儘管電信產業目前仍處於低潮，數位用戶迴路（DSL）卻已成為全世界最有發展潛力的寬頻提供機制，並在要求很高資料傳送速率的世界各地，帶動著消費性電子應用的爆炸性成長，其範圍從語音和音訊一直到資料和視訊。

到目前為止，最受消費者歡迎的DSL線路是非對稱數位用戶迴路（ADSL）；在現有服務方式下，ADSL可於相對較短的迴路距離內，最高支援8至10 Mbps的下行速率（從局端到家庭），在保持有效下行資料速率的前題下，ADSL的連線距離更可達到1萬8000英呎。除此之外，國際電信聯盟新制定的ADSL G.dmt.bis（ADSL2）標準更將S = 1/2編碼指定為必備功能，使得ADSL基本形式的最高下行速率提升至大約12 Mbps，而且只須對傳輸技術做小幅改進，G.dmt.bis即可將ADSL的有效連線距離增加5％至10％。在目前的ITU G.992.1（G.dmt）標準中，S = 1/2編碼只是選用功能。

ADSL2+與READSL技術介紹:

兩種強大的ADSL2實作技術：ADSL2+和READSL（距離延長型ADSL），它們的資料速率（ADSL2+下行速率最高20 Mbps）和連線距離（READSL最多增加35％）都大幅超越今天的標準ADSL線路。如(圖一)、(圖二)所示。

《圖一　ADSL2+ doubles downstream date rate 》

《圖二　Cost-effective SoC ADSL2+/READSL》

就許多方面而言，ADSL2+是目前標準ADSL技術的自然延伸，它所採用的離散多頻調變（DMT）技術可將傳輸頻寬加倍，從大約1.1 MHz增加至2.2 MHz；為了達成這項要求，下行子通道數目也會加倍，從256個增加為512個，並保持相同的4 kHz子通道頻寬或音頻間距（tone spacing）。對於短距離或中等距離的迴路，額外增加的下行頻寬可用來提供更高資料傳輸速率；事實上，在許多傳輸環境內，ADSL2+線路所能實現的下行資料速率可達ADSL線路的兩倍，例如迴路長度少於6000英呎時，且即使把線路距離延長至9000英呎，ADSL2+線路所能提供的資料速率也遠高於ADSL線路；另一方面，當迴路距離極長時，額外增加的傳輸頻寬就不再有用，這是由於子通道處於較高的頻率範圍，因此訊號衰減極為嚴重，無法支援可靠的資料傳輸作業，也使得線路效能回落至標準ADSL線路的水準。

READSL技術則能彌補ADSL2+的不足，因為它能大幅增加ADSL連線距離，使用雙絞線時最遠可達2萬2000英呎；READSL技術為了達成這項要求，會採用DMT調變機制的優點，並且調整上行和下行傳輸頻寬的切割方式，以便提供最遠連線距離。特別是對於較長的迴路，連線距離通常會受到下行傳輸容量的限制，因為高頻通道必須承受更大的訊號衰減，而根據ITU ADSL標準規定，高頻通道就是用來傳送下行資料。透過改變上行和下行傳輸所使用的頻帶，就能改善READSL系統在長距離迴路的整體產出。舉例來說，只要採用READSL數據機，DSL線路在192 kbps下行資料速率的有效傳輸距離就能從大約1萬8500英呎增加至2萬2500英呎。

功能整合

我們可以藉由高整合度矽晶片來實現ADSL2+和READSL功能，其中一種成本很低的做法是採用系統單晶片技術，把新世代ADSL用戶端數據機整合至單顆元件，並讓它提供ADSL2+的資料速率以及READSL的迴路距離。這顆系統單晶片ADSL用戶端設備將包含ADSL2+線路驅動器、編碼解碼器功能、DSP引擎和網路處理器引擎，全部都整合至單顆晶粒；此元件同時包含多種界面，以支援各種家庭網路裝置，例如802.11無線區域網路、乙太網路路由器或是透過USB界面連接至個人電腦。

