約翰.西奧菲:DSL仍有發展空間

上世紀70年代，當大名鼎鼎的貝爾實驗室決定把ATT網絡僅剩的模擬連接（通往每個客戶家庭的銅纜雙絞線）轉換成數字連接時，約翰#8226;西奧菲（John Cioffi）就開始著迷于DSL技術；30年后，他仍醉心于此。

DSL的初衷

約翰#8226;西奧菲，人稱DSL（數字用戶線路）之父。他曾經在美國斯坦福大學長期任教，還開辦了兩家與DSL技術相關的新興公司，而對DSL的興趣從來沒有減弱過。

早在上世紀70年代，貝爾實驗室的目標是通過最后一英里電話線支持高帶寬視頻服務，但10多年過去了，這個目標始終未能實現。起初，對本地環路進行數字化帶來了ISDN基本速率接口（BRI）線路；這種線路可以支持兩個語音通道或一個128Kbps數據通道，但不足以傳輸高質量的視頻。

找到一種可以支持更高帶寬的調制方案，一度是西奧菲努力實現的目標。不過，在他加盟IBM公司后，這項工作中斷了幾年。后來，當西奧菲在1986年簽約成為斯坦福大學教授后，他開始繼續DSL方面的研究工作。他說：“我對待DSL很認真，我們獲得了確保高質量視頻的數據速率。”通過DSL線路，西奧菲和他的團隊實現了不低于1.5Mbps的傳輸速度。

1991年，西奧菲覺得自己取得了足夠大的進展，于是向斯坦福大學請了一段假，開辦了Amati公司——這是全球最早制造DSL調制解調器的公司之一，后來在1997年被德州儀器收購。

西奧菲的主要成就是開發和倡導離散多音頻調制（DMT）技術，又叫“比特交換”，這是DSL技術最流行的商用版異步DSL（ADSL）所采用的調制方案。DMT可以把雙絞線上使用的頻率分解成名為載波的多級部分，然后進一步將載波分解成更小的部分，名為副載波。數據本身被劃分成不同的數據流，名為信道，它們經由副載波逐個傳輸。

基于DMT的DSL調制解調器與銅纜雙絞線另一端的DSL調制解調器進行聯系時，它們考驗著每個副載波的容量；不同雙絞線的副載波容量大不一樣，具體取決于線路長度、線路狀況、來自鄰近銅纜雙絞線的信號干擾、調幅無線電信號和電氣設備的電磁輻射。調制解調器確定了每個副載波的最佳負載，因而為該線路帶來了當時最高的吞吐量。

“每條電話線都不一樣，DMT是一種適應性比較強的方法。”西奧菲說。它能確定每條電話線的最佳負載，不同電話線的負載不一樣——比如你家里的電話線、鄰居家的電話線和街道那頭人家的電話線的負載能力都不一樣。

第二次征程

上世紀90年代中期，由于互聯網的使用日漸普及，對廉價寬帶服務的需求迅猛增加，DSL服務隨之普遍起來，西奧菲和Amati公司抓住了這個大好時機。當西奧菲轉手賣掉Amati、重返學術界后，他開始繼續鉆研DSL技術。這回，他開始研究有望最大限度提高全部載波網絡上DSL容量、而不僅僅是單條線路上DSL容量的管理軟件。通過不懈努力，西奧菲開發出了動態頻譜管理（DSM）軟件，這種軟件可以把約1000米長雙絞線上的DSL吞吐量提高到100Mbps，理想情況下甚至可以提高到1Gbps。

DSM的作用是，確切證明了一條原理：通過減小同一個線纜束中另外10條DSL線的干擾，降低某一個客戶的DSL調制解調器的傳輸功率，可以大幅提升這另外10條DSL線的比特速率。DSM以幾種方式來工作：首先是監控網絡參數，包括實際比特速率與最大可能比特速率、糾錯和前向糾錯；分析了那些參數后，就可以調整每一對調制解調器，以便網絡獲得最高的總吞吐量。

2002年，西奧菲認為自己已經完成了足夠全面的研究，于是開辦了一家名為ASSIA的公司，為眾多服務提供商開發DSM軟件。他聲稱，在美國的3500萬條DSL線路中，ASSIA管理著其中80%的線路。放眼全球，現在投入使用的3.5億條DSL線路中有5000萬條正在由DSM來管理。

光纖到戶技術的普及正在對DSL的前景造成巨大沖擊。然而，西奧菲認為，由于光纖項目的成本高昂，以及DSL技術的不斷改進，DSL技術仍然會有市場。他說：“你無法承受每個地方都鋪光纖的巨大成本。DSL仍是滿足用戶帶寬需求速度最快、成本最低的方法。”

西奧菲認為，DSL繼續增長的動力一方面來自無線技術，尤其是能夠無線上網的手機。消費者把這些手機連接到家里的Wi-Fi網絡使用，而他們的本地Wi-Fi網絡大體上是通過DSL連接到互聯網的（擁有Wi-Fi網絡的美國家庭大約一半是通過DSL連接到互聯網的）。

西奧菲在至少接下來的幾年繼續看好DSL。他回憶說：“想當初，貝爾實驗室的同事對我說，實現本地環路的數字化得三四十年。現在一眨眼30年過去了，我覺得可能再過40年才能實現這個目標。”

“你無法承受每個地方都鋪光纖的巨大成本。DSL仍是滿足用戶帶寬需求速度最快、成本最低的方法。”

鏈接

什么是DSL?

DSL即數字用戶線路，是Digital Subscriber Line的縮寫，它是一種通過銅線或者本地電話網提供數字連接的技術。DSL的歷史要追溯到1988年，貝爾實驗室的工程師設計了一種方法，可以讓數字信號加載到電話線路來使用頻段，這就實現了在不影響話音服務的前提下在普通電話線上提供數據通信。上世紀90年代晚期，一些有線電視公司開始采用DSL技術推出寬帶互聯網訪問服務。此后，全球電信運營商也開始大規模采用DSL技術提供寬帶服務。到2005年左右，DSL技術已成為全球家庭用戶的最主要的寬帶接入方式。DSL技術在中國也得到了廣泛采用，目前仍是家庭寬帶的最主要接入方式。

DSL的相關技術（xDSL）主要有以下幾種：

● ADSL（非對稱用戶數字線）；

● HDSL（高速用戶數字線）；

● RADSL（速率自適應數字用戶線路）；

● SDSL（對稱數字用戶線路，標準版HDSL）；

● VDSL（超高速用戶數字線）；

● G.SHDSL（ITU-T標準替換早期SDSL）。