VDSL技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的新進(jìn)展

王波 2003/01/21

圖1 VDSL 系統(tǒng)參考模型

　　VDSL系統(tǒng)與ADSL一樣，可利用普通電話銅纜在不影響窄帶話音業(yè)務(wù)(POTS 、 ISDN) 的情況下，傳送高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。VDSL的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也與ADSL很相似，參考模型見圖1。VDSL局端設(shè)備與用戶端設(shè)備之間通過普通電話銅纜(U1C與U1R參考點(diǎn)之間)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸。其中，VTU-O 、 VTU-R 分別是位于局端和用戶端的VDSL收發(fā)器。業(yè)務(wù)分離器(Splitter ，包括HPF和LPF)將同一對(duì)電話銅纜上傳輸?shù)腣DSL與窄帶業(yè)務(wù)(或ADSL) 相分離。

2.頻段劃分和傳送能力

　　VDSL使用的頻譜較寬，最高可達(dá)12 MHz 。這一頻譜范圍可被分割為若干下行(DS)和上行(US)頻段，國(guó)際上常用的頻段劃分方式(Band Plan) 主要有兩種：Plan997 、Plan998(見圖2)。Plan998 根據(jù)北美的業(yè)務(wù)需求劃分，主要面向非對(duì)稱業(yè)務(wù)；而Plan997 根據(jù)歐洲的業(yè)務(wù)需求劃分，主要面向?qū)ΨQ業(yè)務(wù)。

圖3 ADSL 使用的頻段(示例)

　　由于ADSL使用的頻譜最高只能到1.1 MHz ( 圖3為ADSL的頻段之一)，相比而言，VDSL能夠提供更高的傳輸速率，能夠更靈活地為不同的業(yè)務(wù)需求提供不同的傳送能力(當(dāng)然，傳輸距離一般比ADSL短)。VDSL的應(yīng)用環(huán)境主要可分為三類：(1)短距離高速非對(duì)稱業(yè)務(wù)，例如300m以內(nèi)，下行傳輸速率26Mb/s 以上，可主要用于視頻傳輸；(2)中距離對(duì)稱或接近對(duì)稱業(yè)務(wù)，例如1km左右對(duì)稱10Mb/s ；(3)較長(zhǎng)距離非對(duì)稱業(yè)務(wù)，這時(shí)因高頻部分衰減較大，上行速率較低。

3.線路編碼

　　VDSL的線路編碼(調(diào)制技術(shù))有兩種：QAM(正交幅度調(diào)制)和DMT(離散多音頻)。QAM技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，進(jìn)展較快，芯片已比較成熟，相應(yīng)的設(shè)備在國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了比較廣泛試驗(yàn)和試商用，設(shè)備成本也在不斷降低。DMT技術(shù)理論上性能更好，但實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，功耗較高，目前商用化設(shè)備很少。兩種技術(shù)各有特點(diǎn)，究竟哪一種會(huì)在今后占主導(dǎo)地位，目前尚不夠明朗。

4.傳送模式

　　VDSL的傳送模式包括ATM、PTM(分組傳送模式)、STM(同步傳送模式)三種。其中，ATM、PTM最為常用，形成 ATM over VDSL和Ethernet over VDSL(EoVDSL) 方式。特別是 EoVDSL 技術(shù)將VDSL的較高傳輸速率、較長(zhǎng)傳輸距離和以太網(wǎng)的簡(jiǎn)單、低成本、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，與現(xiàn)有的ADSL和(基于五類線的)以太網(wǎng)接入技術(shù)相比具有一定的潛在優(yōu)勢(shì)，得到了運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商的廣泛關(guān)注。

VDSL標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展

　　在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方面，歐洲標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI和北美標(biāo)準(zhǔn)組織ANSI都制定了VDSL標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中同時(shí)包括了QAM和DMT兩種線路編碼而未作選擇。

ITU的標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了VDSL功能的總體框架和基本要求，而線路編碼等很多具體問題仍有待與進(jìn)一步研究。

　　VDSL技術(shù)最適合在用戶相對(duì)密集、銅纜距離較短的地區(qū)，提供高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，因此在東亞國(guó)家(如韓國(guó)、日本)的應(yīng)用不斷推廣，在我國(guó)也得到了設(shè)備制造商和運(yùn)營(yíng)商的關(guān)注，并進(jìn)行了不少測(cè)試和試驗(yàn)。

　　為規(guī)范和推動(dòng)VDSL技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和推廣，傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組于2002年初開始研究制訂我國(guó)VDSL的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)的起草由中國(guó)電信集團(tuán)公司牽頭，國(guó)內(nèi)六個(gè)設(shè)備制造商和研究機(jī)構(gòu)參與。目前，此標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成并于2002年底發(fā)布。

　　此標(biāo)準(zhǔn)在參考相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，從VDSL技術(shù)的應(yīng)用出發(fā)，對(duì)VDSL的頻段劃分方式、功率譜密度(PSD) 、線路編碼、傳輸性能、設(shè)備二層功能、網(wǎng)管要求等重要內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定。由于電話銅纜上的頻譜是一種重要資源，頻段劃分方式?jīng)Q定了VDSL的傳送能力(速率與距離的關(guān)系)，進(jìn)而決定VDSL的業(yè)務(wù)能力，因此頻段劃分方式的確定成為VDSL標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中最為重要的內(nèi)容。

　　此標(biāo)準(zhǔn)從中國(guó)的實(shí)際情況出發(fā)，既適應(yīng)接入網(wǎng)絡(luò)總體流量的非對(duì)稱特性，又考慮滿足一些對(duì)上行速率要求較高、接近對(duì)稱的業(yè)務(wù)需求；既考慮當(dāng)前技術(shù)和設(shè)備狀況，又兼顧未來技術(shù)發(fā)展和一段時(shí)期內(nèi)可能的業(yè)務(wù)需求，提出了中國(guó)的VDSL頻段劃分方式。這種方式在Plan998 的基礎(chǔ)上，將DS2與US2的頻段位置互相對(duì)調(diào)，這樣，既可保證短距離時(shí)下行的高速率，又能擴(kuò)大對(duì)稱或接近對(duì)稱速率的覆蓋范圍。圖4為我國(guó)VDSL頻段劃分方式之一。另外，如果在同一線對(duì)上有ADSL業(yè)務(wù)共存，DS1可從0.9MHz開始。

圖4我國(guó)VDSL頻段劃分方式(之一)

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