VDSL：寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)的一次巨大質(zhì)變

　　隨著Internet用戶的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的人開(kāi)始使用寬帶作為家庭網(wǎng)絡(luò)接入的首選方案。中國(guó)有2億多的固定電話用戶，如何進(jìn)一步挖掘出銅線雙絞線用戶環(huán)路的潛力是電信部門(mén)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)寬帶化的主要內(nèi)容，目前市場(chǎng)多采用以太網(wǎng)、Cable Modem和ADSL(非對(duì)稱用戶數(shù)字線)技術(shù)作為寬帶接入方式。這兩種技術(shù)都能提供比傳統(tǒng)的Modem接入快幾十倍的速度，但如果為用戶提供數(shù)字電視或視頻點(diǎn)播，這些技術(shù)所提供的帶寬還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而VDSL(超高速率DSL)技術(shù)使這一切成為可能，它能夠提供高達(dá)52M每秒的速度。就像我們很迫切地想要從Modem進(jìn)入寬帶接入一樣，從最大提供10M的ADSL和Cable Modem到VDSL的轉(zhuǎn)變也是質(zhì)的轉(zhuǎn)變。隨著VDSL的逐步普及，將來(lái)通過(guò)VDSL享受到的服務(wù)也將越來(lái)越物有所值，也會(huì)越來(lái)越被中國(guó)的老百姓所接受。

　　VDSL技術(shù)的特點(diǎn)VDSL與ADSL不同，后者的干線連接主要是ATM，而VDSL則對(duì)ATM和IP同時(shí)支持，這主要是源于以太網(wǎng)的成熟和向數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)核心的滲透，Ethernet over VDSL則是在接入網(wǎng)方面延伸了以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍，是完美的寬帶接入解決方案。從技術(shù)的角度看，VDSL具有以下特點(diǎn)：

　　1.VDSL使用的頻段是1.1～20MHz，正好在ADSL所用頻段之上。VDSL采用頻分復(fù)用方式進(jìn)行通信，即上行和下行使用不同的頻率范圍。通常頻譜分配如下(以QAM為例)：下行0.9～3.4MHz；上行4.0～7.75MHz。其它常用的低頻業(yè)務(wù)，如ISDN、普通電話和ADSL，完全可以和 VDSL同時(shí)在一對(duì)線上傳送。一般情況下，這兩個(gè)頻帶的中心頻率和帶寬都可以調(diào)整，會(huì)對(duì)VDSL系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率產(chǎn)生影響。

　　2.使用QAM或DMT線路編碼技術(shù)。QAM屬于單載波調(diào)制方式，DMT屬于多載波編碼技術(shù)。目前用得較多的是DMT技術(shù)，這一技術(shù)和ADSL使用的線路編碼完全相同。運(yùn)營(yíng)商們?cè)诂F(xiàn)有銅線環(huán)路上已經(jīng)部署了超過(guò)1000萬(wàn)線基于DMT編碼方式的ADSL線路，DMT-VDSL可無(wú)縫地應(yīng)用于現(xiàn)有DMT基礎(chǔ)設(shè)施。 QAM芯片也有產(chǎn)品，最早的VDSL芯片就是采用QAM技術(shù)，因?yàn)镼AM實(shí)現(xiàn)起來(lái)較簡(jiǎn)單，如Broadcom和Infineon的芯片組，這也是業(yè)界使用最多的芯片組。目前，以色列的Metalink公司又剛剛推出了面向以太網(wǎng)的QAM-VDSL芯片組。

　　3.可使用的上行線復(fù)接技術(shù)。為復(fù)接多個(gè)用戶CPE設(shè)備，必須采用某種復(fù)用技術(shù)，并保證用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量。在用戶側(cè)提供復(fù)用的情況下(稱為主動(dòng)方式)，多個(gè)CPE設(shè)備接入類似于一個(gè)集線器的設(shè)備，由集線器負(fù)責(zé)復(fù)用/解復(fù)用。在被動(dòng)方式下，光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)負(fù)責(zé)解決復(fù)用，方法可以是頻分或時(shí)分。頻分方式分配不同的頻段給各個(gè) CPE；在時(shí)分情況下，每個(gè)CPE則分配得到不同的時(shí)隙。二者都存在一些問(wèn)題：時(shí)分方式有浪費(fèi)時(shí)隙的可能性，而頻分方式則有兩種可能性，一是ONU給每個(gè) CPE分配的帶寬有可能過(guò)低，二是每個(gè)CPE有可能發(fā)送過(guò)多的數(shù)據(jù)而降低整體性能。

　　4.VDSL速率大小通常取決于傳輸線的長(zhǎng)度，最大下行速率目前考慮為51Mbps～55 Mbps，長(zhǎng)度不超過(guò)300米，13Mbps以下的速率可傳輸距離為1.5公里以上。這樣的傳輸速率可擴(kuò)大現(xiàn)有銅線傳輸容量達(dá)400倍以上。一般下行速率從13Mbps到55Mbps，傳輸距離不超過(guò)1.5公里。

　　VDSL技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化VDSL能更好地融合現(xiàn)有以太網(wǎng)技術(shù)，將成為電信運(yùn)營(yíng)商下一個(gè)推廣的主流技術(shù)。從1995年ANSI的T1E1.4工作組開(kāi)展VDSL研究以來(lái)，經(jīng)過(guò)各種標(biāo)準(zhǔn)化組織(ANSI、ITU、ETSI、 FSAN、ADSL論壇、VDSL聯(lián)盟等)和工業(yè)團(tuán)體不斷完善需求和討論技術(shù)方案，VDSL現(xiàn)在已接近最終標(biāo)準(zhǔn)。最近，VDSL還被 IEEE802.3ah工作組選為以太網(wǎng)第一英里(EFM)的銅線承載技術(shù)。

