VDSL：寬帶接入網絡的一次質變

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　　隨著Inte.net用戶的不斷發展，越來越多的人開始使用寬帶作為家庭網絡接入的首選方案。

中國有2億多的固定電話用戶，如何進一步挖掘出銅線雙絞線用戶環路的潛力是電信部門實施網絡寬帶化的主要內容，目前市場多采用以太網、Cable Modem和ADSL(非對稱用戶數字線)技術作為寬帶接入方式。這兩種技術都能提供比傳統的Modem接入快幾十倍的速度，但如果為用戶提供數字電視或視頻點播，這些技術所提供的帶寬還遠遠不夠。而VDSL(超高速率DSL)技術使這一切成為可能，它能夠提供高達52M每秒的速度。就像我們很迫切地想要從Modem進入寬帶接入一樣，從最大提供10M的ADSL和Cable Modem到VDSL的轉變也是質的轉變。隨著VDSL的逐步普及，將來通過VDSL享受到的服務也將越來越物有所值，也會越來越被中國的老百姓所接受。
　　
　　VDSL技術的特點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的成熟和向數據網絡核心的滲透，Ethernet over VDSL則是在接入網方面延伸了以太網的應用范圍，是完美的寬帶接入解決方案。從技術的角度看，VDSL具有以下特點：
　　
　　1.VDSL使用的頻段是1.1～20MHz，正好在ADSL所用頻段之上。VDSL采用頻分復用方式進行通信，即上行和下行使用不同的頻率范圍。通常頻譜分配如下(以QAM為例)：下行0.9～3.4MHz；上行4.0～7.75MHz。其它常用的低頻業務，如ISDN、普通電話和ADSL，完全可以和VDSL同時在一對線上傳送。一般情況下，這兩個頻帶的中心頻率和帶寬都可以調整，會對VDSL系統的數據速率產生影響。
　　
　　2.使用QAM或DMT線路編碼技術。QAM屬于單載波調制方式，DMT屬于多載波編碼技術。目前用得較多的是DMT技術，這一技術和ADSL使用的線路編碼完全相同。運營商們在現有銅線環路上已經部署了超過1000萬線基于DMT編碼方式的ADSL線路，DMT-VDSL可無縫地應用于現有DMT基礎設施。QAM芯片也有產品，最早的VDSL芯片就是采用QAM技術，因為QAM實現起來較簡單，如Broadcom和Infineon的芯片組，這也是業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的QAM-VDSL芯片組。
　　
　　3.可使用的上行線復接技術。為復接多個用戶CPE設備，必須采用某種復用技術，并保證用戶的業務質量。在用戶側提供復用的情況下(稱為主動方式)，多個CPE設備接入類似于一個集線器的設備，由集線器負責復用/解復用。在被動方式下，光網絡單元(ONU)負責解決復用，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有可能發送過多的數據而降低整體性能。
　　
　　4.VDSL速率大小通常取決于傳輸線的長度，最大下行速率目前考慮為51Mbps～55 Mbps，長度不超過300米，13Mbps以下的速率可傳輸距離為1.5公里以上。這樣的傳輸速率可擴大現有銅線傳輸容量達400倍以上。一般下行速率從13Mbps到55Mbps，傳輸距離不超過1.5公里。
　　
　　VDSL技術的標準化VDSL能更好地融合現有以太網技術，將成為電信運營商下一個推廣的主流技術。從1995年ANSI的T1E1.4工作組開展VDSL研究以來，經過各種標準化組織(ANSI、ITU、ETSI、FSAN、ADSL論壇、VDSL聯盟等)和工業團體不斷完善需求和討論技術方案，VDSL現在已接近最終標準。最近，VDSL還被IEEE802.3ah工作組選為以太網第一英里(EFM)的銅線承載技術。
