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关于甚高速数字用户线(VDSL)技术

浏览:6886  来源:通信人在线  日期:2021-10-26

甚高速数字用户线(VDSLVery-High-Speed Digital Subscriber Line)是利用市话电缆作为传输媒质来传输高速数据信号的又一种数字用户线(DSL)技术。之所以称为甚高速,是相对于其它类型DSL(如HDSLADSL等)技术相比较,其传输的数据速率相对较高,可为用户提供各种宽带业务(包括流媒体)的接入。因此,VDSL技术是继不对称数字用户线(ADSL)技术之后又一种应用较广泛的DSL技术。

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一、概述

1VDSL定义

在我国通信行业标准YD/T 1034《接入网名词术语》中,对甚高速数字用户线(VDSL)和第二代甚高速数字用户线(VDSL2)分别给出了定义,具体详见下表1-1

1-1VDSLVDSL2的定义

由上定义可知:VDSL技术经历了第1代(VDSL1)到第2代(VDSL2)的技术演进,演进的主要目的是提高数据信号的传输速率,也即提高了占用线路传输的带宽。由于VDSL2传输速率较高使其服务范围有限,此时可以与FTTx系统结合,把DSLAM设备置于FTTCab/C/B处,DSLAM设备上联于PONVDSL的上行和下行具有多种可以选择的频率模板,也带来了其上/下行传输速率可对称或不对称灵活配置。

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在我国,对于VDSL系统的调制技术,VDSL1采用的是基于单载波(SCM)和多载波(MCM)调制技术;VDSL2系统采用了离散多载波(DMT)调制技术。事实上,在VDSL技术提出之初,VDSL联盟和VDSL协会分别提出了各自的调制技术方案,各有优劣,若要详细了解的请查阅下附录。

附录:VDSL联盟和VDSL协会分别提出的调制技术方案分析

2VDSL技术的标准化

VDSL系统的调制技术,事实上,VDSL1提出之后,国际上相继成立了相关的组织(如VDSL联盟、VDSL协会等),还有相关国家的标准化组织(如ANSIENSI等)。这些组织为了推动VDSL技术的研发与演进、发展及应用做出了大量的工作。下表1-2为当初ANSI提供的VDSL技术的规格(包括传输时速率及对应的传输距离等),仅供了解。国际电联(ITU-T)在此基础上发布了VDSL技术的相关国际标准,即ITU-T G.993.x系列建议书,其中VDSL1的建议书G.993.1发布于2001年;VDSL2的建议书G.993.2发布于2006年;等等。

1-2ANSI提出的VDSL传输速率与传输距离表

欲详细了解ITU-T G.993.x系列建议书情况介绍的请进入

我国也将VDSL技术的ITU-T G.993.x系列建议书进行了国内标准的转化,其中,对于VDSL1系统技术要求的通信行业标准YD/T 1239发布于2002年;VDSL2系统技术要求的通信行业标准YD/T 1996.x系列发布始于2009年;等还有其它标准。

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二、VDSL系统的组成

1、系统设备的基本配置

甚高速数字用户线(VDSL)系统是由局端收发器单元(VTU-OVDSL Transceiver Unit-Office side)、用户端收发器单元(VTU-RVDSL Transceiver Unit-Remote side)、分离器及市内电话线线路所组成。另外特殊情况下配置有MDU设备。对于VDSL系统,局端(Office side)的含义较广,应包括:或中心局侧、或交换局侧、或ONU侧、或交接箱侧。

VTU-O产生下行信号。在局端的VTU-O设备往往较多,通常是集中在架内放置,此时,称之为DSL接入复用器(DSLAMDSL Access Multiplexer)。VTU-R产生上行信号。放置在用户处,俗称“VDSL猫”。VTU-OVTU-R通过市内电话线线路(双绞线)相连。分离器可隔离同线路传输的POTS/ISDN低频带信号和VDSL高频带信号。

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另外,对于VDSL2系统,由于可以与FTTB/C相结合组网,此时VDSL2 DSLAM可以直接内置ONU提供PON的上行接口,这时的ONU+DSLAM的设备形态称为多住户单元(MDUMulti-Dwelling Unit)。MDUVDSL2系统特有的一种设备型式(可参见图3-2)。

2、系统的参考配置

下图2-1甚高速数字用户线(VDSL)系统的参考配置,它事实上给出了VDSL系统的功能模块的构成。其中,2-1a)为带分离器时的配置情形;图2-1b)为远端(R)不带分离器时的配置情形。图中的分离器(HPFLPF)仅为功能性的表示,实际分离器的物理位置可能会有多种实现方式。

