高比特率數字用戶線

高比特率數字用戶線（high-bitrate digital subscriber line，HDSL）是80年代末90年代初誕生的銅纜用戶線上的一項重要技術，可在現有用戶電纜上開放El/TI數字業務，提供性能接近於光纖傳輸而成本比新建光纖低得多的服務。

中文名稱	高比特率數字用戶線
英文名稱	high-bitrate digital subscriber line;HDSL
定　　義	一種用於雙絞銅線的用戶環路，在長達約4km或更長服務範圍內有效傳送E1(或T1)速率的業務信息，並提供標準的E1(或T1)接口的傳輸技術或設備。
套用學科	通信科技（一級學科），線纜傳輸與接入（二級學科）

基本介紹

• 中文名：高比特率數字用戶線
• 外文名：high-bitrate digital subscriber line

簡介

高比特率數字用戶線（HDSL）實現了在普通電話線上傳輸高速率的數據。歐洲電信標準協會制定的ETSIRTR/TM一03036標準，規定了高比特率數字用戶線傳愉系統的要求、傳輸特性以及特定套用的信息映射過程。該標準描述了HDSL系統的2B1Q編碼方式和64CAP格型碼的編碼方式,採用回波消除技術在一對金屬線上實現雙向信號傳輸,滿足了比特率為2048kbit/s的各種套用。

HDSL以其卓越的性能,正越來越多地套用於數字數據網(DDN)、綜合業務數字網(ISDN、ATM)、會議電視、可視圖文、移動通信、個人通信、計算機網以及PABX中繼連線等高速數據業務中,故被電信專家們認為是用戶網通向未來寬頻網的一座重要橋樑。

HDSL系統組成

HDSL系統組成結構如圖所示。

HDSL組成圖

接口部分

接口部分的功能主要完成碼型變換。將符合IUT-TG.703的速率為2.048Mbit/s，碼型為HDB3的PCM碼流和NRZ PCM碼流相互轉換。

映射部分

主要完成數據流的復接和分接。傳送時，將NRZ PCM碼流分為兩部分，加人相關的比特開銷，然後轉換為印萬碼流。接收時，將收到的兩路HDSL碼流中的開銷比特與數據比特分開後，再將分開的兩路數據復接為2.048 Mbit/s的NRZ PCM碼流。

收發器部分

收發器部分是HDSL傳輸系統的核心。圖是HDSL收發器部分的原理圖。

傳送信號時，將接收的HDSL單路碼流進行線路編碼轉換，經D/A變換和波形處理後送到線路上。接收信號時，對從變壓器禍合進的信號進行A/D變換後，通過回波抵消器對由於混合線圈不平衡而泄漏的部分傳送信號，以及由於線路上阻抗不匹配而引起反射的部分傳送信號進行回波抵消，然後經過均衡器處理，分別均衡掉前續字元和後續字元的影響，從而恢復出原始的數據信號，再通過線路解碼變換為HDSL碼流送到映射部分處理。

為適應不同的傳輸環境，在收發器部分的回波抵消器和均衡器部分中都使用自適應濾波器。採用LMS算法，經過系統的初始化過程，使系統自適應線路的特性，並不斷跟蹤線路特性的變化，動態調整參數，獲得系統傳輸的最佳性能。

混合電路一般採用基於傳統變壓器的混合電路，也可採用有源cR型混合電路。

回波抵消器可採用自適應的FIR濾波器、也可採用自適應的lR濾波器。採用自適應LMS算法的FIR濾波器。

均衡判別器一般也採用LMS算法的FIR濾波器。線路編解碼器可採用基帶編碼方式(PAM)，也可採用通帶編碼方式(QAM)，還可採用無載波調幅調相編碼方式(CAP)，或離散多頻編碼方式(DMT)。中興新上海研究所開發的HDSL採用的2B1Q編碼方式，實際上屬於基帶編碼(PAM)方式。

原理

HDSL系統由局端機(COT)、遠端機(RT)和再生中繼器組成，其中再生中繼器是可選部分，根據用戶傳輸距離的要求可以選用或不用。這裡說的HDSL系統是指E1(或T1)數字口到數字口的透明傳輸系統，有標準建議的HDSL傳輸系統包括2線對(2E1)和3線對(3E1)系統。ETSI建議的2E1 HDSL系統(見圖)由2線對組成，每線對上2B1Q信號的傳輸速率是1168kibt/s，由淨負荷數據流、HDSL幀開銷、維護及操作通道組成;3EIHDSL系統由3線對組成，傳輸速率是784kbit/s，2B1Q信號的構成與2EI系統相同;ANSl和Bell core建議的2T1系統的傳輸速率也是784kbit/5.目前這3種HDSL系統有相當廣泛的套用，但也有一些非標準速率的HDSL產品，包括4線對或更多線對.4線對系統的傳輸速率取決於生產廠家的設計。一般而言，為保證HDSL系統工作的可靠性和可維護性，需在淨負荷之外加上幀開銷和嵌人操作通道.考慮到4線對系統的淨負荷速率為512kbit/s，2B1Q碼的傳輸速率應大十512kbit/s。

HDSL工作原理圖

HDSL技術延長基群信號傳輸距離的關鍵是採用了回波抵消和自適應均衡技術。回波抵消可消除線路中阻抗不匹配引起的回聲，使HDSL系統適用於多線徑混連或有橋接的雙絞線;自適應均衡利用高速DSP從強噪聲中恢復和提取信號，可以消除近端串音、脈衝噪聲和電源噪聲對信號的干擾。因此，HDSL技術比同樣採用2B1Q線路碼的isDNU接口技術具有更高的傳輸速率。而且由於系統具有較強的抗干擾能力，對用戶線路的質量差異有較強的適應性，因而不僅可在用戶電纜上使用，還可套用於廣大農村地區的明線傳輸。

傳送過程(E1~2B1Q)

E1(2.048Mbit/s)基群信號通過線路接口後進人lE控制器進行HDB3碼解碼和幀調節，再進人HDSL通道控制器分流成2路(或3路)，每路碼速1168kbit/s或784kbit/s，每路形成一個HDSL的幀結構。在分流過程中，El原有的時隙和幀結構均保存下來，再經過加擾處理和2B1Q編碼，轉換成4電平的ZalQ脈衝碼輸出到HDSL收發信器，在HDSL收發信器中進行脈衝整形和D/A數模轉換變成2B1Q模擬信號後，經過模擬棍合電路送人用戶雙絞線傳到對端。

接收過程(2B1Q~E1)

2B1Q模擬信號經過混合接口電路後，經A/D模數轉換變成2B1Q脈衝碼，再由HDSL收發信器對之進行回波抵消和數字濾波與均衡處理，處理後的2B1Q脈衝碼經過HDSL通道控制器進行解碼和去擾處理，將2路(或3路)碼流合為1路信號，再經E1控制器進行幀調節和HD83碼編碼後，由線路接口送出lE基群信號。HDSLCOT局端一般採用本地局供電，RT遠端則可由遠端局自行供電，也可由局端沿用戶線進行遠供饋電。目前，不少廠家的HDSL都已引人電源遠供功能，方便了用戶使用。