　　
　　為規范和推動VDSL技術在我國的應用和推廣，傳送網與接入網標準組于2002年初開始研究制訂我國VDSL的行業標準。此標準的起草由中國電信集團公司牽頭，國內六個設備制造商和研究機構參與。目前，此標準已經完成并于2002年底發布。此標準在參考相關國際標準的基礎上，從VDSL技術的應用出發，對VDSL的頻段劃分方式、功率譜密度(PSD)、線路編碼、傳輸性能、設備二層功能、網管要求等重要內容進行了規定。由于電話銅纜上的頻譜是一種重要資源，頻段劃分方式決定了VDSL的傳送能力(速率與距離的關系)，進而決定VDSL的業務能力，因此頻段劃分方式的確定成為VDSL標準制訂過程中最為重要的內容。
　　
　　有待解決的問題人們對VDSL已做了相當多的研究，取得了一些成果，但是目前仍有許多問題尚未完全清楚，譬如對現有的雙絞銅線電話網絡的特性，一直未能有足夠的了解，還有發射干擾問題，上行復用協議也有待進一步規范化。歸納起來，目前還有幾個問題需要進一步研究：
　　
　　第一個最大問題是不知道在給定的傳輸速率下，VDSL能可靠傳輸的最大距離。因為對于實際的線路特性，在VDSL所用的傳輸頻帶范圍內，譬如線路橋接、室內支線如何安排等一些因素對普通電話、ISDN或ADSL沒有任何影響，而對VDSL可能就是致命性。
　　
　　第二個問題是VDSL使用了業余電臺的頻率范圍，VDSL系統中的每一條電話線就是一個天線，輻射和吸收能量。因而為防止輻射干擾業余電臺需要采用低的信號發射能量，為防止被業余電臺干涉而又需要采用高的信號發射能量，如何折衷可能是確定傳輸距離的一個決定性的因素。
　　
　　第三個問題是用戶區的配置以及與電話網的接口問題。如果從費用角度考慮，PNT結構是一種非常經濟的組網方式；但是如果從系統管理、可靠性、多用戶接入等因素考慮，ANT結構是一種非常適合的配置形式，類似于ADSL和ISDN，在這種配置中，可以使用一個Hub，再使用點對點或共享媒體等布線方式連接每個CPE，在這種情形下，用戶區的布線完全獨立于前一級網絡的布線。
　　
　　前景展望VDSL的目的是提供全方位的寬帶接入，用于音頻、視頻和數據的快速傳輸。過去的DSL技術，包括ADSL和ISDN，可以說都不能完全符合這一全方位的要求。大多數真正意義上的寬帶接入用戶使用的是局域網技術，但以太網的鋪設覆蓋率有限，許多分散和較老的小區和單位并沒有條件享受。而且，以太網接口和傳統電話接口的分離比較笨拙，不符合方便用戶的業務提供原則。VDSL則是現階段承上啟下的技術，一方面它統一了入網接口，最小化了用戶和運營商的投資；另一方面，VDSL和現有接入技術，如POTS、ADSL、ISDN等都是兼容的，因為使用了雙絞線傳輸上不同的頻段，從而最大限度地保護了已有投資。
　　
　　從技術和市場兩方面來說，VDSL都有著巨大的發展潛力。在技術方面，VDSL以其高帶寬和配置靈活性成為全方位寬帶接入技術的首選，并且，能夠與以太網技術相結合。VDSL代表了寬帶接入技術的“全IP”的發展方向；在市場方面，亞洲國家尤其是中國、日本和韓國正在大規模地開通DSL業務，VDSL作為最先進而廉價的DSL技術當然占有重要地位。雖然VDSL技術標準尚未最終制定，但其良好的可使用性、技術兼容性和具競爭力的價格已吸引設備廠商和運營商共同看好這片市場，標準反而不是主要問題。盡管VDSL的問題沒有完全解決，設備商已是充滿了熱情。Cisco、Alcatel、巨龍和華為等國內外公司早已推出了各自的VDSL系統，并已經應用于各地運營單位的實驗網中。

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