计算机网络-第二章-物理层

计算机网络第2章物理层第2章物理层2.1物理层的基本概念2.2数据通信的基础知识

2.2.1数据通信系统的模型 2.2.2有关信道的几个基本概念 2.2.3信道的极限容量 2.2.4信道的极限信息传输速率2.3物理层下面的传输媒体

2.3.1导向传输媒体 2.3.2非导向传输媒体第2章物理层（续）2.4信道复用技术

2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用 2.4.2波分复用 2.4.3码分复用2.5数字传输系统2.6宽带接入技术2.6.1xDSL技术2.6.2光纤同轴混合网（HFC网）2.6.3FTTx技术2.1物理层的基本概念

物理层标准规定了信号、连接器和电缆要求标准制定机构物理层的主要功能：确定与某通信系统连接的传输媒体、连接接口和信号位传输效能特性----服务与协议（标准）。机械特性指明接口所用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。电气特性指明连接线缆的各通信线上出现的信号类型及相关参数。（语法）功能特性指明某通信线上出现的某一信号状态的意义。（语义）过程特性指明对于不同功能的各种可能事件的出现顺序。（同步、时序）物理层的PDU名称---位（Bits）2.2数据通信的基础知识

2.2.1数据通信系统的模型传输系统输入信息输入数据发送的信号接收的信号输出数据源点终点发送器接收器调制解调器PC机公用电话网调制解调器数字比特流数字比特流模拟信号模拟信号输入汉字显示汉字数据通信系统源系统目的系统传输系统输出信息PC机数据通信的概念术语数据：承载消息的实体（某种符号系统）。信号：数据的电气的或电磁的表现。模拟信号：信号参数的取值是连续的。数字信号：信号参数的取值是离散的。码元：承载数据的基本信号单位称为码元。用基于时域的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形称为码元。在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示n位二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为码元。而这个间隔被称为码元长度。1码元可以携带nbit的信息量。通信通道：发送点向接收点传输物理信号的物理通道。物理信道中信号的表示形式示例

2.2.2信道的基本概念单向通信（单工通信）信道：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。双向交替通信（半双工通信）信道：通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(当然也就不能同时接收)。双向同时通信（全双工通信）信道：通信的双方可以同时发送和接收信息。基带(baseband)信号和

带通(bandpass)信号

基带信号（即基本频带信号）——来自信源的原本信号。数字信号具有基带信号的特征。基带信号往往包含有较多的低频成分，甚至有直流成分，而许多信道并不能传输这种低频分量或直流分量。因此必须对基带信号进行调制(modulation)。调制：用一种信号（基带信号）来控制（调）另一种信号（载波---便于在某种信道传输的信号）的定式变化（制）.带通信号（宽带信号）——用基带信号对载波调制后，把基带信号的（有效）频率范围搬移到一个较高的频率范围后的信号。该信号在规定的信号频段（信道）可与其它信号频段（信道）中的带通信号在同一媒体中传输。基带数字信号的

几种最基本的调制方法调幅(AM)：载波的振幅随基带数字信号而变化。幅移键控ASK（AmplitudeShiftKeying）调频(FM)：载波的频率随基带数字信号而变化。频移键控FSK（frequencyshiftkeying）调相(PM)：载波的初始相位随基带数字信号而变化。

相移键控PSK（PhaseShiftKeying）

基带数字信号ASK、FSK、PSK示例

010011100基带信号1.调幅2.调频3.调相正交幅度调制QAM

(QuadratureAmplitudeModulation)

r(r,)可供选择的相位有12种，而对于每一种相位有1或2种振幅可供选择。16种信号波形（码元）由于4bit编码共有16种不同的组合，因此这16个点中的每个点可对应于一种4bit的编码。若每一个码元可表示的比特数越多，则在接收端进行解调时要正确识别每一种状态就越困难。举例：16QAM信号的星座图2.2.3信道的极限容量实际信道，在传输信号时因多种干扰而产生失真。

码元传输的速率越高，信号传输的距离越远，信号波形的失真就越严重。实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）发送信号波形接收信号波形发送信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）接收信号波形限制码元在信道上传输速率因素：

