VDSL邁向全方位寬帶

陳紹強(qiáng)

　　中國有將近2億的固定電話用戶，如何進(jìn)一步挖掘出銅線雙絞線用戶環(huán)路的潛力是電信部門實(shí)施寬帶化的主要內(nèi)容。



　　ADSL是其中的技術(shù)之一,最近逐漸成熟的VDSL則是較之ADSL更強(qiáng)的技術(shù)，而且VDSL能更好地融合現(xiàn)有以太網(wǎng)技術(shù)，VDSL將成為電信運(yùn)營商推廣的主流技術(shù)。



　　VDSL是目前能最大限度利用用戶銅線設(shè)施的DSL技術(shù)，其最大特點(diǎn)是可在相對較短的距離（0.3公里～1.5公里）以最高52Mbps的速度提供對稱/非對稱數(shù)據(jù)傳輸。自1995年ANSI的T1E1.4工作組開展VDSL研究以來，經(jīng)過各種標(biāo)準(zhǔn)化組織（ANSI、ITU、ETSI、FSAN、ADSL論壇、VDSL聯(lián)盟等）和工業(yè)團(tuán)體不斷完善需求和討論技術(shù)方案，VDSL現(xiàn)在已接近最終標(biāo)準(zhǔn)。最近，VDSL還被IEEE802.3ah工作組選為以太網(wǎng)第一英里（EFM）的銅線承載技術(shù)。從技術(shù)和市場兩方面來說，VDSL都有著巨大的發(fā)展?jié)摿�。在技術(shù)方面，VDSL以其高帶寬和配置靈活性成為全方位寬帶接入技術(shù)的首選，并且，能夠與以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合。VDSL代表了寬帶接入技術(shù)的“全I(xiàn)P”的發(fā)展方向；在市場方面，亞洲國家尤其是中國、日本和韓國正在大規(guī)模地開通DSL業(yè)務(wù)，VDSL作為最先進(jìn)而廉價(jià)的DSL技術(shù)當(dāng)然占有重要地位。



　　VDSL承上啟下



　　VDSL的目的是提供全方位的寬帶接入，用于音頻、視頻和數(shù)據(jù)的快速傳輸。過去的DSL技術(shù)，包括ADSL和ISDN，可以說都不能完全符合這一全方位的要求。大多數(shù)真正意義上的寬帶接入用戶使用的是局域網(wǎng)技術(shù)，但以太網(wǎng)的鋪設(shè)覆蓋率有限，許多分散和較老的小區(qū)和單位并沒有條件享受。而且，以太網(wǎng)接口和傳統(tǒng)電話接口的分離比較笨拙，不符合方便用戶的業(yè)務(wù)提供原則。VDSL則是現(xiàn)階段承上啟下的技術(shù)，一方面它統(tǒng)一了入網(wǎng)接口，最小化了用戶和運(yùn)營商的投資；另一方面，VDSL和現(xiàn)有接入技術(shù)，如POTS、ADSL、ISDN等都是兼容的，因?yàn)槭褂昧穗p絞線傳輸上不同的頻段，從而最大限度地保護(hù)了已有投資。并且，VDSL可視具體接入要求靈活配置，如對稱還是非對稱、上行線路復(fù)接方式的選擇等。



　　VDSL技術(shù)的特點(diǎn)是：



　　1.VDSL使用的頻段是1.1～20MHz，正好在ADSL所用頻段之上。



　　2.使用QAM或DMT線路編碼技術(shù)。QAM屬于單載波調(diào)制方式，DMT屬于多載波編碼技術(shù)。目前用得較多的是DMT技術(shù)，這一技術(shù)和ADSL使用的線路編碼完全相同。運(yùn)營商們在現(xiàn)有銅線環(huán)路上已經(jīng)部署了超過1000萬線基于DMT編碼方式的ADSL線路，DMT－VDSL可無縫地應(yīng)用于現(xiàn)有DMT基礎(chǔ)設(shè)施。QAM芯片也有產(chǎn)品，最早的VDSL芯片就是采用QAM技術(shù)，因?yàn)镼AM實(shí)現(xiàn)起來較簡單，如Broadcom和Infineon的芯片組，這也是業(yè)界使用最多的芯片組。目前，以色列的Metalink公司又剛剛推出了面向以太網(wǎng)的QAM-VDSL芯片組。



　　3.可使用的上行線復(fù)接技術(shù)。為復(fù)接多個用戶CPE設(shè)備，必須采用某種復(fù)用技術(shù)，并保證用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量。在用戶側(cè)提供復(fù)用的情況下（稱為主動方式），多個CPE設(shè)備接入類似于一個集線器的設(shè)備，由集線器負(fù)責(zé)復(fù)用/解復(fù)用。在被動端接方式下，光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）負(fù)責(zé)解決復(fù)用，方法可以是頻分或時分。頻分方式分配不同的頻段給各個CPE；在時分情況下，每個CPE則分配得到不同的時隙。二者都存在一些問題：時分方式有浪費(fèi)時隙的可能性，而頻分方式則有兩種可能性，一是ONU給每個CPE分配的帶寬有可能過低，二是每個CPE有可能發(fā)送過多的數(shù)據(jù)而降低整體性能。故在實(shí)際應(yīng)用中，采用主動復(fù)用技術(shù)更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。



