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德州仪器公司 (TI) 宽带技术应用工程师 王毅
什么是 vdsl2
DSL技术利用现有的铜线资源(电话线)对终端客户提供高速低成本的网络接入服务,过去的数年中在市场上取得了很大的成功. DSL技术家族中的VDSL技术将传输带宽大幅度扩展,短距离提供超高速(百兆)服务,随着视频业务的普及,预计未来几年会有很大的市场增长.
VDSL2, ITU正式编号为G.993.2, 基于ITU G.993.1 VDSL1和G.992.3 ADSL2发展而来, 在2005年5月的ITU会议上达成一致,
2006年2月试用版得到批准, 2006年11月将会出G.993.2的R1版本. 目前的试用版频带最高定义在12MHz, 在R1版本中将会扩充频带到30MHz
Vdsl2频带计划
VDSL2中定义了三个频率分配计划的Annex,对应于不同地区的需求.
Annex A, 北美地区,频谱分配如图一,其中USx对应上行频带, DSx对应下行频带,US0的起始频点从4 kHz 到25 kHz之间变化,
取决于是否有POTS(传统语音业务),中止频点从138KHz到276 kHz之间变化,取决于是否上行需要更高的速率.
图一Annex A频带计划
对超过12MHz的频率划分,仍然在研究中, G.993.2 R1中初步的定义如图二:
图二 Annex A扩展频带计划:
Annex B, 欧洲, 这个Annex里面定义了两个频带计划, 997计划如图三,提供上下行对称带宽和998计划如图四,
提供上下行非对称带宽,12MHz以上频带有待作近一步研究.
图三 Annex B 计划997 对称带宽
图四 Annex B 计划998 非对称带宽
Annex C, 专门为日本市场定制的频率计划,如图五所示 图五Annex C: 日本, 频率分配图如下图所示:
Vdsl2 传输模板(profile)
VDSL2对所有的频带计划,还定义了8个传输模板(profile 8a, 8b, 8c, 8d, 12a, 12b, 17a, 30a).
对应于不同的需求,每个传输模板定义了一个参数集合,包括发送功率,子通道带宽,最大频宽,速率等设置.
支持VDSL2标准的产品可以依照本地的规范要求,只支持其中至少一个传输模板,简化设计实现的复杂性.,表一列举了8个传输模板的部分传输参数
表一 VDSL2 传输模板部分参数
| 部分参数 |
参数值 |
| 8a |
8b |
8c |
8d |
12a |
12b |
17a |
30a |
| 最大下行发射功率 (dBm) |
+17.5 |
+20.5 |
+11.5 |
+14.5 |
+14.5 |
+14.5 |
+14.5 |
+14.5 |
| 子通道宽度 (kHz) |
4.3125 |
4.3125 |
4.3125 |
4.3125 |
4.3125 |
4.3125 |
4.3125 |
8.625 |
| 支持US0频带 |
要求 |
要求 |
要求 |
要求 |
要求 |
不要求 |
不要求 |
不要求 |
| 最小的双向速率能力 |
50 Mbit/s |
50 Mbit/s |
50 Mbit/s |
50 Mbit/s |
68 Mbit/s |
68 Mbit/s |
100 Mbit/s |
200 Mbit/s |
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Vdsl2其他新特性
相对于VDSL1, VDSL2增加了很多新特性.
- VDSL2确定DMT为唯一的调制方式, VDSL1的时代,CAP与DMT两种调制模式之争一直没有停息,各个厂家都按照自己的喜好作产品.
VDSL2的时代为这个争执划下了句号,为各厂家互连性问题的解决打下了坚实的基础.
- 与ADSL1,ADSL2+,VDSL频带计划兼容,意味着VDSL2与其他标准在同一束电缆里传输,将不会由于频率的使用频带不一致造成近端干扰.
- 相对VDSL1 有2dB性能的增强
- 利用30MHz频宽，最大容量上下行双向共200Mb/s,真正意义上的高速接入. 不过作用距离短,单向100Mbps的服务要求在200米左右内,
1公里以外速率快速衰减, 可靠最大距离1.8公里左右. VDSL2的实际使用将会是光纤到小区或者大楼,然后VDSL2接入到个体家庭或者单位用户.
- 增加最大的下行发射功率到20。5dBm(传输模板8b), 在附近线缆对噪声不敏感时,这个模板可以增大发送距离或者传输速率.
- 强制支持网格编码(trellis coding),增大抗干扰能力
- 强制支持最大15比特的QAM调制
- 支持全数字模式,对不需要传统语音的线路可以提高更大的带宽
- 支持ATM, STM和PTM多种数据链路层封装, 相对于ADSL世界的ATM, VDSL中的PTM可以提高大大封包效率, 与IP网络无缝的连接
- 线路初始化的改进，包括信道发现阶段和线路诊断模式, 支持更多范围的测试参数（主要参照G.992.3
ADSL2标准）,提高的线路诊断能力,降低运营成本
- 支持循环扩张CE(CYCLIC EXTENSION)长度到1/4（16/64）,进一步降低码间 (intersymbol)干扰
- 基于G.992.3增强灵活的帧结构，减少冗余的管理通道,提高通道传输效率
- 支持更强的INP脉冲噪声保护(INPULSE NOISE PROTECTION)能力,最大深度到16个SYMBOLS
- 参照G.997.1修改的网络管理接口,标准的MIB
- 支持MIB控制的PSD功率频谱(POWER SPECTRUM DENSITY)机制，来支持带内功率谱模板控制
- 支持US0频带到276kHz
- 增强的FEC前向纠错能力，包括大范围的Reed-Solomon编码和交织
总结
VDSL2在VDSL1的基础上,吸收了许多ADSL2的新特性,并且对频率计划,传输模板做了更多的定义用于不同的需求.未来随着视频业务的扩展,
VDSL2技术将会在市场获得更大的成功.
参考文献：
- 《G.993.2》，2006 年 2 月，ITU
- 《VDSL2 The Ideal Access Technology for Delivering Video Services Revision
2》, 2006，Aware Inc.
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