VDSL技術(shù)和標準的新進(jìn)展

王波 2003/01/21

圖1 VDSL 系統參考模型

　　VDSL系統與ADSL一樣，可利用普通電話(huà)銅纜在不影響窄帶話(huà)音業(yè)務(wù)(POTS 、 ISDN) 的情況下，傳送高速數據業(yè)務(wù)。VDSL的系統結構也與ADSL很相似，參考模型見(jiàn)圖1。VDSL局端設備與用戶(hù)端設備之間通過(guò)普通電話(huà)銅纜(U1C與U1R參考點(diǎn)之間)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。其中，VTU-O 、 VTU-R 分別是位于局端和用戶(hù)端的VDSL收發(fā)器。業(yè)務(wù)分離器(Splitter ，包括HPF和LPF)將同一對電話(huà)銅纜上傳輸的VDSL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，國際上常用的頻段劃分方式(Band Plan) 主要有兩種：Plan997 、Plan998(見(jiàn)圖2)。Plan998 根據北美的業(yè)務(wù)需求劃分，主要面向非對稱(chēng)業(yè)務(wù)；而Plan997 根據歐洲的業(yè)務(wù)需求劃分，主要面向對稱(chēng)業(yè)務(wù)。

圖3 ADSL 使用的頻段(示例)

　　由于A(yíng)DSL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(當然，傳輸距離一般比ADSL短)。VDSL的應用環(huán)境主要可分為三類(lèi)：(1)短距離高速非對稱(chēng)業(yè)務(wù)，例如300m以?xún)龋�下行傳輸速�?6Mb/s 以上，可主要用于視頻傳輸；(2)中距離對稱(chēng)或接近對稱(chēng)業(yè)務(wù)，例如1km左右對稱(chēng)10Mb/s ；(3)較長(cháng)距離非對稱(chēng)業(yè)務(wù)，這時(shí)因高頻部分衰減較大，上行速率較低。

3.線(xiàn)路編碼

　　VDSL的線(xiàn)路編碼(調制技術(shù))有兩種：QAM(正交幅度調制)和DMT(離散多音頻)。QAM技術(shù)相對簡(jiǎn)單，進(jìn)展較快，芯片已比較成熟，相應的設備在國內外進(jìn)行了比較廣泛試驗和試商用，設備成本也在不斷降低。DMT技術(shù)理論上性能更好，但實(shí)現較復雜，功耗較高，目前商用化設備很少。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(cháng)傳輸距離和以太網(wǎng)的簡(jiǎn)單、低成本、易擴展等優(yōu)點(diǎn)相結合，與現有的ADSL和(基于五類(lèi)線(xiàn)的)以太網(wǎng)接入技術(shù)相比具有一定的潛在優(yōu)勢，得到了運營(yíng)商和設備制造商的廣泛關(guān)注。

VDSL標準的進(jìn)展

　　在國際標準方面，歐洲標準組織ETSI和北美標準組織ANSI都制定了VDSL標準，標準中同時(shí)包括了QAM和DMT兩種線(xiàn)路編碼而未作選擇。

ITU的標準只規定了VDSL功能的總體框架和基本要求，而線(xiàn)路編碼等很多具體問(wèn)題仍有待與進(jìn)一步研究。

　　VDSL技術(shù)最適合在用戶(hù)相對密集、銅纜距離較短的地區，提供高速數據接入業(yè)務(wù)，因此在東亞國家(如韓國、日本)的應用不斷推廣，在我國也得到了設備制造商和運營(yíng)商的關(guān)注，并進(jìn)行了不少測試和試驗。

　　為規范和推動(dòng)VDSL技術(shù)在我國的應用和推廣，傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)標準組于2002年初開(kāi)始研究制訂我國VDSL的行業(yè)標準。此標準的起草由中國電信集團公司牽頭，國內六個(gè)設備制造商和研究機構參與。目前，此標準已經(jīng)完成并于2002年底發(fā)布。

　　此標準在參考相關(guān)國際標準的基礎上，從VDSL技術(shù)的應用出發(fā)，對VDSL的頻段劃分方式、功率譜密度(PSD) 、線(xiàn)路編碼、傳輸性能、設備二層功能、網(wǎng)管要求等重要內容進(jìn)行了規定。由于電話(huà)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標準制訂過(guò)程中最為重要的內容。

　　此標準從中國的實(shí)際情況出發(fā)，既適應接入網(wǎng)絡(luò )總體流量的非對稱(chēng)特性，又考慮滿(mǎn)足一些對上行速率要求較高、接近對稱(chēng)的業(yè)務(wù)需求；既考慮當前技術(shù)和設備狀況，又兼顧未來(lái)技術(shù)發(fā)展和一段時(shí)期內可能的業(yè)務(wù)需求，提出了中國的VDSL頻段劃分方式。這種方式在Plan998 的基礎上，將DS2與US2的頻段位置互相對調，這樣，既可保證短距離時(shí)下行的高速率，又能擴大對稱(chēng)或接近對稱(chēng)速率的覆蓋范圍。圖4為我國VDSL頻段劃分方式之一。另外，如果在同一線(xiàn)對上有ADSL業(yè)務(wù)共存，DS1可從0.9MHz開(kāi)始。

圖4我國VDSL頻段劃分方式(之一)

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