（1）信道能够通过的频率范围1924年，奈奎斯特(Nyquist)的奈氏准则,给出了在理想条件下，为了避免码间串扰，码元的传输速率的上限值：C=2Hlog2(V)b/s,H:信道（低通滤波后的）带宽（以Hz为单位）V:信号码元的离散级别数表明：如果信道的频带越宽，也就是能够通过的信号高频分量越多，那么就可以用更高的速率传送码元而不出现码间串扰。限制码元在信道上传输速率因素：(2)信噪比

信噪比=10log10（S/N)（dB）香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限信息传输速率。信道的极限信息传输速率C可表达为

C=Wlog2(1+S/N)b/sW：信道带宽；S：为信道内所传信号的平均功率；N：为信道内部的高斯噪声功率。表明：只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。编码如信道频带宽度已确定的，信噪比不能再提高了，码元传输速率也达到了上限值，可用编码的方法让每一个码元携带更多比特的信息量。编码：在将比特表达到介质上之前，对它进行的比特分组、代码映射等编码处理，改善数据传输的效率。使用代码组的优点有：降低比特电平错误：编码考虑位同步。限制传输到介质中的效能：编码考虑DC平衡（平衡发送的1和0数量）。帮助甄别数据比特和控制比特：考虑数据和控制比特的编码（模式）区分。更有效地检测介质错误：利用无效编码模式检测错误编码示例：NRZ信号简单的信号方法（编码），适用于低速数据链路。不能有效使用带宽，且易受电磁干扰。没有可用于同步发送节点比特时间的跳变。连续传输长串0或1时，单个比特位之间的边界会模糊。接收节点在这种情况下，不能检测到介质上的电压跳变。编码示例：曼彻斯特编码曼彻斯特编码方案不是用简单的电压值来表示比特，而是用电压跳变来表示比特值电压跳变在每个比特时间的中间发生。这种跳变可确保接收节点的比特时间与发送节点的比特时间同步曼彻斯特编码效率低，是10BaseT以太网采用的信号方法。编码示例：4B/5B（信号模式组）2.3物理层下面的传输媒体无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波调幅无线电调频无线电海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024移动无线电电信领域使用的电磁波的频谱2.3.1导向传输媒体

信号传输受限于媒体（导体）路径双绞线屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)

铜线铜线聚氯乙烯套层聚氯乙烯套层屏蔽层绝缘层绝缘层无屏蔽双绞线UTP屏蔽双绞线STP无屏蔽双绞线UTP图示屏蔽双绞线STP图示屏蔽双绞线电缆的典型应用双绞线线序常用双绞线绞合线类型带宽典型应用316MHz低速网络，模拟电话420MHz短距离的10BASE-T以太网5100MHz10BASE-T以太网，100快速以太网5E(超5类）100MHz100BASE-T快速以太网，1000BASE-T吉比特以太网6250MHz1000BASE-T吉比特以太网，ATM网络7600MHz可能用于10吉比特以太网以太网物理介质特性双绞线连接器正确的连接器端接同轴电缆编织线外导体/屏蔽层绝缘层绝缘保护套层内导体同轴电缆连接器光纤介质常见的光纤连接器直通式光纤连接器(ST)（商标为AT&T）-一种很常见的刺刀型连接器，广泛用于多模光纤。用户连接器(SC)-一种使用推拉机制确保正面插入的连接器。此类连接器广泛用于单模光纤。朗讯连接器(LC)-一种广泛用于单模光纤且支持多模光纤的小型连接器。光线在光纤中的折射折射角入射角包层（低折射率的媒体）包层（低折射率的媒体）纤芯（高折射率的媒体）包层纤芯特点：低损耗、高带宽、高抗扰、无辐射、体积小、重量轻光纤的工作原理高折射率(纤芯)低折射率(包层)光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射有三个红外区域的电磁波段在纤芯中传输由较低的衰减：0.85μm，1.30μm，1.55μm输入脉冲输出脉冲单模光纤多模光纤与单模光纤输入脉冲输出脉冲多模光纤多模光纤与单模光纤规格综合（结构化）布线系统

