VDSL标准的进展和应用方向

2019-11-04 20:50:47

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供稿：网友

　　近一两年来，基于电话铜缆的高速数据传送技术—VDSL(甚高速数字用户线)得到了芯片供给商、设备制造商和网络运营商的广泛关注，其芯片和设备进展很快，应用范围也在不断推广。
　　
　　VDSL技术参考模型
　　 VDSL标准的进展和应用方向

　　图 VDSL 系统参考模型
　　
　　VDSL系统与ADSL一样，可利用普通电话铜缆在不影响窄带话音业务(POTS、ISDN) 的情况下，传送高速数据业务。VDSL的系统结构也与ADSL很相似，参考模型见上图。VDSL局端设备与用户端设备之间通过普通电话铜缆(U1C与U1R参考点之间)进行点对点传输。其中，VTU-O、 VTU-R分别是位于局端和用户端的VDSL收发器。业务分离器(Splitter，包括HPF和LPF)将同一对电话铜缆上传输的VDSL与窄带业务(或ADSL) 相分离。
　　
　　VDSL标准的进展
　　在国际标准方面，欧洲标准组织ETSI和北美标准组织ANSI都制定了VDSL标准，标准中同时包括了QAM（正交幅度调制）和DMT（离散多音复用）两种线路编码而未作选择。
　　
　　ITU的标准只规定了VDSL功能的总体框架和基本要求，而线路编码等很多具体问题仍有待进一步研究。
　　
　　VDSL技术最适合在用户相对密集、铜缆距离较短的地区，提供高速数据接入业务，因此在东亚国家(如韩国、日本)的应用不断推广，在我国也得到了设备制造商和运营商的关注，并进行了不少测试和试验。
　　
　　为规范和推动VDSL技术在我国的应用和推广，传送网与接入网标准组于2002年初开始研究制订我国VDSL的行业标准。此标准的起草由中国电信集团公司牵头，国内六个设备制造商和研究机构参与。目前，此标准已经完成并于2002年底发布。
　　
　　此标准在参考相关国际标准的基础上，从VDSL技术的应用出发，对VDSL的频段划分方式、功率谱密度(PSD) 、线路编码、传输性能、设备二层功能、网管要求等重要内容进行了规定。由于电话铜缆上的频谱是一种重要资源，频段划分方式决定了VDSL的传送能力(速率与距离的关系)，进而决定VDSL的业务能力，因此频段划分方式的确定成为VDSL标准制订过程中最为重要的内容。
　　
　　此标准从中国的实际情况出发，既适应接入网络总体流量的非对称特性，又考虑满足一些对上行速率要求较高、接近对称的业务需求；既考虑当前技术和设备状况，又兼顾未来技术发展和一段时期内可能的业务需求，提出了中国的VDSL频段划分方式。这种方式在Plan998 的基础上，将DS2与US2的频段位置互相对调，这样，既可保证短距离时下行的高速率，又能扩大对称或接近对称速率的覆盖范围。另外，假如在同一线对上有ADSL业务共存，DS1可从0.9MHz开始。
　　
　　目前，基于QAM的VDSL技术已经比较成熟，应用在不断推广，设备成本也在不断下降；而基于DMT的VDSL技术也在进一步发展，但商用化程度还不高。另外，近来ADSL技术的标准也有了很大进展。新一代ADSL标准ADSL2已在2002年5月的 ITU-T会议上通过，在传送能力、线路诊断能力、降低功耗等方面与目前的ADSL技术相比有很大提高。ADSL+标准于今年1月的ITU-T会议上讨论并通过。因此，在未来的一段时期内，运营商在高速DSL接入技术方面将面临 VDSL QAM、VDSL DMT和 ADSL2/ADSL+三个主要方向的选择。
　　
　　VDSL应用方向
　　1、酒店客户(包括个别小区须建立网络社区服务)由于有内部VOD系统，需要大于1.5M的带宽。
