xDSL接入技术分析比较

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xDSL接入技术分析比较
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目录
1. 概述 (4)
2. 接入技术介绍 (4)
2.1ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) (4)
2.1.1 协议 (4)
2.1.2 线路速率及传输距离 (4)
2.1.3 应用 (5)
2.2ADSL2/ADSL2+(Asymmetrical Digital Subscriber Line 2 / 2 plus) (5)
2.2.1 协议 (5)
2.2.2 线路速率及传输距离 (5)
2.2.3 应用 (5)
2.3VDSL(Very High Speed DSL) (6)
2.3.1 协议 (6)
2.3.2 线路速率及传输距离 (6)
2.3.3 应用 (7)
2.4VDSL2(Very High Speed DSL 2) (7)
2.4.1 协议 (7)
2.4.2 线路速率及传输距离 (8)
2.4.3 应用 (8)
2.5G.SHDSL（single-line high speed digital subscriber line） (8)
2.5.1 协议 (8)
2.5.2 线路速率及传输距离 (8)
2.5.3 应用 (9)
3. 接入技术对比 (9)
3.1VDSL VS ADSL (9)
3.2ADSL2+ VS ADSL (9)
3.3VDSL2 VS VDSL (10)
3.4VDSL2 VS ADSL2+ (11)
4. xDSL发展思路 (11)
4.1.ADSL/VDSL市场趋势 (11)
4.2.G.SHDSL市场趋势 (12)
xDSL接入技术分析比较
关键词：ADSL VDSL G.SHDSL
摘要：本文通过介绍各种xDSL技术的基本概念及特点，对比不同xDSL接入技术的优缺点，给出各种xDSL接入的使用场合，并探讨整个xDSL接入技术的发展方向。

缩略语清单：
1. 概述
xDSL（双绞线）接入是充分利用现有电话网络的双绞线资源(目前全球有近7.5亿铜线电话用户)，实现高速率、高带宽的数据接入，它采用特殊的调制技术，在保证不影响正常电话使用的前提下，利用原有的电话双绞线进行高速数据传输。

目前主要的xDSL接入技术有三个系列：ADSL/ADSL2/ADSL2+；VDSL/VDSL2；G.SHDSL(SHDSL 系列)。

2. 接入技术介绍
2.1 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
2.1.1协议
ADSL目前的常用协议有：G.992.1(有时候称为G.dmt)、G.992.2(有时候称为G.lite)、T1.413 issue 2。

此外G.992.x协议又分为Annex A（ADSL over POTS，主要适用于北美、亚洲除日本以外地区），Annex B（ADSL over ISDN，主要适用于欧洲），Annex C（时分双工方式，主要在日本使用）。

目前ADSL调制主要采用G.992.1(G.dmt)协议,而G.lite则很少使用。

2.1.2线路速率及传输距离
ADSL协议中G.dmt与T1.413 issue 2有时候合称为full rate，full rate与G.lite的主要区别在于：
full rate最多使用256个子载波（频率范围为25k～1.104MHz），支持线路速率下行8106kbps、上行896kbps；
G.lite使用128个子载波（频率范围为25k～512KHz），支持线路速率下行1500kbps、上行384kbps。

ADSL传输距离12000英尺～18000英尺(3657.6～5486.4米)。

2.1.3应用
ADSL接入方式在现网上已有大量应用。

2.2 ADSL2/ADSL2+(Asymmetrical Digital Subscriber Line 2 / 2 plus) 2.2.1协议
2002年5月，ITU组织又推出了ADSL的新标准G.992.3，又叫G.Dmt.Bis，也称作ADSL2标准；此后又推出了G.992.5，又叫G.Dmt.Bisplus，也称作ADSL2+标准。

2.2.2线路速率及传输距离
ADSL2plus通过使用更宽的频率（tone 32～511），更多的子带（512个），因此支持最高达24Mbps的下行速率。

若采用ADSL2 annex J或者annex M，上行速率也可以提高到3.5Mbps。

ADSL2/ADSLplus的annex L（又叫Reach Extend ADSL，READSL ）支持更长的连接距离，或者说是更长的可用距离，ADSL的使用距离为5kM以下，而ADSL2/ADSLplus则支持距离不低于6.5kM的应用，速率为192k/96kbps。

ITU组织为了让ADSL技术在长线上提供更好的特性，通过精心设计ADSL2来提高ADSL 的速率及可传输距离。

ADSL2采用的措施包括：改善调制速率、提高编码增益、减少帧头开销、改善初始化状态机、使用增强的信号处理算法，等等。

2.2.3应用
由于ADSL2标准推出时间不久后立即推出ADSL2+标准，因此采用ADSL2标准进行接入的应用方式几乎不存在。

目前ADSL2+标准已完全取代之前的ADSL标准，ADSL2+规模应用已经启动。

ITU规定支持ADSL2+的设备，必须全面与现已铺设的ADSL设备兼容。

当同时支持ADSL2+标准的CO与CPE互连时，网络能提供更多的功能，具有更稳定的表现。

2.3 VDSL(Very High Speed DSL)
2.3.1协议
VDSL有两大互不兼容的技术标准：一种是DMT（Discrete MultiTone离散多音频调制），一种是CAP和QAM（Carrierless Amplitude Phase无载波调幅／调相和Quadrature Amplitude Modulation正交调幅）。

