甚高速數(shù)字用戶線(VDSL,Very-High-Speed Digital Subscriber Line)是利用市話電纜作為傳輸媒質(zhì)來(lái)傳輸高速數(shù)據(jù)信號(hào)的又一種數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)。之所以稱為甚高速,是相對(duì)于其它類型DSL(如HDSL、ADSL等)技術(shù)相比較,其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率相對(duì)較高,可為用戶提供各種寬帶業(yè)務(wù)(包括流媒體)的接入。因此,VDSL技術(shù)是繼不對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL)技術(shù)之后又一種應(yīng)用較廣泛的DSL技術(shù)。
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一、概述
1、VDSL定義
在我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1034《接入網(wǎng)名詞術(shù)語(yǔ)》中,對(duì)甚高速數(shù)字用戶線(VDSL)和第二代甚高速數(shù)字用戶線(VDSL2)分別給出了定義,具體詳見(jiàn)下表1-1。
表1-1:VDSL和VDSL2的定義
由上定義可知:VDSL技術(shù)經(jīng)歷了第1代(VDSL1)到第2代(VDSL2)的技術(shù)演進(jìn),演進(jìn)的主要目的是提高數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸速率,也即提高了占用線路傳輸?shù)膸挕S捎?/span>VDSL2傳輸速率較高使其服務(wù)范圍有限,此時(shí)可以與FTTx系統(tǒng)結(jié)合,把DSLAM設(shè)備置于FTTCab/C/B處,DSLAM設(shè)備上聯(lián)于PON。VDSL的上行和下行具有多種可以選擇的頻率模板,也帶來(lái)了其上/下行傳輸速率可對(duì)稱或不對(duì)稱靈活配置。
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在我國(guó),對(duì)于VDSL系統(tǒng)的調(diào)制技術(shù),VDSL1采用的是基于單載波(SCM)和多載波(MCM)調(diào)制技術(shù);VDSL2系統(tǒng)采用了離散多載波(DMT)調(diào)制技術(shù)。事實(shí)上,在VDSL技術(shù)提出之初,VDSL聯(lián)盟和VDSL協(xié)會(huì)分別提出了各自的調(diào)制技術(shù)方案,各有優(yōu)劣,若要詳細(xì)了解的請(qǐng)查閱下附錄。
附錄:VDSL聯(lián)盟和VDSL協(xié)會(huì)分別提出的調(diào)制技術(shù)方案分析
2、VDSL技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化
當(dāng)VDSL系統(tǒng)的調(diào)制技術(shù),事實(shí)上,VDSL1提出之后,國(guó)際上相繼成立了相關(guān)的組織(如VDSL聯(lián)盟、VDSL協(xié)會(huì)等),還有相關(guān)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化組織(如ANSI、ENSI等)。這些組織為了推動(dòng)VDSL技術(shù)的研發(fā)與演進(jìn)、發(fā)展及應(yīng)用做出了大量的工作。下表1-2為當(dāng)初ANSI提供的VDSL技術(shù)的規(guī)格(包括傳輸時(shí)速率及對(duì)應(yīng)的傳輸距離等),僅供了解。國(guó)際電聯(lián)(ITU-T)在此基礎(chǔ)上發(fā)布了VDSL技術(shù)的相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),即ITU-T G.993.x系列建議書(shū),其中VDSL1的建議書(shū)G.993.1發(fā)布于2001年;VDSL2的建議書(shū)G.993.2發(fā)布于2006年;等等。
表1-2:ANSI提出的VDSL傳輸速率與傳輸距離表
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我國(guó)也將VDSL技術(shù)的ITU-T G.993.x系列建議書(shū)進(jìn)行了國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化,其中,對(duì)于VDSL1系統(tǒng)技術(shù)要求的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1239發(fā)布于2002年;VDSL2系統(tǒng)技術(shù)要求的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1996.x系列發(fā)布始于2009年;等還有其它標(biāo)準(zhǔn)。
