DSL技术有着多个变种。xDSL家族包括以下几种:
ADSL(非对称DSL):又叫全速率DSL,这是大多数人通常会想到的一种。ADSL一般面向消费者或小公司。
G.lite:与ADSL兼容的一种扩展标准,针对消费者市场。G.lite在过去的一年左右内备受关注,最近正式成为标准,但尚未在市场获得重要地位。
VDSL(甚高数据速率DSL):一种速率更高的ADSL。VDLS的工作原理与ADSL一样,但速率高得多、传输距离小得多。
RADSL(速率自适应DSL):ADSL技术当中供应商特定(即专有)的变种。
IDSL(ISDN DSL):基于IDSN基本速率接口(BRI),速率比较低。
HDSL(高位速率DSL):提供T载波本地环路的一种技术,性能得到大幅改进。
SDSL(单线DSL或对称DSL):HDSL的一个变种。SDSL通常与Voice over DSL(VoDSL)有关。
DSL技术的所有变种具有一些共同之处。我们不妨先来探讨这些共同特征:
UTP介质:DSL的真正思想在于,延长嵌入式非屏蔽双绞线(UTP)本地环路线缆设备的寿命。美国铺设的线缆长达数百万英里,世界各地铺设的线缆更是不计其数。增强这种嵌入式设备的性能可延长其功能寿命,从而延长相关资本投资的寿命,这对安装这些设备的电信公司来说是桩好事。
ILEC本地环路:DSL总是需要老牌本地交换运营商(ILEC)本地环路。125年来ILEC一直在建立UTP本地环路,1996年之前这领域缺乏强劲的竞争对手。1996年以后,竞争性本地交换运营商(CLEC)部署了光纤环路和无线本地环路(WLL),并选择庞大的多租房单元(MTU),如办公楼。基于设施的CLEC根本就没考虑部署UTP,因为功能实在太有限了。
1996年的《电信法》:该法的主要目的就是向竞争对手开放本地交换市场。为了鼓励竞争,该法下令ILEC在分类定价的基础上向CLEC提供本地环路业务,。
《电信法》还要求ILEC基于分类定价原则向CLEC提供中心局(CO)场地,目的为了把电路终结设备和数字用户线接入复用器(DSLAM)共同放在本地环路在载波网络边缘的终结处。
为了促进合作,美国国会和联邦通信委员会(FCC)允许ILEC可在有利可图的intraLATA长途市场自由竞争,只要它们在特许服务区具备相当强的本地交换竞争能力。
CLEC根本不觉得似乎ILEC在密切合作。当然,ILEC声称自己完全恪守法律的条文和精神。
专用电路:ILEC本地环路是客户端和ILEC网络边缘之间的一条专用电路。每条UTP本地环路实质上就是供一个顾客享用的专用接入线,共享线路的情形极为少见。
显然,专用线路的优点之一就是不会争夺共享资源,言外之意就是不会出现拥塞。争夺和拥塞是网络到处存在的无可回避的事实,但在电信公司的本地环路上却几乎根本不会出现。这是电信公司本地环路的显著特点,这与有线电视(CATV)本地环路形成了明显对照,
始终联通:DSL与任何专用电路一样也处于始终联通状态,至少对数据通信应用而言如此。始终联通意味着电路总是即刻可供使用,没有与调制解调器连接有关的拔号延迟。
应用:一般而言,DSL是专门为一条UTP本地环路上支持多个应用而开发的。开发的第一种DSL技术:ADSL就支持因特网接入、娱乐电视以及语音。后来证明支持CATV的功能大体上不合实际,所以不向商业市场提供。大多数DSL服务是纯数据,不过也能支持语音,无需另外投入精力或资金。
因特网服务提供商(ISP)通常不提供语音,因为不能靠语音赚钱,所以对此毫无兴趣。电信公司通常也不通过DSL提供语音,而是完全出于盈利目的单独打包――这问题关系到商家愿不愿意,而不是能不能够,这完全受利润的驱动。如今,电信公司很可能只用一条本地环路供语音和数据同时使用,却以DSL和语音线路的标准收费。
频分复用(FDM):ADSL、G.lite、VDSL和RADSL(所有这些原理相同的变种都基于同样的基层技术)利用FDM实质上是为了从单一UTP本地环路获得多个信道。其实,实际情况要比这稍微复杂一些。
数字及模拟传输:通过DSL传输数据是一种数据格式。语音通过模拟信道可在DSL上得到支持,至少就ADSL及其变种而言如此。
