《接入网技术与应用》课件第3章.ppt

1、第3章DSL接入技术 第3章DSL接入技术 3.1DSL技术概况技术概况 3.2DSL系统的线路环境系统的线路环境 3.3DSL的线路编码调制技术的线路编码调制技术 3.4DSL实际应用中的若干技术问题实际应用中的若干技术问题 3.5DSL技术的应用技术的应用 3.6小结小结 思考题与习题思考题与习题 第3章DSL接入技术 3.1DSL技术概况技术概况3.1.1DSL的发展历程的发展历程人们很早就已经开始在普通电话线路上发展E1/T1的专线服务了。E1是欧洲标准速率，为2.048 Mb/s；T1是北美标准速率，为1.544 Mb/s。我国支持E1标准。E1和T1都是通过两对电话线路为用户提供高

2、速的专线接入的技术。E1采用HDB3编码方式，T1采用AMI编码方式。这些编码方式实现比较简单，但会受到传输距离和线路品质的限制。第3章DSL接入技术 由于E1/T1信号占据的频谱较宽，高频信号在双绞线上的衰减大，因此传输的距离很短。为了能够为远距离的用户提供服务，电信公司必须在线路上每隔一定距离就使用一个放大器。一般放大器到用户端或局端的距离小于1 km，两个放大器之间的距离小于2 km。E1/T1在传输时只使用两种电平信号，分别代表0或1。如果在传输时使用四种电平，比如5 V、3 V、+3 V、+5 V，用每个电平代表一个0、1组合，如：5 V=11、3 V=10、+3 V=01、+5 V

3、=00，这样，一个电平就可以代表两个比特了。这种编码方式叫做2B1Q编码，这样信号占据的频谱将大大缩短，传输的距离也会相应延长。第3章DSL接入技术 T1/E1技术是DSL技术产生的先导，利用这种特殊编解码技术，能够减低传输高速数据信息所需要的通信带宽，从而可能在普通电话线路上实现较远距离的传输，实现传送高速和超高速用户数据信息的愿望。最先出现的DSL是为N-ISDN的基本速率接入(BRA)开发的U接口传输技术。在为实现N-ISDN的基本接入而开发的铜线数字传输技术中，使用了2B1Q编码以及自适应均衡、自适应回波抵消技术，在一对用户线上实现160 kb/s的全双工数字传输，占用80 kHz 的

4、频带，传输距离达到6 km。160 kb/s包括2B+D(144 kb/s)的ISDN基本接入用户速率和16 kb/s的附加开销，传输距离为整个非加感环路(18000ft/24号线规，ft为英尺，1 ft=0.3048 m)。第3章DSL接入技术 U接口传输技术成功应用后不久，DSL技术也迅速发展，高比特率数字用户线(HDSL)、不对称数字用户线(ADSL)等相继出现，形成了DSL家族。双绞铜线上的数字传输速率已从160 kb/s、2 Mb/s、6 Mb/s发展到50 Mb/s以上，铜线上的传输业务已不仅限于语音、数据，还包括宽带的图像、视频和多媒体信息，其应用涉及数字数据网(DDN)、综合业

5、务数字网(ISDN、ATM)、会议电视、可视图文、移动通信、个人通信、计算机网等诸多场合。上述传输技术的传输质量与光纤系统的传输质量基本相当，且成本相对较低，因而在光纤普及到家庭之前是利用现有用户线快速向用户提供各种宽带业务的有效途径，是用户网通向未来宽带网的一座“铜桥”。第3章DSL接入技术 3.1.2DSL家族家族目前DSL家族包括IDSL、HDSL、SDSL、HDSL2、SHDSL、ADSL、ADSL.Lite、ADSL2、ADSL2+、RADSL、CDSL和VDSL、VDSL2。这些DSL技术可按上、下行方向的数据传输速率是否相同分为对称型和非对称型两类。“上行”为用户至网络的方向，“

6、下行”为网络至用户的方向。对称型的上、下行方向的传输速率相同，主要用于企业的数字专线；非对称型的上、下行方向的传输速率不同，通常下行速率大于上行速率，主要用于住宅用户。第3章DSL接入技术 ISDN数字用户线路(IDSL)是基本速率ISDN线路的简化版，高速数字用户线路(HDSL)是第一代数字用户线路技术，它需要至少两对铜线。对称数字用户线路(SDSL)是HDSL的一对线版本。第二代高速数字用户线路(HDSL2)是标准HDSL的高级一对线版本(不同于SDSL)，主要用于北美。单线对高速数字用户线路(SHDSL)是HDSL最新的国际标准，性能上较HDSL2又有所改进。上述几种属于对称型的DSL。

