1 FTTx+VDSL现状
F T T x+V D S L连接网络在近几年来实施经验不断累积, 网络电路质量已有长足改善;只是在提升VDSL2电路带宽与安装距离的应用上, 屡屡面临覆盖范围不足与高速带宽应用的矛盾[1]。因此, 如何应对服务带宽有效提升、扩大服务安装覆盖范围的挑战, 将是当前FTTx+VDSL连接网络刻不容缓的课题[2]。
2 网络架构的挑战与应对
目前广泛建设的VDSLDSLAM多采用户外型单机型, 其需环境提供包含电力供应、防水防尘与安全防护的条件, 因此, 建设环境常局限于机房外电信机箱与小区住宅的弱电间。当未来VDSL DSLAM逐渐朝向小型化、大量、密集化建设时, 势必面临安装环境不易选择、施工工期过长、点对点式光纤使用数量过高、设备建设与维护成本过高等问题。本节针对FTTx+VDSL连接网络架构发展, 提出新一代FTTx+VDSL网络架构。依据VDSLDSLAM功能要求与接口特性, 新一代FTTx+VDSL网络架构可区分为多任务型与交换型两种FTTx+VDSL网络架构应用, 满足各种服务安装环境需求。
2.1 多任务FTTx+VDSL网络架构
多任务型FTTx+VDSL网络架构V D S L DSLAM的特色在于仅须具备简单的VDSL路由多任务汇集及网络接口媒体转换, 而无须支持Broadband Forum TR-10l所规范的以太网络交换功能要求。在容量要求上, 提供4路 (含4路) 以下VDSL用户线路;在网络接口要求上, 则以GPON (Gigabit-capable Passive Optical Networks) 的ONU (Optical Network Unit) 实体层接口与机房端GPON光终端 (Optical Line Terminal, OLT) 设备连接;在管理要求上, 由机房端OLT提供远程管理, 包含下/上行频宽控制、用户接口管理。此架构最大的优点在于简化户外型SLAM设备的复杂度, 并以最小容量设计, 以利于有限空间下的建设环境选择;另外, 因设备系统架构与功能单一, 后续维护简单, 此外网络接口使用单路光纤, 能在大量、密集化建设时, 提高光缆的使用效益。参考TR-10l规范, 在功能要求上, 须支持以太网络交换功能、信息管理与分流功能、QoS管理功能、及包含IGMP组播路由管理、组播专属V L A N与IGMP组播服务管理等组播服务功能。
2.2 交换行FTTx+VDSL网络架构
交换型F T T x+V D S L网络架构V D S L DSLAM的特色为具备TR-101所规范是以太网络连接所需的交换功能要求。容量上要求提供8路~24路VDSL用户线路。在网络接口上, 提供两种可拔插更换的网络接口模块供冗余选择。第一种为GPONONU光实体层接口模块, 能与机房端GPON OLT设备连接;第二种为GbE接口模块, 能与机房端汇集交换器连接。当具备多路由GbE接口时, 须提供链路汇集功能;当采用ONU光实体层接口时, 则可不提供此功能。在管理要求上, 与多任务型FTTx+VDSL网络架构远程管理不同。VDSLDSLAM须具备完整OAM管理功能。上述规划最大的好处是除能提供包含服务接入、分流与管理等完整用户服务信息管理功能外, 并能弹性依据网络建设环境, 选择由GPON网络接入或由汇集交换器接入。交换型FTTx+VDSL网络架构中, 机房端GPONOLT设备或汇集交换设备扮演网络汇集角色;而HGW功能依据客户端数字家庭网络多媒体服务需求, 可提供两种类型: (1) 当数字家庭网络服务无须具备路由功能需求时。H G W只需提供简单以太网络交换功能; (2) 当数字家庭网络服务具备路由功能需求时, 则改由H G W担任用户服务信息管理角色。
3 VDSL2技术的频宽挑战与应对
3.1 VDSL2技术的频宽挑战
FTTH网络技术与建设逐渐受到重视, 俨然成为夺取用户的新利器。ADSL2+接入技术应用多局限于4Mbps以内之宽带服务, 对于更高频宽需求的多重宽带服务, 则有赖于新一代VDSL2接入技术。尽管VDSL2接取技术在理论上可以提供100Mbps的传输带宽;然而, 来自同一电缆其它DSL同构型和异质性系统的串音干扰, 往往成为VDSL2接入技术在高速传输的服务应用主要影响因素。
3.2 提升VDSL2网络频宽技术
ITU-T解决串音干扰抑制VDSL2传输频宽问题的技术方案, 主要包括虚拟噪音 (Virtua1Noise) 技术和动态频谱管理 (Dynamic Spectrum Management, DSM) 技术。虚拟噪音技术采预留子载波信噪冗余方式, 对受串音干扰变动较大的子载波通道, 施予较大的信噪冗余, 以期将VDSL2链路受串音噪声变动影响降至最低。虚拟噪音技术面临最大问题之一是, 预留子载渡信噪冗余往往牺牲了额外的电路频宽。这对于实现VDSL2高频宽电路是不利的。动态频谱管理技术在降低串音噪声影响时就没有像虚拟噪音技术般所遇到的问题, 不仅可以解决相邻电路干扰问题, 同时实现了高频宽电路的使用。D S M技术是根据相邻电路状态, 在VDSL2链路初始化阶段或Show time时, 以动态调整各子载波频谱功率密度强度等管理频谱方式, 来提升电路传输带宽;并在满足性能 (例如:速率) 要求的情况下, 集中优化管理各相关参数 (例如, 功率频谱密度等) 设定, 使得同一电缆中VDSL2电路传输性能达到最佳的状态。信号信道侦测与更新功能模块透过不断重复前述信号信道估计和串音消除管理的操作, 以确保串音传递函数矩阵和串音消除校正/补偿量能在VDSL2链路的状态获得实时最佳的估算。Vectored VDSL2的传输频宽性能表现几乎近似于无串音干扰时的性能, 可实现VDSL2电路高带宽。
4 结语
本文介绍了两种F T T x+V D S L网络建设方案, 并分析了两种方案的应用范围和其局限性。同时还是探讨VDSL2技术解决方案, 不但可以提升VDSL2电路频宽与实现VDSL2高带宽, 同时, 对于电路频宽非受限于铜线固有传播衰减之回路 (短回路) 矢量VDSL2技术的应用将有助于扩大高频宽VDSL2覆盖范围。
摘要：本文介绍了两种FTTx+VDSL网络建设方案, 并分析了两种方案的应用范围和其局限性。同时还是探讨VDSL2技术解决方案, 不但可以提升VDSL2电路频宽与实现VDSL2高带宽, 同时, 对于电路频宽非受限于铜线固有传播衰减之回路 (短回路) 矢量VDSL2技术的应用将有助于扩大高频宽VDSL2覆盖范围。
关键词：FTTx,VDSL,动态频谱管理
参考文献
[1] FTTx+VDSL2引领宽带接入进入“高铁时代”[J].电信网技术, 2010 (3) :69～70.
[2] 郭强.VDSL2技术研究与应用[J].西安电子科技大学, 2010.