支持HDSL接入的信號處理技術

支持HDSL接入的信號處理技術——李斯偉
    高比特數(shù)字用戶接入（HDSL）是一種用戶線高速傳輸技術，它是以傳統(tǒng)的用戶銅線為
傳輸媒介，為充分利用已有的銅線，滿足當前電信發(fā)展的需要。實現(xiàn)擴容和開展部分新業(yè)
務的技術手段。
    目前的用戶銅線主要有兩種：24線規(guī)（24AWG大約為0.5mm線徑）和26線規(guī)（26AWG大
約為0.4mm線徑）。在同等條件下，26AWG比24AWG的傳輸距離遠，但若不采取先進的數(shù)字
信號處理技術，如數(shù)字調(diào)制技術、回波抵消技術等，高速數(shù)字信號在銅線上是不可能達到
實用的傳輸距離的。本文就這一點說明支持HDSL接入的信號處理技術。
    1、數(shù)字調(diào)制技術
    銅線的衰減隨著頻率的增高而增加，用它來傳送高速率的數(shù)字信號時，傳輸距離受到
了極大的限制。因高頻信號的損耗大都受到噪聲的干擾，速率越高，傳輸距離越近，此外
傳輸速率也與線徑和質(zhì)量有關。當采用HDSL接入時，還必須采用合適的調(diào)制方式形成健全
的線路碼，通常采用的調(diào)制技術有：2BIQ、CAP和DMT3種，它們都是利用了高頻頻帶。
    （1）2BIQ方式  它是由2個二進制比特通過編碼后轉(zhuǎn)換為1個四進制模擬脈沖幅度，是
一種無冗余度的4電平幅度調(diào)制碼，實際上屬于PAM調(diào)制方式中的一種。每個符號位表示2
比特，共有4種符號位：+3，+1，-1，-3，分別表示：10、11、01、00，其中第一位為符
號位，第二位為幅度位。
    （2）CAP方式  它是一種無載波的幅度相位調(diào)制，它的基本原理與正交幅度調(diào)制（QAM）
一樣。數(shù)據(jù)經(jīng)兩路正交信號分別調(diào)制后疊加，只是CAP中抑制了載波（因載波并不攜帶信
息）。與16QAM、64QAM相對應，也有16CAP和64CAP。同2BIQ相比，CAP碼的帶寬減少了一
半，傳輸效率提高了一倍，所引起的碼間干擾較小。
    （3）DMT方式  它被稱為離散多頻調(diào)制。在多頻調(diào)制系統(tǒng)中，為更有效地利用整個傳
輸帶寬，將它分成幾百個子信道，每個子信道有一個載波，各個子信道是完全獨立的，在
頻譜上也是分離的。每個子信道的信號功率只集中在非常窄的一個小部分。對于傳輸線路
來說，高頻衰減遠遠大于低頻衰減，另外，無線廣播等電磁波還對信號造成各種窄帶噪聲，
所以當多頻調(diào)制信號在長距離銅線上傳輸時，達到最佳的傳輸線利用率，如讓信噪比高的
子信道傳送更多的比特，而完全關閉被窄帶噪聲淹沒的子信道。那么，多頻調(diào)制如何實現(xiàn)
呢？只要對數(shù)據(jù)分段進行正交變換就可以了，常用的是離散傅立葉變換（DFT），利用DFT
的多頻調(diào)制就是DMT。
    2、回波抵消技術
    它是在二線傳輸?shù)膬蓚�方向上同時間、同頻譜的占用線路。在線路上兩個方向傳輸?shù)?br />信號是完全混合在一起的，為了分開收、發(fā)兩線，一般是采用混合電路，即將2/4線變換
器�；夭ǖ窒�技術用來抵消由于混合平衡網(wǎng)絡誤差而匯漏的發(fā)送信號以及由于線路阻抗不
匹配引起反射的本端發(fā)送信號。利用回波抵消技術，就可以實現(xiàn)信號的二線全雙工數(shù)字傳
輸。利用回波抵消技術，可達到的傳輸距離要長些，如采用0.4mm線徑時，一般距離為4km；
采用0.5mm線徑時，一般距離為5-6km。目前，由于微電技術及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，回
波抵消器都進行大規(guī)模集成或超大規(guī)模集成。因此，回波抵消技術也已經(jīng)數(shù)字化了。
    3、高速自適應濾波技術
    回波抵消技術中的回波抵消器采用高速自適應濾波器，根據(jù)從本端發(fā)送支路引入的部
分發(fā)送信號，來消除接收信號中的本端發(fā)送信號產(chǎn)生的回波，也就是將回波從接收信號中
消除。這種技術實際上是一種對碼間干擾的自適應均衡技術，它是一種數(shù)字濾波器，其目
的是為了消除碼間干擾。
    因此，HDSL是通過回波抵消技術實現(xiàn)一對對絞銅線上全雙工傳輸；用特定的編碼與調(diào)
制方式產(chǎn)生線路碼來提高傳輸質(zhì)量，延長傳輸距離；用DMT對并行傳輸減低每線對上的傳
信率，以增加傳輸距離；通過高速自適應濾波等信號處理技術來實現(xiàn)低噪聲的信號傳輸。