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[周报全文]xDSL江湖新领袖?

2003年03月17日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:xDSL江湖新领袖?

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    如今的xDSL江湖群雄并举,“年事已高”的ADSL依旧挂着老大的名号。但问英雄怎能屈于人下?VDSL、EDSL、SHDSL这些高手们心痒不已, 摩拳擦掌间,波澜频生。眼看江湖纷争欲起,ADSL两幼子ADSL2和ADSL+决意替父仗剑、再统江湖。闻听此言,风头正劲的VDSL一笑了之,“后生小辈又凭何德何能?”

    ADSL2、ADSL+标准降世

    xDSL江湖新领袖?

    ■ 曾达志 许振国

    ADSL技术作为目前宽带接入的主要技术实现手段,已得到了全球电信运营商的广泛支持,这是业界不争的事实。目前广泛商用中的ADSL设备,在技术标准上普遍遵循1999年7月由ITU制定的G.DMT(G.992.1)和G.LITE(G.992.2)规范,也统称之为第一代ADSL技术。但是随着ADSL业务的愈加深入,第一代ADSL技术在业务实现方面,一些先天的桎梏已经很难从技术的角度得到解决。此外,不断推陈出新的业务品种,也迫切需要对第一代ADSL技术标准进行补充和修改,以使得各种新出现的ADSL技术方案能够遵照统一的技术标准。

    磨“剑”数载待出山

    经过一番广泛的讨论和协商,ITU于2002年7月制定了全新的ADSL技术标准规范:G.DMT.BIS(G.992.3)和G.LITE.BIS(G.992.4),统称为ADSL2。事实上,ADSL2技术标准就是在第一代ADSL技术标准上提高和更新的产物,其力求在尽量减少对于第一代ADSL核心技术内容做改动的同时,提高新技术标准的认可度,并兼顾设备实现的简单化和产品之间的兼容性。

    之后,为了进一步提高ADSL的接入能力,在ADSL2的技术标准基础上,ITU预计将于今年第二季度定稿ADSL+标准,使其最大的下行接入速率达到16M左右,进一步拓宽ADSL业务的商用前景。

    再看国内,信息产业部目前正组织产业界专家和众多厂商进行《接入网技术要求-不对称数字用户线(ADSL)(修订版)》新标准的制定工作,以推动新一代ADSL宽带技术产品的标准化、完善化和实用化。紧接着,在ADSL芯片厂商的支持下,UT斯达康、华为以及中兴也在积极进行产品研发和商用的推广工作。同时,ADSL新标准带来的市场契机,已经挑起了国内几大运营商,特别是具备丰富铜线资源的中国电信和中国网通的浓厚兴趣。有专家预言,下一代ADSL技术将会再一次掀起宽带接入技术的革命,而更值得猜度的是,它的出现又能否继承第一代ADSL的辉煌?

    “剑”术精进6+1

    ADSL2六大进步

    通过对第一代ADSL的技术改进,提高了宽带接入总体性能的ADSL2技术,正在以崭新的姿态出现在运营商和商业用户面前。具体到业务的实现层面,站在第一代ADSL肩头的ADSL2,已经在六大方面实现了全面超越。

    提升接入性能、距离和覆盖范围。在目前基于第一代ADSL技术标准的ADSL应用中,最头疼的事情就是,ADSL业务的提供状况在很大程度上要受限于实际的线路质量,特别是在实现三、四公里以上长距离线路和线路质量很差的ADSL用户接入中,业务对线路要求更为严格。但是对于ADSL业务供应商来说,三、四公里以上的业务布放却并非少见。此外,国内铜线网络质量参差不齐,各种噪声干扰影响也相当严重。

    如何提高在长距离线路条件下的接入速率和抗噪性能呢?在提高接入速率方面,当线路信噪比很低时,为了提高系统性能,ADSL2强制采用韦氏16-状态4-维格形码来获得更高的调制效率,以提高接入速率。同时,在ADSL接收端通过对调制频点的重新排序,以过滤出随机性很强的干扰噪声。

    通过对ADSL帧头信息的编程处理以及RS编码结构的调整,原先固定32Kbps速率的ADSL帧头段在4~64Kbps之间被灵活定义,提高了ADSL净荷传输效率。

    通过以上技术改进,ADSL2比第一代ADSL在线路的传输速率方面得到了很大提升。尤其在4至6 公里范围的长线路距离情况下,ADSL2的传输速率比第一代的ADSL提高了100Kbps左右,且显著增强了抗干扰性能。实际测试表明,在覆盖范围方面,ADSL2比传统ADSL所支持的最长线路距离还长600英尺,使ADSL2的线路覆盖面积扩大近6%。