　　為規(guī)范和推動(dòng)VDSL技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用和推廣，傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組于2002年初開(kāi)始研究制訂我國(guó)VDSL的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)的起草由中國(guó)電信集團(tuán)公司牽頭，國(guó)內(nèi)六個(gè)設(shè)備制造商和研究機(jī)構(gòu)參與。目前，此標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成并于2002年底發(fā)布。此標(biāo)準(zhǔn)在參考相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，從VDSL技術(shù)的應(yīng)用出發(fā)，對(duì)VDSL的頻段劃分方式、功率譜密度(PSD)、線路編碼、傳輸性能、設(shè)備二層功能、網(wǎng)管要求等重要內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定。由于電話銅纜上的頻譜是一種重要資源，頻段劃分方式?jīng)Q定了VDSL的傳送能力(速率與距離的關(guān)系)，進(jìn)而決定VDSL的業(yè)務(wù)能力，因此頻段劃分方式的確定成為VDSL標(biāo)準(zhǔn)制訂過(guò)程中最為重要的內(nèi)容。

　　有待解決的問(wèn)題人們對(duì)VDSL已做了相當(dāng)多的研究，取得了一些成果，但是目前仍有許多問(wèn)題尚未完全清楚，譬如對(duì)現(xiàn)有的雙絞銅線電話網(wǎng)絡(luò)的特性，一直未能有足夠的了解，還有發(fā)射干擾問(wèn)題，上行復(fù)用協(xié)議也有待進(jìn)一步規(guī)范化。歸納起來(lái)，目前還有幾個(gè)問(wèn)題需要進(jìn)一步研究：

　　第一個(gè)最大問(wèn)題是不知道在給定的傳輸速率下，VDSL能可靠傳輸?shù)淖畲缶嚯x。因?yàn)閷?duì)于實(shí)際的線路特性，在VDSL所用的傳輸頻帶范圍內(nèi)，譬如線路橋接、室內(nèi)支線如何安排等一些因素對(duì)普通電話、ISDN或ADSL沒(méi)有任何影響，而對(duì)VDSL可能就是致命性。

　　第二個(gè)問(wèn)題是VDSL使用了業(yè)余電臺(tái)的頻率范圍，VDSL系統(tǒng)中的每一條電話線就是一個(gè)天線，輻射和吸收能量。因而為防止輻射干擾業(yè)余電臺(tái)需要采用低的信號(hào)發(fā)射能量，為防止被業(yè)余電臺(tái)干涉而又需要采用高的信號(hào)發(fā)射能量，如何折衷可能是確定傳輸距離的一個(gè)決定性的因素。

　　第三個(gè)問(wèn)題是用戶區(qū)的配置以及與電話網(wǎng)的接口問(wèn)題。如果從費(fèi)用角度考慮，PNT結(jié)構(gòu)是一種非常經(jīng)濟(jì)的組網(wǎng)方式；但是如果從系統(tǒng)管理、可靠性、多用戶接入等因素考慮，ANT結(jié)構(gòu)是一種非常適合的配置形式，類似于ADSL和ISDN，在這種配置中，可以使用一個(gè)Hub，再使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或共享媒體等布線方式連接每個(gè)CPE，在這種情形下，用戶區(qū)的布線完全獨(dú)立于前一級(jí)網(wǎng)絡(luò)的布線。

　　前景展望VDSL的目的是提供全方位的寬帶接入，用于音頻、視頻和數(shù)據(jù)的快速傳輸。過(guò)去的DSL技術(shù)，包括ADSL和ISDN，可以說(shuō)都不能完全符合這一全方位的要求。大多數(shù)真正意義上的寬帶接入用戶使用的是局域網(wǎng)技術(shù)，但以太網(wǎng)的鋪設(shè)覆蓋率有限，許多分散和較老的小區(qū)和單位并沒(méi)有條件享受。而且，以太網(wǎng)接口和傳統(tǒng)電話接口的分離比較笨拙，不符合方便用戶的業(yè)務(wù)提供原則。VDSL則是現(xiàn)階段承上啟下的技術(shù)，一方面它統(tǒng)一了入網(wǎng)接口，最小化了用戶和運(yùn)營(yíng)商的投資；另一方面，VDSL和現(xiàn)有接入技術(shù)，如POTS、 ADSL、ISDN等都是兼容的，因?yàn)槭褂昧穗p絞線傳輸上不同的頻段，從而最大限度地保護(hù)了已有投資。

　　從技術(shù)和市場(chǎng)兩方面來(lái)說(shuō)， VDSL都有著巨大的發(fā)展?jié)摿�。在技術(shù)方面，VDSL以其高帶寬和配置靈活性成為全方位寬帶接入技術(shù)的首選，并且，能夠與以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合。VDSL代表了寬帶接入技術(shù)的“全I(xiàn)P”的發(fā)展方向；在市場(chǎng)方面，亞洲國(guó)家尤其是中國(guó)、日本和韓國(guó)正在大規(guī)模地開(kāi)通DSL業(yè)務(wù)，VDSL作為最先進(jìn)而廉價(jià)的DSL技術(shù)當(dāng)然占有重要地位。雖然VDSL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未最終制定，但其良好的可使用性、技術(shù)兼容性和具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格已吸引設(shè)備廠商和運(yùn)營(yíng)商共同看好這片市場(chǎng)，標(biāo)準(zhǔn)反而不是主要問(wèn)題。盡管VDSL的問(wèn)題沒(méi)有完全解決，設(shè)備商已是充滿了熱情。Cisco、Alcatel、巨龍和華為等國(guó)內(nèi)外公司早已推出了各自的VDSL 系統(tǒng)，并已經(jīng)應(yīng)用于各地運(yùn)營(yíng)單位的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)中。