7、非对称数字用户线路(ADSL)是上、下行方向传输速率不同的第一代DSL技术。速率自适应数字用户线路(RADSL)是允许自动更改数据传输速率的ADSL版本。第3章DSL接入技术 消费者数字用户线路(CDSL)是ADSL的一个简化版本，它通过降低数据传输速率来简化网络硬件。第二代非对称数字用户线路(ADSL2、ADSL2+)是标准ADSL的最新改进版本。甚高比特率数字用户线路(VDSL)是用于极短距离的超高速(达到52 Mb/s)DSL技术。下面分别介绍各种DSL的主要技术特点。第3章DSL接入技术 1.ISDN数字用户线路数字用户线路(IDSL)ISDN综合业务数字网(ISDN)是xDSL系统之

8、前的数字技术。与xDSL技术相似，ISDN也是通过标准市话双绞电缆运行的。每条ISDN线路提供两个64 kb/s的数字信道和一个16 kb/s的数字信道(主要用于信令和控制)。尽管ISDN已在欧洲得到了一定程度的普及，但在世界范围的普及率却低于5。ISDN数字用户线路(IDSL)是ISDN和DSL技术的结合。它在铜线对上采用与ISDN设备一样的数据编码部分，并通过两个64 kb/s信道和一个16 kb/s信道来达到144 kb/s的传输带宽。IDSL的主要不同之处在于，IDSL系统只使用64 kb/s的DS0信道，而忽略ISDN控制信道(D信道)。IDSL系统有效地将一对铜线上的信道数量以2的

9、倍数增加。第3章DSL接入技术 2.高速数字用户线路高速数字用户线路(HDSL)开发HDSL技术旨在克服第一代数字传输系统(T1和E1)中存在的主要局限。这些局限主要是中继器之间的最大距离为6000英尺，并且需要进行线路改善(挑选线对、去掉桥接)。20世纪60年代和70年代初所用的早期数字传输技术的电子处理系统成本非常高。到了20世纪80年代，低成本的高级信号处理系统问世，因此可以开发出更加有效的数据传输技术，而且应用成本很低。第3章DSL接入技术 对于T1和E1系统，经过改进的铜线物理性能已允许进行数据传输。由于需要设备和人员培训，因而其成本较高。后来人们发现，20世纪60年代为进行T1(1

10、.544 Mb/s)和E1(2.048 Mb/s)传输所开发的高速数字技术，可以被更为有效且不需要进行高质量线路改善的传输技术所代替。通过使用先进的数字信号处理技术和复杂的电子线路来自动适应线路情况，可使高速数据传输电路的安装更为快速和经济。图3-1显示的是一个基本的HDSL系统。该图显示了使用2对(有时是3对)铜线的HDSL的最初应用。第3章DSL接入技术 图3-1基本的HDSL系统第3章DSL接入技术 图3-1中，每个电路的两端都有一个HDSL终端单元(HTU)：一个HTU-C(中心局端)和一个HTU-R(远端)。这一应用表明，每对HDSL导线可提供7841168 kb/s全双工(同时发送

11、和接收)的数据传输。T1线路要提供相同的数据传输，需要使用2对线，而E1线路则要使用3对或2对铜线。虽然HDSL的帧传输不同于T1或E1线路，但HTU-C和HTU-R将协议都转换为标准T1或E1线路。和T1/E1传输相比，HDSL系统的主要优点是大大延长了中继距离。HDSL系统中继器之间的距离可达到12 000英尺(导线规格越大，距离就越大)，而T1或E1线路只能达到6000英尺。HDSL线路还比T1或E1线路更能承受桥接线路抽头。目前大部分新式T1/E1 租用线路都采用了HDSL技术。第3章DSL接入技术 3.对称数字用户线路对称数字用户线路(SDSL)SDSL可看做是HDSL的简化版本，只

12、使用一对铜线，但传输速率可以改变，速率范围从144 kb/s2.32 Mb/s，以16 kb/s为单位步进，传输距离随速率的降低而延长。在无噪声的情况(理想情况)下，在26AWG(0.4 mm)的线路上，以2.32 Mb/s的速率传输，距离可达8200 ft(2.5 km)，以144 kb/s的速率传输，距离可达21 000 ft(6.4 km)。第3章DSL接入技术 4.第二代高速数字用户线路第二代高速数字用户线路(HDSL2)HDSL第二代(HDSL2)是1998年开发出的新一代HDSL技术。HDSL2系统对电缆束中其它线路的干扰最小，可使传输距离延长，使数据传输速率增大，并且能够在一对线

