高比特率数字用户线

高比特率数字用户线（high-bitrate digital subscriber line，HDSL）是80年代末90年代初诞生的铜缆用户线上的一项重要技术，可在现有用户电缆上开放El/TI数字业务，提供性能接近于光纤传输而成本比新建光纤低得多的服务。

简介

高比特率数字用户线（HDSL）实现了在普通电话线上传输高速率的数据。欧洲电信标准协会制定的ETSIRTR/TM一03036标准，规定了高比特率数字用户线传愉系统的要求、传输特性以及特定应用的信息映射过程。该标准描述了HDSL系统的2B1Q编码方式和64CAP格型码的编码方式,采用回波消除技术在一对金属线上实现双向信号传输,满足了比特率为2048kbit/s的各种应用。

HDSL以其卓越的性能,正越来越多地应用于数字数据网(DDN)、综合业务数字网(ISDN、ATM)、会议电视、可视图文、移动通信、个人通信、计算机网以及PABX中继连接等高速数据业务中,故被电信专家们认为是用户网通向未来宽带网的一座重要桥梁。

系统组成

HDSL系统组成结构如图1所示。

接口部分

接口部分的功能主要完成码型变换。将符合IUT-TG.703的速率为2.048Mbit/s，码型为HDB3的PCM码流和NRZ PCM码流相互转换。

映射部分

主要完成数据流的复接和分接。发送时，将NRZ PCM码流分为两部分，加入相关的比特开销，然后转换为印万码流。接收时，将收到的两路HDSL码流中的开销比特与数据比特分开后，再将分开的两路数据复接为2.048 Mbit/s的NRZ PCM码流。

收发器部分

收发器部分是HDSL传输系统的核心。图2是HDSL收发器部分的原理图。

发送信号时，将接收的HDSL单路码流进行线路编码转换，经D/A变换和波形处理后送到线路上。接收信号时，对从变压器祸合进的信号进行A/D变换后，通过回波抵消器对由于混合线圈不平衡而泄漏的部分发送信号，以及由于线路上阻抗不匹配而引起反射的部分发送信号进行回波抵消，然后经过均衡器处理，分别均衡掉前续字符和后续字符的影响，从而恢复出原始的数据信号，再通过线路解码变换为HDSL码流送到映射部分处理。

为适应不同的传输环境，在收发器部分的回波抵消器和均衡器部分中都使用自适应滤波器。采用LMS算法，经过系统的初始化过程，使系统自适应线路的特性，并不断跟踪线路特性的变化，动态调整参数，获得系统传输的最佳性能。

混合电路一般采用基于传统变压器的混合电路，也可采用有源cR型混合电路。

回波抵消器可采用自适应的FIR滤波器、也可采用自适应的lR滤波器。采用自适应LMS算法的FIR滤波器。

均衡判别器一般也采用LMS算法的FIR滤波器。线路编解码器可采用基带编码方式(PAM)，也可采用通带编码方式(QAM)，还可采用无载波调幅调相编码方式(CAP)，或离散多频编码方式(DMT)。中兴新上海研究所开发的HDSL采用的2B1Q编码方式，实际上属于基带编码(PAM)方式。

工作原理

HDSL系统由局端机(COT)、远端机(RT)和再生中继器组成，其中再生中继器是可选部分，根据用户传输距离的要求可以选用或不用。这里说的HDSL系统是指E1(或T1)数字口到数字口的透明传输系统，有标准建议的HDSL传输系统包括2线对(2E1)和3线对(3E1)系统。ETSI建议的2E1 HDSL系统(见图3)由2线对组成，每线对上2B1Q信号的传输速率是1168kibt/s，由净负荷数据流、HDSL帧开销、维护及操作通道组成;3EIHDSL系统由3线对组成，传输速率是784kbit/s，2B1Q信号的构成与2EI系统相同;ANSl和Bell core建议的2T1系统的传输速率也是784kbit/5.目前这3种HDSL系统有相当广泛的应用，但也有一些非标准速率的HDSL产品，包括4线对或更多线对.4线对系统的传输速率取决于生产厂家的设计。一般而言，为保证HDSL系统工作的可靠性和可维护性，需在净负荷之外加上帧开销和嵌人操作通道.考虑到4线对系统的净负荷速率为512kbit/s，2B1Q码的传输速率应大十512kbit/s。

HDSL技术延长基群信号传输距离的关键是采用了回波抵消和自适应均衡技术。回波抵消可消除线路中阻抗不匹配引起的回声，使HDSL系统适用于多线径混连或有桥接的双绞线;自适应均衡利用高速DSP从强噪声中恢复和提取信号，可以消除近端串音、脉冲噪声和电源噪声对信号的干扰。因此，HDSL技术比同样采用2B1Q线路码的isDNU接口技术具有更高的传输速率。而且由于系统具有较强的抗干扰能力，对用户线路的质量差异有较强的适应性，因而不仅可在用户电缆上使用，还可应用于广大农村地区的明线传输。

发送过程(E1~2B1Q)

E1(2.048Mbit/s)基群信号通过线路接口后进人lE控制器进行HDB3码解码和帧调节，再进人HDSL通道控制器分流成2路(或3路)，每路码速1168kbit/s或784kbit/s，每路形成一个HDSL的帧结构。在分流过程中，El原有的时隙和帧结构均保存下来，再经过加扰处理和2B1Q编码，转换成4电平的ZalQ脉冲码输出到HDSL收发信器，在HDSL收发信器中进行脉冲整形和D/A数模转换变成2B1Q模拟信号后，经过模拟棍合电路送人用户双绞线传到对端。

接收过程(2B1Q~E1)

2B1Q模拟信号经过混合接口电路后，经A/D模数转换变成2B1Q脉冲码，再由HDSL收发信器对之进行回波抵消和数字滤波与均衡处理，处理后的2B1Q脉冲码经过HDSL通道控制器进行解码和去扰处理，将2路(或3路)码流合为1路信号，再经E1控制器进行帧调节和HD83码编码后，由线路接口送出lE基群信号。HDSLCOT局端一般采用本地局供电，RT远端则可由远端局自行供电，也可由局端沿用户线进行远供馈电。目前，不少厂家的HDSL都已引人电源远供功能，方便了用户使用。

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