語(yǔ)音分離器和分離器板的發(fā)展與應用
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語(yǔ)音分離器，簡(jiǎn)稱(chēng)分離器（Splitter），應用于xDSL（xDSL是各種DSL的統稱(chēng)，即數字用戶(hù)線(xiàn)路，是以傳統電話(huà)銅線(xiàn)為傳輸介質(zhì)的傳輸技術(shù)，其中x代表不同種類(lèi)的DSL技術(shù)，包括ADSL++、HDSL、VDSL等）的寬帶通信中。我們常說(shuō)的分離器只是指ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Line非對稱(chēng)用戶(hù)線(xiàn)路）分離器，即基于傳統語(yǔ)音電話(huà)線(xiàn)路上共線(xiàn)傳輸寬帶數字信號的語(yǔ)音分離器（即ADSL over POTS Splitter），現在A(yíng)DSL已升級到新版本更高速率的ADSL++和VDSL（Very High Speed Digital Subscriber Line甚高速數字用戶(hù)線(xiàn)）。
語(yǔ)音分離器將線(xiàn)路上的低頻音頻信號（300～3400Hz）和傳輸數據的高頻數字調制信號（20KHz～4.4MHz/12MHz）有效分離，然后將音頻信號送入PSTN（Public Switched Telephone Network）交換機或POTS（Plain Old Telephone Service）電話(huà)機傳真機等，將高頻數字調制信號送入DSLAM（DSL Access Multiplexer）/DSL MODEM調制解調器。DSL技術(shù)實(shí)現用戶(hù)方多個(gè)電話(huà)分機、傳真機和ADSL調制解調器使用時(shí)互不影響，即隔絕寬帶上網(wǎng)在POTS電話(huà)機中產(chǎn)生的電流噪聲，保證優(yōu)質(zhì)的通話(huà)效果，也避免由于電話(huà)振鈴導致的寬帶上網(wǎng)掉線(xiàn)，保證了一定傳輸距離下的寬帶網(wǎng)上下載的速率等等。圖１是DSL分離器的應用框圖。
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圖１ DSL語(yǔ)音分離器應用框圖 |
可以看出在CO(Central Office局端或LE，Local Exchange)和CPE(Customer Premise用戶(hù)端)都需要使用語(yǔ)音分離器。用戶(hù)端分離器一般是盒式分離器且根據實(shí)際需要采取分離器單體設備外接。局端分離器大都32/48/64路匯集在一塊分離器板上，多塊分離器板又安裝在局端機柜上，和控制交換板、背板、線(xiàn)路接口板和上聯(lián)板等共同實(shí)現語(yǔ)音與數字信號的分離和傳輸、語(yǔ)音的交換和管理以及寬帶的匯聚等。另外，分離器板上有過(guò)流過(guò)壓保護電路，實(shí)現雷擊、電力線(xiàn)碰觸和感應等方面的防護功能。
語(yǔ)音分離器的主要指標
隨著(zhù)DSL技術(shù)在全球的普及和推廣，語(yǔ)音分離器也得到了廣泛的應用。按照全球的分離器標準來(lái)分，有ETSI(European Telecommunications Standards Institute歐洲電信標準協(xié)會(huì ))、ANSI(American National Standards Institute美國國家標準協(xié)會(huì ))、BT(British Telecom英國電信)、ITU-T G.992（國際電聯(lián)G.992系列）和中國MII(Ministry of Industry and Information Technology of the People’s Republic of China中國工業(yè)和信息化部)等。按照分離器應用分主要有ADSL over POTS、ADSL over ISDN和VDSL over POTS、VDSL over ISDN等。
現有語(yǔ)音分離器都是由電感、電容和電阻被動(dòng)器件構成的多階濾波器電路，其主要指標有POTS插入損耗、POTS反射損耗、群延時(shí)、縱向平衡、頻帶隔離、DSL頻帶插入損耗等。
插入損耗反映語(yǔ)音分離器的低通濾波和高通濾波分別在各自的通帶內信號衰減程度，決定了分離器對通過(guò)信號的影響程度，損耗越小則通過(guò)信號衰減越小。
反射損耗反映出分離器各個(gè)端口對接口阻抗的匹配程度，匹配程度越好反射損耗越小，源信號絕大部分得以被傳遞到負載。
群延時(shí)是指由于分離器的LC濾波電路導致傳輸的語(yǔ)音信號產(chǎn)生延時(shí)。延時(shí)越小越好。
縱向平衡是指分離器會(huì )因為T(mén)ip和Ring線(xiàn)路上的不對稱(chēng)性導致分離器對差分信號產(chǎn)生一定的影響，影響信號傳輸的完整性?？v向平衡度越大越好。
頻帶隔離反映分離器在分離低頻語(yǔ)音信號和高頻數字信號時(shí)，對兩種信號的隔離程度。頻帶隔離越大越好。
由于分離器分離低頻語(yǔ)音信號到電話(huà)機或傳真機，這些設備是遠程供電，所以分離器必須在指定的饋電流下不至產(chǎn)品特性下降。國標ADSL分離器饋電流能力上限為100mA，歐標分離器為80mA的上限的饋電流。
語(yǔ)音分離器的演進(jìn)和發(fā)展