EIA/TIA-568（商用建筑物电信布线标准）

GB50311-2007综合布线工程设计规范网络综合布线系统工程结构示意图电信间FD与电话交换配线方式

电信间FD与计算机网络设备之间的连接方式综合布线系统的各个子系统机柜、信息插座、水平布线桥架：梯级式、槽式、托盘式布线设计例题-1已知某建筑物其中一楼层采用光纤到桌面的布线方案，该楼层共有40个光纤点，每个光纤信息点均布设一根室内2芯多模光纤至建筑物的设备间，请问设备间的机柜内应选用何种规格的IBDN光纤配线架？数量多少？需要订购多少个光纤耦合器？提示：IBDN光纤配线架的规格为12口、24口、48口。解答：根据题目得知共有40个光纤信息点，由于每个光纤信息点需要连接一根双芯光纤，因此设备间配备的光纤配线架应提供不少于80个接口，考虑网络以后的扩展，可以选用3个24口的光纤配线架和1个12口的光纤配线架。光纤配线架配备的耦合器数量与需要连接的光纤芯数相等，即为80个。布线设计例题-2已知某校园网分为三个片区，各片区机房需要布设一根24芯的单模光纤至网络中心机房，以构成校园网的光纤骨干网络。网管中心机房为管理好这些光缆应配备何种规格的光纤配线架？数量多少？光纤耦合器多少个？需要订购多少根光纤跳线？解答：（1）根据题目得知各片区的三根光纤合在一起总共有72根纤芯，因此网管中心的光纤配线架应提供不少于72个接口。（2）由以上接口数可知网管中心应配备24口的光纤配线架3个。（3）光纤配线架配备的耦合器数量与需要连接的光纤芯数相等，即为72个。（4）光纤跳线用于连接光纤配线架耦合器与交换机光纤接口，因此光纤跳线数量与耦合器数量相等，即为72根。2.3.2非导向传输媒体--无线媒体信号传输不像铜介质和光纤介质那样受限于媒体（导体）路径。信号形式：无线电微波红外线可见光紫外线X射线射线双绞线同轴电缆卫星地面微波

调幅无线电

调频无线电

海事无线电光纤电视(Hz)f(Hz)fLFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF波段104105106107108109101010111012101310141015101610010210410610810101012101410161018102010221024

移动无线电

频率、波长和速率fλ=c设：λ的单位是米，f的单位是MHz,可有fλ≈300例如：f=100MHz，λ≈3m另：f=c/λ,两边对λ求微分df/dλ=-c/λ2，用有限差分代替微分，且只看绝对值，有⊿f=c⊿λ/λ2

设λ=1.3×10-6m，⊿λ=0.17×10-6m可得⊿f≈30THz，若编码率为8位/Hz,则数据传输速率=240Tbps无线介质的标准和类型IEEE802.11-通常也称为Wi-Fi，是一种无线LAN(WLAN)技术IEEE802.15-无线个域网(WPAN)标准，通常称为“蓝芽“。IEEE802.16-通常称为WiMAX（微波接入全球互通），提供无线带宽接入。全球移动通信系统(GSM)-包括可启用第2层通用分组无线业务(GPRS)协议的物理层规范，提供通过移动电话网络的数据传输。无线LAN标准和设备IEEE802.11a-工作频段5GHz，速度高达54Mbps。此标准的工作频率较高，因此它的覆盖面积较小、透过建筑物的效率较低。据此标准工作的设备不能和基于802.11b和802.11g标准的设备互操作。IEEE802.11b-工作频段2.4GHz,速度高达11Mbps.比基于802.11a标准的设备有更好的透过建筑物的能力。IEEE802.11g-工作频段2.4GHz，速度高达54Mbps。与802.11b工作在相同的射频范围内。IEEE802.11n标准正在起草中。提议的标准规定频率为2.4Ghz或5GHz。预计数据速率为100Mbps至210Mbps、距离长达70米。共享信道2.4信道复用技术