    速率适配方式提高抗噪性能。承前所述,提高线路噪声问题也是ADSL2需要解决的问题。实际上,目前在PSTN上实现ADSL业务,主要依托于非屏蔽双绞线,因此要从根本上彻底解决线路的噪声问题并不现实。ADSL2技术标准可以在瞬间强噪声环境下,尽可能小地影响ADSL上、下行传送性能,避免了ADSL业务不可控制的连接中断。另外,像无线干扰、外界环境温度改变以及空气湿度变化等因素也都会影响ADSL的连接性能。ADSL2新技术标准引入了无缝数据速率适配技术(Seamless Rate Adaption)。

    根据当前线路情况,该技术可以进行线路速率的实时改变,完成在ADSL收发两端传输速率的平滑同步调整,克服出现传输错误和线路失步等业务中断问题。

    SRA对ADSL2标准中的调制层和成帧层进行了非耦合处理。在线路质量发生较大改变时,非耦合关系能够使调制层首先调整ADSL收发两端传输数据的速率参数,而不是直接改变成帧层的成帧参数。

    实现光纤级用户接入。提升ADSL的用户群体,实现DSLAM的业务综合接入能力,尽量扩大业务范围,这些都是DSL运营商对ADSL下一步业务发展的目标。因此,提供更稳定和更高速的ADSL接入是必要的。

    通过在传统的ATM层和ADSL物理层之间插入IMA子层,可以控制底层的多通道传送,并定义相应的控制信息。在ADSL的发送端,上层ATM层通过IMA子层,再将单一的信元流分散到多个ADSL物理子层中;在接收端,通过底层的多个ADSL物理子层将ATM信元流通过IMA子层统一汇聚入ATM层。同时,ATM IMA反向复用技术在技术实现上对部分现有ADSL物理层功能也进行了适当调整。这些必要的技术改变都是为了进一步提高引入IMA功能后的数据传输性能,减少ADSL物理层的数据丢失和帧丢失,降低信元的传送时延,从而提高多线对绑定情况下的ADSL传输质量的可靠性和稳定性。通过ATM IMA反向复用技术,ADSL2支持绑定二条甚至更多线对的逻辑端口,用来形成一条ADSL链路,从而实现ADSL2光纤级的接入速率。

    提供不同的业务通道质量。针对不同的ADSL业务,ADSL2能够将上下行带宽再定义成具有不同链路特性要求的各自“独立”的通道。在内部电路的支持下,ADSL2可以提供不同时延要求和不同比特错误范围的业务通道。与原有ATM技术的虚电路实现方式不同,ADSL2通过直接定义底层的上下行调制载频点,为一些特殊要求的业务提供相应的端到端底层通道。

    在技术实现上,ADSL2在ADSL的上下行传输通道中定义并预留了64Kbps的“话音信道”。局端ADSL接口板在接收到话音流后直接将其还原为PCM DS0,然后由DSLAM通过传统的连接方式,直接将话音信号送至PSTN交换设备上,以实现正常的语音业务。采用这样的话音实现方式,可以在最大程度上沿袭原有PSTN网络的组网方式,而无需增加用户端和局端的话音分离器单元。

    考虑到话音业务高QoS的特点,该“话音信道”的调制载频点选择在线路的低频区间,尽可能地防止线路干扰对话音质量的影响。同时,ADSL2允许多个“话音信道”被定义激活来支持多路的话音业务。显然,该业务的最大提供能力将受到ADSL上行带宽的限制。一般情况下,同时提供四路“话音信道”是可以实现的。

    实现设备功耗管理智能化。DSLAM集成度的提高一度带来了严重的设备散热问题。虽然,各DSLAM设备厂商都实施了内部电路技术改进,以求改善DSLAM的高能耗问题,但是由于第一代ADSL技术无论设备端口是否在使用中,ADSL收发器两端始终处于满功耗操作模式,不仅造成了能源的浪费,也影响了DSLAM设备集成度的进一步提高。

