Технологии xDSL основаны на превращении абонентской линии обычной телефонной сети из аналоговой в цифровую, что и отражено в их названии (Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия). Общая идея заключается в том, что на обоих концах абонентской линии – на АТС и у абонента – устанавливаются разделительные фильтры (splitter). Низкочастотная (до 3,5 кГц) составляющая сигнала заводится на обычное телефонное оборудование (порт АТС и телефонный аппарат у абонента), а высокочастотная (выше 4 кГц) используется для передачи данных с помощью xDSL-модемов. Поскольку физическая линия (пара проводов) между абонентом и АТС позволяет пропускать сигнал в полосе даже до 1 МГц, достижимые скорости передачи гораздо выше, чем предел в 56 кбит/с, установленный и достигнутый для обычных модемов. Высокочастотная часть полосы пропускания сигнала может разделяться между встречными потоками данных различными способами. При частотном разделении каналов (FDM) часть спектра отдается на передачу в одном направлении, часть – в другом. При использовании эхоподавления (echo-cancellation) вся полоса используется для передачи в обе стороны, а каждое устройство при приеме из общего сигнала вычитает сигнал собственного передатчика. Пропускная способность может быть как симметричной, так и асимметричной. В случае подключения пользователя к сети Интернет асимметрия выгодна, поскольку поток к абоненту (страницы текста, аудио- и видеопотоки) гораздо больше обратного (запросы URL).
Наибольшее распространение получила асимметричная технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), где скорость к абоненту (downstream) до 6,1 Мбит/с, от абонента – 16-640 кбит/с. Скорость передачи к абоненту кратна скорости каналов Е1/Т1 (2,048; 4,096 и 6,144 Мбит/с для базового канала Е1 или 1,544;3,088; 4,632 и 6,176 Мбит/с для базового канала Т1). Достижимая скорость связана с длиной абонентской линии и ее качеством (сечение проводов, материал изоляции, шаг скрутки, однородность и т. п.). Минимальная скорость обеспечивается на линиях длиной до 5,5 км при диаметре провода 0,5 мм (24 AWG) и и до 4,6 км при 0,4 мм (26AWG). Скорость 6,1 Мбит/с достигается на линиях длиной до 3,7 км при диаметре провода 0,5 мм и до 27, 7 км при 0,4 мм.
UADSL (Universal ADSL), она же DSL Lite, – улучшенный вариант ADSL c меньшими скоростями (при длине линии до 3,5 км скорости 1,5 Мбит/с и 384 кбит/с в разных направлениях; при длине линии до 5,5 км —640 и 196 кбит/с). Устройства просты в установке и относительно недороги.
RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line) – технология с адаптивным изменением скорости передачи в зависимости от качества линии.
HDSL (High Data-Rate Digital Subscriber Line) – высокоскоростная технология, обеспечивающая скорости 1,536 или 2,048 Мбит/с в обоих направлениях. Протяженность линии – до 3,7 км, требует четырехпроводной линии.
SDSL (Single-Line Digital Subscriber Line) – симметричная высокоскоростная (1,536 или 2,048 Мбит/с), но на двухпроводной линии при длине до 3 км.
VDSL (Very High Data-Rate Digital Subscriber Line) – очень высокоскоростная (до 56 Мбит/с), симметричная. Расстояние до 1,5 км. Технология весьма дорогая, но рассчитана и на коллективное использование линий. После разделяющего фильтра на абонентской стороне может стоять одиночный модем (или концентратор), а может подключаться через специальную кабельную проводку (коаксиальный кабель или витая пара) и группа модемов, разделяя полосу пропускания предопределенным образом.
Для того чтобы использовать xDSL, провайдер (оператор связи) должен установить свое оборудование на территории АТС обслуживаемого абонента и соединить его с базовой сетью передачи данных каналом достаточной производительности. Конечно, возможны и частные случаи, когда с помошью xDSL объединяются локальные сети в зданиях, охваченных одной АТС. Установка модема ADSL или UADSL на стороне абонента практически не отличается от установки обычного модема. Но технологии xDSL позволяют одновременно и независимо использовать одну и ту же телефонную линию и для передачи данных, и для телефонных переговоров, чего не позволяют обычные модемы для коммутируемых линий.
Кабельные модемы предназначены для работы через сети кабельного телевидения (CATV), для которых используется широкополосный коаксиальный кабель с импедансом 75 Ом. Передача данных ведется параллельно с видеовещанием. Эти модемы к телефонным сетям непосредственного отношения не имеют, они используют кабельное хозяйство операторов услуг кабельного телевидения. Как и ADSL, кабельные модемы асимметричны: скорость к пользователю может достигать десятков мегабайт в секунду, от пользователя – значительно ниже. Кабельные модемы могут быть и симплексными – модем пользователя только принимает нисходящий (downstream) поток данных от модема оператора кабельного TV. При этом восходящий (upstream) поток данных от пользователя должен передаваться по иным каналам (например, ISDN или аналоговым модемам). Для упрощения структуры коммуникаций (но не оборудования) желательно оба потока передавать по одной и той же кабельной сети. Развитием идеи раздельной передачи потоков является передача нисходящего потока по спутниковым каналам, но пока что это слишком дорогая технология. Кабельные модемы в основном предназначены для предоставления пользователям доступа к сети Интернет с высокими скоростями получения информации.