　　4. CPE全雙工傳輸技術(shù)。為保證上下行傳輸?shù)娜�雙工，VDSL采用時分或頻分技術(shù)，時分情況下，上行和下行數(shù)據(jù)不能同時進(jìn)行，必須輪流進(jìn)行，因此又稱為“乒乓”傳輸。



　　5. VDSL與ADSL不同，后者的干線連接主要是ATM，而VDSL則對ATM和IP同時支持，這主要是源于以太網(wǎng)的成熟和向數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)核心的滲透，Ethernet over VDSL則是在接入網(wǎng)方面延伸了以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍，是完美的寬帶接入解決方案。
　　


　　整體應(yīng)用條件滿足



　　來自用戶側(cè)的VDSL線路一般要由ONU進(jìn)行集中，然后經(jīng)光纖連入骨干網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)镺NU往往局限于狹小的安裝空間，并且運(yùn)行的溫度、輻射等環(huán)境條件比較惡劣，所以要求VDSL運(yùn)行的功耗很小，一般在每線1.5W以下；另一方面，VDSL因?yàn)閭鬏斔俾屎芨撸瑢�線路質(zhì)量和噪聲的影響較敏感，一般要求線路不超過1.5公里。兩方面的要求使得VDSL技術(shù)將主要作為光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的后端技術(shù)出現(xiàn)。這意味著如果要有效地使用VDSL，骨干光網(wǎng)絡(luò)和FTTB、FTTC等端接光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要在較大的范圍存在。整體看來，國內(nèi)目前正在架構(gòu)的光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境足以能滿足VDSL的接入容量，使得寬帶接入能夠穩(wěn)步發(fā)展。



　　VDSL技術(shù)獲得大規(guī)模的使用也需要有足夠的用戶群存在。用戶關(guān)心的問題主要包括價(jià)格和業(yè)務(wù)。現(xiàn)在，由于芯片商推出高集成度的解決套片，VDSL的成本已經(jīng)降低到每線幾百元，和ADSL水平相當(dāng)。寬帶業(yè)務(wù)則是更為廣泛的問題，用戶往往不知道利用高帶寬去做些什么，所以在VDSL鋪設(shè)的初期階段，VDSL的用戶主要包括商業(yè)單位用戶、政府機(jī)關(guān)、多單元住宅用戶、賓館等。待寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展起來后，個人用戶則會成為主流用戶，屆時運(yùn)營商聰明的做法是在提供VDSL高帶寬的同時，捆綁具有吸引力的業(yè)務(wù)。



　　除去以太網(wǎng)接入方式，和VDSL競爭的同類技術(shù)主要是HFC和ADSL。HFC需要投入大量的前期資金進(jìn)行雙向改造，加上體制和一些技術(shù)問題未得到徹底解決，使其前景不太明朗，所以基于以太網(wǎng)的VDSL要強(qiáng)于HFC。與HFC相比，ADSL在中國的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模部署階段，具有較高的性價(jià)比和技術(shù)優(yōu)勢。但VDSL和ADSL并不構(gòu)成沖突，反而是互補(bǔ)的。ADSL適用于對速率要求較低、線路較長的情況，如會議電視及遠(yuǎn)程LAN接入；而VDSL則更適合基于光接入點(diǎn)的短線距且高于E1的傳輸速率情況�？傮w來說，VDSL是ADSL一種升級的解決方案，運(yùn)營商應(yīng)當(dāng)在ADSL使用較少的地區(qū)和VDSL的目標(biāo)地區(qū)首先布署VDSL業(yè)務(wù)。



　　蓄勢待發(fā)



　　雖然VDSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未最終制定，但其良好的可施用性、技術(shù)兼容性和具競爭力的價(jià)格已吸引設(shè)備廠商和運(yùn)營商共同看好這片市場，標(biāo)準(zhǔn)反而不是主要問題。但從實(shí)際應(yīng)用看，VDSL業(yè)務(wù)的提供還需要解決以下三個問題：第一，VDSL工作的頻率受干擾的因素多，如串接電話、天線輻射等；此外，VDSL頻段接近業(yè)余無線電的頻率范圍，隱含著相互干擾的可能性，這些都是與信號強(qiáng)度或傳輸距離相關(guān)的問題。第二，QoS保證,如果采用以太網(wǎng)而非ATM的核心網(wǎng)技術(shù)，如何保證用戶預(yù)期的帶寬？第三，為解決傳輸距離的問題，需要架設(shè)ONU，并且費(fèi)用需由用戶負(fù)擔(dān)，這個問題在ADSL方面則不存在。



　　盡管VDSL的問題沒有完全解決，設(shè)備商已是充滿了熱情。Cisco、Alcatel、巨龍和華為等早已推出了各自的VDSL系統(tǒng)，并已經(jīng)應(yīng)用于各地運(yùn)營單位的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)中。據(jù)預(yù)測，明年ADSL+VDSL市場容量將是600萬線。



摘自《中國計(jì)算機(jī)報(bào)》