13、路上提供数据传输。为实现以上功能，用于HDSL2系统的线路编码(调制类型)与其前身(HDSL和SDSL)有所不同，并且HDSL2使用了前向纠错(FEC)。HDSL2主要在北美地区使用。第3章DSL接入技术 5.单线对高速数字用户线路单线对高速数字用户线路(G.SHDSL)ITU-T G.991.2规范了单线对高速数字用户线(SHDSL)系统。SHDSL从以下几个方面改善了传统技术：(1)国际化标准。G.SHDSL可以部署在Internet以及T1/E1基础架构上，因此理所当然地成为国际化标准。(2)更高的传输速率。比起二线对标准的HDSL2(速率达1.544 Mb/s)，G.SHDSL可以提供

14、单线对标准(速率达2.3 Mb/s)和二对线标准(速率达4.6 Mb/s)，传输速率几乎是HDSL的3倍，即便与HDSL2相比，也仍有较大的带宽优势。第3章DSL接入技术(3)更大的范围。以同样的速率传输数据，G.SHDSL要比HDSL的传输范围扩大2030。此外，如果利用G.SHDSL的多链路技术，则传输范围还要扩大两倍以上。(4)兼容性。G.SHDSL与ADSL可以很好地兼容，噪声或串音很小。因此，可以在同一条线缆上几乎没有干扰地同时传输G.SHDSL和ADSL业务。第3章DSL接入技术(5)多速率和速率自适应。按照ITU-T G.991.2的要求，SHDSL线路系统的传输容量可在1922

15、304 kb/s范围内变化，其变化步长最小为8 kb/s。而实际的SHDSL设备的净负荷传输速率通常设计为N64 kb/s(DS0)，其中N的最小值为3；对于TDM传送系统，N的最大值通常取32，而对于ATM传送系统，N的最大值则可以取到36。通常在专线接入应用中，传输系统的线路速率往往要求设置为用户要求的固定带宽；但是为了适应大量的、复杂的用户线路环境，传输系统的线路速率自适应功能则可以帮助运营商或用户得知其线路上最大可获得的净负荷传输速率。ITU-T G.991.2建议中规定SHDSL传输系统采用的线路编码为16-TCPAM(格栅编码脉冲幅度调制)，我国相应的通信行业标准是YD/T1185

16、-2002。第3章DSL接入技术 6.非对称数字用户线路非对称数字用户线路(ADSL)非对称数字用户线路(ADSL)是在一对铜线上同时传输模拟和数字信息的通信系统。模拟信息可以是标准的POTS或ISDN信号，最大下行数字传输速率(向终端客户传送的数据速率)可在1.58 Mb/s之间，最大上行数字传输速率(从客户到网络)可在16 kb/s到大约800 kb/s之间。数据传输速率随距离、线路失真和ADSL服务提供商的设置等情况的不同而变化。ADSL技术能够传输数字电影、电视、图片类和CD质量的音频信息，提供高速企业网连接以及高速因特网的小企业连接和家庭连接。第3章DSL接入技术 与早期的xDSL技

17、术不同，ADSL本质上是非对称的。实践证明，许多客户只需要在网络上进行高速数据传输的业务，这些业务确实只需要通过网络往回发送低速或中速数据。ADSL传输信道可分为若干高速数据信道，并同时继续提供标准POTS电话业务。滤波器将标准POTS或ISDN信道从数字调制解调器中分隔开。这样，即使在高速数据传输系统失效的情况下，POTS或ISDN仍然可以使用。第3章DSL接入技术 下行信道可设置在1.56.1 Mb/s(在某些系统上达到8 Mb/s)之间，而上行数据传输速率的变化范围是16640 kb/s(在某些系统上达到1.5 Mb/s)。必要时每个数据信道还可进一步划分(子多路复用)，以形成多个低速信

18、道(例如，一个信道用于数字电视，另一个信道用于因特网Web冲浪)。ADSL调制解调器的最大数据传输速率随距离、干扰程度的变化而变化。表3-1显示了几组数据传输速率与传输距离的关系。第3章DSL接入技术 表表3-1ADSL数据传输速率与距离的关系数据传输速率与距离的关系第3章DSL接入技术 ADSL调制解调器可以使用各种协议，其中包括以太网协议、ATM协议和因特网协议。这几乎为客户提供了即插即用的功能(假设客户区域中的DSL业务可用)。ADSL的G.dmt版本可以以8 Mb/s的速率传输下行数据，以1.5 Mb/s的速率传输上行数据。如果调制解调器与中心局的距离超过10 00012 000 ft

