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为宽带接入选择一种VDSL解决方案

导读:
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要找到一种既符合标准又最优地满足您需要的VDSL解决方案,最好提出一些恰当的问题

Metalink Broadband Access公司Avi Shabtay著/雷天石 译

---- 当有关宽带通信的通俗文章铺天盖地而来时,设备制造商要考虑的另一个缩略词VDSL又出现了。这个领域内的大多数行家会告诉你,甚高位率数字用户线(VDSL)是"下一件大事",正在作为宽带的一种新标准而出现。

 

图:在VDSL解决方案中四频段技术比两频段结构更能有效和高效率地利用频谱。

---- 确有道理。VDSL技术比ADSL前进了一大步,它把双绞铜线环路的带宽提高到比ADSL系统所能提供的最佳速率还要高六倍。

---- VDSL传输率在非对称情况下高达52兆位/秒,对称情况下达26兆位/秒,这种速率是一些高性能联机应用,如高质量交换式视频点播、同时数据/视频以及话音应用等所需的。ADSL距这个要求相距甚远,在大多数情况下仅能传输最多8兆位/秒(而且一般要低得多),不足以传输交换式多媒体业务。采用VDSL技术,这些先进的业务可以传送给居民楼或商业大厦内的多个终端。

---- VDSL的优越性能是现有的及新的传输管道:铜线与光缆独特和有效地结合的结果。VDSL把广泛使用的铜线设施的低成本和实际性同光缆的超高速度结合在一起。

---- VDSL已经在试验中使用,为多住户的居民楼和商业大厦提供宽带服务。在这种情形中,光缆把信号从电信部门的中心局传送到大楼,然后,铜线再拾起信号,把它传送给大楼内的各个单元。

经过测试、证实和标准的技术

---- 尽管是新技术,但VDSL并非是未经测试过的。事实上,在现场试验中,它已经为用户的生活带来便利。对VDSL的兴趣和要求很高,所有的标准化委员会不仅提倡VDSL,而且正在推动标准化尽可能快地完成。

---- 业界主要的标准化组织--美国国家标准协会(ANSI)、欧洲电信标准化协会(ETSI)、国际电联(ITU)以及全套业务接入网络(FSAN)全都进入VDSL标准定义的最后阶段。因此,主要的标准组织都同意:VDSL不仅是未来的宽带传输技术,而且现在就是。

----尽管毫无疑问,VDSL是能够把复杂的视频与声音传输业务带给消费者的下一代宽带技术;然而,由于它还是刚出现,给人们带来不少疑问和挑选的余地。对于VDSL而言,多种多样的选项使得modem制造商和服务提供商必须作出重要的决策。

详尽的考察

---- 毫不奇怪,这里会遇到一大堆缩写词--CAP、QAM、FDD、TDD、DMT、FEXT以及PSD,它们使设备供应商感到些许困惑。但是,最近由Metalink所做的一项详尽的研究可以帮助宽带设备供应商关于VDSL的决策过程变得容易些。宽带设备供应商在选择一种VDSL解决方案时应该考虑下列几个方面:

----

  1. 采用何种调制技术,QAM或DMT?
  2. 采用何种复用方法,FDD或TDD?
  3. 采用何种频段分配,两频段或四频段?
  4. 考虑哪些性能指标作为你评价VDSL的标准?

QAM有何优点

---- 制造商需要作的第一个决策是在两种调制技术中作一选择:正交幅度调制(QAM)或离散多音(DMT)。还好,这个选择比较容易。

---- DMT利用多载波传输信号,每个载波只用窄频段;与此相反,QAM只利用单一载波。QAM要成熟得多,在市场上占有优势地位。无线、电话线及缆线modem服务提供商卅多年来一直依赖此项技术。

---- 为什么QAM会占有如此的优势呢?在最佳条件下QAM和DMT达到的性能相类似。但是,最佳的环境只在真空箱中存在。在现实世界的执行过程中,各种复杂的技术互相冲突,需要有一种单纯的结构。这就是QAM优越之处。

---- QAM没有DMT那么复杂。QAM在变化的条件下性能更加稳定。因为它需要的计算量更少,芯片的规模更小,这样功耗就更低,价格也比DMT便宜。在只需要最小的宽带容量(8兆位/秒)的ADSL环境中,DMT可能是有效的,但是,由VDSL所提供的复杂的视频与话音业务需要25至52兆位/秒的速率,这只有QAM结构才能达到。

