VDSL2提供高速傳輸(上) 針對不同應用劃分8組波段

2005-11-07
VDSL2(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line 2)是最新且最先進的xDSL寬頻通訊標準,該標準是為支援廣泛配置的各種Triple Play服務而設計,例如語音、影像、數據、高畫質電視(HDTV),以及互動式遊戲等,可讓系統業者逐步彈性化並且有成本效益的升級現有之xDSL基礎架構...
VDSL2(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line 2)是最新且最先進的xDSL寬頻通訊標準,該標準是為支援廣泛配置的各種Triple Play服務而設計,例如語音、影像、數據、高畫質電視(HDTV),以及互動式遊戲等,可讓系統業者逐步彈性化並且有成本效益的升級現有之xDSL基礎架構。  

檢視目前的xDSL基礎架構,在CO(中央控制端Central Office)和用戶之間,各種存取(Access)技術仍存在瓶頸。在中央控制端(Central Office)和遠端(Remote)DSLAMs(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)配有Gigabit Ethernet之連結,甚至更快速的技術,而在用戶端我們看到的是54Mbps和100Mbps有線和無線區域網路(LAN/WLAN)。  

在ADSL、ADSL2/2+或VDSL間的連結還是有傳輸率限制。此外,結合影像/HDTV、數據和語音在單一媒介上的「Triple Play」,需要比VDSL1或ADSL更為成熟精緻的QoS(Quality of Service)特性。最後,因為Triple Play之服務需要最少三個TV頻道、幾個VoIP連接,以及使用網際網路的足夠速度,所以需要至少30~40Mbps的高數據傳輸率,大約為現今採用ADSL2+解決方案所能達到速度之一倍。VDSL2在解決最後的瓶頸,和進行全球大量配置先進的Triple Play服務上,將是一個理想的xDSL技術。  

拓展VDSL2寬頻服務  

能促使終端使用者使用VDSL2寬頻服務的關鍵力量為:多頻道影像的供應、HDTV教育性和娛樂性之各項服務、透過使用VoIP以降低電話通話費、增加使用基本網際網路之速度,以及在和ADSL同樣價格但頻寬較寬的VDSL服務區域(主要是韓國和日本)提供有競爭力的價格。  

電信系統業者將藉由提供包裹式的服務,成功地與有線系統業者可提供之任何服務來競爭。此外,在盛行結合ADSL2+/VDSL2的網路趨勢之下,業者可採用單一網路來提供所有的xDSL服務組合,同時可降低配置、運作和維護的成本。  

最後,VDSL2以具成本效益的混合式FTTH(Fiber To The Home)網路有效率地解決最後一哩的問題,即利用現有地面下的管線將光纖盡量連接至住家,在DSLAM、DLC,以及最後幾百公尺連接至高速VDSL2。  

xDSL寬頻存取需求持續成長  

至2005年3月底為止,全球xDSL用戶數已達到一億七百萬,這個數字超過全球所有寬頻使用者的60%。在DSL的市場使用率和頻寬方面,南韓和日本等國家都居於領先的地位,不過DSL使用率最高的主要國家在歐洲,例如法國、英國和德國等。此外,拉丁美洲和美國也都顯示出強勁的成長,目前這兩個區域雖還是以使用寬頻有線數據機為主,但也經歷了全球第二大的用戶成長,在同一時間內增加了一百三十七萬用戶。  

這些DSL之配置主要都是ADSL,能夠以6~8Mbps的下傳和高達640kbps的上傳速度傳送數據,而其中的ADSL2和ADSL2+已開始受到青睞。和ADSL相比較,在2002年標準化的ADSL2改進了許多地方,其中包括線路的偵測、電力的管理、降低用電、降低的Framing,以及線上重新架構(Reconfiguration)等。在2004年標準化的ADSL2+將ADSL2再作改善,進一步在實驗室將電話線下傳數據的速度增加至24Mbps,在實際狀況下增加至大約16Mbps。  

在2003年底時,為了至少在短距離上能夠提供高速的服務,於是定義了VDSL標準(目前稱之為VDSL1),提供高達下傳70Mbps和上傳30Mbps之傳輸速度。  

VDSL2提供高數據傳輸率  

為了順利提供包括多頻道HDTV的Triple Play服務,不久便展開制訂VDSL2標準的工作,在2005年5月27日ITU-T同意並公佈VDSL2之標準G.993.2,VDSL2解決方案例如英飛凌的VINAX,提供了高數據傳輸率,在超過1,200呎(350公尺)的距離時,能提供高達100Mbps之全雙工(Full Duplex),超過4,000至5,000呎(1.2~1.5km)時,高達30Mbps。VINAX具備更長距離的功能,在超過1,600呎(4~5km)的距離之下,可提供如同ADSL之Bit-rates,在一個Telco網路下可涵蓋超過90%之住戶(在某些國家可達100%)。圖1顯示與VDSL1和ADSL2+比較之下,VDSL2下傳距離和速率之關係。  

VDSL2波段規劃與組合  

VDSL2只使用DMT Line-code,而其上一代標準則可選擇使用DMT(Discrete Multitone)或QAM(Quadrature Amplitude Modulation)技術。DMT是一種分割DSL訊號的方法,將可用的頻率範圍分割成許多小的頻率波段,它使用高達4096的小頻率波段,每一個小的頻率波段被分割成4kHz或8kHz,每一小頻率波段都可被用做下傳或上傳,不過,VDSL2之標準已經定義了上傳及下傳波段,以及在幾個應用領域中定義了8個不同的組合(圖2)。表1列出所有標準化的VDSL2組合,這些組合都是依據不同的地區市場之應用所量身打造的,包括CO、遠端DSLAM、DLC (Digital Loop Carrier)和MDU/MXU(Multi D-welling Unit) Switch等。  

如果晶片解決方案只要符合8個組合中的一個,就已經可以宣稱完全符合標準,不過,它很清楚的限制系統製造商和服務供應商的VDSL2配置規劃。為了能提供真正的附加價值給系統廠商,並能設計一個適用於所有配置方式之單一通用型VDSL2系統,VDSL2晶片解決方案須能夠支援所有組合。  

例如,歐洲和美國的系統業者必須具備20dBm或17.5dBm(8a和8b組合)之發送功率。如果一個晶片解決方案只具備2048個音調、17MHz頻寬,和14.5dBm發送功率(8c和8d組合),就像許多有標準之前的晶片組一樣,不能符合這兩個市場之要求。此外,要決定某一個區域的要求目前還太早,因為許多系統廠商還在評估它們未來的網路和配置規劃。  

只有當VDSL2晶片解決方案具備高達30MHz頻寬、20dBm發送功率,和4095個音調時,才能提供所需之彈性,並讓系統製造商和服務供應商以單一硬體平台來處理所有區域性市場之應用。  

(本文作者任職於英飛凌)  

(詳細圖表新通訊56期10月號)  

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