19、，数据传输速率将降低。G.dmt在距中心局18 000 ft距离内可提供1.5 Mbs的数据传输速率。如果在同一线路上使用标准电话装置，在电话线上必须安装分路器，以便将模拟信号与高速数字信号分开。第3章DSL接入技术 许多业内专家认为，超过95的本地接入环路铜线距离在ADSL业务的范围之内。位于这些距离之外的客户可以通过FTTC系统获得ADSL业务。ADSL系统的第一个正式线路编码是DMT，也曾使用过CAP线路编码的ADSL系统。将来有可能继续出现各种不同的线路编码，以改进ADSL系统的性能。图3-2显示的是一个典型的ADSL系统框图。该图表明单根的铜线接入线路可连接到不同的网络中，包括公共交

20、换电话网(PSTN)和数据通信网(通常为因特网或媒体服务器)。第3章DSL接入技术 图3-2非对称数字用户线路(典型的ADSL系统框图)第3章DSL接入技术 通过使用分路器，ADSL系统能够结合和分离低频信号(POTS或ISDN)。分路器是由两个频率的滤波器组成的，一个用于滤除高频，另一个用于滤除低频。DSL调制解调器是位于中心局的ADSL收发信机单元(ATU-C)和位于远程家庭或公司的ADSL收发信机单元(ATU-R)。数字用户线路接入复用器(DSLAM)通过主配线架(MDF)连接到接入线路。MDF是将终端用户连接到中心局的铜线接入线路的终止点。第3章DSL接入技术 7.速率自适应数字用户线

21、路速率自适应数字用户线路(RADSL)速率自适应数字用户线路与ADSL在同一带宽上运行，具有动态改变带宽的附加功能。传输数据的带宽可能会因电话线路的质量而发生变化，也可能因为服务提供商施加了某些限制(不同的业务应用不同的速率)而发生变化。8.用户数字用户线路用户数字用户线路(CDSL或或ADSL.Lite)开发用户数字用户线路(CDSL)或通用ADSL的目的是解决ADSL系统安装的难题。CDSL也称做ADSL.Lite或G.Lite。有了CDSL以后就不必在家中或公司安装分路器了，但是需付出代价，主要表现为最大数据传输速率较低(下行大约为1.5 Mb/s，上行大约384 kb/s)。第3章DS

22、L接入技术 图3-3显示了一个典型的CDSL系统框图。该图表明基本DSL网与ADSL网类似，而两者的主要差别在于终端用户设备及其与电话网的连接方式。使用CDSL系统不需要在家中或公司安装分路器，但终端用户要在电话线和标准电话之间安装一个微型滤波器。这些微型滤波器阻断了高速数据信号对标准电话设备的干扰。CDSL终端用户调制解调器也含有一个滤波器，用来阻断模拟信号。第3章DSL接入技术 图3-3用户数字用户线路(典型的CDSL系统框图)第3章DSL接入技术 9.第二代第二代ADSL(ADSL2、ADSL2+、ADSL2.Lite)尽管ADSL和ADSL.Lite在市场上已经取得了巨大的成功，电信业

23、的有关各方仍在继续努力，以求得更好的性能来满足电信网宽带接入的市场需求，使其在市场竞争中处于更有利的地位。针对目前ADSL技术实际应用的一些不足，2002年5月，ITU-T又推出了ADSL的新标准G.992.3，又叫G.DMT.BIS，也称做ADSL2标准。支持ADSL2的设备要求与现已铺设的ADSL设备全面兼容。同时支持ADSL2标准的CO与CPE互连时，可提供更多的功能，具有更稳定的表现。第3章DSL接入技术 第二代ADSL在性能上的改进主要表现在以下几个方面。1)增强的服务质量ADSL2根据不同的交织延迟大小定义了四种传输路径，这样可以对不同的服务提供不同的质量保障。延迟级别最小的路径可

24、以提供语音服务，而延迟级别最大的路径可以提供数据服务，因为它具有更强的纠错能力。2)增强的抗噪音能力ADSL信号传输在低价格的普通电话线上进行数公里的宽带接入。抗噪能力是ADSL最重要的指标。噪音的来源多种多样，如射频、串音、桥接头等，且噪音的影响是动态的。ADSL2定义了下面一些特性来克服噪音的影响：第3章DSL接入技术(1)更快的比特交换(bit swap)。一旦发现某个传输子通道受到噪声影响，就快速将其承载的比特转移到信号质量好的子通道。(2)无缝的速率调整(SRA)。一旦受到大的噪音干扰，整个通道的传输误码率都无法满足要求，在不影响业务传输的情况下，DSL连接的速率自动调低，以保证误码