    众所周知,传统ADSL业务恒久在线,但是通过实际的流量统计,ADSL全速率的使用时间却不到总业务时间的40%;另一方面,ADSL实际传输速率取决于各载频点上的线路信噪比,而线路信噪比又取决于ADSL收发两端的功耗调节。为了达到节能目的,在第一代ADSL技术标准中的满功耗模式(L0模式)下,ADSL2标准引入了两种新的功耗管理模式:低数据速率状态(L2低能耗模式)和休眠状态(L3低能耗模式)。

    智能电能管理模式是ADSL2标准中最重要的技术革新之一。通过该技术的引入,在不影响正常业务实现的同时,可以大为降低DSALM设备的实际功耗。智能电能管理模式是一种统计状态下的能源管理方式,它根据ADSL端口实际的数据流量决定局端设备进入或退出低功耗状态。对于实际用户而言,设备端口功耗模式的频繁切换,将是难以察觉的。同时,对于持续无业务流量的ADSL端口,智能电能管理将进入L3状态,使局端和用户端的ADSL设备均处于休眠状态。当ADSL用户重新进入使用状态时,通过快速初始化处理方式,可以在3秒内重新使端口进入业务状态。

    在线的高级线路诊断测试。ADSL业务提供商目前的一大困扰是,ADSL的故障越来越多,特别是线路故障。当然DSLAM通过外接ADSL线路测试仪表,可以实现对某一具体线路的测试。但是由DSLAM内部直接提供该功能并实现测试过程的网管控制,肯定才是最佳的解决方案。因此,ADSL2标准在收发设备两端增加了扩展诊断测试功能。

    为了满足线路的实时排障需求,新的ADSL2技术标准提供了在线状态下的线路测试功能,可以在网管平台上实时地显示出当前线路上的噪声、环路阻抗和信噪比等线路参数。在网管平台上通过对线路质量设定统一的门限值,可以实时地对低于该门限值的线路进行及时告警输出,事先给网络管理员提供清晰详尽的线路质量报告来防止未来业务的中断,以缩短线路故障的处理周期。同时根据对该数据的统计分析,网络管理员可以决定能否给现有用户提供更高接入速率的业务服务。

    ADSL+更进一步

    在ADSL2技术的基础上,ADSL+(亦称为ADSL2+)也即将成为ITU中ADSL技术家族的重要一员,预计于今年5月正式定稿,它的技术标准编号为G.992.5。在ADSL+技术标准中最核心的内容是拓展了线路的使用频宽:高频段的最高调制频点由原来的1.1MHz增扩至2.2MHz,可支持512个载频点进行数据调制。通过此项技术改进,ADSL+提高了上下行的接入速率,尤其是下行接入能力能够达到最大16Mbps的接入速率,从而填充了在第一代ADSL和VDSL之间接入速率的空白区间。

    有实验数据证明,ADSL+性能的提高集中体现在3公里的线路距离范围内。相对VDSL技术,现阶段的ADSL+具有更强的商用优势。

    赶商用,兄弟俩争赴江湖

    有专家认为,推动ADSL市场发展的关键在于,是否能捕捉到ADSL技术的商用突破点。2002年底,YAHOO BB在日本率先提供下行12Mbps接入速率的ADSL宽带接入服务,再次掀起了宽带接入的商用热潮!可见,在以市场需求为导向的今天,进一步提高ADSL的接入速率,对于ADSL的商业应用来说还是最重要的市场亮点。因此,大幅提高ADSL接入速率也就自然成为新一代ADSL首选的市场突破方向。尽管ADSL+技术标准至今尚未正式定稿,但ADSL芯片制造商还是首先选择了发展ADSL+。通过扩频处理,ADSL芯片制造商如:Ti、Globespan和Infineon都已经正式或非正式地推出了各自支持ADSL+的商业套片。对于ADSL2,由于该技术标准内容多且相对复杂,各芯片厂商的技术实现也有所不同,所以真正的ADSL2商业套片目前基本上仍处于最后的研发阶段。

    从目前情况看,众多ADSL设备厂商的产品已经具备支持ADSL+的能力,只是要等待ADSL+技术标准的最终确定。在设备推广上,除了考虑设备自身对新标准的支持能力外,ADSL设备制造商还必须解决两个问题:局端和用户端的同时支持能力以及对现有设备的平滑升级。目前,各设备厂商的发展目标都是力求通过对芯片固件的软件升级,来实现设备对于新技术标准的支持能力,从而最大限度地保护用户和运营商的现有投资,为新一代ADSL的商用铺平道路。但是,从目前产品的实现草案来看,有的ADSL设备厂商还是要求进行必要的硬件改进以满足ADSL2性能要求。众多厂商目前还在继续摸索,各自的最优产品技术方案尚未最终确定。乐观看来,各ADSL设备厂商应该在今年内就能够提供新一代ADSL商用产品。