2.4.1频分复用、时分复用和统计时分复用

信道复用技术：就是按照一定的规律，在同一物理信道（无线或有线信道）中实现传输多路信号的技术。信道A1A2B1B2C1C2信道信道A1A2B1B2C1C2复用分用(a)不使用复用技术(b)使用复用技术信道复用技术的种类频分多路复用（FDM）时分多路复用（TDM）波分多路复用（WDM）码分多路复用（CDM）空分多路复用（SDM）频分复用FDM

(FrequencyDivisionMultiplexing)频分复用就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。所有子信道传输的信号以同时并行的方式工作，信源各自同时占用不同的带宽资源。信源在分配到一定频带的子信道后，在通信过程中自始至终都占用这个子信道频带。频率时间频率1频率2频率3频率4频率5FDM频分复用时分复用TDM

(TimeDivisionMultiplexing)时分复用是将整个信道传输信息的时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每个TDM帧划分成若干时间片（简称时隙），每一个信源在每一个TDM帧中分配并占用固定序号的时隙进行数据传输。TDM帧周期性出现，每一个信源在TDM帧中所占用的时隙也周期性出现。时分复用信源是在不同的时间占用同样的带宽资源。时分复用技术因时隙事先分配且固定不变，也叫同步/静态时分复用。频率时间BCDBCDBCDBCDAAAAA在

TDM

帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧时分复用TDM同步(静态)TDM同步(静态)TDM的缺点ABCDaabbcdbcattttt4个时分复用帧#1④③②①acbcd时分复用#2#3#4信源当某信源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。由于计算机数据通信的突发性，使用同步时分复用系统传递时，造成信道利用率不高。统计时分复用

STDM

(StatisticTDM)ABCDabcdttttt3个STDM帧#1④③②①acbabbcacd#2#3统计时分复用信源也称为标记复用、智能时分多路复用、动态或异步时分复用。带宽动态分配：采用时隙动态按需分配，而不非固定时隙分配。根据信号源是否要发送数据信号和对带宽的需求情况来分配时隙。STDMATDM异步时分复用2.4.2波分复用WDM

(WavelengthDivisionMultiplexing)复用方式：1310nm和1550nm波长的波分复用仅用两个波长：1310nm窗口和1550nm窗口各一个波长，实现单纤双窗口传输。稀疏波分复用（CWDM，CoarseWavelengthDivisionMultiplexing）

稀疏(波长间隔大)波分复用，相邻信道的间距≥20nm

波长数目一般为4波或8波，最多16波使用1200~1700nm的宽窗口，目前主要应用波长在1550nm的系统中。密集波分复用（DWDM，DenseWavelengthDivisionMultiplexing）

密集(波长间隔小)波分复用，相邻信道间距≤1.6nm，例0.4nm

可以承载8～160个波长，单根光纤可以传输的数据流量高达400Gbit/s1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nmDWDM密集波分复用示意图掺铒光纤放大器82.5Gb/s1310nm20Gb/s复用器分用器EDFA（Erbium-dopedOpticalFiberAmplifier）120km光调制器光解调器2.4.3码分复用CDM

(CodeDivisionMultiplexing)

码分多路复用CDM又称码分多址（多路）访问（CodeDivisionMultipleAccess,CDMA）,CDM与FDM及TDM不同,它既共享信道的频率,也共享时间。各信源使用经过特殊挑选的彼此不会造成干扰的不同编码序列（码型）实现信道共享。

编码序列-----码片序列(chipsequence)

将每一个比特时间再划分为m个短的间隔，称为码片(chip)每个站被指派一个唯一的mbit码片序列(chipsequence)。如发送比特1，则发送自己的mbit码片序列。如发送比特0，则发送该码片序列的二进制反码。

例如，S站的8bit码片序列是00011011。发送比特1时，就发送序列00011011，发送比特0时，就发送序列11100100。110ttm个码片信源的数据比特信源的码片序列chipsequence码片序列时间片序列Chip/码片/时间片CDMA效能例：1MHz的频段用于100个站,使用FDMA,每站有10KHz的带宽,数据速率可为10kbps(设bit/Hz)使用CDMA,每站使用完全的1MHz频段，划分成1M的时间片，若每位使用时间片<100，每站的有效带宽>FDMA信源的1bit位宽信源S100的码片序列小于100时间片的码片序列1MHz

