VDSL2技術與應用研究

一、VDSL2標準情況
1.第一代VDSL (G.993.1-2004)+ ADSL2 (G.992.3) --> VDSL2 (G.993.2)
2.其最高截止頻率從12MHz擴展到30MHz，雙向最大速率可達200Mbit/s。
3.G.993.2標準要求VDSL2在0.4mm線徑銅纜情況下，可在1829m距離範圍內實現雙向可靠傳輸。

二、VDSL2突出特點和主要改進
1.調變方式統一為DMT: 擯棄了QAM調變技術
2.傳輸性能大大增強
由於頻譜範圍從12MHz擴展到12～30MHz，支持Trellis和位元星座編碼，可選支援擴展US0頻寬到276kHz，支持時域均衡（TEQ）和回波抵消（EC）機制等措施，VDSL2傳送性能大大增強，主要體現在以下幾個方面。
(1)VDSL2上傳速率與ADSL/ADSL2+相比顯著提高，最大上傳速率可達100Mbit/s。
(2)12MHz頻寬的雙向淨速率至少68Mbit/s以上，實際的上傳/下載速率可達40Mbit/s～60Mbit/s。
(3)30MHz頻寬的雙向淨速率至少200Mbit/s。
(4)支持長距傳輸。VDSL2定義了高輸出功率的PSD，其最高輸出功率達20.5dBm（Profile8b）。與ADSL2+相同，與VDSL1相比，VDSL2的覆蓋範圍有所提升，長距離條件下可實現類似ADSL的傳輸性能。
(5)可以通過BandPlan的選擇，靈活適應對稱、非對稱各種應用需求。
3.支持基於IEEE802.3ah 64/65B封裝的PTM傳送模式將成為應用主流
G.993.2定義了多種封裝協議，包括STM、ATM和基於IEEE802.3ah 64/65B（直接引用IEEE的EFM）封裝的PTM。STM在 ADSL、ADSL2+和VDSL1中極少使用，因此在VDSL2中基本上不會採用。另外，隨著整個電信網絡的IP化，DSLAM設備正向IP內核演進，因此VDSL2將主要採用效率很高的64/65B的PTM封裝格式，以簡化協議堆疊、提高數據傳輸效率和性能，並大幅度降低終端成本。
考慮到兼容ATM封裝的ADSL、ADSL2+需求時，對於VDSL2 DSLAM局端，連接ADSL、ADSL2+終端時，端口應該能支持ATM封裝，否則使用EFM封裝格式。因此，VDSL2局端需支持ATM和EFM兩種封裝格式。
4.定義了8種Profile，可靈活滿足運營商的多種應用場景需求
線路衰減,遠端串擾,噪聲,業餘無線電干擾等因素都將制約VDSL2的大規模應用,而且主要制約因素也因網路環境不同而發生變化,因此單一機制很難滿足各種複雜應用環境需求.VDSL2透過定義一系列profile來增強自身對環境的適應能力,其中,功率譜密度控制是主要內容.
VDSL2定義8種profile(8a,8b,8c,8d,12a,12b,17a,30a)以滿足各種應用場景需求,模版名的數字代表最大截止頻率,字母代表不同功率特性,如8a/8b/8c前的數字8代表最大截止頻率為8MHz;8a的最大下載發射功率17.5dBm,8b的最大下載發射功率20.5dBm,主要適用於長距離,8c為11.5dBm,主要用於近距離室外機櫃應用.12a/12b截止頻率為12MHz,17a截止頻率為17.6MHz,30a截止頻率為30MHz,這幾種profile的發射功率均為14.5dBm.
5.抗噪能力更強
由於強制支持網格(trellis)編碼，支持高達16個symbol的脈衝噪聲保護（INP)，支持完善的功率譜密度控制等功能，VDSL2抗噪聲干擾能力更強。VDSL2功率譜密度（PSD）控制，主要採用上傳功率削減（UPBO）、遠端模塊PSD控制（CabinetPSD）、頻譜開槽消除無線電干擾（Notchingtoeliminate RFI）及通過MIB控制PSD（MIB control PSD）等技術實現功率譜的管理。
6.綜合業務承載能力更強
在QoS方面，VDSL2更多地考慮了對視頻、語音等Triple-Play業務的支持，在標準中支持雙時延通道和交織深度的動態調整（GCI）。雙時延通道主要是考慮到不同業務對丟包、時間延遲的敏感度不同提出的，（如，視頻訊務要求頻寬高，對時延不是很敏感，但對丟棄封包或誤碼很敏感，其他訊務如語音對時間延遲敏感而對丟棄封包不敏感。）因此，VDSL2標準建議在多業務應用環境中，如果不同業務對時延、丟包、INP的要求有顯著不同，使用雙時間延遲通道以滿足多訊務的不同需求。雙時延通道能夠根據訊務需求提供區分的服務，減輕了INP對速率的影響，在一定INP情況下，可儘可能地利用線路容量。另外，為了更好地支援視頻訊務，VDSL2定義了動態調整交織深度的機制，在VDSL2工作狀態（SHOWTIME），上層軟體可根據視頻錯誤碼情況調節交織深度，提高或降低脈衝噪聲保護長度，減少語音信道開關切換時對視頻訊務的影響。
7.結合了ADSL2和第一代VDSL的特點並進行擴展，功能特性豐富
VDSL2充分吸收了ADSL2和第一代VDSL優點。主要體現在：改善了管理功能，採用類似於ADSL2的CO-MIB；增加了線路自適應能力，支持基於ADSL2的比特交換（BS）、無縫速率適配（SRA）等在線重配置（OLR）機制；增強了線路診斷功能，支持基於ADSL2的線路診斷模式、測試參數和功率管理。
8.可兼容現有主要DSL技術
DMT調變的VDSL2支持與ADSL2+、ADSL、第一代DMT調變VDSL的自適應。VDSL2作為DSL技術的全集，應用上具有很
強的靈活性：適合新部署的VDSL2終端；兼容現網部署的ADSL2+、ADSL、VDSL1（DMT）終端；既適應短距離範圍內高頻寬需求，又可提供長距離接入。