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二、VDSL系統(tǒng)的組成
1、系統(tǒng)設(shè)備的基本配置
甚高速數(shù)字用戶線(VDSL)系統(tǒng)是由局端收發(fā)器單元(VTU-O,VDSL Transceiver Unit-Office side)、用戶端收發(fā)器單元(VTU-R,VDSL Transceiver Unit-Remote side)、分離器及市內(nèi)電話線線路所組成。另外特殊情況下配置有MDU設(shè)備。對(duì)于VDSL系統(tǒng),局端(Office side)的含義較廣,應(yīng)包括:或中心局側(cè)、或交換局側(cè)、或ONU側(cè)、或交接箱側(cè)。
VTU-O產(chǎn)生下行信號(hào)。在局端的VTU-O設(shè)備往往較多,通常是集中在架內(nèi)放置,此時(shí),稱之為DSL接入復(fù)用器(DSLAM,DSL Access Multiplexer)。VTU-R產(chǎn)生上行信號(hào)。放置在用戶處,俗稱“VDSL貓”。VTU-O與VTU-R通過(guò)市內(nèi)電話線線路(雙絞線)相連。分離器可隔離同線路傳輸?shù)?/span>POTS/ISDN低頻帶信號(hào)和VDSL高頻帶信號(hào)。
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另外,對(duì)于VDSL2系統(tǒng),由于可以與FTTB/C相結(jié)合組網(wǎng),此時(shí)VDSL2 DSLAM可以直接內(nèi)置ONU提供PON的上行接口,這時(shí)的ONU+DSLAM的設(shè)備形態(tài)稱為多住戶單元(MDU,Multi-Dwelling Unit)。MDU是VDSL2系統(tǒng)特有的一種設(shè)備型式(可參見(jiàn)圖3-2)。
2、系統(tǒng)的參考配置
下圖2-1是甚高速數(shù)字用戶線(VDSL)系統(tǒng)的參考配置,它事實(shí)上給出了VDSL系統(tǒng)的功能模塊的構(gòu)成。其中,圖2-1(a)為帶分離器時(shí)的配置情形;圖2-1(b)為遠(yuǎn)端(R)不帶分離器時(shí)的配置情形。圖中的分離器(HPF和LPF)僅為功能性的表示,實(shí)際分離器的物理位置可能會(huì)有多種實(shí)現(xiàn)方式。
圖2-1:甚高速數(shù)字用戶線(VDSL2)系統(tǒng)的參考配置
三、VDSL2組網(wǎng)方式
VDSL的基本組網(wǎng)型式仍然是點(diǎn)到點(diǎn)的組網(wǎng)方式,在第一代VDSL,由于其使用的頻率通帶范圍還不算太高(最高為12MHz),還可以保持這種局端設(shè)備與用戶端設(shè)備之間較遠(yuǎn)距離的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸。但由于VDSL2可使用的頻率范圍高達(dá)30MHz,在這個(gè)頻率范圍內(nèi),隨著環(huán)路的長(zhǎng)度的不同,不同頻率上衰減變化差異較大,當(dāng)環(huán)路超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí),較高頻率端的頻段可能因?yàn)樗p過(guò)大而無(wú)法使用。因此,為發(fā)揮VDSL2的高速率特性,通常將采用VDSL2技術(shù)與FTTCab和FTTB/C相結(jié)合的組網(wǎng)方式。
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由于實(shí)際使用的VDSL2芯片可以同時(shí)支持ADSL2+等技術(shù),因此也可將VDSL2 DSLAM置于局端,為較遠(yuǎn)距離用戶提供ADSL2+服務(wù),而為較近距離用戶提供VDSL2服務(wù)。
1、與FTTCab結(jié)合的組網(wǎng)方式
VDSL2系統(tǒng)與FTTCab相結(jié)合的組網(wǎng)方式如下圖3-1所示,此方式下,VDSL2 DSLAM部署在光交接箱的位置,即接入網(wǎng)(AN)的靈活點(diǎn)(FP)處。
圖3-1:VDSL2與FTTCab相結(jié)合的組網(wǎng)方式示意圖
2、與FTTB/C結(jié)合的組網(wǎng)方式
VDSL2系統(tǒng)與FTTB/C相結(jié)合的組網(wǎng)方式如下圖3-2所示,此方式下,VDSL2 DSLAM部署在樓宇或分線盒的位置,即接入網(wǎng)(AN)的分配點(diǎn)(DP)。
圖3-2:VDSL2與FTTB/C結(jié)合的組網(wǎng)方式示意圖
欲具體了解接入網(wǎng)(AN)參考模型中配置點(diǎn)(FP和DP)介紹的請(qǐng)進(jìn)入。
