淺談VDSL2技術(shù)

曹東科

引言：本文將重點(diǎn)介紹一下VDSL2的一些概念以及VDSL2技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并介紹其關(guān)鍵技術(shù)，推出VDSL2是未來(lái)幾年內(nèi)的主流寬帶接入技術(shù)的趨勢(shì)。

隨著視頻業(yè)務(wù)、P2P等技術(shù)的發(fā)展，用戶和業(yè)務(wù)的帶寬需求特性正在發(fā)生深刻變化，對(duì)上行、下行帶寬要求提供更高的要求。在ADSL2、第一代VDSL（簡(jiǎn)稱VDSL1）基礎(chǔ)上發(fā)展的VDSL2標(biāo)準(zhǔn)G.993.2，通過(guò)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，滿足用戶和業(yè)務(wù)的高帶寬需求，具有良好的發(fā)展前景，受到業(yè)界廣泛關(guān)注。

一、VDSL2的基本概念

VDSL2技術(shù)是類似ADSL及ADSL2+技術(shù)，采用DMT調(diào)制，但是頻率范圍增加到30MHz，可以提供高達(dá)100Mbps的帶寬的一種通信技術(shù)。

VDSL2技術(shù)，通過(guò)擴(kuò)寬傳輸帶寬，大大提高了線路的傳輸速率，短距離內(nèi)可達(dá)到100Mbit/s，是目前ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路）接入技術(shù)的10倍。FTTx（Fiber-to-the-x，光纖接入）+VDSL2模式充分利用利用xDSL的優(yōu)勢(shì)，既可以降低成本，又能滿足足夠高的帶寬需求，因此VDSL2技術(shù)被認(rèn)為是最佳的光進(jìn)銅退解決方案。

二、VDSL2主要技術(shù)特點(diǎn)

1、更高的傳輸速率

IPTV、網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)游戲等新興寬帶應(yīng)用，對(duì)接入網(wǎng)的上行帶寬提出了要求。VDSL2充分考慮到這些雙向高速寬帶應(yīng)用的需求，規(guī)定了6波段高達(dá)30MHz的頻帶，在300m的短距離內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)雙向的100Mbit/s數(shù)據(jù)傳送速率。在300~1 500m中等距離內(nèi)，通過(guò)采用柵格編碼技術(shù)和交織技術(shù)，傳輸速率也比第一代VDSL高。

2、更遠(yuǎn)的傳輸距離

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)；VDSL2通過(guò)增強(qiáng)發(fā)射功率（20.5dBm），并配合U0頻段和回波抑制的使用，傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)4.5km左右。

3、兼容ADSL2+技術(shù)

VDSL2（G.993.2）將線路編碼方式強(qiáng)制統(tǒng)一為DMT，徹底擯棄了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)。

VDSL2摒棄了QAM調(diào)制方式，采用與ADSL2+同樣的DMT作為惟一的調(diào)制方式。VDSL2由于融合了ADSL2+和第一代VDSL技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，因此在短距離內(nèi)，可以達(dá)到100Mbit/s傳輸速率，超過(guò)一定距離后，直接切換到ADSL2+模式，繼續(xù)提供中遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。這為ADSL2+向VDSL2過(guò)渡提供了良好的解決方案，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)需要逐步更新設(shè)備，既保護(hù)了原有的投資，又減少了技術(shù)選擇風(fēng)險(xiǎn)。

4、更為完善的PSD控制

VDSL2頻率范圍由于覆蓋了中波、短波廣播及業(yè)余無(wú)線電的頻譜，因此，將受到這些無(wú)線信號(hào)的射頻干擾（RFI）。另外，承載VDSL2傳輸線對(duì)的電氣信號(hào)會(huì)耦合到同一捆電纜的其他線對(duì)上，產(chǎn)生線間串?dāng)_。這些干擾是制約VDSL2應(yīng)用的主要障礙。VDSL2采用頻譜開(kāi)槽、上行功率削減（UPBO）、MIB控制PSD等技術(shù)來(lái)完成功率譜的管理，消除或減小這些干擾對(duì)傳輸性能的影響，提高對(duì)接入環(huán)境的適應(yīng)能力。