个时间片信源S1的码片序列每信源数据速率>10Kbps1M

个时间片÷码片序列时间片(<100)码片序列的正交关系每个站分配的码片序列不仅必须各不相同，并且还必须互相正交(orthogonal)码片序列表示方法：双极表示法例：二进制码片序列双极表示法码片序列A站00011011-1-1-1+1+1-1+1+1B站00101110-1-1+1-1+1+1+1-1正交令向量S表示站S的码片向量，令T表示其他任何站的码片向量。两个不同站的码片序列正交，就是向量S和T的规格化内积(innerproduct)都是0：例：可计算A·B=0因为S和T得分量中，对应分量相等的数目与不相等数目是一样的，且若：S·T=0,则S·T=0任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1。一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是–1。正交关系的另一个重要特性CDMA的工作原理S站的码片序列S110ttttttm个码片tS站发送的信号SxT站发送的信号Tx总的发送信号Sx+Tx规格化内积S

Sx规格化内积S

Tx数据码元比特发送端接收端S·T=0S·T=0S·T=0S·S=1S·S=-1（二进制0）S·S=1S·T=0被过滤S·T=±1被接收CDMA的技术原理CDMA的技术原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码（PN）进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，完成信息通信。例：信源原本发送B位,使用码片序列编码后需发送mB位，信息量增加了m倍，所以需要带宽扩频m倍。【讨论】两大权威的矛盾！——关于码分多路复用（CDMA）谢希仁和冯博琴两位老师都是计算机网络教育界的泰斗，但我发现他们关于码分多路复用（CDMA）原理的问题上有矛盾。谢希仁老师说，发送方按照自己的码片序列调制将要发送的信息，接收方要先获得发送方的码片序列，然后用该序列与接收到的混合信息做内积，从而检测出发送方想要发送的信息。

而冯博琴老师说，发送方将要发送信息的时候，先要获得接收方的码片序列，用这个序列调制将要发送的信息，接收方用自己的码片序列与接收到的混合信息做内积，从而检测出发送方想要发送的信息。

两者正好相反！2.5数字传输系统

1.脉码调制PCM体制

脉码调制PCM体制最初是为了在电话局之间的中继线上传送多路的电话。由于历史上的原因，PCM有两个互不兼容的国际标准，即北美的24路PCM（简称为T1）和欧洲的30路PCM（简称为E1）。我国采用的是欧洲的E1标准。PCM信号成帧后装入TDM时隙E1帧和T1帧E1的速率:32×8×1/(125×10-6)=2.048Mb/s,12332帧片时长125微妙，分为32个时隙每个时隙传送8bitE1帧T1的速率:(24×8+1×1)/(125×10-6)=1.544Mb/s1224帧片时长125微妙，分为24个时隙，每个时隙传送8bit，每帧有一位同步码T1帧PCM高次群的话路数和数据率当需要有更高的数据率时，可采用进一步的复用方法。系统类型一次群二次群三次群四次群五次群符号E1E2E3E4E5欧洲体制话路数3012048019207680数据率（Mb/s）2.0488.44834.368139.264565.148符号T1T2（4T1）T3（7T2)T4（6T3)北美体制话路数24966724032数据率（Mb/s）1.5446.31244.736274.176T载波层级2.同步光纤网SONET和

同步数字系列SDH旧的数字传输系统存在着许多缺点。最主要的是以下两个方面：速率标准不统一。如果不对高次群的数字传输速率进行标准化，国际范围的高速数据传输就很难实现。

不是同步传输。在过去相当长的时间，为了节约经费，各国的数字网主要是采用准同步方式。注：准同步数字系列(PDH)的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。同步光纤网SONET