下表3-2給出了VDSL2與兩種FTTx相組網(wǎng)方式后的各自特征。
表3-2:VDSL2與FTTCab和FTTB/C結(jié)合組網(wǎng)的特征
四、VDSL系統(tǒng)的技術(shù)要求
1、關(guān)于VDSL1與VDSL2
VDSL系統(tǒng)目前有第1代VDSL(VDSL1)到第2代VDSL(VDSL2)的技術(shù)演進(jìn)。VDSL2是在VDSL1的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),但演進(jìn)后的VDSL2系統(tǒng)的傳輸性能得到了極大的提高,當(dāng)然它是基于大大的擴(kuò)展使用了系統(tǒng)的線路通帶頻率,進(jìn)而大大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸速率能力。兩者在技術(shù)性能上的簡(jiǎn)單比較匯總于下表4-1中,以看出兩者的差別。由于VDSL2系統(tǒng)的性能的優(yōu)越,使得在我國(guó)VDSL1的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被廢止了,促使了我國(guó)的VDSL2系統(tǒng)的普及與應(yīng)用。
表4-1:VDSL2與VDSL1技術(shù)性能上的簡(jiǎn)單比較
欲詳細(xì)了解VDSL系統(tǒng)具體技術(shù)要求的請(qǐng)進(jìn)入:VDSL1;VDSL2
2、關(guān)于VDSL2的參數(shù)集
對(duì)于VDSL1系統(tǒng),它是定義了6種環(huán)路模型來(lái)規(guī)定系統(tǒng)的傳輸能力及性能的;但對(duì)于VDSL2系統(tǒng),是定義了8種不同的參數(shù)集(Profile),即依次為8a、8b、8c、8d、12a、12b、17a和30a,每個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)一系列相同的參數(shù)和不同的參數(shù)值。參數(shù)集30a的系統(tǒng)性能最優(yōu)。此時(shí),系統(tǒng)的使用線路頻率最高達(dá)30MHz,其最小雙向最小凈數(shù)據(jù)速率能力(MBDC)達(dá)200Mbit/s,但服務(wù)范圍(傳輸距離)僅為數(shù)百米,可使用MDU設(shè)備上聯(lián)于PON。
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3、關(guān)于VDSL系統(tǒng)的頻段計(jì)劃
對(duì)于DSL系統(tǒng),其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率愈高,其占用的線路傳輸頻率通帶就愈大,即最高頻率愈高。對(duì)于VDSL系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率相對(duì)較高,其中VDSL1系統(tǒng)定義了一個(gè)12MHz以下頻段計(jì)劃(起始頻率25kHz;終止頻率12MHz),在該頻段內(nèi)依劃分義了US0、DS1、US1、US2和DS2五個(gè)頻段(US表示上行頻段;DS表示下行頻段,US0不使用)。而VDSL2系統(tǒng)定義了兩個(gè)頻段計(jì)劃,即一個(gè)12MHz以下頻段計(jì)劃和一個(gè)12MHz以上頻段計(jì)劃。對(duì)于12MHz以上頻段計(jì)劃即額外增加了一個(gè)上行和下行頻段,其終止頻率為30MHz。
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4、關(guān)于VDSL系統(tǒng)的分離器
由圖2-1可知,VDSL系統(tǒng)需要分離器來(lái)隔離POTS/ISDN業(yè)務(wù)使用的話音頻帶(4kHz以下)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高頻頻帶的,特殊情況下,為了減小用戶端VDSL設(shè)備的復(fù)雜度可以不配置用戶端分離器的。我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1187《ADSL/VDSL分離器技術(shù)要求及測(cè)試方法》規(guī)定了對(duì)VDSL分離器給定了技術(shù)要求。
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實(shí)際上,也可以說(shuō),VDSL技術(shù)是ADSL技術(shù)的進(jìn)一步演進(jìn)。VDSL技術(shù)同樣可以提供數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸速率的不對(duì)稱配置,且遠(yuǎn)比ADSL技術(shù)提供的數(shù)據(jù)傳輸速率要高。
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