5、更強(qiáng)的抗噪能力

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抗噪聲干擾能力更強(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（Cabinet PSD）、頻譜開(kāi)槽消除無(wú)線電干擾（Notching to eliminate RFI）及通過(guò)MIB控制PSD（MIB control PSD）等技術(shù)實(shí)現(xiàn)功率譜的管理。

三、VDSL2的發(fā)展現(xiàn)狀

從2010年開(kāi)始商用至今，PON+VDSL2建設(shè)模式已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商在光進(jìn)銅退戰(zhàn)略中一種主流的建設(shè)模式。

在產(chǎn)業(yè)鏈方面，Broadcom與iKnoas等主流芯片廠家均已經(jīng)推出了功耗更低、功能更強(qiáng)大的新一代VDSL2套片，華為、阿爾卡特朗訊等主流寬帶設(shè)備廠家也都推出了各自的VDSL2局端和終端產(chǎn)品；

在網(wǎng)絡(luò)線路優(yōu)化方面，目前DSL線路優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)成熟。據(jù)悉，華為等廠商的DSL線路優(yōu)化技術(shù)能夠通過(guò)自動(dòng)調(diào)整不同線路的頻譜功率，以實(shí)現(xiàn)整捆線路的帶寬最大化；此外，還能自動(dòng)感應(yīng)外界環(huán)境的變化，動(dòng)態(tài)的調(diào)整線路參數(shù)，確保視頻業(yè)務(wù)的清晰順暢。VDSL2接入將是替代現(xiàn)有的商業(yè)用戶LAN接入的首選，以節(jié)約光纖，擴(kuò)大覆蓋范圍。

四、VDSL2技術(shù)應(yīng)用分析

VDSL2在短距離內(nèi)（一般小于1.5km），上下行速率優(yōu)勢(shì)非常明顯，特別是上行速率要遠(yuǎn)高于ADSL2＋，因此，VDSL2適用于短距離下，對(duì)帶寬需求高和交互性強(qiáng)的業(yè)務(wù)。隨著DSLAM設(shè)備靠近用戶，VDSL2與FTTx相結(jié)合的應(yīng)用模式更能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

在成本方面，VDSL2成本將高于ADSL2＋，但相比光纖PON接入，VDSL2在經(jīng)濟(jì)成本及使用便利性上仍具有明顯的優(yōu)勢(shì)。隨著VDSL2設(shè)備成熟性的提高及規(guī)模應(yīng)用，其成本有進(jìn)一步降低的空間。

相比較于FTTH，VDSL2有不弱于FTTH的速率，理論速率亦可達(dá)100Mbps。同時(shí)，VDSL2可以充分利用現(xiàn)有的銅纜資源，無(wú)須進(jìn)行線路改造施工，毫不費(fèi)力地就跨過(guò)了最后100米接入難的鴻溝，且其建設(shè)成本遠(yuǎn)低于FTTH。

結(jié)束語(yǔ)

隨著用戶和業(yè)務(wù)帶寬需求的不斷提高，VDSL2以其高帶寬、后向兼容和應(yīng)用靈活等特性，決定了其是DSL技術(shù)的重要發(fā)展方向，受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，在各方共同努力下，VDSL2技術(shù)已取得較大進(jìn)展。隨著VDSL2技術(shù)逐步發(fā)展成熟，它將成為未來(lái)幾年內(nèi)的主流寬帶接入技術(shù)，并與PON技術(shù)互補(bǔ)，提供高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，最終實(shí)現(xiàn)向FTTH的平滑演進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]龍騰，劉峰. xDSL技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版設(shè)，2002：25-38.

[2]何小玉. VDSL2技術(shù)與應(yīng)用研究[J].通信世界，2007：1-3.

[3]張杰、徐云斌等．自動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)VDSL2．北京。人民郵電出版社．2004.

(作者單位：廣東原創(chuàng)通信咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司)