25、率，当噪音影响消失后，DSL连接速率再自动调高。(3)子通道(TONE)的禁止。当某些子通道的噪音干扰非常大时，这些子通道将会被禁止使用，从而提高系统稳定性。第3章DSL接入技术(4)增强的子通道排序。接收端根据各子通道噪音的大小，将子通道重新排序，然后进行Trellis编码，从而将噪音的影响降到最小。(5)动态的速率分配(DRR)。总速率保持不变，但是各个通信路径的速率可以进行重新分配。例如，一路用于语音通信的路径长时间沉默，分配于它的通讯带宽可用于传送数据的路径。第3章DSL接入技术 3)增强的线路测试能力ADSL2定义了非常强大的双端测试功能DELT，线路两端的设备通过对接收信号的分析以

26、及相互交换信息，得到高精度的线路测试数据。测试的数据通常包括线路噪音、环路衰减及长度、桥接抽头(bridge tap)、可达速率等。4)增强的互通性ADSL2标准中，训练阶段将会有更多的参数传递，并且很多的参数改由接收端最后决定，而不是由以前的CO端决定。例如，接收端根据噪音情况选择导频子通道(Pilot Tone)。第3章DSL接入技术 5)PTM传输模式ADSL2在STM、ATM以外又定义了PTM包传送模式。在这一模式下，IP包直接封装在HDLC帧格式内，如若鸡肋的ATM终于可以抛之脑后了，只有架构于PTM的DSLAM才是真正意义上的纯IP DSLAM。舍弃了ATM的接入系统可以提供更高的

27、传输效率、更低的成本和更简单的网管。6)更远的可达距离传统的G.DMT没有定义单比特的星座调制，这使得在远距离处信噪比小的时候无法建立连接。ADSL2允许单比特的调制，因而可以进行更远距离的连接。第3章DSL接入技术 7)提高的数据传输效率传统G.DMT的物理层帧格式中，最小开销为32 kb/s，而ADSL2标准中，最小开销为4 kb/s。8)ADL模式ADSL2定义了全数字环路模式，在这种模式下，ADSL的带宽覆盖了低频端的语音部分，这样可以为不需要语音服务的用户提供更强大的数据服务。第3章DSL接入技术 9)增强的功率管理符合G.DMT定义的ADSL产品无论是否真正传输数据，总是处于满功率

28、传输状态。在ADSL2标准中，定义了三个传输状态，即L0、L2、L3。L0是正常工作下的满功率传输；当用户进入没有数据传输的间隔(如用户浏览网页)时，CO端会快速进入L2低功耗状态，当用户再次进行数据传输时，CO端又快速进入L0状态；当在一段限定时间内，用户一直没有发出数据传输时，CO和CPE端都会进入L3的睡眠模式，进一步降低发射功率，此时，物理层链路仍然连接，但是没有有效负荷传送，当再次有数据传输要求时，经过大约3秒的快速训练，进入L0模式。第3章DSL接入技术 ADSL2功率管理增强的另一个表现是除了保持G.DMT中定义的CO端的Power Cutback外，也定义了CPE端的功率缩减(

29、Power Cutback)。这样，当线路信号质量很好时，CO和CPE都可以降低发射功率，节省功耗，减少线路串扰。10)多ADSL线路的捆绑ADSL2支持ATM协议的IMA(Inverse Multiplexing over ATM,ATM上的反向复用)，将多根电话线捆绑起来，为用户提供nADSL速率的服务。第3章DSL接入技术 10.甚高比特率数字用户线路甚高比特率数字用户线路(VDSL)甚高比特率数字用户线路(VDSL)是可以用到的速度最快的DSL技术。VDSL提供了1352 Mb/s的下行速率和36.5 Mb/s的上行速率。可惜的是，如此高的数据传输速率只能在有限的距离内达到(大约100

30、04500英尺内)。VDSL下行传输速率来源于同ATM、SONET和SDH相关的数据传输速率。这些数据传输速率为51.84 Mb/s、25.92 Mb/s和12.96 Mb/s。表3-2显示的是与VDSL有关的近似距离和数据传输速率。第3章DSL接入技术 表表3-2VDSL的数据传输速率的数据传输速率(ANSI T1E1.4)VDSL被视为在家中或办公室就能取得接近光纤数据传输速率的技术，它允许同时使用模拟电话和高速数据连接。但是，VDSL只能短距离传输高速数据。VDSL技术类似于ADSL技术。但是，设计ADSL的目的是为了适应比VDSL系统更恶劣的线路条件，实际上实现VDSL技术更简单。第3

