xDSL接入技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展
落紅衛(wèi) 陳 萍
2003/08/27
摘要 分析了接入技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及兩種最新接入技術(shù)SHDSL和VDSL，探討了決定DSL技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
一、引 言
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求日益增加，原有網(wǎng)絡(luò)帶寬已經(jīng)不能滿足用戶的需要，其中最典型的問題就是上網(wǎng)速度慢，新的應(yīng)用無法推廣與實(shí)現(xiàn)。在這種背景下，全面提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬和傳輸速度就成了迫切解決的問題。具體說來，這些問題包括提高傳輸速率和接入速率。由于DWDM等光傳輸技術(shù)的應(yīng)用，傳輸技術(shù)得到很大的提高。目前，國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)寬帶化的主要瓶頸在于接入技術(shù)。另外，接入網(wǎng)市場(chǎng)的現(xiàn)狀是多種新舊技術(shù)共存，多種傳輸手段和多種傳輸體制共存競(jìng)爭(zhēng)。
對(duì)于電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商而言，最關(guān)注的是如何利用現(xiàn)有的雙絞線來提供寬帶接入。對(duì)于有線電視運(yùn)營(yíng)商而言，最關(guān)注的是如何有效利用現(xiàn)有的線纜系統(tǒng)來提供寬帶接入。有線電視在我國起步雖然較晚，但發(fā)展迅速。我國目前已經(jīng)有8000萬有線電視用戶，要提供交互式數(shù)據(jù)通信，有線網(wǎng)絡(luò)面臨著雙向改造問題。人群居住密集以及電纜老化等因素使回傳系統(tǒng)出現(xiàn)了棘手的噪聲問題，雙向改造不易進(jìn)行，用戶群只能局限于較小的范圍內(nèi)。另外，無線接入技術(shù)在低密度的分散小用戶群領(lǐng)域、急需電話用戶線的地區(qū)以及有地理障礙的地區(qū)，占有重要的地位。對(duì)于正在建設(shè)的固定有線接入網(wǎng)的地區(qū)，無線接入也可作為過渡手段提供新用戶線，一旦有線接入網(wǎng)建成后，無線接入系統(tǒng)可以移往別處使用。在農(nóng)村網(wǎng)環(huán)境，無線一點(diǎn)多址技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性和靈活性的優(yōu)越性。
接入網(wǎng)的共同趨勢(shì)都是逐漸將光纖化推向用戶。FTTC將逐漸向FTTH方向發(fā)展，而HFC將逐漸從較大的節(jié)點(diǎn)向較小的節(jié)點(diǎn)發(fā)展，然后逐漸將光纖推進(jìn)至分支點(diǎn)，甚至實(shí)現(xiàn)FTTH。光纖到戶后，就消除了FTTC中的金屬引入線和HFC中的同軸電纜，避免了金屬腐蝕等問題，接入網(wǎng)的瓶頸也隨之消失。然而，光纖到戶是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，需要投入大量的資金和人力。
就目前而言，如何利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源是當(dāng)前最迫切的任務(wù)。作為中國最大的通信網(wǎng)絡(luò)--電信網(wǎng)絡(luò)而言，已經(jīng)發(fā)展了幾十年，具備了龐大的雙絞線網(wǎng)絡(luò)，但雙絞線是為語音通信設(shè)計(jì)的。如何有效利用現(xiàn)有的雙絞線網(wǎng)絡(luò)，提高其傳輸速率，是寬帶發(fā)展的至關(guān)重要的環(huán)節(jié)�；陔p絞線的寬帶接入解決的方式主要是DSL（Digital Subscriber Line）技術(shù)。
二、xDSL技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
數(shù)字用戶線DSL是不斷發(fā)展的寬帶接入技術(shù)，該技術(shù)是采用先進(jìn)的數(shù)字編碼技術(shù)和調(diào)制解調(diào)技術(shù)，在常規(guī)的雙絞線上傳送寬帶信號(hào)。目前，比較成熟并投入使用的的數(shù)字用戶線技術(shù)有HDSL，ADSL，SDSL和RADSL等。所有這些DSL一般都統(tǒng)稱為xDSL。它在現(xiàn)有的雙絞線上采用較高的頻率及相應(yīng)的調(diào)制技術(shù)，利用在模擬線路中加入或獲取更多的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)處理技術(shù)來獲得高傳輸速率（理論值可達(dá)52Mbit/s）。各種DSL技術(shù)最大的區(qū)別體現(xiàn)在信號(hào)傳輸速率和傳輸距離以及上行信道和下行信道的對(duì)稱性不同兩個(gè)方面。
