淺談語音分離器和分離器板的發展與應用

語音分離器的基本應用框圖
語音分離器，簡稱分離器（Splitter），應用于xDSL（xDSL是各種DSL的統稱，即數字用戶線路，是以傳統電話銅線為傳輸介質的傳輸技術，其中x代表不同種類的DSL技術，包括ADSL++、HDSL、VDSL等）的寬帶通信中。我們常說的分離器只是指ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Line非對稱用戶線路）分離器，即基于傳統語音電話線路上共線傳輸寬帶數字信號的語音分離器（即ADSL over POTS Splitter），現在ADSL已升級到新版本更高速率的ADSL++和VDSL（Very High Speed Digital Subscriber Line甚高速數字用戶線）。

語音分離器將線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技術實現用戶方多個電話分機、傳真機和ADSL調制解調器使用時互不影響，即隔絕寬帶上網在POTS電話機中產生的電流噪聲，保證優質的通話效果，也避免由于電話振鈴導致的寬帶上網掉線，保證了一定傳輸距離下的寬帶網上下載的速率等等。圖１是DSL分離器的應用框圖。

圖１ DSL語音分離器應用框圖

可以看出在CO(Central Office局端或LE，Local Exchange)和CPE(Customer Premise用戶端)都需要使用語音分離器。用戶端分離器一般是盒式分離器且根據實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、線路接口板和上聯板等共同實現語音與數字信號的分離和傳輸、語音的交換和管理以及寬帶的匯聚等。另外，分離器板上有過流過壓保護電路，實現雷擊、電力線碰觸和感應等方面的防護功能。

語音分離器的主要指標

隨著DSL技術在全球的普及和推廣，語音分離器也得到了廣泛的應用。按照全球的分離器標準來分，有ETSI(European Telecommunications Standards Institute歐洲電信標準協會)、ANSI(American National Standards Institute美國國家標準協會)、BT(British Telecom英國電信)、ITU-T G.992（國際電聯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。

現有語音分離器都是由電感、電容和電阻被動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、縱向平衡、頻帶隔離、DSL頻帶插入損耗等。

插入損耗反映語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信號的影響程度，損耗越小則通過信號衰減越小。

反射損耗反映出分離器各個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。

群延時是指由于分離器的LC濾波電路導致傳輸的語音信號產生延時。延時越小越好。

縱向平衡是指分離器會因為Tip和Ring線路上的不對稱性導致分離器對差分信號產生一定的影響，影響信號傳輸的完整性。縱向平衡度越大越好。

頻帶隔離反映分離器在分離低頻語音信號和高頻數字信號時，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音信號到電話機或傳真機，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。

語音分離器的演進和發展

從開始的傳統的語音程控交換機，到調制解調器撥號上網，再發展到利用銅線共纜傳輸語音信號和高頻數字信號的DSL技術。世界各地的工程技術人員對現有銅雙絞線實現了利用利用再利用，接入在已有的銅線上展現出前所未有的活力。隨著ADSL技術的應用，ADSL語音分離器相伴而生，分離器也伴同DSL接入技術經歷著低速到高速的演進和發展。

接入技術主要分為有線接入和無線接入，雖然新的接入技術如FTTx和WiMAX等接入方式發展迅猛，但有線接入中的DSL接入，隨著ADSL到ADSL++和VDSL/VDSL2的發展，DSL接入無論在穩定性、互通性、傳輸速度、傳輸距離和節省運營商的投資(投入產出比)等各個方面，都體現出其他接入技術無法相比擬的競爭力，DSL仍然是接入技術的重要力量。特別是光進銅退過程中，銅線在最后的幾百米距離傳輸中的主要方式。