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Giga DSL千兆电话线网络技术方案揭秘

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 【PConline资讯】光纤入户是现代电信企业为了应对用户高速增长的清视频等超高带宽业务,不得以而为之的事情。多年前已经布好的电话线,就因为无法为用户提供足够的带宽,就要被废弃。重新换上光纤网络,这其中要浪费多大的人力和物力成本。传统的xDSL技术其中最普及的ADSL2+目前能提供下行最大24Mbps传输速率,与光络网络100~1000Mbps的传统带宽相比显然低了太多。
  但光纤也不是万能的,很多场合下是无法做改建和重新布线的、例如意大利重重包围下的梵蒂冈,它的每一栋建筑都是重要的文物古迹,当地政府也不会允许电信运营商在上面钻来钻去的打孔布线。在英国,当地电信推进光纤入户也进展缓慢,由于住户居住稀疏、以别墅场景(House)为主的英国,无论是架空走线还是穿过花园地下走线都涉及巨大的人工投入,英国电信也希望最后一段接入仍通过铜线来减少入户工程...如何充分利用已有的铜线资源,高效率地为用户提供超高带宽接入,就不止是电信运营商要考虑的问题。
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很多场合下,并不允许运营商重新布线
  在FTTx时代初期,运营商普遍认为FTTH(光纤到户)是最佳建设方案,但随着FTTH投资巨大、入户施工困难等问题的凸显,不少运营商开始犹豫和徘徊。与此同时,铜线技术也在不断发展,新的DSL技术不断涌现。VDSL2接入技术在1公里内已经可以达到50M,Vectoring技术则使得VDSL2的带宽能力大幅提升,在300米内可以达到100M。而已崭露头角的G.Fast技术,实验室测试带宽更高达1G。
  Giga DSL是华为研发的基于单对2类双绞线(普通电话线)的新一代DSL接入技术,并在去年的测试中在100米0.5mm线径的单线2类双绞线上,达到了上下行1Gbps的接入速率,标志着电话线接入技术从此进入了千兆时代。




  宽带接入的业务需求已经由网页浏览迅速转换为在线视频业务,高清视频、3D视频等业务的出现和普及,又对接入带宽提出了呈数量级增长的需求。目前,20-50Mbps接入带宽正在普及,未来100Mbps及更高接入带宽必将成为主流。但是,现有的DSL接入技术已经无法满足飞速增长的带宽需求:ADSL2+最高能支持25Mbps的接入带宽,VDSL2理论带宽能达到下行100Mbps,但受线路间串扰的影响,实际带宽往往只有50Mbps左右。
  另一方面,MSO利用DOCSIS 3.0等技术,能够通过有线电视网络实现宽带接入到户,在同轴电缆介质上提供超过200Mbps的接入带宽,超过了DSL的带宽提供能力,对电信运营商产生了巨大的竞争压力。电信运营商通过光纤入户(FTTH)虽可提供超过100Mbps的接入带宽,但受到入户困难和线路布放成本的限制,难以面向全网快速提供宽带业务覆盖。
Giga DSL方案使铜线实现千兆接入
  对于电信运营商来说,充分利用现有铜线资源和新的DSL技术,是实现超高带宽接入的最高效的解决方案。Giga DSL样机实测数据表明:单线对0.5mm线径的铜线在200米距离时,上下行总速率可以达到550Mbps;在100米距离时,甚至可以达到1Gbps。可以说,Giga DSL技术一发布就吸引了运营商们的注意,它有可能会让全球众多还在使用的老旧电话线实现千兆接入。
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Giga DSL样机和VDSL2性能比较
Giga DSL方案采用了下列关键技术。
频带扩展直接提升接入速率
  当铜线距离相同时,更宽的接入频带会直接提升接入速率。VDSL2使用的最高频带是30MHz,可以提供最高100Mbps的下行速率,而Giga DSL的频带扩展到了100MHz,还具备扩展到200MHz的能力,可提供更高的下行速率。
TDD-OFDM调制和双工方式解决回波干扰