FDD与TDD对比

---- 另一重要的决策是就频分多路(FDD)与时分多路(TDD)作出选择。TDD的主要问题是要求在同一复用集中接收与发送的所有modem实现完全时钟同步。这种要求对于环路多路分离是重要的,使得TDD不切合实际。

---- Metalink公司进行的测试表明在混合服务环境中基于FDD的线路编码比基于TDD的线路编码具有好得多的性能,显示出更强的环境适应性。这种混合服务环境涉及对多个用户采用不同的传输速率,各用户与电信中心局之间的距离也不相同。应该记住,最优的VDSL解决方案应该是能够同时支持多种传输速率,并为每个客户提供最大的数据率。把这种要求作为评价的准则,典型的VDSL实施都包含了与中心局距离各不相同而且传输速率不相同的多个用户。

----在对称以及非对称的传输环境中,FDD都优于TDD。总之,在几个方面都发现FDD比TDD优越。

----附注:如果你需要作出选择QAM或DMT的选择,那么选择QAM的另一个理由是它支持FDD。相反,DMT支持今日的基于TDD的结构,承受在同一集束中的多厂商设备达到全部时钟同步的苛刻要求。这种要求对环路多路分离是关键性的,从而使DMT成为不实际和非标准的。

为什么四频段比两频段更好?

---- 宽带设备提供商关于VDSL的第三个主要决策是两频段技术与四频段技术之间的比较。当标准委员会决定支持FDD而不是TDD时,它们还决定四频段的FDD(两频段上行,两频段下行)是更值得推荐的结构(参见图)。

缓解瓶颈现象

---- 两频段的结构已经出现好几年了,但是在业界从来也没有被认为是一种标准。如果把两频段的技术与刚刚出现的四频段技术相比较,那么两频段技术的局限性就非常明显了。

---- 例如,四频段技术很容易支持和遵循对称和非对称两种传输环境。这包括以下两个方面。它以一种更加有效的方式利用频谱;而且,它允许低速率和高速率VDSL服务,以及对称和非对称传输在同一集束上共存。

----四频段技术的优越性在产业标准化组织中一直没有被忽视。ANSI、ETSI、ITU以及FSAN都已经认可了新的四频段技术,把它提升到产业标准的地位。这种认可给业界的制造商一种提示,使他们争相开发基于四频段技术的方案。

系统设计人员面临的挑战

----VDSL这种新产品具有多种可选择的技术,使系统设计人员面临着挑战。可能在各种类型的条件下进行过测试,但是常常并非你的VDSL系统所需要的那些条件。因此,提出一点忠告:当你看到一项性能指标或传输速率似乎有点过于惊人时,不妨问一下测试是在何种具体条件下进行的。

---- 以噪声为例。它是影响VDSL调制解调器性能的一项主要因素。噪声的主要来源之一是集束中的其它VDSL调制解调器。比如,串音噪声是从邻近的线路中产生。在串音情况下噪声干扰的程度依赖于邻近线路的距离和频率。

有针对性的问题

---- 下面还有一些针对性的问题,它们可以帮助你作出有关VDSL技术的有水准的选择:

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  1. 在何种距离下达到性能指标?厂商进行测试的位置在哪里?假如进行测试是500英尺的距离,而你的客户距离中心局的平均距离为3000英尺,保证你得不到相同的传输速率。
  2. 传输信号使用的功率是多少?使用的功率谱密度(PSD)是多少?使用不同的功率和功率谱密度将对结果有影响。
  3. 测试在什么频谱下进行?频段的位置在哪里?选择一些最佳频率可以得到很好的结果,但是在混合频率情况下结果却会令人失望。
  4. 测试是在对称还是非对称传输环境下进行?当然,非对称传输将会使性能指标加倍,但当你在对称环境下操作时就被误导了。
  5. 使用哪类线?24号线还是26号线?带桥形分接头还是不带?
  6. 提出的方案是否符合由ANSI、ETSI、ITU和FSAN建立的产业标准?
  7. 在测试环境中出现多大的噪音?假如在无噪音的环境下达到6000英尺的距离是无意义的,在现实情况下它实际上不可能存在。

---- 记住这些劝告,你进入VDSL世界就具有足够的知识基础,能对选择你的VDSL器件商作出有效的决策。

来源:今日电子   作者:Metalink Broadband Access公司Avi Shabtay著/雷天石 译  2006/9/25 22:03:00
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