VDSL锁定“最后一百米”

发布: 2012-10-15 11:27 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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　　VDSL作为一种高端业务，主要面向有大带宽需求的用户。结合FTTx的建设，最终真正锁定用户的将是房地产物业的“最后一百米”，它的竞争自由度更大，也将给VDSL带来更多的商机。

　　ADSL基于ATM技术，采用不对称工作方式。它的最大优势是充分利用了ATM这一已有基础设施及其支持多业务与QoS的潜力，以及比较适应互联网初期对不对称工作方式的需求。但ADSL速率偏低，限制了高质量的流媒体应用与视像应用。随着互联网的发展，如今网上用户需要的是流媒体和更强的数据传送能力，也就是需要更高的速率。除了不对称工作方式以外，他们还需要对称的工作方式，尤其是对中小企业用户和SOHO应用来说。所以，ADSL已经不能完全满足上述要求。

　　VDSL作为一种高端业务，主要面向有大带宽需求的用户。目前还处在初期阶段，离商用还有一段时间，估计要到2002年以后才会较多装用。它的最终用户将包括商业园区中的用户、多单元住宅的用户、大学生、旅店客人等。所以，VDSL是有市场潜力的。从成本、性能、竞争力和未来适应性等方面来看，VDSL不仅优于其它DSL技术，而且相对有线电视而言，VDSL也是一个非常有竞争力的技术。VDSL是支持Video over DSL的核心技术。在VDSL上提供视像业务将是有线电视的直接挑战者。今后几年内,DSL上传视像的市场将会随着光纤到路边和光纤到大楼市场的成长较快发展起来。在VDSL上还可以开展许多具有相应QoS保证的增值应用，给运营商带来新的可观收入。

　　值得注意的是，结合FTTx的建设，最终真正锁定用户的将变成房地产物业的“最后一百米”，从“最后一公里”变成“最后一百米”。在这“最后一百米”内竞争的自由度更大，从这一角度看，这将给VDSL带来更多的商机。

　　VDSL特点

　　VDSL的英文全称是Very High Bit Rate Digital Subscriber Line，于1995年正式被命名为VDSL。2000年初开始在美国西部某些地区使用。理论上，VDSL可提供的速率比ADSL高8倍，从13到52Mbps，对应的传输距离分别为4500英尺（1.5公里）到1000（300米）。虽然传输距离较短，但与FTTB、FTTC、FTTN等配合使用，特别适用于校园环境，如大学、工业园区等。

　　ADSL和VDSL除了在速度和距离方面的基本差别以外，它们还有如下主要差别：ADSL是基于ATM的，而VDSL不是；ADSL只能按不对称方式工作，而VDSL既可不对称工作，也可按对称方式工作。VDSL不对称工作时，上行速率为1.6到2.3 Mbps，下行速率可高达52 Mbps；对称工作时，上下行速率均可高达26 Mbps。上述速率不仅可以提供高速互联网接入，而且还可以提供高质量的视像业务。由于具有上述优势，现在VDSL正在不断升温。特别是利用FTTC或FTTB配合VDSL，可以成为一种很好的宽带接入方案，既能满足目前需要，也能适应将来更新的技术。

　　VDSL进展情况

　　VDSL的标准制定工作主要在国际电联（ITU-T）、美国国家标准学会（ANSI）T1E1委员会和欧洲电信标准学会（ETSI）三个地方进行。目前，ITU-T和T1E1已经决定对VDSL采纳两个线路码标准，即离散多音（DMT）方式的多载波调制（MCM）和正交调幅（QAM）方式的单载波调制（SCM）。

　　多载波调制技术把频谱分为多个副载波，各副载波之间相互正交，每个副载波再作QAM调制或其他调制。我们知道，铜线传输具有近端串扰和远端串扰、线路衰耗、趋肤效应、桥接抽头、业余无线电干扰等不利信道条件，需要特别适用的调制方案。采用多载波调制将在克服噪声和抗线路干扰方面带来好处。

