VDSL2,VDSL2是什么意思

VDSL2頻段規(guī)劃和類型
制定VDSL2標(biāo)準(zhǔn)的工作在實(shí)現(xiàn)三重業(yè)務(wù)的意向提出不久后就開始了，該標(biāo)準(zhǔn)包括多頻道HDTV和VDSL2標(biāo)準(zhǔn)G.993.2，ITU-T在2005年5月27日批準(zhǔn)發(fā)布。英飛凌的VINAX就是與VDSL2標(biāo)準(zhǔn)完全兼容的解決方案，可以在1,200英尺(約350米)距離上提供全雙工100Mbps、在4,000~5,000英尺(約1.2~1.5公里)距離上提供全雙工30Mbps的超高數(shù)據(jù)速率。由于具有增強(qiáng)的長距離通信能力，采用VINAX組建的系統(tǒng)可以在超過16,000英尺(4~5公里)距離提供與ADSL相近的比特速率，基本覆蓋了電信網(wǎng)絡(luò)中90%的家庭用戶(一些國家可以達(dá)到100%的覆蓋率)。

與前幾種DSL允許選擇離散多音調(diào)(DMT)或正交幅度調(diào)制(QAM)技術(shù)不同，VDSL2只能使用DMT線路編碼。DMT是一種分割DSL信號的方法，有用的頻率范圍被劃分成多個(gè)小的頻段或音區(qū)。最多可以分成4,096個(gè)音，音與音的間距為4kHz或8kHz。其中每個(gè)音都可以用作下行或上行傳輸。不過VDSL2標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定義好了上行和下行頻段，并定義了8個(gè)針對各種應(yīng)用領(lǐng)域的不同VDSL2類型。

只匹配這八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化VDSL2類中的一個(gè)類的芯片解決方案也允許聲稱兼容全部標(biāo)準(zhǔn)，不過很顯然會限制系統(tǒng)制造商和服務(wù)提供商的VDSL2部署計(jì)劃。為了向系統(tǒng)供應(yīng)商提供真正的附加值，幫助他們設(shè)計(jì)出能夠符合所有部署環(huán)境的單一通用VDSL2系統(tǒng)，VDSL2芯片解決方案必須支持所有的類型。例如，歐洲和美國運(yùn)營商要求20dBm或17.5dBm的發(fā)送功率(類型8a和8b)。而只能提供2,048個(gè)音、17MHz帶寬和14.5dBm發(fā)送功率(類型8c和8d)的芯片解決方案就像許多準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)芯片組那樣不能滿足這些市場的要求。此外，確定確切的區(qū)域性要求仍然顯得為時(shí)過早，因?yàn)樵S多運(yùn)營商還在評估他們未來的網(wǎng)絡(luò)和部署計(jì)劃。簡而言之，只有能夠提供30MHz帶寬、20dBm發(fā)送功率以及4,095個(gè)音調(diào)的VDSL2芯片解決方案才能具備所要求的靈活性，也才能幫助系統(tǒng)制造商和服務(wù)提供商用單一硬件平臺滿足所有地區(qū)市場需求。

VDSL1與VDSL2的比較
與VDSL1相比，新的VDSL2標(biāo)準(zhǔn)具有多個(gè)新的特性。下文所述的新增功能將提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋忍芈屎头?wù)覆蓋范圍，同時(shí)為語音和視頻傳輸提供高級的QoS，從而促進(jìn)所有寬帶業(yè)務(wù)向單一網(wǎng)絡(luò)的匯聚。

更高比特速率：VDSL1的頻譜是12MHz，非標(biāo)準(zhǔn)解決方案是17MHz，而VDSL2的頻譜高達(dá)30MHz，因此能實(shí)現(xiàn)100Mbps的對稱數(shù)據(jù)速率傳輸，比早期的VDSL1解決方案最大70/30Mbps的速率要高出許多。除此之外，將二個(gè)獨(dú)立通道用于同一連接的片上綁定(也被稱為通道捆綁)將提高環(huán)路到達(dá)性能，支持更長環(huán)路上實(shí)現(xiàn)VDSL2比特速率(哪個(gè)距離？)。與有效比特速率取決于在線用戶數(shù)量的共享媒Cable Modem不同，VDSL2提供點(diǎn)到點(diǎn)的連接，能夠確保用戶所支付的數(shù)據(jù)速率。

類似ADSL的長距離(LR)性能：與ADSL類似的長距離性能是VDSL2的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢。具有LR-VDSL2功能的系統(tǒng)能夠在4到5公里范圍支持1~4Mbps的(下行)數(shù)據(jù)傳輸，而且隨著環(huán)路長度的縮短，比特率將提高到對稱的100Mbps。這意味著采用VDSL2的系統(tǒng)與VDSL1系統(tǒng)有本質(zhì)區(qū)別，它不局限于短距離環(huán)路應(yīng)用，還能用于中等距離的應(yīng)用。

