知识链接1 双绞铜线接入
学一学:双绞铜线接入技术
定义:有线接入技术主要包括双绞铜线接入、光纤接入和混合光纤/同轴电缆接入技术等形式,所谓双绞铜线接入技术是指在非加感的用户线上,通过采用先进的数字信号处理技术来提高双绞铜线对的传输容量,向用户提供各种业务的接入手段。
虽然我国的铜缆已有相当规模,且国家为此付出了巨大投资,但是我国还有大量经济不富裕地区,因此在接入网建设中应充分利用现有铜线价值,在光接入网尚未形成或经济条件不允许时,选择xDSL(DSL是数字用户线Digital Subscriber Line的缩写)接入和Cable MODEM(电缆调制解调器)等技术,满足接入甚至宽带接入的需要。
分类:xDSL技术按上行和下行的速率是否相同,可分为速率对称型和速率非对称型两种。速率对称型的xDSL有HDSL(高比特率数字用户线)、SDSL(Single line DSL)、IDSL(ISDN DSL)、HDSL2等多种形式,其中HDSL采用2对双绞铜线实现双向速率对称通信,SDSL的功能与HDSL相同,但仅用一对铜线即可提供速率对称型通信,而ISDN提供128Kbps双向速率对称型通信业务。非对称型的xDSL有全速率ADSL(Asymmetric DSL)、简化ADSL(G.lite)和VDSL(Very high bit rate DSL)等。
双绞铜线接入技术的引入:随着通信技术的不断进步,在普通电话线(双绞铜线)上传输越来越高速的数字信息成为现有电信接入网升级的一种重要手段。20世纪50年代,语音频带MODEM传输速率是600bps,60年代为2400bps,70年代为9600bps,自从80年代发明了TCM(网格编码调制)以来,语音频带MODEM的传输速率获得大幅度提高,经过了14.4Kbps,19.2Kbps,28.8Kbps,33.6Kbps等几个阶段,直到目前V.90标准的PCM MODEM,其上行速率是33.6Kbps,下行速率是56Kbps,这几乎接近了香农定律所规定的电话线信道(语音频带)的理论容量。
看一看:双绞铜线传输系统的基本构成
传统的电话用户接入网结构如图1-3所示。
图1-3 传统的电话用户接入网结构
由市话局至用户端的传输线是整个通信网的重要组成部分,它占接入网中机线设备总投资的50%以上;而主干电缆占2/3以上的长度,其投资额又占传输线投资额的70%~80%。因此它们的作用与影响都是不容忽视的。
这种传统的电话用户接入网在结构上具有以下特点:
(1)根据市话局服务区域的不同,从交换机到用户之间的双绞铜线对的长度参差不齐,从几十米至十几千米长短不等,但一般都在3~4km之间;
(2)与局间中继线相比,它的线径较细,一般为0.4mm或0.5mm;
(3)分布区域广,涉及面大;
(4)从市话局至用户间的某一条线对的线径也有可能不相同;
(5)在某一条线对上有可能有桥接配线和加感线圈。
议一议:传统的双绞铜线传输存在的问题
前面简述了传统的双绞铜线传输系统的结构与特点,在实际应用时,该系统会出现以下问题:
(1)由于用户与交换机之间的线对长度视地理环境而差别很大,且线径多有失配,从而导致信号传输所经历的中继器数量不等,信号质量受到影响;
(2)由于各双绞铜线对在较长距离内都是紧紧贴在一起的,所以信号中高频成分的电磁感应容易造成不同线对之间的串音,影响通话质量;
(3)由于双绞铜线对在信号低频部分的相位频率特性呈非线性,所以信号在传输过程中,将产生群时延失真,造成码间干扰;
(4)由于双绞铜线对在信号高频部分的衰减量很大,所以会引起信号失真;
(5)铜线电缆的传输频带较窄;
(6)使用场合受到一些条件的制约。
另外,双绞铜线传输还存在着质量大、难敷设等问题。
记一记:数字线对增容技术
数字线对增容(Digital Pair Gain,DPG)技术是最早提出并得到应用的一种改进原有传输技术的手段,它仍以双绞铜线为传输媒质,但容量比以前已有很大提高。
1.基本结构
DPG技术是指利用原有普通双绞铜线在交换机与用户之间传送多路电话复用信号的一种方式,它借助于交换机的U接口(用户网络接口),采用TDMA(时分多址)伪数字传输技术、高效语音编码技术、高速自适应信号处理技术等,较好地均衡全频段的线路损耗,消除串音,抵消回波,从而达到了提高用户线路传输能力的目的,并且它可实现在一对用户线上双向传送160~1024Kbps的用户信息,距离可以达到3~6km。
DPG技术的突出优点是能够充分利用原有的电话线路来实现系统的增容,而且可以将8~16套线对增容传输系统集成在一个机架内;它的体积小,抗干扰能力较强,通信质量较好,且易于扩容。其缺点是不带V5接口(数字接口),业务不透明,传输容量不是很大。
DPG系统结构如图1-4所示,它主要由DPG系统局端设备、远端设备及双绞铜线对构成。
图1-4 DPG系统结构
2.局端设备的主要功能
DPG系统中的局端设备主要有以下功能:
(1)将交换机输出的用户模拟语音信号转换成数字语音信号;
(2)检测交换机输出的振铃信号,并转换成DPG系统的信令,再传送到远端单元;
(3)检测远端设备送来的用户摘机/挂机信号,送至交换机;
(4)必要时向远端单元供电。
3.远端设备的主要功能
DPG系统中的远端设备主要有以下功能:
(1)将局端设备送来的数字语音信号转换成模拟语音信号;
(2)将局端设备送来的振铃信号(信令)转换成铃流,并向用户发送振铃信号;
(3)检测用户送来的摘机/挂机信号,并对其进行编码,送到局端设备;
(4)检测用户送来的拨号信号,并对其进行编码,送到局端设备。
4.主要设备
DPG系统所涉及的接口主要包括Z接口(模拟接口)和U接口(用户网络接口)。其网络管理部分可由RS-485或RS-422报告给交换局。在DPG系统中,局端设备的供电由交换机供电系统完成,远端设备可采用远供方式供电或本地供电,用户终端可由远端设备供电或就近解决。