ADSL2+線路驅動器和其它數位功能的整合是非常困難的設計挑戰，因為它必須把高電壓引入CMOS製程，但這項整合也會帶來極大好處，例如更低的成本、更緊密的濾波器整合以及減少電路板複雜性。整合式編碼解碼器需要可程式濾波器，以便支援各種不同的ADSL線路，包括Annex A、Annex B、Annex C、ADSL2+、ADL（全數位迴路）以及READSL，這些可程式濾波器是讓單顆晶片同時支援ADSL2+以及READSL的重要關鍵，它們的可程式能力還會加強產品的操作互通性，因為不同的DSL接取模組可能需要略為不同的濾波器設定值，以便發揮最大的工作效能。

由於ADSL2+將下行音頻數目加倍，以便達成更高的資料速率，因此最理想方法就是採用包含可程式DSP核心在內的高度彈性架構；這套架構不但讓ADSL2+模式下的快速傅利葉轉換功能的處理容量加倍，還能利用額外的MIPS和記憶體來加強正常ADSL模式的工作效能。

要支援ADSL2+的更高下行資料速率，就必須特別注意DSL實體層（PHY）子系統的各種層面設計，包括DSP核心速度、記憶體容量、內部資料匯流排以及DMA作業；隨著系統需求的取捨不同，包括ATM傳輸匯聚層（TC Layer）在內的許多功能也可交由軟體或硬體線路連接的邏輯閘來實作，例如可將ATM傳輸匯聚層實作為硬體方塊，並透過高速匯流排將它連接至DSP核心。

網路子系統的設計不僅要提供更高資料速率，還必須支援ADSL2以及ADSL2+所帶來的各種新應用。

舉例來說，ATMSAR（segmentation-and-reassembly）元件所能處理的VPI/VCI組合數目最少應從16至32個，工程師也應該能在可程式RISC核心上面，完成ATM網路連線品質（QoS）功能的實作。

此外，它還應包含各種界面處理方塊，以支援更高資料速率以及ADSL2、READSL和ADSL2+帶來的各種應用，SDRAM界面和記憶體控制器也必須經過設計，使它能同時開啟多個分頁記憶體。

減少等待狀態

該架構可以大幅減少存取SDRAM記憶體所需的等待狀態數目，元件內部也能提供10/100 Mbps乙太網路實體層（PHY），甚至包含10/100乙太網路媒體存取控制器（MAC），以便支援多個連接埠的乙太網路應用。

而該元件也會提供高速界面，以便直接連線50 Mbps或更快傳輸速度的各種802.11a/b/g無線區域網路裝置。

結論：

隨著DSL新技術和新標準的到來，許多新型消費性應用也會出現，並且帶動家庭寬頻網路的快速成長。ADSL2+可將ADSL的有效資料速率加倍，同時把各種視訊服務帶給消費者，READSL則能延長ADSL的有效連線距離，使其覆蓋範圍更全面。

利用系統單晶片實作ADSL-2+/READSL用戶端數據機，並且採用最新的製程技術和彈性系統架構，這種做法將會改變DSL線路的市場面貌；它們不但能提供成本更低和未來升級有保障的解決方案，只要搭配802.11x無線區域網路或是其它網路裝置，即可讓家庭寬頻網路輕易實現。（作者任職於德州儀器）

2007年寬頻網路將成世界連線市場主流

內文:根據ARC Group的調查研究，2007年時全球將有3億個家庭及企業利用寬頻上網，將超越利用撥接上網的用戶數；全球寬頻網路將有1/3是使用DSL技術，另1/3則是使用Cable技術。全球寬頻網路用戶中約有3000萬為企業用戶，企業寬頻用戶數雖不及家庭寬頻用戶數，但企業寬頻網路市場的產值及頻寬用量都遠大於家庭寬頻網路市場。北美地區將是全球最大的企業寬頻網路市場，居次的西歐亦將佔全球1/3的市場規模。而在家庭寬頻網路市場方面， ARC Group估計全球家庭寬頻網路市場規模在未來五年內將成長七倍， 2007年時全球的家庭寬頻網路市場產值將達800億美元。DSL預估將以超過1億的用戶數領先，居次的Cable亦有超過7000萬用戶數的規模，其他的主要連網技術包括無線區域網路、衛星及光纖。（ARC Group/2003）