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VDSL2 的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

       隨著高清視頻業(yè)務(wù)HD-IPTV、VoIP、IP Cam、P2P等技術(shù)的發(fā)展，大陸農(nóng)村對(duì)網(wǎng)絡(luò)普及的需求，用戶和業(yè)務(wù)的帶寬需求特性正在發(fā)生深刻變化。而且一方面要求提供更高的下行帶寬；另一方面要求提供高的上行帶寬，ADSL、ADSL2+由于其上行帶寬能力有限，很難滿足這些業(yè)務(wù)需求。在ADSL2、*代VDSL（簡(jiǎn)稱VDSL1）基礎(chǔ)上發(fā)展的VDSL2標(biāo)準(zhǔn)G.993.2，通過擴(kuò)展頻譜、改善發(fā)射功率譜密度等措施，可支持更高的傳輸速率和更遠(yuǎn)的傳輸距離，以及不需要增加成本的基礎(chǔ)上，滿足了用戶和業(yè)務(wù)的高帶寬需求。

一、VDSL2標(biāo)準(zhǔn)

    VDSL2標(biāo)準(zhǔn)的zui先討論始于2003年10月ITU-TSG15全會(huì)。2004年5月，新加坡會(huì)議VDSL2標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目正式啟動(dòng)，經(jīng)過短短一年時(shí)間，在2005年5月ITU-TSG15全會(huì)上通過了VDSL2（G.993.2）標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，并于2006年2月ITU-T會(huì)議上獲得正式通過。在*代VDSL（G.993.1-2004）和ADSL2（G.992.3）基礎(chǔ)上形成的VDSL2標(biāo)準(zhǔn)將調(diào)制方式統(tǒng)一為DMT，其zui高截止頻率從12MHz擴(kuò)展到30MHz，雙向zui大速率可達(dá)200Mbit/s。G.993.2標(biāo)準(zhǔn)要求VDSL2在0.4mm線徑銅纜情況下，可在1829m距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙向可靠傳輸。

二、VDSL2突出特點(diǎn)

    與VDSL1相比，VDSL2技術(shù)突出特點(diǎn)和主要改進(jìn)如下。

    1.調(diào)制方式統(tǒng)一為DMT

    VDSL2（G.993.2）將線路編碼方式強(qiáng)制統(tǒng)一為DMT，*擯棄了QAM調(diào)制技術(shù)，從調(diào)制技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了與ADSL、ADSL2+的統(tǒng)一，為VDSL2互聯(lián)互通和后向兼容奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

    2.傳輸性能大大增強(qiáng)

    由于頻譜范圍從12MHz擴(kuò)展到12～30MHz，支持Trellis和15比特星座編碼，可選支持?jǐn)U展US0帶寬到276kHz，支持時(shí)域均衡（TEQ）和回波抵消（EC）機(jī)制等措施，VDSL2傳送性能大大增強(qiáng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）VDSL2上行速率與ADSL/ADSL2+相比顯著提高，zui大上下行速率可達(dá)100Mbit/s。

（2）12MHz帶寬的雙向凈速率至少68Mbit/s以上，實(shí)際的上行/下行速率可達(dá)40Mbit/s～60Mbit/s。

（3）30MHz帶寬的雙向凈速率至少200Mbit/s。

（4）支持長(zhǎng)距傳輸。VDSL2定義了高輸出功率的PSD，其zui高輸出功率達(dá)20.5dBm（Profile8b）。與ADSL2+相同，與VDSL1相比，VDSL2的覆蓋范圍有所提升，長(zhǎng)距離條件下可實(shí)現(xiàn)類似ADSL的傳輸性能。

（5）可以通過BandPlan的選擇，靈活適應(yīng)對(duì)稱、非對(duì)稱各種應(yīng)用需求。

總之，VDSL以短距離高帶寬的特性，將與具備長(zhǎng)距離特性的ADSL2+、ADSL形成應(yīng)用上的互補(bǔ)。

    3.支持基于IEEE802.3ah64/65B封裝的PTM傳送模式將成為應(yīng)用主流

    G.993.2定義了多種封裝協(xié)議，包括STM、ATM和基于IEEE802.3ah64/65B（直接引用IEEE的EFM）封裝的PTM。STM在ADSL、ADSL2+和VDSL1中極少使用，因此在VDSL2中基本上不會(huì)采用。另外，隨著整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)的IP化，DSLAM設(shè)備正向IP內(nèi)核演進(jìn)，因此VDSL2將主要采用效率很高的64/65B的PTM封裝格式，以簡(jiǎn)化協(xié)議棧、提高數(shù)據(jù)傳輸效率和性能，并大幅度降低終端成本。考慮到兼容ATM封裝的ADSL、ADSL2+需求時(shí)，對(duì)于VDSL2DSLAM局端，連接ADSL、ADSL2+終端時(shí)，端口應(yīng)該能支持ATM封裝，否則使用EFM封裝格式。因此，VDSL2局端需支持ATM和EFM兩種封裝格式。