31、章DSL接入技术 VDSL的最初版本使用频分双工技术分离上行和下行信道，新版VDSL可以共享同一频带。当使用同一频带时，需要消除回波。VDSL使用的频率高于ADSL，但和业余无线电装置所用的频率相同。电话线相当于接收和发射这些无线电信号的天线。简而言之，在VDSL线路附近使用业余无线电装置会大大降低VDSL系统的数据传输性能，VDSL的传输也会干扰无线电信号。第3章DSL接入技术 图3-4所示为一个VDSL系统框图。该图显示了光纤网到达邻局或小建筑群时的情况，其中光纤终止于光网络单元(ONU)。ONU将光信号转换为DSLAM中VDSL调制解调器可用的电信号。DSL调制解调器信号传输到分路器，分

32、路器将模拟信号和数字信号混合后送到铜质接入线路上。分路器实际上连接到最后几百英尺的铜质接入线路上。该图表明，来自本地电话公司的模拟POTS信号仍可能要经过数千英尺后才返回中心局。在客户的住处，VDSL信号到达分路器，该分路器将模拟信号从高速数字VDSL信号中分离出来。因为VDSL数据传输速率更高，所以CPE可能会包含可用于数字电视的数字视频机顶盒。第3章DSL接入技术 图3-4甚高比特率数字用户线路(VDSL)第3章DSL接入技术 11.第二代甚高比特率数字用户线路第二代甚高比特率数字用户线路(VDSL2)随着视频业务、P2P等技术的发展，用户和业务的带宽需求特性正在发生深刻的变化：一方面要求

33、提供更高的下行带宽；另一方面要求提供高的上行带宽，如视频监控、P2P业务对上行带宽都有较高要求。ADSL、ADSL2+由于其上行带宽能力有限，很难满足这些业务需求。在ADSL2、第一代VDSL(简称VDSL1)基础上发展的VDSL2标准G.993.2，通过扩展频谱、改善发射功率谱密度等措施，可支持更高的传输速率和更远的传输距离，满足用户业务的高带宽需求，具有良好的发展前景，受到业界广泛关注。第3章DSL接入技术 VDSL2标准的最先讨论始于2003年10月ITU-TSG15全会。2004年5月，新加坡会议VDSL2标准项目正式启动，经过短短一年时间，在2005年5月ITU-TSG15全会上通过

34、了VDSL2(G.993.2)标准征求意见稿，并于2006年2月在ITU-T会议上获得正式通过。在第一代VDSL(G.993.1-2004)和ADSL2(G.992.3)基础上形成的VDSL2标准将调制方式统一为DMT，其最高截止频率从12 MHz扩展到30 MHz，双向最大速率可达200 Mb/s。G.993.2标准要求VDSL2在0.4 mm线径铜缆情况下，在1829 m范围内实现双向可靠传输。第3章DSL接入技术 与VDSL1相比，VDSL2在技术上的突出特点和主要改进如下。1)统一的调制方式VDSL2(G.993.2)将线路编码方式强制统一为DMT，彻底摈弃了QAM调制技术，从调制技术

35、上实现了与ADSL、ADSL2+的统一，为VDSL2互联互通和后向兼容奠定了坚实的基础。2)增强的传输性能VDSL2频谱范围从12 MHz扩展到1230 MHz，支持Trellis和15比特星座编码，可选支持扩展US0带宽到276 kHz，支持时域均衡(TEQ)和回波抵消(EC)等措施，传送性能大大增强，主要体现在以下几个方面。第3章DSL接入技术(1)VDSL2上行速率与ADSL/ADSL2+相比显著提高，最大上行速率可达100 Mb/s。(2)12 MHz带宽的双向净速率至少68 Mb/s以上，实际的上行/下行速率可达4060 Mb/s。(3)30 MHz带宽的双向净速率至少200 Mb/

36、s。(4)支持长距传输。VDSL2定义了高输出功率的PSD，其最高输出功率达20.5 dBm(Profile8b)，与ADSL2+相同。与VDSL1相比，VDSL2的覆盖范围有所扩大，长距离条件下可实现类似ADSL的传输性能。(5)可以通过带宽规划(Band Plan)，灵活地适应对称、非对称的各种应用需求。第3章DSL接入技术 总之，VDSL以短距离高带宽的特性，与具备长距离特性的ADSL2+、ADSL形成应用上的互补。3)支持基于IEEE 802.3ah 64/65B封装的PTM传送模式G.993.2定义了多种封装协议，包括STM、ATM和基于IEEE 802.3ah 64/65B(直接引

