VDSL鎖定“最后一百米”

　　VDSL作為一種高端業(yè)務(wù)，主要面向有大帶寬需求的用戶。結(jié)合FTTx的建設(shè)，最終真正鎖定用戶的將是房地產(chǎn)物業(yè)的“最后一百米”，它的競(jìng)爭(zhēng)自由度更大，也將給VDSL帶來更多的商機(jī)。



　　ADSL基于ATM技術(shù)，采用不對(duì)稱工作方式。它的最大優(yōu)勢(shì)是充分利用了ATM這一已有基礎(chǔ)設(shè)施及其支持多業(yè)務(wù)與QoS的潛力，以及比較適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)初期對(duì)不對(duì)稱工作方式的需求。但ADSL速率偏低，限制了高質(zhì)量的流媒體應(yīng)用與視像應(yīng)用。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，如今網(wǎng)上用戶需要的是流媒體和更強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳送能力，也就是需要更高的速率。除了不對(duì)稱工作方式以外，他們還需要對(duì)稱的工作方式，尤其是對(duì)中小企業(yè)用戶和SOHO應(yīng)用來說。所以，ADSL已經(jīng)不能完全滿足上述要求。



　　VDSL作為一種高端業(yè)務(wù)，主要面向有大帶寬需求的用戶。目前還處在初期階段，離商用還有一段時(shí)間，估計(jì)要到2002年以后才會(huì)較多裝用。它的最終用戶將包括商業(yè)園區(qū)中的用戶、多單元住宅的用戶、大學(xué)生、旅店客人等。所以，VDSL是有市場(chǎng)潛力的。從成本、性能、競(jìng)爭(zhēng)力和未來適應(yīng)性等方面來看，VDSL不僅優(yōu)于其它DSL技術(shù)，而且相對(duì)有線電視而言，VDSL也是一個(gè)非常有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。VDSL是支持Video over DSL的核心技術(shù)。在VDSL上提供視像業(yè)務(wù)將是有線電視的直接挑戰(zhàn)者。今后幾年內(nèi),DSL上傳視像的市場(chǎng)將會(huì)隨著光纖到路邊和光纖到大樓市場(chǎng)的成長(zhǎng)較快發(fā)展起來。在VDSL上還可以開展許多具有相應(yīng)QoS保證的增值應(yīng)用，給運(yùn)營(yíng)商帶來新的可觀收入。



　　值得注意的是，結(jié)合FTTx的建設(shè)，最終真正鎖定用戶的將變成房地產(chǎn)物業(yè)的“最后一百米”，從“最后一公里”變成“最后一百米”。在這“最后一百米”內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的自由度更大，從這一角度看，這將給VDSL帶來更多的商機(jī)。




　　VDSL特點(diǎn)




　　VDSL的英文全稱是Very High Bit Rate Digital Subscriber Line，于1995年正式被命名為VDSL。2000年初開始在美國(guó)西部某些地區(qū)使用。理論上，VDSL可提供的速率比ADSL高8倍，從13到52Mbps，對(duì)應(yīng)的傳輸距離分別為4500英尺（1.5公里）到1000（300米）。雖然傳輸距離較短，但與FTTB、FTTC、FTTN等配合使用，特別適用于校園環(huán)境，如大學(xué)、工業(yè)園區(qū)等。



　　ADSL和VDSL除了在速度和距離方面的基本差別以外，它們還有如下主要差別：ADSL是基于ATM的，而VDSL不是；ADSL只能按不對(duì)稱方式工作，而VDSL既可不對(duì)稱工作，也可按對(duì)稱方式工作。VDSL不對(duì)稱工作時(shí)，上行速率為1.6到2.3 Mbps，下行速率可高達(dá)52 Mbps；對(duì)稱工作時(shí)，上下行速率均可高達(dá)26 Mbps。上述速率不僅可以提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入，而且還可以提供高質(zhì)量的視像業(yè)務(wù)。由于具有上述優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在VDSL正在不斷升溫。特別是利用FTTC或FTTB配合VDSL，可以成為一種很好的寬帶接入方案，既能滿足目前需要，也能適應(yīng)將來更新的技術(shù)。




　　VDSL進(jìn)展情況




　　VDSL的標(biāo)準(zhǔn)制定工作主要在國(guó)際電聯(lián)（ITU-T）、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ANSI）T1E1委員會(huì)和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ETSI）三個(gè)地方進(jìn)行。目前，ITU-T和T1E1已經(jīng)決定對(duì)VDSL采納兩個(gè)線路碼標(biāo)準(zhǔn)，即離散多音（DMT）方式的多載波調(diào)制（MCM）和正交調(diào)幅（QAM）方式的單載波調(diào)制（SCM）。



　　多載波調(diào)制技術(shù)把頻譜分為多個(gè)副載波，各副載波之間相互正交，每個(gè)副載波再作QAM調(diào)制或其他調(diào)制。我們知道，銅線傳輸具有近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_、線路衰耗、趨膚效應(yīng)、橋接抽頭、業(yè)余無線電干擾等不利信道條件，需要特別適用的調(diào)制方案。采用多載波調(diào)制將在克服噪聲和抗線路干擾方面帶來好處。