xDSL的特征是，與話音工作在不同頻段，即在寬帶接入的同時(shí)可以正常通話。在一定距離內(nèi)，可以提供較高的數(shù)據(jù)傳輸率。對(duì)銅線而言，天氣等外部環(huán)境可能會(huì)影響傳輸性能。目前已提出并大量使用的數(shù)字用戶線技術(shù)主要有以下幾種：
（1）高比特率數(shù)字用戶線（HDSL）
應(yīng)當(dāng)說，HDSL是DSL中最成熟的技術(shù)。它是一種對(duì)稱的高速數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)，上行和下行速率相等，通過兩對(duì)或三對(duì)雙絞線提供全雙工1.544Mbit/s/2.048Mbit/s（T1/E1）的數(shù)據(jù)信息傳輸能力。線路編碼方式通常采用2B1Q或CAP兩種，離線徑而定，其無中繼傳輸距離約為4～7km。HDSL技術(shù)比較適用于商業(yè)應(yīng)用中需要對(duì)稱數(shù)據(jù)通信的場(chǎng)合。
（2）非對(duì)稱數(shù)字用戶線（ADSL）
ADSL是目前發(fā)展最快的DSL技術(shù)。它允許在一對(duì)雙絞線上，在不影響現(xiàn)有POTS電話業(yè)務(wù)的情況下，進(jìn)行非對(duì)稱高速數(shù)據(jù)傳輸。ADSL上行速率為224～640kbit/s，下行傳輸速率1.544～9.2Mbit/s，傳輸距離為2.7～5.5km。
ITU-T SG15在1998年10月通過了關(guān)于ADSL的G.992.1和G.992.2建議草案。G 992.1規(guī)范了帶分離器的ADSL系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可在同一對(duì)金屬雙絞線對(duì)上傳輸高速數(shù)據(jù)和模擬信號(hào)，采用的線路編碼為DMT，下行速率為6.144Mbit/s，上行速率為640kbit/s。G.992.2規(guī)范了不帶分離器的ADSL系統(tǒng)，它是一種簡(jiǎn)化的ADSL（Lite ADSL），具有成本低、安裝簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，亦采用DMT線路編碼，下行速率為1.536Mbit/s，上行速率為512kbit/s。
ADSL技術(shù)最適合非對(duì)稱的高速Internet接入及視頻點(diǎn)播，發(fā)展?jié)摿艽�。目前，電信運(yùn)營(yíng)商主要依靠ADSL技術(shù)進(jìn)入高速接入市場(chǎng)，與有線電視公司的Cable Modem技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)。
（3）對(duì)稱數(shù)字用戶線（SDSL）
使用一對(duì)雙絞線對(duì)在上、下行方向?qū)崿F(xiàn)E1/T1傳輸速率的技術(shù)，是HDSL的一個(gè)分支。它采用2B1Q線路編碼，上行與下行速率相同，傳輸速率由幾百kbit/s到2Mbit/s，傳輸距離可達(dá)3km左右。
（4）速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線（RADSL）
RADSL能夠動(dòng)態(tài)地根據(jù)所要求的線路質(zhì)量自動(dòng)調(diào)整自己的速率，為遠(yuǎn)距離用戶提供質(zhì)量可靠的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入手段。RADSL是在ADSL基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新一代接入技術(shù)，其傳輸距離約達(dá)5.5km。
三、xDSL新技術(shù)
為了適應(yīng)寬帶上網(wǎng)的需求，國內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商及有線電視運(yùn)營(yíng)商正如火如荼地推動(dòng)ADSL和Cable Modem上網(wǎng)，一場(chǎng)市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)在所難免。但是，近來這兩種寬帶上網(wǎng)模式，因頻帶和流量等問題，不斷遭到其它寬帶接入技術(shù)的挑戰(zhàn)，例如目前ADSL上網(wǎng)傳輸速率僅為1.5Mbit/s，Cable Modem上網(wǎng)雖達(dá)2～8Mbit/s，但必須眾人分享頻帶，在某些時(shí)段很容易塞車。而對(duì)許多企業(yè)或使用者而言，要求有更高的傳輸速率。在此種情況下，xDSL家族中新推出的SHDSL與VDSL越來越受人關(guān)注。前者為平衡速率接入的代表，有望取代現(xiàn)有的E1/T1，SDSL，HDSL。而后者為非平衡速率接入的代表，有望成為雙絞線高速傳輸?shù)拇�。但是，由于傳輸距離與傳輸速率成反比，所以是否可以與ADSL競(jìng)爭(zhēng)還是個(gè)未知數(shù)。