37、用IEEE的EFM)封装的PTM(数据包传送模式)。STM在ADSL、ADSL2+和VDSL1中极少使用，因此在VDSL2中基本上不会采用。另外，随着整个电信网络的IP化，DSLAM设备正向IP内核演进，因此VDSL2将主要采用效率很高的64/65B的PTM封装格式，以简化协议栈，提高数据传输效率和性能，并大幅度降低终端成本。第3章DSL接入技术 对于VDSL2 DSLAM局端，要考虑兼容ATM封装的ADSL、ADSL2+。在连接ADSL、ADSL2+终端时，端口应该能支持ATM封装。因此，VDSL2局端需支持ATM和EFM两种封装格式。4)丰富的发送模板(Profile)线路衰减、远端串扰、

38、业余无线电干扰等因素都将制约VDSL2的大规模应用，而且主要制约因素也因网络环境的不同而发生变化。因此，以前的单一机制很难满足各种复杂环境的应用需求。VDSL2通过定义一系列的发送模板来控制功率谱密度，增强自身对环境的适应能力。第3章DSL接入技术 VDSL2定义了种发送模板(8a、8b、8c、8d、12a、12b、17a和30a)，以满足多种应用场景的需求。模板名的数字代表最大截止频率，字母通常代表不同的功率特性，如8a、8b、8c前的数字8代表最大截止频率为8 MHz；8a的最大下行发射功率17.5 dBm；8b为20.5 dBm，主要适用于长距离应用；8c为11.5 dBm，主要用于近距

39、室外机柜。12a、12b截止频率为12 MHz，17a截止频率为17.6 MHz，30a截止频率为30 MHz，这几种模板的发送功率均为14.5 dBm。第3章DSL接入技术 5)更强的抗噪能力由于支持网格(Trellis)编码，支持高达16个symbol的脉冲噪声保护(INP)，支持完善的功率谱密度控制，VDSL2的抗干扰能力更强。VDSL2功率谱密度(PSD)控制主要采用上行功率削减(UPBO)、远端模块PSD控制(Cabinet PSD)、频谱开槽消除无线电干扰(Notching to eliminate RFI)及MIB控制PSD(MIB control PSD)等技术实现功率谱的管理

40、。第3章DSL接入技术 6)综合业务承载能力更强在QoS方面，VDSL2更多地考虑了对视频、语音等Triple-Play业务的支持，在标准中支持双时延通道和交织深度的动态调整(GCI)。双时延通道主要是考虑到不同业务对丢包、时延的敏感度不同而提出的。如视频业务要求带宽高，对时延不是很敏感，但对丢包或误码很敏感；其他业务如语音对时延敏感而对丢包不敏感。因此，VDSL2标准建议在多业务应用环境中，如果不同业务对时延、丢包、INP的要求有显著不同，则使用双时延通道以满足多业务的不同需求。双时延通道能够根据业务需求提供区分的服务，减轻了INP对速率的影响，在一定INP情况下，可尽可能地利用线路容量。第

41、3章DSL接入技术 另外，为了更好地支持视频业务，VDSL2定义了动态调整交织深度的机制，在VDSL2工作状态(SHOWTIME)，上层软件可根据视频误码情况调节交织深度，提高或降低脉冲噪声保护长度，减少语音信道开关切换时对视频业务的影响。7)功能特性丰富VDSL2充分吸收了ADSL2和第一代VDSL的优点，主要体现在：改善了管理功能，采用类似于ADSL2的CO-MIB；增加了线路自适应能力，支持基于ADSL2的比特交换(BS)、无缝速率适配(SRA)等在线重配置(OLR)机制；增强了线路诊断功能，支持基于ADSL2的线路诊断模式、测试参数和功率管理。第3章DSL接入技术 8)可兼容现有主要的

42、DSL技术DMT调制的VDSL2支持与ADSL2+、ADSL、VDSL(DMT)的自适应。VDSL2作为DSL技术的全集，应用上具有很强的灵活性：适合新部署的VDSL2终端；兼容网络已部署的ADSL2+、ADSL、VDSL(DMT)终端；既适应短距离范围内的高带宽需求，又可提供长距离接入。第3章DSL接入技术 3.1.3各种各种DSL技术的对比技术的对比新调制技术的发展以及能够进行高级信号处理(如回波消除和多信道解调)的低成本电子电路的使用，极大地提高了铜线传送高速数据信号的能力。开发出各种xDSL技术的目的是要满足特定的商业需要和解决技术难题。xDSL技术开发的主要商业原动力在于它能向后兼容