2-1:甚高速数字用户线(VDSL2)系统的参考配置

三、VDSL2组网方式

VDSL的基本组网型式仍然是点到点的组网方式,在第一代VDSL,由于其使用的频率通带范围还不算太高(最高为12MHz),还可以保持这种局端设备与用户端设备之间较远距离的点到点传输。但由于VDSL2可使用的频率范围高达30MHz,在这个频率范围内,随着环路的长度的不同,不同频率上衰减变化差异较大,当环路超过一定长度时,较高频率端的频段可能因为衰减过大而无法使用。因此,为发挥VDSL2的高速率特性,通常将采用VDSL2技术与FTTCabFTTB/C相结合的组网方式。

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由于实际使用的VDSL2芯片可以同时支持ADSL2+等技术,因此也可将VDSL2 DSLAM置于局端,为较远距离用户提供ADSL2+服务,而为较近距离用户提供VDSL2服务。

1、与FTTCab结合的组网方式

VDSL2系统与FTTCab相结合的组网方式如下图3-1所示,此方式下,VDSL2 DSLAM部署在光交接箱的位置,即接入网(AN)的灵活点(FP)处。

3-1VDSL2FTTCab相结合的组网方式示意图

2、与FTTB/C结合的组网方式

VDSL2系统与FTTB/C相结合的组网方式如下图3-2所示,此方式下,VDSL2 DSLAM部署在楼宇或分线盒的位置,即接入网(AN)的分配点(DP)。

3-2VDSL2FTTB/C结合的组网方式示意图

欲具体了解接入网(AN)参考模型中配置点(FPDP)介绍的请进入

下表3-2给出了VDSL2与两种FTTx组网方式后的各自特征。

3-2VDSL2FTTCabFTTB/C结合组网的特征

四、VDSL系统的技术要求

1、关于VDSL1VDSL2

VDSL系统目前有第1VDSLVDSL1)到第2VDSLVDSL2)的技术演进。VDSL2是在VDSL1的基础上发展而来,但演进后的VDSL2系统的传输性能得到了极大的提高,当然它是基于大大的扩展使用了系统的线路通带频率,进而大大提高了系统的数据信号的传输速率能力。两者在技术性能上的简单比较汇总于下表4-1中,以看出两者的差别。由于VDSL2系统的性能的优越,使得在我国VDSL1的通信行业标准已经被废止了,促使了我国的VDSL2系统的普及与应用。

4-1VDSL2VDSL1技术性能上的简单比较

欲详细了解VDSL系统具体技术要求的请进入VDSL1VDSL2

2、关于VDSL2的参数集

对于VDSL1系统,它是定义了6种环路模型来规定系统的传输能力及性能的;但对于VDSL2系统,是定义了8种不同的参数集(Profile),即依次为8a8b8c8d12a12b17a30a,每个参数对应一系列相同的参数和不同的参数值。参数集30a的系统性能最优。此时,系统的使用线路频率最高达30MHz,其最小双向最小净数据速率能力(MBDC)达200Mbit/s,但服务范围(传输距离)仅为数百米,可使用MDU设备上联于PON

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3、关于VDSL系统的频段计划

对于DSL系统,其传输的数据速率愈高,其占用的线路传输频率通带就愈大,即最高频率愈高。对于VDSL系统传输的数据速率相对较高,其中VDSL1系统定义了一个12MHz以下频段计划(起始频率25kHz;终止频率12MHz),在该频段内依划分义了US0DS1US1US2DS2五个频段(US表示上行频段;DS表示下行频段,US0不使用)。而VDSL2系统定义了两个频段计划,即一个12MHz以下频段计划和一个12MHz以上频段计划。对于12MHz以上频段计划即额外增加了一个上行和下行频段,其终止频率为30MHz

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4、关于VDSL系统的分离器

由图2-1可知,VDSL系统需要分离器来隔离POTS/ISDN业务使用的话音频带(4kHz以下)和数据业务的高频频带的,特殊情况下,为了减小用户端VDSL设备的复杂度可以不配置用户端分离器的。我国通信行业标准YD/T 1187ADSL/VDSL分离器技术要求及测试方法》规定了对VDSL分离器给定了技术要求。

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实际上,也可以说,VDSL技术是ADSL技术的进一步演进。VDSL技术同样可以提供数据信号传输速率的不对称配置,且远比ADSL技术提供的数据传输速率要高。

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