    4.定義了8種Profile，可靈活滿足運(yùn)營(yíng)商的多種應(yīng)用場(chǎng)景需求線路衰減、遠(yuǎn)端串?dāng)_、噪聲、業(yè)余無線電干擾等因素都將制約VDSL2的大規(guī)模應(yīng)用，而且主要制約因素也因組網(wǎng)環(huán)境的不同而發(fā)生變化。因此，以前的單一機(jī)制很難滿足各種復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境需求。VDSL2通過定義一系列Profile來增強(qiáng)自身對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，其中，功率譜密度控制是主要內(nèi)容。VDSL2定義了８種Profile（8a,8b,8c,8d, 12a, 12b, 17a and 30a）以滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景需求。模板名的數(shù)字代表zui大截止頻率，字母通常代表不同的功率特性，如8a、8b、8c前的數(shù)字8代表zui大截止頻率為8MHz；8a的zui大下行發(fā)射功率17.5dBm；8b為20.5dBm，主要適用于長(zhǎng)距離應(yīng)用；8c為11.5dBm，主要用于近距室外機(jī)柜應(yīng)用。12a、12b截止頻率為12MHz，17a截止頻率為17.6MHz，30a截止頻率為30MHz，這幾種Profile的發(fā)射功率均為14.5dBm。

    5.抗噪能力更強(qiáng)

    由于強(qiáng)制支持網(wǎng)格（trellis）編碼，支持高達(dá)16個(gè)symbol的脈沖噪聲保護(hù)（INP），支持完善的功率譜密度控制等功能，VDSL2抗噪聲*力更強(qiáng)。VDSL2功率譜密度（PSD）控制，主要采用上行功率削減（UPBO）、遠(yuǎn)端模塊PSD控制（CabinetPSD）、頻譜開槽消除無線電干擾（Notchingtoeliminate RFI）及通過MIB控制PSD（MIB control PSD）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)功率譜的管理。

    6.綜合業(yè)務(wù)承載能力更強(qiáng)

    在QoS方面，VDSL2更多地考慮了對(duì)視頻、語音等Triple-Play業(yè)務(wù)的支持，在標(biāo)準(zhǔn)中支持雙時(shí)延通道和交織深度的動(dòng)態(tài)調(diào)整（GCI）。雙時(shí)延通道主要是考慮到不同業(yè)務(wù)對(duì)丟包、時(shí)延的敏感度不同提出的，（如，視頻業(yè)務(wù)要求帶寬高，對(duì)時(shí)延不是很敏感，但對(duì)丟包或誤碼很敏感，其他業(yè)務(wù)如語音對(duì)時(shí)延敏感而對(duì)丟包不敏感。）因此，VDSL2標(biāo)準(zhǔn)建議在多業(yè)務(wù)應(yīng)用環(huán)境中，如果不同業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延、丟包、INP的要求有顯著不同，使用雙時(shí)延通道以滿足多業(yè)務(wù)的不同需求。雙時(shí)延通道能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求提供區(qū)分的服務(wù)，減輕了INP對(duì)速率的影響，在一定INP情況下，可盡可能地利用線路容量。另外，為了更好地支持視頻業(yè)務(wù)，VDSL2定義了動(dòng)態(tài)調(diào)整交織深度的機(jī)制，在VDSL2工作狀態(tài)（SHOWTIME），上層軟件可根據(jù)視頻誤碼情況調(diào)節(jié)交織深度，提高或降低脈沖噪聲保護(hù)長(zhǎng)度，減少語音信道開關(guān)切換時(shí)對(duì)視頻業(yè)務(wù)的影響。

    7.結(jié)合了ADSL2和*代VDSL的特點(diǎn)并進(jìn)行擴(kuò)展，功能特性豐富

VDSL2充分吸收了ADSL2和*代VDSL優(yōu)點(diǎn)。主要體現(xiàn)在：改善了管理功能，采用類似于ADSL2的CO-MIB；增加了線路自適應(yīng)能力，支持基于ADSL2的比特交換（BS）、無縫速率適配（SRA）等在線重配置（OLR）機(jī)制；增強(qiáng)了線路診斷功能，支持基于ADSL2的線路診斷模式、測(cè)試參數(shù)和功率管理。

    8.可兼容現(xiàn)有主要DSL技術(shù)

    DMT調(diào)制的VDSL2支持與ADSL2+、ADSL、*代DMT調(diào)制VDSL的自適應(yīng)。VDSL2作為DSL技術(shù)的全集，應(yīng)用上具有很強(qiáng)的靈活性：適合新部署的VDSL2終端；兼容現(xiàn)網(wǎng)部署的ADSL2+、ADSL、VDSL1（DMT）終端；既適應(yīng)短距離范圍內(nèi)高帶寬需求，又可提供長(zhǎng)距離接入。

