第二章铜线接入技术

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映射关系表
用于E1的帧结构
（6+1/392）ms,2353q （6-1/392）ms,2351q
7q S S 同 Q Q 步 1 2 字 0 ms 环路1 环路2 Z1 Z2 1bit 1/2q Z2 字节1 字节2 8bit 4q 字节3 字节4 字节5 字节7 字节8 … … 字节34 字节35 1q H O H 12× 48.5 =582q 5q 582q H B B B B … O … 01 12 13 24 H 5q 582q H B B O … 25 36 H
①一对线上实现两线对HDSL的传输速率； ②获得与两线对HDSL相等的传输距离； ③对环路损坏（衰减、桥接头、串音等）的容忍能力 不能低于HDSL； ④对现有业务造成的损害不能超过两线对HDSL； ⑤能够在实际环路上可靠地运行； ⑥价格要比传统HDSL低。
2.2.2 HDSL2的线路编码
1、CAP 2、PAM（2B1Q）
第二章 铜线接入技术
一、教学目标与要求
1、识记HDSL系统的基本构成和应用；说出HDSL系
统的关键技术；比较HDSL1和HDSL2接入技术的区别。
2、简述ADSL系统结构和技术特点；说出ADSL系统
采用的调制技术；举例说出铜线接入网的应用实例。
3、说出VDSL系统构成和技术特点；比较HDSL、
ADSL和VDSL 三种铜线接入技术之间的区别。
HDSL收发器：实现全双工传输
HDSL收发器原理图
定时恢复 混合 电路 收低通 滤波器 A/D 转换器 自适应 均衡/解码器
+
回波抵消
解扰器
发低通 滤波器
D/A 转换器
线路 编码
数据 输入 加扰
2、用于T1的基本体系结构
HTU-C
到 干 线
两对，2B1Q
. . .
数字交 叉连接 (DCS)
. . .
2q
填 充 字 符
同 步 字
F HDSL帧比特
环路#1 环路组1 DS0s 环路#2 环路组2 DS0s F DS0#1 DS0#2 DS0#3 … DS0#12
1bit 8bit 1/2q 4q F DS0#13 DS0#14 DS0#15
…
DS0#24
T1传输
97bit 48.5q HDSL净荷块（每HDSL帧48个）
二、难点 1、HDSL 关键技术。 2、ADSL收发原理和调制技术。 3、三种铜线接入技术之间的区别。 三、教学内容 1、接入网的基本概念。 2、接入网的分类。 3、接入网提供的综合业务。
第二章 铜线接入技术
2.1 高比特率数字用户线接入技术 2.2 第二代高比特率数字用户线接入技术 2.3 不对称数字用户线接入技术 2.4 甚高速数字用户线接入技术
T1
HTU-C
HTU-C
HTU-R
遵循“CAS” 环路
用户接口
C P E
T1 （有一对变化） HDSL系统
网络的其余部分和用户看到的是T1
两对：每对均为784kps的双工信道
HDSL Termination Unit-Central/Remote
T1
2.1.2 HDSL关键技术
一、HDSL帧结构
1、映射的含义：将E1线路上的2Mbps信号 分成若干速率较低的信号，每路信号用一 对铜双绞线传输，这一过程称为映射。 2、映射关系：
HDSL收发器 1对，2B1Q HDSL收发器
应 用 接 到DCS 口 E1
映 射 功 能
公
可选对，2B1Q 用 HDSL收发器 HDSL收发器 用 电 电 可选对，2B1Q 路 路 HDSL收发器 HDSL收发器 遵循“CSA”环路 HDSL内核
公
映 射 功 能
应 E1 用 接 到CPE 口
线路终端单元 （LTU）
图 2对线系统核心帧到HDSL帧的映射
二、线路编码 1、HDB3码
其编码规则是：当二进制信码中连“0”个数 不超过 3个时，其编码规则与AMI码的编码规则 相同；当二进制信码中连“0”个数超过3个时， 每遇到4个连“0”，则用一个取代节（“000V”或 “B00V”）予以替代。
2、2B1Q码
（1）编码规则
2.1.3 HDSL的应用特点
