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創(chuàng)達特(蘇州)科技有限責任公司
閱讀:3628發(fā)布時間:2011-9-7
VDSL2 的技術(shù)特點和優(yōu)勢
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(簡稱VDSL1)基礎(chǔ)上發(fā)展的VDSL2標準G.993.2,通過擴展頻譜、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標準
VDSL2標準的zui先討論始于2003年10月ITU-TSG15全會。2004年5月,新加坡會議VDSL2標準項目正式啟動,經(jīng)過短短一年時間,在2005年5月ITU-TSG15全會上通過了VDSL2(G.993.2)標準征求意見稿,并于2006年2月ITU-T會議上獲得正式通過。在*代VDSL(G.993.1-2004)和ADSL2(G.992.3)基礎(chǔ)上形成的VDSL2標準將調(diào)制方式統(tǒng)一為DMT,其zui高截止頻率從12MHz擴展到30MHz,雙向zui大速率可達200Mbit/s。G.993.2標準要求VDSL2在0.4mm線徑銅纜情況下,可在1829m距離范圍內(nèi)實現(xiàn)雙向可靠傳輸。
二、VDSL2突出特點
與VDSL1相比,VDSL2技術(shù)突出特點和主要改進如下。
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實基礎(chǔ)。
2.傳輸性能大大增強
由于頻譜范圍從12MHz擴展到12~30MHz,支持Trellis和15比特星座編碼,可選支持擴展US0帶寬到276kHz,支持時域均衡(TEQ)和回波抵消(EC)機制等措施,VDSL2傳送性能大大增強,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)VDSL2上行速率與ADSL/ADSL2+相比顯著提高,zui大上下行速率可達100Mbit/s。
(2)12MHz帶寬的雙向凈速率至少68Mbit/s以上,實際的上行/下行速率可達40Mbit/s~60Mbit/s。
(3)30MHz帶寬的雙向凈速率至少200Mbit/s。
(4)支持長距傳輸。VDSL2定義了高輸出功率的PSD,其zui高輸出功率達20.5dBm(Profile8b)。與ADSL2+相同,與VDSL1相比,VDSL2的覆蓋范圍有所提升,長距離條件下可實現(xiàn)類似ADSL的傳輸性能。
(5)可以通過BandPlan的選擇,靈活適應(yīng)對稱、非對稱各種應(yīng)用需求。
總之,VDSL以短距離高帶寬的特性,將與具備長距離特性的ADSL2+、ADSL形成應(yīng)用上的互補。
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中基本上不會采用。另外,隨著整個電信網(wǎng)絡(luò)的IP化,DSLAM設(shè)備正向IP內(nèi)核演進,因此VDSL2將主要采用效率很高的64/65B的PTM封裝格式,以簡化協(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,對于VDSL2DSLAM局端,連接ADSL、ADSL2+終端時,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,可靈活滿足運營商的多種應(yīng)用場景需求線路衰減、遠端串擾、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來增強自身對環(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,主要適用于長距離應(yīng)用;8c為11.5dBm,主要用于近距室外機柜應(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
由于強制支持網(wǎng)格(trellis)編碼,支持高達16個symbol的脈沖噪聲保護(INP),支持完善的功率譜密度控制等功能,VDSL2抗噪聲*力更強。VDSL2功率譜密度(PSD)控制,主要采用上行功率削減(UPBO)、遠端模塊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)實現(xiàn)功率譜的管理。
6.綜合業(yè)務(wù)承載能力更強
在QoS方面,VDSL2更多地考慮了對視頻、語音等Triple-Play業(yè)務(wù)的支持,在標準中支持雙時延通道和交織深度的動態(tài)調(diào)整(GCI)。雙時延通道主要是考慮到不同業(yè)務(wù)對丟包、時延的敏感度不同提出的,(如,視頻業(yè)務(wù)要求帶寬高,對時延不是很敏感,但對丟包或誤碼很敏感,其他業(yè)務(wù)如語音對時延敏感而對丟包不敏感。)因此,VDSL2標準建議在多業(yè)務(wù)應(yīng)用環(huán)境中,如果不同業(yè)務(wù)對時延、丟包、INP的要求有顯著不同,使用雙時延通道以滿足多業(yè)務(wù)的不同需求。雙時延通道能夠根據(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定義了動態(tài)調(diào)整交織深度的機制,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長度,減少語音信道開關(guān)切換時對視頻業(yè)務(wù)的影響。
7.結(jié)合了ADSL2和*代VDSL的特點并進行擴展,功能特性豐富
VDSL2充分吸收了ADSL2和*代VDSL優(yōu)點。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)機制;增強了線路診斷功能,支持基于ADSL2的線路診斷模式、測試參數(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
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)模實現(xiàn)還需要經(jīng)歷較長的時間。以銅纜為傳輸媒質(zhì)的VDSL2由于其高帶寬特性,將與EPON、GPON互為補充。在未來相當長一段時間滿足用戶和業(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)展將帶動光纖盡量接近用戶,提供面向FTTH的平滑升級。在FTTx的zui后一英里,xPON與VDSL2將成為*的搭配方案,共同應(yīng)對用戶對高帶寬的要求。英飛凌寬帶市場主管Tim Wong在會場上透露,未來光纖到戶(FTTH)與FTTx加DSL/VDSL2的方案將同時存在,而由于全光網(wǎng)絡(luò)的成本過高,預(yù)計兩種方案的使用比例將在1:4左右。
WiFi的優(yōu)勢就在于無需布線,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,因為其本身也很容易受到來自空中的電磁干擾,其本身也是一個輻射源,一些比較特別的場所例如中小學(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)、機場等室內(nèi)的場所,在很多場所WiFi可以和VDSL2共用來彌補各自得不足。
五、VDSL2特色
VDSL2芯片的用戶端和局端是*對等并相同的一對芯片,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行連接,并能使用這些饋線進行供電。此芯片*兼容IT-T G.993.2標準,zui大上行和下行速度都均可達到100Mbps。在距離3KM長度線連接下都可以穩(wěn)定連接。
VDSL2優(yōu)勢。
其一:價格低廉,
其二:軟件簡單,無需投入大的太多的R&D人力
其三:局端和用戶端是*對等的,
其四:用戶使用的時候無需專業(yè)人員進行施工,并施工迅速,
其五:抗*力更強,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
隨著計算機在農(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
每個教室里只需要安裝一根線,就可以實現(xiàn)監(jiān)控、上網(wǎng)、會議等各種功能,也是zui穩(wěn)定zui易維護的多網(wǎng)合一方式。
七、總結(jié)
創(chuàng)達特科技研發(fā)生產(chǎn)的點對點、點對多點芯片可有效應(yīng)用在上述環(huán)境之中。
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