1.SHDSL技術(shù)
SHDSL（Single-line High bit-rate Digital Subscriber Line），即單線對(duì)高速數(shù)碼用戶回路（實(shí)際應(yīng)用中也可兩線對(duì)）。它利用一對(duì)（或兩對(duì)）雙絞線進(jìn)行傳輸。單線對(duì)的SHDSL支持192～2312kbit/s的凈負(fù)荷傳輸速率，速率變化步長(zhǎng)為8kbit/s。如果系統(tǒng)在雙線對(duì)方式下運(yùn)行，則兩線對(duì)的SHDSL可支持384～4624kbit/s的傳輸速率，速率變化步長(zhǎng)為16kbit/s。SHDSL有著其它DSL不具備的許多優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在：
�。�1）支持多種業(yè)務(wù)類型。它不僅能基于TDM方式，也可以基于ATM方式。迄今為止，是傳送距離最長(zhǎng)的DSL技術(shù)。另一個(gè)特點(diǎn)是傳輸速率是自適應(yīng)的，且傳送距離可相應(yīng)變化。
�。�2）可以使不同廠家產(chǎn)品在相同標(biāo)準(zhǔn)下真正兼容
SHDSL的市場(chǎng)定位主要分為三類：一是TDM市場(chǎng)，在DDN和Modem市場(chǎng)，SHDSL相對(duì)現(xiàn)有Modem有更長(zhǎng)的傳送距離和更低成本，并可實(shí)現(xiàn)不同廠家的互通，對(duì)運(yùn)營(yíng)商有很大吸引力。二是ATM市場(chǎng)，對(duì)該市場(chǎng)而言，可有效利用現(xiàn)有閑置的ATM資源，減少DDN擴(kuò)容的成本。三是IP市場(chǎng)，對(duì)于城域網(wǎng)中光纖未達(dá)到的地方，可以利用SHDSL在雙絞線基礎(chǔ)上接入城域網(wǎng)SHDSL的速度雖然比TI/EI專線慢，但價(jià)格遠(yuǎn)低于E1/TI，因此中小企業(yè)及提供電話服務(wù)（Telephony）的公司，很多都傾向改用SHDSL來取代E1/T1專線，以降低成本。
2.VDSL技術(shù)
VDSL（Very High Data Rate Digital Subscriber Line），即甚高速數(shù)字用戶回路，可說是xDSL技術(shù)中速率最快者，它只利用一對(duì)雙絞線。用戶一側(cè)的安裝也比較簡(jiǎn)單，只要用分離器將VDSL信號(hào)和話音信號(hào)分開，或者在電話前加裝濾波器就能夠使用。非對(duì)稱下行數(shù)據(jù)的速率為6.5～52Mbit/s，上行數(shù)據(jù)的速率為0.8～6.4Mbit/s，對(duì)稱數(shù)據(jù)的速率為6.5～26Mbit/s，傳輸距離約為300～1500m。不過，值得注意的是，VDSL技術(shù)的傳輸速率依賴于傳輸線的長(zhǎng)度，故上述數(shù)據(jù)是相對(duì)而言的。
VDSL與ADSL類似，利用雙絞線提供上行與下行兩個(gè)方向的寬頻業(yè)務(wù)，采用頻分復(fù)用方式，將電話和VDSL的上、下行信號(hào)放在不同頻段內(nèi)傳輸。低頻段用于傳輸普通電話業(yè)務(wù)，中間頻段傳輸上行通道的數(shù)碼控制信息，高頻段傳輸下行通道的影像或高速資料。在局端和用戶端配置VDSL Modem，電話業(yè)務(wù)通過POTS分離器和耦合器加入通道，HDTV數(shù)碼影像或多路MPEG壓縮編碼后的影像利用VDSL下行通道送至用戶端。VDSL還可與光纖網(wǎng)絡(luò)配合，作為ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）到用戶間的配線，通過FTTC為企業(yè)用戶和家庭提供寬頻上網(wǎng)服務(wù)。
（1）VDSL的特點(diǎn)
·速率高。VDSL的速度大大高于ADSL和Cable Modem，相當(dāng)于T3的數(shù)據(jù)傳輸速率；
·傳輸距離短。傳輸速度與傳輸距離成反比，速度受線路長(zhǎng)短影響，VDSL最遠(yuǎn)不超過2km，比ADSL離機(jī)房4km的距離短一半。
（2）VDSL的應(yīng)用環(huán)境
·短距離高速非對(duì)稱業(yè)務(wù)，例如300m以內(nèi)、下行傳輸速率在26Mbit/s以上，主要用于視頻傳輸；
