VDSL和以太网交换及以太网宽带接入


一、宽带接入技术的发展
近年来,Internet异军突起,网络规模和用户数迅猛增长 。世界各国都在致力于发展信息网络,中国也把网络通信作为优先发展的产业 。随着中国对骨干网络进行扩容,Internet用户发展十分迅速,视频点播(VOD)、实时远程教学等高速业务如雨后春笋般出现,但接入网却成了Internet发展的瓶颈 。
目前,56K Modem,ISDN技术是最为成熟的接入技术,但它们都属于窄带接入的范畴 。宽带接入方面,利用同轴电缆的Cable Modem技术和利用现有电话线的xDSL技术正在快速发展,已经进入实用阶段 。由于它们具有窄带接入不可比拟的带宽和对多业务的支持,将成为未来几年里接入技术的首选方案 。为了利用已经在铜线上作出的巨大投资,全球各电话公司纷纷选用xDSL作为争夺Internet接入市场的有力武器与Cable Modem竞争 。这使得xDSL成为当前最热门的技术之一,引发了大量的通信设备制造商和芯片供给商争先恐后地生产相关产品与市场竞争 。
与xDSL相比,宽带接入系统中的另一要害产品--以太网交换机市场竞争更加剧烈 。在包交换技术中,以太网交换由于具有简单易用、发展成熟和成本低廉等优点,再加上快速以太网和千兆以太网等新技术迅速崛起,已取代ATM交换技术成为LAN领域的赢家 。这种基于包交换的通信技术比传统的时分电路交换具有数据连接永远存在、机动灵活的优势,并且可大量节省线路成本,非常适用于宽带接入领域 。
二、VDSL 的技术特性
xDSL是指利用现有铜缆用户线中的一对双绞线来提供双向传输业务的一系列技术 。目前市场份额最大的是非对称数字用户线(ADSL)和ADSL基础上开发的甚高比特率数字用户线(VDSL) 。
1.性能
ADSL系统在下行方向传送高速数字信号,而上行方向工作在较低速率 。ADSL采用1.5Mbit/s速率时可以在0.4mm和0.5mm线径的双绞线上分别传3.6km和5.5km,若采用6Mbit/s速率,传输距离也能达到3.6km(0.5mm线径) 。在这样的性能下,图像质量最多只能达到盒式录像机的水平 。鉴于此,近年来人们又进一步开发了VDSL 。按其当前产品的水平,它在双绞线上的单向速率可高达26Mbit/s,而且还可配置为对称模式,使上下行速率均为13Mbit/s(0.5mm线径,传输距离1.3km) 。由于VDSL提供了更大的带宽,所以可以满足更多的业务需求,包括传送高保真音乐和高清楚度电视、多通道纯MPEG2信息流,是真正的全业务接入手段 。另外,VDSL的速率与以太网速率非常接近,完全可以作为以太网的延伸,构成网络节点之间距离在1km以上的“大以太网” 。有理由相信,VDSL的应用前景非常光明,会成为DSL技术发展的又一亮点 。
2.调制技术
VDSL之所以有更高的接入速率和抗干扰能力,主要应归功于采用了先进的调制技术 。目前,关于VDSL的标准有两种,一种支持正交幅度调制,另一种支持离散多音频调制 。下面以前一种为例对VDSL的调制技术进行简要的说明 。
正交调幅是一种应用广泛的技术,基本方法是将数据分解成两个半速数据流,然后再调制出两个数据流再进行检测 。这种方式频谱利用率高,设备也不太复杂,VDSL收发信机通常采用这种调制方式 。它的输出功率谱密度一般不超过-60dBm/Hz 。
3.频谱分配
VDSL采用频分复用方式进行通信,即上行和下行使用不同的频率范围 。通常频谱分配如下(以QAM为例):下行0.9-3.4MHz;上行4.0-7.75MHz 。其它常用的低频业务,如ISDN(128,144kbit/s),普通电话POTS(8kbit/s),甚至ADSL(1.0104Mbit/s),完全可以和VDSL同时在一对线上传送 。一般情况下,这两个频带的中心频率和带宽都可以调整 。这些数值与QAM的星座数(又称状态数)及分割因数(指每码元所含比特数)一起,一旦由设备配置确定,就可以决定VDSL系统的数据速率 。

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