遠程監控通信方式與xDSL技術(shù)的研究

　1 引言
　現行的遠程監控系統通信通常采用兩種方式：一種是采用光纖作為傳輸手段，另一種是采用視頻電纜傳輸方式。這兩種通信方式在野外等特殊環(huán)境中都存在不同程度的問(wèn)題。

　　光纖傳輸方式：在野外等特殊環(huán)境中，光纖監控系統中的光纖架敷設在野外露天環(huán)境，由于環(huán)境惡劣，如果有沖擊、碰撞、人為破壞等情況發(fā)生，都會(huì )造成傳輸光纜斷纜或斷芯，而光纜斷裂后，很難快速修復。因為焊接技術(shù)復雜，設備昂貴，普通用戶(hù)根本無(wú)法進(jìn)行恢復。再加上光端機價(jià)格較高，這些都限制了光纖傳輸方式的應用和普及。

　　視頻電纜傳輸方式：由于視頻電纜的傳輸距離短，因此，必須采用中繼器實(shí)現遠程傳輸，而在野外等惡劣環(huán)境中，中繼設備的串入必然降低系統的可靠性，同時(shí)，中繼器是有源設備，中繼設備的供電也是一個(gè)很困難的事，而且視頻電纜斷纜后，其維護也遠比雙絞線(xiàn)復雜。所以，視頻電纜傳輸方式也沒(méi)有得到推廣。

　　隨著(zhù)技術(shù)的迅速發(fā)展，一種全新的利用普通電話(huà)線(xiàn)進(jìn)行數據傳輸的技術(shù)――xDSL技術(shù)應運而生，它徹底打破了高速通信由光纖獨攬的局面。這種被稱(chēng)為“點(diǎn)銅為金（CopperGold）”技術(shù)為遠程數據傳輸帶來(lái)了新的希望。

　　2 xDSL技術(shù)方案

　　DSL是英文Digital Subscriber Line的縮寫(xiě)，即所謂的數字用戶(hù)環(huán)路。DSL技術(shù)是基于普通電話(huà)線(xiàn)的寬帶接入技術(shù)，它在同一銅線(xiàn)上分別傳送數據和語(yǔ)音信號。目前存在有HDSL、SDSL 、VDSL 、ADSL與RADSL等多種不同類(lèi)型的DSL接入技術(shù)。為了方便起見(jiàn)，人們常常把這些DSL技術(shù)統稱(chēng)為“xDSL”技術(shù)。這些DSL接入技術(shù)的基礎系統架構與原理基本上是相似的，按這些技術(shù)在信號傳輸速率與距離、具體實(shí)現方式及上、下行速率的對稱(chēng)性等方面是否相同可分為速率對稱(chēng)型和速率非對稱(chēng)型兩種。

　　速率對稱(chēng)型的xDSL有HDSL、SDSL (Single line DSL)等多種形式。非對稱(chēng)型的xDSL有ADSL（Asymmetric DSL）和VDSL（Very high bit rateDSL）等數種。因其下行速率很高，適用于下行數據量很大的Internet業(yè)務(wù)。最近又出現了速率自適應的ADSL（RADSL：Rate adaptive ADSL），它克服了ADSL在強噪聲條件下中斷通信的缺點(diǎn)，能自適應地降低速率保持通信連接。

　　xDSL采用的調制/解調方式有2B1Q（2 Binary 1 Quarterary）、CAP（Carrierless Amplitude/Phase modulation）和DMT（Discrete Multi-Tone）三種。它們都要利用高頻頻帶。由于高頻信號損耗大并易受噪聲干擾，因此速率越高，傳輸距離越近。此外傳輸速率還與雙絞線(xiàn)的線(xiàn)徑和質(zhì)量有關(guān)。

　　2.1 ADSL技術(shù)

　　ADSL是由Bellcore的Joe Lechleider于八十年代末首先提出的利用電話(huà)網(wǎng)用戶(hù)環(huán)路中的銅雙絞線(xiàn)傳送雙向不對稱(chēng)比特率數據的方法。ADSL基本系統是由安裝在電話(huà)線(xiàn)兩端的一對高性能調制解調器組成。ADSL系統可提供三條信息通道：高速下行信道、中速雙工信道和普通電話(huà)業(yè)務(wù)（POTS）信道。ADSL采用頻分復用技術(shù)，利用濾波器分離不同信道的信息，如果ADSL設備發(fā)生故障，普通電話(huà)業(yè)務(wù)（POTS）將不受影響。高速下行信道的速率范圍為1.5-8Mbps，雙工信道的速率范圍為16Kbps-1Mbps。

　　目前被廣泛采用的ADSL調制技術(shù)有3種：QAM(Quadature Amplitude modulation)、CAP(Carrierless Amplitude-phase Modulation)、DMT(Discrete Multi Tone)，其中DMT調制技術(shù)被ANSI標準化小組T1E1.4制訂的國家標準所采用。但由于此項標準推出時(shí)間不長(cháng),目前仍有相當數量的ADSL產(chǎn)品采用QAM或CAP調制技術(shù)。