1、HDSL的主要应用 （1）访问Internet服务器 （2）装有铜缆设备的大学校园网 （3）将中心PBX（Public Branch exchange）延伸到 其他的办公场所 （4）局域网扩展和连接光纤环 （5）视频会议和远程教学应用 （6）连接无线基站系统 （7）ISDN基群速率接入（Primary Rate Access，PRA）
（6+1/392）ms （6-1/392）ms
填 充 字 符
1个HDSL帧
7q 同 步 字
1q H B O 01 H
12× 48.5 =582q
…
5q 582q H B B B O … 12 13 24 H
5q 582q H B B O … 25 36 H
582q 5q H B B O … 37 48 H
IV 通带高端的信号功率为零，近端串音也较小。
V 原理简单，易于实现，已得到广泛的应用
三、回波抵消
数据输入 扰码 线路编码 自适应回波抵消器 传输滤波
2/4线混合器 A/D转换器 接收滤波器
解扰器
自适应均衡/解码 定时恢复
Σ
HDSL回波抵消系统框图
四、码间干扰与均衡
1、码间干扰的含义 由于用户线路的传输带宽限制和传输特性的
第一位（符号位） 第一位（幅度位） 1 1 0 0 0 1 1 0 码元相对值 +3 +1 -1 -3
（2） 2B1Q码对应图
-1 +3 +1 -3 0 1 1 0 1 1 0 0
-3 +1 +3 -1 -3 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0
2B1Q码与原比特码的对应图 （3）特点 I 实现电路简单，使用经验成熟。 II 旁瓣较多，会引起码间干扰。 III 低频成分较多，已造成群时延失真，引起码间干扰。
2、各个生产商的产品之间的特性还不兼容，
所以使得互操作性无法实现，这就限制了HDSL
产品的推广。
3、用户无法得到更多的增值业务 。
2.2 第二代高比特率数字用户线 接入技术 2.2.1 HDSL2的设计目标 2.2.2 HDSL2的线路编码 2.2.3 HDSL2中的FDM和回波抵消
2.2.1 HDSL2的设计目标
1个HDSL帧
582q 5q 2q H S S 同 B B O … Q Q 步 37 48 H 1 2 字 6- 6ms 6+
环路3
字节6
字节9
…
字节36
97bit,48.5q B01~B48 HDSL系统净负荷 HOH HDSL开销 m 指示相应线对（m=1~3） (97/784)ms 字符 4元字符 SQ1 SQ2 填充字符 n 指示净荷块号（n=1~3） 图 3对线系统核心帧到HDSL帧的映射 同步字 7个字符的Quats，双quats码变换到14bits “6-””6+” (6-1/392) ms (6+1/392)ms Zmn 附加的开销比特（Z比特）
PCM 时隙
线对1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0
1
4
7
10
13
16
17
20
23
26
29
线对2
0
2
5
8
11
14
16
18
21
24
27
30
线对3 HDSL 时隙
0
2、HDSL的应用特点 （1）HDSL系统具有多种应用接口 （2）较经济的HDSL接入方式将用于现有的 PSTN网，具有初期投资少、安装维护方便、使用灵 活等特点。 （3）HDSL技术的一个重要发展是延长其传输距 离和提高传输速率。
2.1.4 HDSL的局限性
1、HDSL必须使用两对线或三对线。
（6+1/584）ms,3505q
（6-1/584）ms,3503q 12× 72.5 5q 870q =870q S S 同 H H Q Q 步 O B … B O B … B 12 13 24 1 2 字 H 01 H 7q 1q 5q H B O 25 H 870q …
1个HDSL帧
5q H B B O 36 37 H
870q …
2q S B Q 48 1 S 同 Q 步 2 字
0 ms 环路1 Z1 1bit 1/2q Z2 字节1 字节3 字节5 … 字节35
6- 6ms 6+
环路2
8bit 4qwenku.baidu.com字节2
字节4
字节6
…
字节36