從開(kāi)始的傳統的語(yǔ)音程控交換機，到調制解調器撥號上網(wǎng)，再發(fā)展到利用銅線(xiàn)共纜傳輸語(yǔ)音信號和高頻數字信號的DSL技術(shù)。世界各地的工程技術(shù)人員對現有銅雙絞線(xiàn)實(shí)現了利用利用再利用，接入在已有的銅線(xiàn)上展現出前所未有的活力。隨著(zhù)ADSL技術(shù)的應用，ADSL語(yǔ)音分離器相伴而生，分離器也伴同DSL接入技術(shù)經(jīng)歷著(zhù)低速到高速的演進(jìn)和發(fā)展。
接入技術(shù)主要分為有線(xiàn)接入和無(wú)線(xiàn)接入，雖然新的接入技術(shù)如FTTx和WiMAX等接入方式發(fā)展迅猛，但有線(xiàn)接入中的DSL接入，隨著(zhù)ADSL到ADSL++和VDSL/VDSL2的發(fā)展，DSL接入無(wú)論在穩定性、互通性、傳輸速度、傳輸距離和節省運營(yíng)商的投資(投入產(chǎn)出比)等各個(gè)方面，都體現出其他接入技術(shù)無(wú)法相比擬的競爭力，DSL仍然是接入技術(shù)的重要力量。特別是光進(jìn)銅退過(guò)程中，銅線(xiàn)在最后的幾百米距離傳輸中的主要方式。
近幾年全球有線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展迅速，已呈現出寬帶化、IP化及業(yè)務(wù)融合化的趨勢。DSL接入也逐漸發(fā)展成為IPTV、Triple-Play等流媒體的接入平臺。DSL接入與家庭網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展結合緊密，逐步實(shí)現DSL終端的遠程管理，維護成本持續降低。
由于DSL接入網(wǎng)絡(luò )需要有效分離傳統的低頻語(yǔ)音信號和高頻DSL數據信號，就必須使用分離器，DSL分離器應用框圖參考下圖2。通常DSL分離器局端設備會(huì )通過(guò)電話(huà)線(xiàn)對用戶(hù)終端供電，饋電壓為48V；饋電流流過(guò)局端、用戶(hù)端分離器，按照國標YD/T-1187，饋電流不小于100mA。
從ADSL到ADSL++、再擴展到VDSL/VDSL2，DSL接入技術(shù)的頻帶分布和頻帶擴展如圖2。按照我國國家標準，ADSL到ADSL++時(shí)頻帶從30K-1104KHz擴展30K-4.4MHz；發(fā)展到VDSL/VDSL2，頻帶分別擴展到20K-12MHz擴展20K-30MHz。按照歐洲ETSI系列標準，ADSL到ADSL++時(shí)頻帶從32K-1104KHz擴展32K-4.4MHz；發(fā)展到VDSL/VDSL2，頻帶分別擴展到25K-12MHz擴展25K-30MHz。中國MII標準為YD/T-1187-2006，歐洲標準有ETSI TS 101 952-1(2)-1/2/3/4等等。
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圖２ DSL頻帶分布和發(fā)展 |
發(fā)展到VDSL/VDSL2的應用，分離器應用的頻帶分布已高達12MHz/30MHz。對分離器的要求更高。由于現代分離器板的集成密度越來(lái)越高，對分離器的尺寸也越來(lái)越小。
語(yǔ)音分離器的新應用和新應用下的特殊要求
DSL技術(shù)的幾個(gè)典型新應用有IPTV(Internet Protocol Television因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò )電視)和FTTx(Fiber to the Cabinet or Building or Home光纖到樓或到戶(hù)的統稱(chēng)) +DSL應用。
IPTV 是以IP寬帶網(wǎng)絡(luò )為傳輸通道、以電視機為終端、為用戶(hù)提供交互式多媒體服務(wù)的一種業(yè)務(wù)。主要通過(guò)一個(gè)功能廣泛的機頂盒，連接寬帶網(wǎng)絡(luò )，在電視上觀(guān)看更豐富的節目頻道，可以隨時(shí)點(diǎn)播電影、電視劇、交互電視、并提供信息服務(wù)、可視電話(huà)、遠程教育等服務(wù)。
IPTV業(yè)務(wù)具有互動(dòng)化、綜合化、個(gè)性化、人性化和豐富化等特性。參考下圖3可以看出DSL技術(shù)和IPTV的關(guān)系。
FTTx+DSL應用是以EPON(Ethernet Passive Optical Network以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò ))的FTTX技術(shù)為基礎，延伸光纖到小區、大樓和樓道的ONU(Optical Network Unit)或MDU(Multi-Dwelling Unit)，利用多用戶(hù)以太網(wǎng)型ONU或多用戶(hù)DSL型ONU，配合DSLAM板或已集成DSLAM到ONU或MDU的設備，為用戶(hù)提供以太網(wǎng)接口、DSL用戶(hù)線(xiàn)以及Cable線(xiàn)，一方面可滿(mǎn)足各種業(yè)務(wù)的接入，另一方面由于多個(gè)用戶(hù)分攤單個(gè)終端成本，使得在保障帶寬的基礎上大大降低了建設成本，實(shí)現最后１英里的網(wǎng)絡(luò )接入。
DSL在FTTx(EPONGPON)組網(wǎng)結構圖如下所示：
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