与同步数字系列SDH同步光纤网SONET(SynchronousOpticalNetwork)各级时钟都来自一个非常精确的主时钟。以传输速率51.84Mb/s为基础对应电信号为STS-1---第1级同步传送信号(SynchronousTransportSignal)对应光信号则称为OC-1---第1级光载波（OpticalCarrier）。ITU-T以美国标准SONET为基础，制订出国际标准同步数字系列SDH(SynchronousDigitalHierarchy)。一般可认为SDH与SONET是同义词。SDH的基本速率为155.52Mb/s，称为第1级同步传递模块(SynchronousTransferModule)，即STM-1，相当于SONET体系中的OC-3速率。SONET图示线路速率(Mb/s)SONET符号ITU-T符号表示线路速率的常用近似值51.840OC-1/STS-1155.520OC-3/STS-3STM-1155Mb/s466.560OC-9/STS-9STM-3622.080OC-12/STS-12STM-4622Mb/s933.120OC-18/STS-18STM-61244.160OC-24/STS-24STM-82488.320OC-48/STS-48STM-162.5Gb/s4976.640OC-96/STS-96STM-329953.280OC-192/STS-192STM-6410Gb/s39813.120

OC-768/STS-768

STM-256

40Gb/s

SONET的OC级/STS级与SDH的STM级的对应关系SONET与SDH体系结构SDH终端SDH终端复用器或分用器复用器或分用器转发器转发器段段段线路路径路径层线路层段层光子层线路层段层光子层线路层段层光子层路径层线路层段层光子层段层光子层段层光子层光子层：负责跨光缆比特传输，STS电信号与OC光信号转换等。段层：负责构成STS-N帧及差错检测等。线路层：负责路径层的同步和复用。路径层：负责路径端接设备PTE之间接入和的业务数据的传输。2.6宽带接入技术

2.6.1xDSL技术xDSL技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。虽然标准模拟电话信号的频带被限制在300~3400kHz的范围内，但用户线本身实际可通过的信号频率仍然超过1MHz。xDSL技术就把0~4kHz低端频谱留给传统电话使用，而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。DSL就是数字用户线(DigitalSubscriberLine)的缩写。而DSL的前缀x则表示在数字用户线上实现的不同宽带方案。ADSL的组成ATU-CATU-CATU-RATU-C用户线电话分离器区域宽带网至ISP居民家庭基于ADSL的接入网端局或远端站DSLAM至本地电话局PSPS数字用户线接入复用器DSLAM(DSLAccessMultiplexer)接入端接单元ATU(AccessTerminationUnit)ATU-C（C代表端局CentralOffice）ATU-R（R代表远端Remote）电话分离器PS(POTSSplitter)

ADSL的特点上行和下行带宽做成不对称的。上行指从用户到ISP，而下行指从ISP到用户。ADSL在用户线（铜线）的两端各安装一个ADSL调制解调器。我国目前采用的方案是离散多音调DMT(DiscreteMulti-Tone)调制技术。这里的“多音调”就是“多载波”或“多子信道”的意思。DMT技术DMT调制技术采用频分复用的方法，把40kHz以上一直到1.1MHz的高端频谱划分为许多的子信道，其中25个子信道用于上行信道，而249个子信道用于下行信道。每个子信道占据4kHz带宽（严格讲是4.3125kHz），并使用不同的载波（即不同的音调）进行数字调制。这种做法相当于在一对用户线上使用许多小的调制解调器并行地传送数据。DMT技术的频谱分布…频谱频率上行信道传统电话04下行信道…(kHz)~40~138~1100xDSL的几种类型ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)：非对称数字用户线HDSL(HighspeedDSL)：高速数字用户线SDSL(Single-lineDSL)：1对线的数字用户线VDSL(VeryhighspeedDSL)：甚高速数字用户线DSL：ISDN用户线。RADSL(Rate-AdaptiveDSL)：速率自适应DSL，是ADSL的一个子集，可自动调节线路速率）。ADSL的极限传输距离ADSL的极限传输距离与数据率以及用户线的线径都有很大的关系（用户线越细，信号传输时的衰减就越大），而所能得到的最高数据传输速率与实际的用户线上的信噪比密切相关。例如，0.5毫米线径的用户线，传输速率为1.5~2.0Mb/s时可传送5.5公里，但当传输速率提高到6.1Mb/s时，传输距离就缩短为3.7公里。如果把用户线的线径减小到0.4毫米，那么在6.1Mb/s的传输速率下就只能传送2.7公里ADSL的数据率由于用户线的具体条件往往相差很大（距离、线径、受到相邻用户线的干扰程度等都不同），因此AD