LR-VDSL2使用低至25kHz的頻率，并通過ADSL PSD(功率譜密度，定義了在使用頻譜上的發(fā)送功率分配)模板提供20dBm的發(fā)送功率。這種情況下的上行頻段最高分配到138kHz/276kHz，也被稱為“上行頻段0”或“擴(kuò)展上行頻帶0”)。VDSL2下行頻段DS0可以看作是擴(kuò)展的ADSL頻段，最高可達(dá)3.75MHz，而ADSL和ADSL2+只能分別達(dá)到1.1MHz和2.2MHz。圖2就是VDSL2頻段規(guī)劃的一個(gè)例子。

LR-VDSL功能是由回波消除和時(shí)域量化保證的，這是經(jīng)過ADSL驗(yàn)證了的技術(shù)，可以避免發(fā)送路徑上的回波。VDSL1系統(tǒng)一般使用數(shù)字復(fù)用方法補(bǔ)償較長用戶環(huán)路時(shí)的延遲效應(yīng)。但這種技術(shù)受環(huán)路距離的限制，在3,000英尺(約1公里)以上距離時(shí)就會失效，還會導(dǎo)致連接丟失。因此兼容VDSL2標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)回波消除和時(shí)域量化功能，才能滿足3,000-4,000英尺(1~1.2公里)以上中等和遠(yuǎn)距離環(huán)路應(yīng)用性能要求。

為對時(shí)延敏感的應(yīng)用提供高級的QoS：對于連續(xù)的視頻和語音傳輸，QOS需要特別關(guān)注。因此VDSL2標(biāo)準(zhǔn)定義了內(nèi)在的優(yōu)先占用機(jī)制，為對時(shí)延敏感的語音和視頻包設(shè)置的優(yōu)先級比電子郵件信息、網(wǎng)頁內(nèi)容等數(shù)據(jù)包優(yōu)先級要高。優(yōu)先占用是指高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包(如語音)一般要比低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包優(yōu)先通過。優(yōu)先占用可以用圖3所示的例子加以說明：具有不同優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包(語音、數(shù)據(jù)、視頻、游戲)必須經(jīng)過VDSL2芯片傳輸，為了提供理想的質(zhì)量(例如沒有回音和延遲的在線游戲)，這些數(shù)據(jù)包必須滿足一定的時(shí)延要求。在例A中，假定是100Mbps的連接，在紅色高優(yōu)先級語音包和黃色低優(yōu)先級數(shù)據(jù)包之間沒有時(shí)延干擾。然而在例B中，假定是1Mbps的低速鏈路，由于速度低，包的傳送時(shí)間增加了，因此出現(xiàn)了時(shí)延問題。2號包的傳送時(shí)間不能滿足語音包的時(shí)序要求，會在語音包發(fā)送中產(chǎn)生抖動，也即語音鏈路中會出現(xiàn)回音。對于采用先進(jìn)先出(FIFO)技術(shù)的常規(guī)系統(tǒng)來說這種情況是相當(dāng)常見的。

然而采用優(yōu)先占用技術(shù)的系統(tǒng)在高優(yōu)先級的語音包發(fā)送沒有完成之前將停止發(fā)送低優(yōu)先級的數(shù)據(jù)包。通過這一功能可以有效地避免語音通話中出現(xiàn)煩人的回音問題。

高質(zhì)量的三重業(yè)務(wù)支持：雙時(shí)延(二個(gè)獨(dú)立的時(shí)延路徑)、雙重交織(更好的噪聲保護(hù)和更高的安全性)和二個(gè)承載通道(用于傳輸用戶信息)改善了對不同速率數(shù)據(jù)的高效和可靠處理，這是高質(zhì)量的三重業(yè)務(wù)應(yīng)用的關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)交織和里德-所羅門編碼可以保護(hù)信號免受突發(fā)噪聲的干擾，即通常由電源線干擾引起的時(shí)長約500us的突發(fā)噪聲干擾。然而這種突發(fā)噪聲保護(hù)會導(dǎo)致更長的反應(yīng)時(shí)間或時(shí)延。雖然視頻業(yè)務(wù)不受長時(shí)延的影響，但語音受到的影響比較大。因此通過實(shí)現(xiàn)二個(gè)獨(dú)立的時(shí)延通道，可以獨(dú)立地選擇交織和里德-所羅門編碼，以便為每個(gè)業(yè)務(wù)等級提供最佳的突發(fā)噪聲保護(hù)和時(shí)延性能。

最佳的網(wǎng)絡(luò)利用率：VDSL2采用了VDSL1中未曾用過的網(wǎng)格/維特比編碼技術(shù)以及類似ADSL的靈活幀結(jié)構(gòu)，因此可以高效地利用線路速率，特別是在下行中等和長距離通信時(shí)效果更為明顯。網(wǎng)格/維特比編碼可以增加2dB的編碼增益，因此在同樣的信噪比條件下，VDSL2可以比VDSL1提供更高的比特速率。