В разделе Разработка модемов голосовой полосы отмечается, что максимальная скорость передачи данных по местному телефонному шлейфу составляет около 56 Кбит/с. Это предполагает, что местный шлейф будет использоваться только для прямого доступа к междугородней ТфОП. Однако если цифровая информация будет передаваться не по телефонной сети, а по другим сетям, то по местному шлейфу можно передавать гораздо более высокие скорости передачи данных, используя чисто цифровые методы. Такие чисто цифровые методы известны под общим названием систем цифровых абонентских линий (DSL). Системы DSL передают цифровые сигналы по местному шлейфу на витой паре, используя методы, аналогичные тем, что используются в системе цифровой связи T1 для передачи 1,544 Мбит/с в одном направлении по телефонной сети.
Первой DSL была цифровая сеть интегрированных услуг (ISDN), разработанная в 1980-х годах. В системах ISDN сигнал 160 Кбит/с передается по местному шлейфу с использованием четырехуровневого формата сигнала, известного как 2B1Q, то есть «два бита на четверть сигнала». Сигнал 160 Кбит/с разбивается на два канала «B» по 64 Кбит/с каждый, один канал «D» 16 Кбит/с и один канал сигнализации 16 Кбит/с, чтобы обеспечить инициализацию и синхронизацию обоих концов локального шлейфа ISDN. Системы ISDN развернуты во многих частях мира. Во многих случаях они используются для предоставления услуг цифровой телефонной связи, хотя эти системы могут также обеспечивать доступ в Интернет со скоростью 64 или 128 Кбит/с с помощью адаптерной карты. Однако, поскольку такие скорости передачи данных не намного выше, чем у модемов V.90 со скоростью передачи голоса 56 Кбит/с, ISDN не получила широкого распространения для доступа в Интернет.
DSL с высокой скоростью передачи данных, или HDSL, была разработана примерно в 1990 году и использует те же технологии, что и ISDN. HDSL использует модуляцию 2B1Q для передачи данных со скоростью до 1,544 Мбит/с по двум витым парам. На практике системы HDSL используются для предоставления пользователям недорогого доступа к центральному телефонному офису по типу T1. Системы ISDN и HDSL симметричны, т. е. скорости передачи данных в восходящем и нисходящем потоке идентичны.
Асимметричная DSL, или ADSL, была разработана в начале 1990-х годов, первоначально для предоставления услуг видео по запросу через телефонную локальную петлю. В отличие от HDSL или ISDN, ADSL обеспечивает более высокую скорость передачи данных по нисходящей линии, чем по восходящей, отсюда и название «асимметричная». В общем случае скорость нисходящего потока составляет от 1,5 до 9 Мбит/с, а восходящего — от 16 до 640 Кбит/с при использовании одного провода витой пары. В настоящее время системы ADSL чаще всего используются для высокоскоростного доступа к интернет-провайдеру (ISP), хотя одновременно с услугами передачи данных предоставляется и обычная телефонная связь. В местной телефонной станции мультиплексор доступа DSL, или DSLAM, статистически мультиплексирует пакеты данных, передаваемые по системе ADSL, чтобы обеспечить более эффективное соединение с Интернетом. В помещении клиента модем ADSL обычно оснащен одним или несколькими разъемами Ethernet, способными передавать данные со скоростью 10 или 100 Мбит/с.
В 1999 году МСЭ стандартизировал две системы ADSL. Первая система, получившая обозначение G.991.1 или G.DMT, определяет передачу данных со скоростью до 8 Мбит/с на нисходящем и 864 Кбит/с на восходящем потоке. Метод модуляции известен как дискретная многотональная модуляция (DMT), при которой данные передаются по большому количеству небольших отдельных несущих, каждая из которых использует модуляцию QAM (описанную выше при разработке модемов голосового диапазона). Изменяя количество фактически используемых поднесущих, модуляцию DMT можно сделать адаптивной к скорости передачи данных в зависимости от условий канала. Системы G.991.1 требуют использования «сплиттера» в помещении клиента для фильтрации и отделения аналогового голосового канала от высокоскоростного канала передачи данных. Обычно сплиттер должен устанавливать специалист; чтобы избежать этих расходов, был разработан второй стандарт ADSL, известный как G.991.2, G.lite или ADSL без сплиттера. Этот второй стандарт также использует модуляцию DMT для достижения тех же скоростей, что и G.991.1. Вместо сплиттера для каждого телефонного аппарата в доме требуются устанавливаемые пользователем фильтры.
В отличие от кабельных модемов, модемы ADSL используют выделенную телефонную линию между клиентом и центральным офисом, поэтому предоставляемая пропускная способность равна реально доступной. Однако системы ADSL могут быть установлены только на локальных шлейфах длиной менее 5400 метров (18 000 футов), поэтому они недоступны для домов, расположенных дальше от центрального офиса. Были анонсированы другие версии DSL, обеспечивающие еще более высокую скорость передачи данных по более коротким локальным шлейфам. Например, DSL с очень высокой скоростью передачи данных, или VDSL, обеспечивает скорость до 15 Мбит/с по одной витой паре длиной до 1 500 метров (5 000 футов).