压缩:为了尽量降低所需的频率级别,通过DSL的数字数据传输会经过高度压缩。
考虑到这一事实:高频信号比低频信号更容易受到衰减的影响,加上频率(或频率范围)实质上就是传输数字数据的原始带宽材料,在一条波特上编码的比特尽可能多显然具有优点。这就是压缩的本质,至少在传输层是这样。
调制解调器、分离器和滤波器:每种DSL都需要某种电路终结设备(CTE)。以ADSL及其变种为例,这种设备通常有着不同名称:调制解调器、分离器或滤波器。这类设备集中在网络边缘和客户端,但G.lite是个例外:它利用分散式调制解调器。
列举几种DSL并简要介绍了它们的共同特征后,我们不妨分析一下限制DSL可行性或至少影响其性能的几个因素。
在安装各种DSL之前,必须测试本地环路以确定其支持服务的功能。不合格的环路时常会得到调整、修复,以便其性能遵守规范,假如LEC愿意为此花费时间、精力和资金。
环路长度:本地环路长度始终是个问题。部署的UTP本地环路能够支持4KHz(数字格式为64Kbps)下的模拟语音级通信。
即便在这么低的频率,若距离超过1800英尺,信号也会衰减。这样势必要在电路上安置放大器(数字格式为中继器),以增强信号电平。DSL对环路长度尤为敏感,因为其频率肯定要高得多。
因此,大多数DSL规范把本地环路长度限制在12000或18000英尺以内。有些限制极为严格,即使在最好的外界环境下。
接头和混合线规:UTP线缆对(或其它任何线缆)上的每个接头都是潜在的故障来源。连机械性能最可靠的接头也会导致某种程度的信号失真:回声(即信号反射)和损耗。
隔离水气和电磁干扰(EMI)性能并不好的接头点无疑是易出故障处。室外线缆设备的混合线规(mixed gauge)使问题更为严重。
桥接抽头:试设想你家到中心局之间的线路长度为10000英尺,大约为2英里。你自然以为自己是通过未受干扰的UTP电路相连的。
然而,这条电路上很可能会有一个或多个旧抽头,当初安装这些抽头是为了给住宅或企业提供服务。电信公司在几年前中断旧电话线后并没有取走抽头。
这就是桥接抽头。这倒不是说电信公司的安装人员懒得把它拿走,而是根本不值得为之操心。因为多余抽头通常不会影响语音级服务的质量,尽管会导致信号强度减弱。
然而,桥接抽头很可能影响DSL服务的质量,因为DSL服务运行在极高的频率下,所以对这类异常现象极为敏感。一些DSL还可以容忍桥接抽头,有些DSL却不能。但拿走桥接抽头的话,所有DSL的性能会更佳。
负载线圈:负载线圈又叫作阻抗匹配变换器,电信公司把它用在模拟式普通电话服务(POTS)线路上以滤除高于4KHz的频率,利用信号中频率较高部分的能量提高4KHz语音范围中较低频率的质量。
负载线圈适合于模拟语音级本地环路,但数字电路要正常工作,就必须去除线圈。DSL环路也无法容忍负载线圈。
数字环路载波(DLC):传统的DLC系统是表现为时分复用器(TDM)的远端集中器。实际上,它们就是T1复用器。
DLC距离电信公司的中心局甚远(譬如安装在居民区),放在中心局和客户端之间。每个DLC通过一条或多条四线T1电路与中心局相连,每条T1电路可支持24条语音级数字信道。每个DLC通过模拟语音级UTP电路连接到客户端。
举例说,最多可以从96处住宅引出,4KHz模拟信号转换成每个信道为64Kbps的数字格式、经多路复用成T1帧、通过T1电路传送到中心局。信号在此进行多路分解后一路发送出去。
DLC为电信公司在语音级通信(如语音和传统调制解调器流量)上提供了明显的成本优势:从中心局到DSL的一条四线电路可提供24路传输。另一种选择就是24条UTP本地环路从中心局一路延伸到客户端。
当然,DSL的不利因素在于,因特网接入的高速包数据传输根本无法塞入64Kbps语音级信道。所以,传统的DLC俨然是DSL的杀手。目前有许多DLC在使用,它们构成了重大问题。
如今,解决该问题的下一代DLC(ngDLC)可以取代DLC,但价格不菲。如果考虑到1996年颁布的《电信法》必须向CLEC开放自己的市场,没有多少动机能促使ILEC投入开支。