    点击一

ADSL+接入性能试验简表

线路距离(公里)ADSL(Mbps)ADSL+(Mbps)VDSL(Mbps)
0.5814.522
17.41315
26.2103.5
35.55.90
43.03.00
51.01.00
(注:以上数据是在24AWG(0.5MM)、130dBm/Hz噪声情况、20 self xTALK线路条件下的实验室测试结果。)

    点击二

    xDSL技术发展趋势

    从技术、应用,以及标准的发展方向分析(+本站微信networkworldweixin),目前,xDSL技术主要有两大趋势。

    “IP化”

    在ADSL发展之初,ATM被认为是下一代网络的核心技术,所以ADSL在链路层采用了ATM的信元格式。这个阶段的DSLAM设备也大多基于ATM技术,从下行的线路到上行的接口全部采用ATM方式,只能使用高昂的ATM网络作为其接入与核心网络。随着IP城域网的大规模发展,ATM网络逐渐萎缩,这种基于 ATM技术的DSLAM设备已经不能适应宽带业务的发展,于是基于IP技术的DSLAM设备应运而生。无论是ADSL,还是最新标准的ADSL2与ADSL+,或是VDSL,在原有ATM、STM模式的基础上,都增加了PTM模式,可以支持IP丰富的业务特性。例如支持IP网中的组播协议以及视频组播等宽带IP业务。

    功能完善化

    xDSL技术在功能方面将不断得到完善,例如传送能力、线路诊断能力、降低功耗、传送距离、抗干扰能力等方面的完善,从而提高出线率与数据传输速率。在下一代xDSL设备中,将不断集成其他功能,如集成BAS功能,将用户管理的流量控制、计费、认证、权限等功能集成,减少了运营商投资和运维管理成本;集成路由功能,能使用户的二层协议尽早在接入端终结而转换成三层协议,并能提供用户的路由保护,使网络更为安全。

    点击三

    短期之内,国内市场将不会出现支持新一代ADSL标准的商用化产品。因此,我们挑选了几款有特色的第一代ADSL局端产品,以作望梅止渴之用。

    中兴ZXDSL 8426:小巧高效

    中兴推出的ZXDSL 8426为19英寸2U高度的局端设备,设计紧凑,方便机架和单独安置。通过ZXDSL 8426,系统可接入多种骨干数据网,为用户提供丰富的宽带业务和话音业务。

    ZXDSL 8426支持24线ADSL接入,支持100M光口或电口、IMA E1接口上联。此外,还有如下特点。

    ● 提供24路ADSL局端接口及其Splitter语音分离器,支持G.DMT与G.LITE兼容,满足ADSL的相关性能指标。适用于办公室、小区用户等环境。

    ● 提供2个100M接口(一个上行,另一个作为级联接口。其中,一个接口可选配为光口或者电口),提供RFC1483B协议,实现ADSL用户PPPoE、1483B等方式接入数据网。支持802.1Q VLAN。

    ● 提供RS232本地CONSOLE接口、RJ-45以太网接口。

    ● ZXDSL 8426既可单独组网,直接通过以太网口接入IP数据网,且本地支持级联;也可通过以太网接口或IMA E1接口,由ZXDSL 8210汇聚级联混合组网。

    烽火S2400: 多业务接入显优势

    烽火网络公司新近推出的S2400多业务接入交换机提供VDSL接口,是一款电信级以太网二层交换机。S2400多业务接入交换机融合了传统以太网/VDSL交换机、EoS、EoDS3等设备特点,具有多业务接入功能的特点。

    该系列交换机具有以太网电接口、以太网光接口、VDSL接口、EoS接口、EoDS3接口和两个GE接口(可用于实现堆叠)。S2400最多可提供22~24个以太网电接口/以太网光接口/VDSL接口,两个GE接口,2个EoS接口或者2个EoDS3接口(占用上述24个以太网电/光接口/VDSL接口中的两个端口)。