145bit,72.5q (145/1168)ms HDSL净荷块（每HDSL帧48个） B01~B48 HDSL系统净负荷 HOH HDSL开销 字符 4元字符 SQ1 SQ2 填充字符 同步字2对线系统核心帧到HDSL帧的映射 图 7个字符的Quats，双 quats码变换到14bits “6-””6+” (6-1/392) ms 6+1/392)ms Zmn 附加的开销比特（Z比特） m 指示相应线对（m=1~3） n 指示净荷块号（n=1~3）
五、性能损伤
1、HDSL系统内部两对双绞线之间产生的近 端串话，它将随线路频率的增高而增大；
2、邻近线对上的PSTN信令产生的脉冲噪声，
这种噪声有时较大，甚至会使耦合变压器出现饱
和失真，从而产生非线性效应。
六、传输标准
1、美国国家标准委员会（American National Standard Institute，ANSI）制定的。 2、欧洲电信标准委员会（ETSI） 制定的。我国目 前主要参考欧洲电信标准委员会（ETSI）标准。
（对CAP的使用不同）
网络终端单元 （NTU）
1对，收发双方间是2320kbit/s双工信道 2对，各为1168kbit/s双工 3对，各位784kbit/s双工
DCS表示数字交叉连接 CPE表示用户驻地设备
图2.2 HDSL系统的参考配置
几个组成部分的作用：
应用接口 ：HDB3码 映射功能 ：复接和分接 公用电路 ：插入定位比特、维护比特和开销比特 NRZ码
2.1 高比特率数字用户线接入技术
2.1.1 HDSL系统的基本构成 2.1.2 HDSL的关键技术 2.1.3 HDSL的应用特点
2.1.1 HDSL 的基本构成
铜线对
交 换 机
G.703 接口
HDSL 收发 信机
HDSL 收发 信机
G.703 接口
用户 终端
图2.1
HDSL系统构成
1、用于E1的基本体系结构
（6+1/1160）ms,6961q
1个HDSL帧
（6-1/1160）ms,6961q
12× 144.5 5q 1734q =1734q S S 同 H H B B B B Q Q 步 O … O … 12 13 24 1 2 字 H 01 H 7q 1q 5q H B O 25 H 1734q … 5q 1734q … 2q S B Q 48 1 S 同 Q 步 2 字
不理想，会使接收信号发生波形失真。从发送端 发出的一个脉冲，到达接收端时，其波形常常被 扩散为几个脉冲周期的宽度，从而干扰到相邻的 码元，形成所谓码间干扰，
发送信码 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 接收信号
恢复信码
0
延时
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
图2.5 码间干扰与均衡波形
H B B O 36 37 H
0 ms 环路1 Z1 1bit 1/2q 环路2 字节1 8bit 4q 289bit,144.5q (289/2320)ms HDSL净荷块（每HDSL帧48个） 字节2 字节3 … 字节36
6- 6ms 6+
图 1对线系统核心帧到HDSL帧的映射
用于T1的帧结构
3、CAP码
（1）编码原理 ai
发送数据 比特/符号 数字横向滤波器
D-A转换器 发送滤波器
同相
编码器
+
bi
反相
#
到其他的 收发器 铜双绞线
接收数据 比特/符号
接收滤波器
均衡器
解码器
符号监测器
#
A - D转换器
CAP调制系统框图
（2）特点 I 带宽减少了一半，传输效率提高了一倍。 II 没有旁瓣干扰，减少了码间干扰。 III 通带低端3dB点在20KHz一下，受低频能量丰富的脉冲噪 声级高频的近端串音等的干扰程度较小，群时延失真引起的 码间干扰也较小。
2、均衡器的含义
均衡器能够对线路的衰减频率失真和时延频 率失真予以校正，也就是说，将线路的非平直衰 减频率特性和非平直时延频率特性分别校正为平 直的，从而消除所产生的码间干扰。
Ik
p(t) h(t)
+
n(t)
f(t)前馈 横向滤波器
+ -
逐符号监测器
输出数据
反馈横向 滤波器b(t)
判决反馈均衡器框图