　　
　　目前很多高级酒店都须建设内部信息系统，如高速上网、VOD等。这时采用VDSL，可以充分利用酒店自身的双绞线资源，又可提供10M以上带宽满足业务需求。
　　
　　2、部分企业(非凡是网吧)需要对称高带宽的专线接入或者互连。
　　现在各地的网吧发展非凡迅速，网吧成了宽带收入的主力来源之一。假如利用ADSL接入，由于ADSL为不对称的DSL技术，存在上行带宽较小(一般小于640kbps) ，但网吧由于有QQ网上聊天、网上互动游戏等需要较大上行带宽的业务，因而ADSL无法支持。而VDSL在1KM时可达双向对称12M以上，足够支持这种企业级用户的高带宽需求。另外，一些大中型企业也需要超过ADSL所提供带宽的专线接入或互连业务。
　　
　　3、VDSL作为网络接入的中继接口，降低了综合建网成本。
　　由于VDSL与LAN技术有着“亲密的血缘关系”，所以如何将LAN和VDSL技术的优点结合起来，提供一种更高效、更经济的接入手段，同时又能满足用户对高带宽的需求是很多运营商都很关心的问题。
　　
　　4、有非凡ip业务需求(如组播视频等)的场所。
　　随着宽带接入网络的覆盖，业务需求也会随之增强。非凡是视频业务，如远程教育、股评和网络电视等，这些视频业务都要求基础网络提供组播支持能力。VDSL在链路层直接采用LAN封装，和五类线以太网接入对于IP业务的支持能力完全一致。因此，利用VDSL开展组播视频等业务的能力非常强大。（本文由中国电信、上海贝尔阿尔卡特公司提供）
　　
　　以太网接入VDSL的发展契机
　　国内宽带市场正在起飞的阶段，主要的接入方式是ADSL和Ethernet（以太网）技术为主。虽然中国电信去年已决定将市场发展的重心转移至ADSL，不过以太网接入用户仍然占有很大的市场份额。
　　
　　从技术发展的角度来看，Ethernet已是应用得相当成熟的网络技术，更重要的是每个接口的成本大约只占ADSL的三分之一，十分符合我国的国情。但是由于在用户和住宅中铺设得最广的仍然是电话线路，Ethernet线路仍不普及。而要重新建设以太网线路又需要时间，若能利用现有的电话线路传输以太网数据将大大节省运营商的时间和经费。因此，基于电话线传输的以太网接入VDSL就有了发展契机。
　　
　　以太网接入VDSL有如下优点：
　　延长Ethernet传输距离。Ethernet在发展上碰到的困难在于距离受到限制，一般只能传50米-100米。而当利用VDSL时，其距离将可达300米-1000米。因此这样的技术方案可以大大地延长了Ethernet的传输距离。
　　
　　降低成本。由于Ethernet不像电话线一样普及，因此对运营商来说，发展Ethernet的最大的问题就是需要从零做起，重新布线。以太网接入VDSL因为架构在电话线上，而家中的电话线几乎都是现成的，因此可以省下大笔的经费，具备成本发展效益。国内市场目前采用以太网接入的方式开通率仍很低，使得服务提供商投资及运营风险提高，采用以太网接入VDSL所带来的成本效益对运营商来说将是不错的解决方案。
　　
　　国内目前整体网络环境对于以太网接入VDSL也提供了发展的条件。首先，原来VDSL因价格昂贵，许多厂商多半青睐ADSL。不过现在VDSL的价格已经降到约几百元人民币以下，和ADSL价格相当，因此很多集成商也开始考虑采用VDSL的解决方案。其次，作为光网络构架的后端必须要以考虑VDSL这样的高速度。整体看来国内目前正在架构的光网络环境足以让以太网接入VDSL能够稳步发展。未来以太网接入VDSL需求将大幅提高，必将有一个非常美好的前景。

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