DMT调制:DMT把信号分成247个独立的信道，每个信道的带宽是4K，可以同时获得并联的247个4K线路所带来的带宽。

每个通道是被随时监控的，整个系统不断地把信号切换到性能最好的信道之中。

另外，那些从8k开始的被视作低位通道的通道将被用来做双向通道，及时监控和挑出在双向通道中的信息，以确保可以和所有247个通道速率同步，这使DMT方式相对于其他承载技术更加复杂，但同时提供了对线路质量不同的更佳的适应性。

CAP调制:CAP调制通过把电话线上的信号分为三个不同的频带：语音通话占0～4k带宽的频带，上行通道占25k～160k带宽的频带，下行通道占240k～1．5M带宽的频带。

最大限度地减小了通道之间在一条电路上和不同线路上的干扰。

QAM调制:QAM是一种可以高效地把三到四倍的信息在一条线路中传送出去的调制技术。

在QAM、CAP和DMT三种调制方式中，就技术性能和应用灵活性来说，DMT技术更具吸引力，但是它的灵活性和高性能是靠设备复杂性换取的。

VDSL的承载方式是基于PTM方式的（虽然也有基于ATM的标准，但基本未见应用），采用PTM承载方式可以把用户的以太网帧数据直接打到VDSL帧中进行传输，实现及应用都很方便，且用户侧VDSL终端也较简单，无需配置，直接插上网线即可使用。

2.3.2线路速率及传输距离
VDSL主要存在两种种调制方式：双向不对称、双向对称。

不对称调制时下行速率6.5Mb/s到52Mb/s，上行速率0.8Mb/s到6.4Mb/s；
对称调制时上下行数据速率6.5M～26Mbps。

VDSL接入方式的传输距离在1000英尺~4500英尺（304.8~1372米）范围内，线路传输速率依赖传输线距离。

2.3.3应用
相对SDSL、SHDSL、ADSL等发展起步较晚，VDSL更加适用于那种密度较高、比较集中的商业住宅小区，VDSL接入技术就正好介于以太网接入和ADSL接入之间，它有一定的接入距离，可以覆盖方圆1公里或1.5公里，比以太网接入距离大很多，同时它又有足够的上下行带宽来支撑那些对上下行带宽要求越来越大的应用。

但由于VDSL标准始终存在没有完全统一，导致VDSL应用无法大量推广、应用。

2.4 VDSL2(Very High Speed DSL 2)
2.4.1协议
VDSL2采用协议为ITU-T新近发布的标准G.993.2（2005-5）。

该标准完全基于离散多音频调制(DMT)技术，具备ADSL2+技术的长距离传输能力，短距数据传输速率提高到双向100Mbps（350米）：
为了能在350米的距离内实现如此之高的传输速率，VDSL2的工作频率由12 MHz提高至30 MHz；
为了满足中、长距离环路的接入要求，VDSL2的发射功率被提高至20 dBm，回声消除技术也进行了具体规定，使长距离传输应用能够实现类似ADSL的性能；
为了最有效地利用比特率和带宽，VDSL2技术还采用了诸如无缝速率适配(SRA)和动态速率再分配(DRR)等灵活成帧和在线重配方法。

历史：此前ITU－T组织内部对VDSL的调制方式的争论始终存在，但是ADSL芯片厂商都强烈要求将VDSL的调制方式定为DMT，并纷纷推出开发DMT调制VDSL的计划。

ITU－T也开始考虑推出新的VDSL标准，即VDSL2标准，在2004年5月国际标准组织会议上指出VDSL2标准只考虑DMT调制，并强调即将产生的VDSL2标准的一个主要内容是做到VDSL2与ADSL2＋兼容。

之后ANSI也表示支持VDSL2标准，并希望和ITU－T一起在2005年推出单一DMT调制方式的VDSL2标准。

此外，所有主流芯片厂商也纷纷表态要开发VDSL2/ADSL2＋兼容的芯片方案。

2.4.2线路速率及传输距离
VDSL2传输在距离小于350m的情况下，可以达到双向对称最大100M的线路速率；在长距离时，切换到ADSL2+或者ADSL调制频率，并提供类似ADSL2+的线路带宽及传输距离。

2.4.3应用
基于VDSL2标准能够提供高带宽、长距离性能，因此它可以确保运营商轻松提供高清晰电视（HDTV）、视频点播、视频会议，以及VoIP等高级网络服务。