  VDSL2使用频分复用的FDD-OFDM作为调制和双工技术,可用不同频带同时进行上下行数据传输。这种方式的局限是发送信号会作为回波进入接收器,当频带较高时,影响更为明显,会严重损害接收器的性能。
  Giga DSL使用比VDSL2更高的接入频带,但采用了时分复用的TDD-OFDM调制和双工方式。这种方式分配不同的时隙给上下行进行数据传输,收发器在不同时段进行信号的发送和接收的切换。TDD-OFDM增强了抗回波干扰能力,避免了设计复杂的电路抑制回波;降低了数模-模数转换的设计要求;其发送器和接收器共用时频变换模块,减少了实现的复杂度。TDD-OFDM还可调节上下行时隙的比例,能很容易地改变上下行速率比,有利于带宽的分配和管理。
减少子载波数降低复杂度
  为了避免物理层的高复杂度,在接入频带增加的同时,OFDM子载波的间隔需要增加,以减少子载波的数目。相对于VDSL2的4096个子载波,Giga DSL采用了2048个子载波,方案更为简单。Giga DSL选择的OFDM子载波间隔为VDSL2子载波间隔4.3125KHz的12倍,这样可确保与传统DSL技术兼容。
非连续模式降低功耗
  Giga DSL发送信号的总功率和线路驱动器功耗是较低的,但由于频带很宽,数字信号处理器和数模-模数转换的功耗将变大。当速率较低时,Giga DSL将采用非连续模式关闭部分时隙,不发送信号,此时发送侧和接收侧不需要进行任何解调处理,数字信号处理器、数模-模数转换器、线路驱动器都可以关闭或进入休眠模式,以实现节能。因此,相比ADSL2+/VDSL2接近100毫瓦的发送信号功率,Giga DSL发送信号功率仅为1毫瓦。
后向兼容ADSL2+/VDSL2
  Giga DSL在技术上兼容ADSL2+/VDSL2。从已经布放ADSL/VDSL2的网络向Giga DSL升级的过程中,部分用户希望保留其原有的DSL业务。Giga DSL的兼容性能支持网络的平滑升级,可满足用户的这个需求,有利于部署。
Giga DSL的价值和发展前景
  Giga DSL技术使用单线对铜线,提供高达1Gbps的超高传输速率,能够帮助运营商满足用户需求,提升收入和盈利,获得比MSO更大的带宽竞争优势。同时,Giga DSL具备抗干扰能力强、发送功耗低、后向兼容等特性,为后续铜线持续升级和演进、延长生命周期,提供了有力的支撑。
  基于上述特点,适合部署Giga DSL的场景一般应同时具备以下条件。首先是入户段已铺设双绞线,Giga DSL可以避免光纤入户的复杂、高难度施工,并大幅降低网络部署成本。其次是接入设备距离最终用户不超过200米,这样一来,Giga DSL能充分发挥其带宽提供能力,具有较大的竞争优势。第三是覆盖用户较少,一般不超过50个用户,设备数量多,而且要求小容量、低成本、环境适应力强、维护简单的场景。
  在未来的应用中,很可能存在其它DSL技术和Giga DSL共存的场景,我们需要进一步研究相互之间的线路串扰影响和消除方式。另外,Giga DSL应用的场景也对供电和维护提出了更高的要求,需要我们更深入地研究,以获得实用的解决方案。
发表于 2012-12-26 20:16:39 | 显示全部楼层
偶是第一次听说,领教了!
发表于 2013-7-8 23:32:40 来自手机 | 显示全部楼层
thank you very much.
发表于 2013-7-9 22:46:52 | 显示全部楼层
VDSL 500 米 可以 100M
发表于 2014-1-29 22:17:36 | 显示全部楼层
距离不能超过2公里有毛用,只有几百米要建多少机房
发表于 2014-6-11 22:32:39 | 显示全部楼层
这种技术就是在放屁,那要浪费多少资源来建设接入网线路?
发表于 2014-6-26 14:08:03 | 显示全部楼层
谢谢楼主的分享
发表于 2014-8-6 09:32:05 | 显示全部楼层
猫粮不够,来灌灌水~~~~~~~~~
发表于 2014-9-15 20:10:43 | 显示全部楼层
新人报道 愿论坛越来越好
发表于 2014-10-30 09:52:00 | 显示全部楼层
谢谢楼主的分享,领教了!
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