    S2400多业务接入交换机结合了数据产品和传输产品的特点,除了基本的数据网接口之外,还兼具传输产品的特点,能够提供Ethernet Over SONET/SDH 和Ethernet Over DS3等传输接口,方便接入现有的本地环网。

    S2400多业务接入交换机也是一款具有高可靠性运营能力的交换机,支持板卡热插拔功能,提供了VLAN以及MAC地址绑定,并能根据不同的策略流(Policy Stream)为用户提供相应的区分服务。

    UT斯达康AN 2000B-800:电信级实力

    AN2000B-800宽带接入系统(IP-DSLAM)是UT斯达康公司自主研发的电信级ADSL接入产品,专为有高速远程接入和用户管理需求的运营商量身定制,具有高容量业务汇聚能力、高可靠性以及实时在线等特点。

    系统特性

    ● 网络侧采用快速以太网接口,无需ATM网络的支持,大大节省了运营成本;

    ● 消除了ATM网络的传输速率瓶颈,利用汇聚层交换机的千兆以太网端口,可用较低成本实现Gbps以上的骨干网的上连速率;

    ● 具有非常高的端口密度,每块IP-ADSL插板可提供24个用户端口;

    ● 模块化设计、集成度高,每个AN2000B-800机框可以支持24到384个用户;

    ● 完善的用户管理和网络管理平台;

    ● 采用批处理式的系统配置,大大简化了配置工作并减少了出错的概率;

    ● 支持在线诊断,允许预期维护。

    点击四

    VDSL vs 下一代ADSL,你选择谁?

    当前,新一代ADSL标准已得到了众多ADSL设备制造商的大力支持,但VDSL作为其较为成熟的竞争对手,使得传统的DSL运营商不得不面对ADSL、ADSL+和VDSL之间的抉择。

    中国网络通信有限公司 王陆军:

    同生共存、各自花开

    无疑,在传送能力、线路诊断、降低功耗等方面,ADSL2、ADSL+相比当前的ADSL技术已有很大提高。但ADSL2、ADSL+由于ADSL的先天缺陷,在应用上始终无法提供对称性带宽。

    VDSL使用的频谱较宽,最高可达12MHz。因此,VDSL能够提供更高的传输速率,为不同的业务需求提供相异的传送能力。当然,是在VDSL最大的传输距离2公里之内。

    那么,作为运营商如何理性地选择VDSL和下一代ADSL?原则上应取决于用户的密集程度,在智能大厦、高尚生活小区等人口密集地区建设中心机房后,用户到局端设备较近,适合选择VDSL技术。而在一些住户分散的地区,局端设备多置于运营商机房,用户线距离较远,则更适用于后者。

    对没有用户线路资源的新运营商,与拥有短距离线路资源的大厦物业、业主合作,可以利用VDSL天然融合现有以太网技术的特点,建设FTTB+VDSL+LAN的“全IP”网络。

    UT斯达康 曾达志:

    ADSL继续主流,VDSL仍需谨慎

    众所周知,VDSL提供了比ADSL更高接入速率的业务能力,技术上存在优势,在局部商业范围内也得到了一定的发展。但结合目前的市场需求和技术能力,与VDSL相比,ADSL+明显具有优势。

    ● ADSL+提供的设备性能完全能够满足VDSL市场的业务需求,也可以提供更多更新的业务能力。

    ● 对于大型电信运营商,VDSL的国际技术标准至今仍未定版,大规模发展VDSL意味着很大的投资风险,而且业务覆盖能力也是VDSL的“七寸”。

    ● 当前的ADSL商业模型已经有近5年的市场培育,得到了消费者的认同。要放弃现有发展形势大好的ADSL市场,而去重新培育新的市场,意义不大。

    编辑视点

    考虑到ISDN的前车之鉴,运营商对于刚刚出炉的ADSL大饼,一定不会轻易松口。与此同时,锋芒初露的ADSL2和ADSL+,又为大饼1.0如何向大饼2.0的升级问题,向运营商提供了最佳选择。因此,出于规模效应、技术兼容性、设备保值等因素考虑,至少在个人用户市场,我们有理由相信ADSL将继续称王。 诚然,也不可否认以VDSL为代表的其他宽带接入新技术,在诸如酒店、写字楼等局部的商用市场中依然大有可为,尤其是在新一代ADSL技术正式商用前的这一段“真空”时期。

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]