43、(能同时使用模拟和数字信号)、具有高的数据传输速率、在恶劣的电缆条件下还可以在本地环路上运行、在不使用中继器情况下的传输距离最大以及安装简便。第3章DSL接入技术 表3-3对于对称型和非对称型的两类xDSL技术进行了比较。该表说明每种技术在应用时都需要进行权衡。通常，距离越远，则数据传输速率越低。但是，如果使用高级信号处理技术，那么远距离也可以取得较高的数据传输速率。第3章DSL接入技术 表表3-3对称型和非对称型对称型和非对称型xDSL技术比较技术比较 第3章DSL接入技术 3.1.4DSL的标准化过程的标准化过程美国贝尔通信研究所1989年提出DSL宽带接入的构想后，由电信运营商、Inte

44、rnet服务商、半导体芯片制造商、网络设备供应商、系统集成商和设备测试制造商等在1994年发起并成立DSL论坛，到1999年底，该组织已经发展到具有275个正式成员。1996年，DSL论坛提出了ADSL系统的参考模型。1998年，美国发布了ADSL国家标准ANSI T1.413。国际电信联盟(International Telecommunication Union，ITU-T)参考ANSI T1.413标准并对其进行修订，正式发布国际标准G.992.1。第3章DSL接入技术 随后短短几年，ANSI、ETSI、ITU-T、IETF、ADSL论坛和ATM论坛等机构陆续制定了xDSL系列的相关建议

45、和标准。这些建议和标准分别如下：ITU-T G.991.1 High bit rate Digital Subscriber Line(HDSL)Transceivers；ITU-T G.991.2 Single-pair High-speed Digital Subscriber Line(SHDSL)Transceivers；ITU-T G.992.1 Asyrmnetric Digital Subscriber line(ADSL)Transceivers；ITU-T G.992.2 Splitterless Asymmetric Digital Subscriber Line(ADSL

46、)Transceivers；第3章DSL接入技术 ITU-T G.992.3 Asymmetric Digital Subscriber Line Transceivers 2(ADSL2)；ITU-T G.992.4 Splitterless asymmetric digital subscriber line transceivers 2(splitterless ADSL2)；ITU-T G.992.5 Asymmetrical Digital Subscriber Line(ADSL)transceivers Extended bandwidth ADSL2(ADSL2+)；ITU-T

47、 G.993.1 Very high speed Digital Subscriber Line transceivers;ITU-T G.993.2 Very high speed Digital Subscriber Line transceivers2(VDSL2);ITU-T G.994.1 Handshake Procedures for Digital Subscriber Line(DSL)Transceivers；第3章DSL接入技术 ITU-T G.995.1 Overview Of Digital Subscriber Line(DSL)Recommendations；IT

48、U-T G.996.1 Test Procedures for Digital Subscriber Line(DSL)Transceivers；ITU-T G.997.1 Physical Layer Management for Digital Subscriber Line(DSL)Transceivers；IETF RFC-1483 Multi-protocol Encapsulation over ATM Adaptation Layers；IETF RFC-2364 PPP over AAL5 IETF；IETF RFC-2516 A Method for Transmitting

49、 PPP over Ethernet(PPPoE)。第3章DSL接入技术 同时，在我国，信息产业部也分别制定了相应的行业标准：YDN0561997接入网技术要求高比特率数字用户线(HDSL)(暂行规定)；YDN 0591997高比特率数字用户线(HDSL)设备测试方法(暂行规定)；YDN 0781998接入网技术要求非对称数字用户线(ADSL)；YD/T10642000接入网技术要求无语音分离器的低速不对称数字用户线；第3章DSL接入技术 YD/T10552000接入网设备测试方法带语音分离器的不对称数字用户线(ADSL)；YD/T11852002接入网技术要求单线对高比特率数字用户线(SHD

50、SL)；YD/T11872002不对称数字用户线(ADSL)语音分离器技术要求和测试方法；YD/T11882002接入网技术要求基于ATM方式的不对称数字用户线(ADSL)用户端设备；YD/T12392002接入网技术要求甚高速数字用户线(VDSL)。第3章DSL接入技术 需要注意的是，xDSL接入网的网络建议和规范与ITU-T制定的接入网建议(G.902、G.964、G.965等)属于不同的范畴，后者主要涉及基于电路交换的程控交换机、语音接入及其扩展，涉及基于程控交换机的V5接口，而不能涵盖10/100 Mb/s端口及路由器以太网交换机等的连接接入。第3章DSL接入技术 3.1.5 ITU-