三、VDSL2與VDSL1、ADSL2+技術(shù)比較

    VDSL2與VDSL1、ADSL2+技術(shù)的比較如表1所示。

四、VDSL2和FTTH、WiFi的互補(bǔ)

    FTTH是寬帶接入的zui終發(fā)展方向。但由于技術(shù)成熟度、成本、業(yè)務(wù)需求等原因，F(xiàn)TTH的大規(guī)模實(shí)現(xiàn)還需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的時(shí)間。以銅纜為傳輸媒質(zhì)的VDSL2由于其高帶寬特性，將與EPON、GPON互為補(bǔ)充。在未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間滿足用戶和業(yè)務(wù)的高帶寬需求；短期內(nèi)，相比較EPON、GPON接入，VDSL2的成本優(yōu)勢(shì)明顯，將是商業(yè)和用戶接入“EPON/GPON＋VDSL2將是VDSL2的主要應(yīng)用模式；VDSL2的發(fā)展將帶動(dòng)光纖盡量接近用戶，提供面向FTTH的平滑升級(jí)。在FTTx的zui后一英里，xPON與VDSL2將成為*的搭配方案，共同應(yīng)對(duì)用戶對(duì)高帶寬的要求。英飛凌寬帶市場(chǎng)主管Tim Wong在會(huì)場(chǎng)上透露，未來光纖到戶（FTTH）與FTTx加DSL/VDSL2的方案將同時(shí)存在，而由于全光網(wǎng)絡(luò)的成本過高，預(yù)計(jì)兩種方案的使用比例將在1：4左右。

    WiFi的優(yōu)勢(shì)就在于無需布線，可以很方面靈活的接入網(wǎng)絡(luò)，但是其有效距離只有200米以下，因?yàn)槠浔旧硪埠苋菀资艿絹碜钥罩械碾姶鸥蓴_，其本身也是一個(gè)輻射源，一些比較特別的場(chǎng)所例如中小學(xué)學(xué)校和醫(yī)院等地方不允許使用，它非常適合家庭、辦公室、企業(yè)、機(jī)場(chǎng)等室內(nèi)的場(chǎng)所，在很多場(chǎng)所WiFi可以和VDSL2共用來彌補(bǔ)各自得不足。

五、VDSL2特色

     VDSL2芯片的用戶端和局端是*對(duì)等并相同的一對(duì)芯片，用戶使用起來即插即用（PNP），直接用普通的線連接，用戶無需設(shè)置，無需考慮線的極性，并還可以使用同軸電纜進(jìn)行連接，并能使用這些饋線進(jìn)行供電。此芯片*兼容IT-T G.993.2標(biāo)準(zhǔn)，zui大上行和下行速度都均可達(dá)到100Mbps。在距離3KM長(zhǎng)度線連接下都可以穩(wěn)定連接。

    VDSL2優(yōu)勢(shì)。

其一：價(jià)格低廉，

其二：軟件簡(jiǎn)單，無需投入大的太多的R&D人力

其三：局端和用戶端是*對(duì)等的，

其四：用戶使用的時(shí)候無需專業(yè)人員進(jìn)行施工，并施工迅速，

其五：抗*力更強(qiáng)，更加的穩(wěn)定

其六：已經(jīng)有一些大的客戶在穩(wěn)定出貨

其七：不但可以傳輸100M的Ethernet網(wǎng)絡(luò)，還可以傳輸RS232、RS485、工控、門禁、交通控制等數(shù)據(jù)

其八：使用非常成熟穩(wěn)定的技術(shù)

 六、VDSL2 的應(yīng)用場(chǎng)所

1. IP 化的數(shù)字安全監(jiān)控

2. 交通安全

3. 電梯里面、公共媒體廣告

4. 高清電視（HDTV）方面的IPTV、VoD 和MoD

5. 醫(yī)院

    現(xiàn)在很多醫(yī)院的病人都有上網(wǎng)或者醫(yī)院安裝監(jiān)控的要求，但是大大部分的醫(yī)院都沒有布置網(wǎng)絡(luò)的線路，只有的線路，WiFi是不允許在醫(yī)院使用的，VDSL2是zui合適的選擇。

6. 農(nóng)村

    隨著計(jì)算機(jī)在農(nóng)村的普及，很多用戶都有了上網(wǎng)的需求，但是高昂的網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用讓農(nóng)村人望而卻步，農(nóng)戶間的住宅相距平均距離都在300m以上，無法使用無線/Ethernet進(jìn)行連接，用VDSL2是zui合適的選擇，可以讓幾十戶的農(nóng)民共用一條線路上網(wǎng)。

7. 學(xué)校

    每個(gè)教室里只需要安裝一根線，就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、上網(wǎng)、會(huì)議等各種功能，也是zui穩(wěn)定zui易維護(hù)的多網(wǎng)合一方式。

七、總結(jié)

    創(chuàng)達(dá)特科技研發(fā)生產(chǎn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)芯片可有效應(yīng)用在上述環(huán)境之中。