　　到今年2月底，负责制定VDSL标准的FS-VDSL工作组已在世界5个地方演示了DMT-VDSL，成功地实现了高速互联网接入和高质量视像传送，包括会议电视、广播电视、VOD。IKANOS等5家生产DMT-VDSL芯片的主要公司已经同意于今年在52 Mb/s的速率上使用ITU-T的标准频带方案（包括Plan 998和Plan 997），验证各家产品之间的互操作性。这将有利于实现全球规范和推进VDSL的市场。

　　DMT-VDSL的优点

　　在ADSL中广泛使用以及将在VDSL中使用的多载波调制方式，是DMT调制。在DSL应用中，DMT比SCM相比，有以下好处：

　　性能更好：主要表现在DMT的容限和吞吐量比SCM大。这是因为DMT采用数字双工技术获得较高的频谱利用率和采用最佳比特加载技术获得较高的带宽效率。

　　对噪声和线路条件的抵御能力强：DMT-VDSL系统对窄带干扰的抵御能力很强。再加上DMT使用有效的干扰抵消技术，把受窄带干扰污染的副载波数量减至最少。在SCM中，性能是带内平均信噪比的函数，窄带干扰能污染整个频带。此外，DMT还使用纠错编码、卷积交织和比特加载技术增强对脉冲噪声和削波的抗力。

　　设计和实施比较简单：由于在DMT系统中，符号较宽，对均衡要求低，故均衡器较简单。因不需要复杂的滤波，DMT的前端处理也比SCM简单许多。另外，在DMT中的离散傅立叶变换是非常成熟的技术。

　　灵活性大：DMT在形成发送信号频谱（PSD）上有很大的灵活性，这种灵活性给频谱兼容性带来几个好处。第一个好处是利用相同的硬件几乎能实现任何频带方案。不管是对称的，还是不对称的。第二个好处是在DMT-VDSL系统中，上行功率回退（UPBO）非常容易实现。第三个好处是DMT-VDSL可以与其它业务捆绑在一起。

　　具有速率适配能力：因为在多载波系统中有许多副载波信道，所以允许线路传输速率可以小步变化，使运营商能够提供分层次的业务。

　　把DMT线路编码技术从ADSL延伸用于VDSL，既把速率提高到50 Mbps，又可与现有的ADSL兼容，保护ADSL的已有投资。表中列出了ADSL与DMT-VDSL的主要参数比较。由表可见，ADSL与DMT-VDSL的载波间隔、符号长度和频谱效率完全相同。载波数与保护时间呈倍数关系，所以它们的兼容性很好。

　　而且，利用这种兼容性还可设计制造可扩展的多模设备，通过一个硬件相同、应用软件不同的独特结构，可以把ADSL、ADSL-Lite、ADSL+和DMT-VDSL等不同规范分解开来，以适应多种使用场合以及不同的业务提供与产品营销策略，有利于VDSL的快速推广使用。与基于DMT的常规ADSL与VDSL相比，DMT-VDSL的成本也增加无几。

　　DMT-VDSL也有一些特别要求。例如，由于波峰因数较高，要求在模拟器件中有较大的动态范围；在调制解调前端要求很强的数字信号处理能力；功耗较大。但许多芯片厂商都已经很好掌握芯片结构及其设计与工艺等技术，知道如何制造低成本、低功率的DMT芯片。

表 adsl与dmt-vdsl的主要参数比较

　　　　　　　　　　　　adsl　　　　　　　　 dmt-vdsl

　
带宽　　　　　　　　　　1.1 mhz　　　　　　　12 mhz

载波数　　　　　　　　　256　　　　　　　　　256×2i i=1,2,3,4

保护时间（以取样数计）　40　　　　　　　　　　40×2i i=1,2,3,4

载波间隔　　　　　　　　4.3125 khz　　　　　　4.3125 khz

符号长度　　　　　　　　250 μs　　　　　　　250 μs

频谱效率　　　　　　　　1到15 bps/hz　　　　　1到15 bps/hz

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

摘自《中国计算机报》2002.41期

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