·中距離對(duì)稱或接近對(duì)稱業(yè)務(wù)，例如1km左右對(duì)稱10Mbit/s；
·較長(zhǎng)距離非對(duì)稱業(yè)務(wù)，因高頻部分衰減較大，故上行速率較低。
VDSL技術(shù)目前尚處于發(fā)展初期，由于方案的不同，導(dǎo)致不同的支持者。不過，2000年5月成立的全業(yè)務(wù)VDSL業(yè)務(wù)組囊括了多家世界級(jí)別的通信巨頭，它們負(fù)責(zé)制定國際標(biāo)準(zhǔn)，目前正在積極完善之中。可以斷言，VDSL技術(shù)的前途肯定非常光明。
四、決定寬帶接入技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素
應(yīng)該說，目前對(duì)xDSL寬帶上網(wǎng)的速度還是非常滿意的，但問題依然存在，主要有以下幾方面：
（1）寬帶的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)比較高
鑒于現(xiàn)階段我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體水平，寬帶收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)現(xiàn)有消費(fèi)水平顯得偏高，網(wǎng)絡(luò)主要是工作和生活中的輔助工具和娛樂方式，并沒有深入到消費(fèi)者的日常生活當(dāng)中。只有寬帶收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)降到普通用戶都可以接受的時(shí)候，寬帶接入才可能真正發(fā)展起來。
（2）寬帶服務(wù)的內(nèi)容還不夠豐富
一些適合寬帶的系統(tǒng)，如視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等還沒有被真正地使用。運(yùn)營(yíng)商過于注重提高寬帶上網(wǎng)速度，而忽視了寬帶內(nèi)容服務(wù)的開發(fā)。寬帶要以內(nèi)容為核心，只有提供能夠引起消費(fèi)者消費(fèi)欲望的內(nèi)容和服務(wù)，寬帶業(yè)務(wù)才可能得到迅速發(fā)展和普及。這就需要寬帶運(yùn)營(yíng)商與內(nèi)容提供商相結(jié)合，形成一個(gè)完整的整體對(duì)消費(fèi)者提供服務(wù)。目前，市場(chǎng)對(duì)信息的需求使技術(shù)、業(yè)務(wù)、經(jīng)營(yíng)模式趨于相同，這決定了融合是大勢(shì)所趨。今后，寬帶技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力不再是技術(shù)的創(chuàng)新和網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，而是廣大居民對(duì)寬帶內(nèi)容消費(fèi)的巨大需求，這樣的轉(zhuǎn)變有利于寬帶發(fā)展走上良性循環(huán)的軌道。
（3）應(yīng)用主要局限在計(jì)算機(jī)上網(wǎng)
目前，中國擁有近2000萬臺(tái)計(jì)算機(jī)，可以上網(wǎng)者占了很大比重。但是，計(jì)算機(jī)應(yīng)用最多的僅僅是上網(wǎng)瀏覽新聞、聊天、收發(fā)電子郵件，并沒有真正進(jìn)入家庭的各個(gè)角落。要讓寬帶服務(wù)真正進(jìn)入家庭，就必須把寬帶應(yīng)用到家庭其它電器上，這就是最近人們說的“互聯(lián)網(wǎng)電器”，如電視機(jī)頂盒、PDA和可視電話等。只有到互聯(lián)網(wǎng)電器真正進(jìn)入家庭的時(shí)候，才可以說真正的寬帶時(shí)代到來了。
五、結(jié)束語
寬帶接入技術(shù)發(fā)展是通信發(fā)展的必然趨勢(shì)，而xDSL對(duì)我國現(xiàn)有的通信發(fā)展的寬帶接入提供了最經(jīng)濟(jì)最實(shí)用的解決方式，特別是SHDSL技術(shù)和VDSL技術(shù)的出現(xiàn)，無論從距離上和速度上都大大滿足了用戶現(xiàn)有以及未來一段時(shí)間的需求。但是，在強(qiáng)調(diào)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，一定要注重其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在寬帶產(chǎn)業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、內(nèi)容提供商、軟件開發(fā)商以及系統(tǒng)集成商結(jié)合起來，形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，寬帶才能真正發(fā)展起來。
中國通信網(wǎng)(www.c114.net)—電信網(wǎng)技術(shù)