　　到今年2月底，負(fù)責(zé)制定VDSL標(biāo)準(zhǔn)的FS-VDSL工作組已在世界5個(gè)地方演示了DMT-VDSL，成功地實(shí)現(xiàn)了高速互聯(lián)網(wǎng)接入和高質(zhì)量視像傳送，包括會(huì)議電視、廣播電視、VOD。IKANOS等5家生產(chǎn)DMT-VDSL芯片的主要公司已經(jīng)同意于今年在52 Mb/s的速率上使用ITU-T的標(biāo)準(zhǔn)頻帶方案（包括Plan 998和Plan 997），驗(yàn)證各家產(chǎn)品之間的互操作性。這將有利于實(shí)現(xiàn)全球規(guī)范和推進(jìn)VDSL的市場(chǎng)。




　　DMT-VDSL的優(yōu)點(diǎn)




　　在ADSL中廣泛使用以及將在VDSL中使用的多載波調(diào)制方式，是DMT調(diào)制。在DSL應(yīng)用中，DMT比SCM相比，有以下好處：



　　性能更好：主要表現(xiàn)在DMT的容限和吞吐量比SCM大。這是因?yàn)镈MT采用數(shù)字雙工技術(shù)獲得較高的頻譜利用率和采用最佳比特加載技術(shù)獲得較高的帶寬效率。



　　對(duì)噪聲和線路條件的抵御能力強(qiáng)：DMT-VDSL系統(tǒng)對(duì)窄帶干擾的抵御能力很強(qiáng)。再加上DMT使用有效的干擾抵消技術(shù)，把受窄帶干擾污染的副載波數(shù)量減至最少。在SCM中，性能是帶內(nèi)平均信噪比的函數(shù)，窄帶干擾能污染整個(gè)頻帶。此外，DMT還使用糾錯(cuò)編碼、卷積交織和比特加載技術(shù)增強(qiáng)對(duì)脈沖噪聲和削波的抗力。



　　設(shè)計(jì)和實(shí)施比較簡(jiǎn)單：由于在DMT系統(tǒng)中，符號(hào)較寬，對(duì)均衡要求低，故均衡器較簡(jiǎn)單。因不需要復(fù)雜的濾波，DMT的前端處理也比SCM簡(jiǎn)單許多。另外，在DMT中的離散傅立葉變換是非常成熟的技術(shù)。



　　靈活性大：DMT在形成發(fā)送信號(hào)頻譜（PSD）上有很大的靈活性，這種靈活性給頻譜兼容性帶來幾個(gè)好處。第一個(gè)好處是利用相同的硬件幾乎能實(shí)現(xiàn)任何頻帶方案。不管是對(duì)稱的，還是不對(duì)稱的。第二個(gè)好處是在DMT-VDSL系統(tǒng)中，上行功率回退（UPBO）非常容易實(shí)現(xiàn)。第三個(gè)好處是DMT-VDSL可以與其它業(yè)務(wù)捆綁在一起。



　　具有速率適配能力：因?yàn)樵诙噍d波系統(tǒng)中有許多副載波信道，所以允許線路傳輸速率可以小步變化，使運(yùn)營(yíng)商能夠提供分層次的業(yè)務(wù)。



　　把DMT線路編碼技術(shù)從ADSL延伸用于VDSL，既把速率提高到50 Mbps，又可與現(xiàn)有的ADSL兼容，保護(hù)ADSL的已有投資。表中列出了ADSL與DMT-VDSL的主要參數(shù)比較。由表可見，ADSL與DMT-VDSL的載波間隔、符號(hào)長(zhǎng)度和頻譜效率完全相同。載波數(shù)與保護(hù)時(shí)間呈倍數(shù)關(guān)系，所以它們的兼容性很好。



　　而且，利用這種兼容性還可設(shè)計(jì)制造可擴(kuò)展的多模設(shè)備，通過一個(gè)硬件相同、應(yīng)用軟件不同的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，可以把ADSL、ADSL-Lite、ADSL+和DMT-VDSL等不同規(guī)范分解開來，以適應(yīng)多種使用場(chǎng)合以及不同的業(yè)務(wù)提供與產(chǎn)品營(yíng)銷策略，有利于VDSL的快速推廣使用。與基于DMT的常規(guī)ADSL與VDSL相比，DMT-VDSL的成本也增加無幾。



　　DMT-VDSL也有一些特別要求。例如，由于波峰因數(shù)較高，要求在模擬器件中有較大的動(dòng)態(tài)范圍；在調(diào)制解調(diào)前端要求很強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力；功耗較大。但許多芯片廠商都已經(jīng)很好掌握芯片結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)與工藝等技術(shù)，知道如何制造低成本、低功率的DMT芯片。




表 adsl與dmt-vdsl的主要參數(shù)比較



　　　　　　　　　　　　adsl　　　　　　　　 dmt-vdsl


　
帶寬　　　　　　　　　　1.1 mhz　　　　　　　12 mhz



載波數(shù)　　　　　　　　　256　　　　　　　　　256×2i i=1,2,3,4



保護(hù)時(shí)間（以取樣數(shù)計(jì)）　40　　　　　　　　　　40×2i i=1,2,3,4



載波間隔　　　　　　　　4.3125 khz　　　　　　4.3125 khz



符號(hào)長(zhǎng)度　　　　　　　　250 μs　　　　　　　250 μs



頻譜效率　　　　　　　　1到15 bps/hz　　　　　1到15 bps/hz



adc/dac　　　　　　　　 12 bit/4.416 mhz　　 14 bit/35.328 mhz





摘自《中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào)》2002.41期