由于VDSL2标准推出时间较短，目前处于小批量试用阶段。

2.5 G.SHDSL（single-line high speed digital subscriber line）
2.5.1协议
G.SHDSL为SHDSL技术下的最新协议。

SHDSL属于对称DSL技术，由最初的ISDN发展而来，经历ISDN、HDSL、SDSL、HDSL2/4、SHDSL等不同制式发展阶段。

最初主要是针对专线用户，2001年ITU推出SHDSL的统一标准ITU-T G.991.2 Single-pair high-speed digital subscriber line (SHDSL) transceivers，又称G.SHDSL，此后该技术走向通用。

简介：ITU G.991.2的良好互通性（兼容ANSI的HDSL2/4和ETSI的SDSL）、多业务特性（可以承载E1/T1、ATM、PCM等多种业务），使得SHDSL逐渐适应普通用户。

相对ADSL/VDSL等DSL技术，SHDSL具有明显的传输距离优势：SHDSL传输距离是最远的（保证2.3M传输速率的情况下，可达3.5Km）。

另外，SHDSL选择的TC-PAM编码，其算法复杂程度较低、对话音通信的延迟时间要求较低，网格编码的使用提供了额外的"编码收益"，改进了存在干扰或串音时数字信号的性能。

这种性能收益可增加所部署的距离而不牺牲实际部署所要求的安全系数。

2.5.2线路速率及传输距离
G.SHDSL线路速率：单线对的SHDSL应支持192kbit/s～2312kbit/s的净负荷传输速率，速率变化步长为8kbit/s。

如果系统在2线对方式下运行，则两线对的SHDSL应支持384kbit/s～4624kbit/s的净负荷传输速率，速率变化步长为16kbit/s。

2.5.3应用
G.SHDSL支持TDM和ATM两种方式：其中TDM方式提供E1/V.35接口（至少二选一），支持N×64K窄带数据业务；ATM方式提供10/100Base－T、100Base－F、E1/V.35接口（至少三选一），其中前两种接口用于支持宽带数据业务，后一种通过电路仿真(CES)技术，为传统窄带业务提供业务通道。

基于G.SHDSL技术提供长距离的2.3M带宽保证，以及较小时延特性，比较适合提供窄带或语音业务。

目前网上应用主要侧重使用G.SHDSL接入窄带数据业务或提供窄带传输通道，有一定用量。

3. 接入技术对比
3.1 VDSL VS ADSL
ADSL采用不对称传输，利用频分双工使上、下行信道分开，在信道重合的地方使用回声对消技术，以此来减小串扰的影响，从而实现信号的高速、远距离传送。

VDSL针对近距离用户接入，由于传输距离的缩短，传输码元之间的干扰会大大减小，它带来的好处是能够大大地简化对数字信号处理要求，芯片成本大大的降低。

由于ADSL线路速率较VDSL小很多，导致ADSL在提供图像、视频业务时受到局限。

而VDSL在近距离接入时，则充分体现出带宽优势。

两种接入技术具体对比如下：
1.数据传输速率：VDSL非对称下行数据的速率为6.5M～52Mbps，上行数据的速率
为0.8M～6.4 Mbps，对称数据的速率为6.5M～26Mbps；ADSL上行速率最大为
896kbps，下行速率为8106kbps。

2.传输距离：ADSL最大传输距离大约5Km；VDSL最大传输距离1.3Km。

3.选线比：由于距离短，VDSL技术能够克服ADSL技术的选线率低、速率不稳定等
问题。

4.传输方式：VDSL支持对称传输和非对称传输，ADSL仅支持非对称传输。

3.2 ADSL2+ VS ADSL
ADSL2+从ADSL标准发展二来，针对ADSL接入技术在实际应用中碰到的问题，如线路速率
低、抗噪音能力稍差、线路及终端维护功能不足等问题，ADSL2+分别做了相应的改进。

相比于ADSL接入技术，ADSL2+具有以下特点：
1.增强的QOS能力：ADSL2+根据不同的交织延迟大小定义了四种传输路径，不同路径
可以为不同的服务提供不同的质量保障；
2.增强的抗噪音能力：ADSL2+通过采用“更快的比特交换（Bitswap）、无缝的速率
调整(SRA)、子通道（Tone）的禁止、增强的子通道排序/动态的速率分配（DRR）”
等技术，使线路抗噪音能力增强；
3.增强的线路测试能力：ADSL2+定义了非常强大的单端测试功能SELT和双端测试功
能DELT；
4.增强的互通性：ADSL2+标准中，训练阶段将会有更多的参数传递，并且很多参数改
由接收端最后决定，而不是由以前CO端决定，使得接入设备与终端互通性更好；
5.增强的功率管理：ADSL2+标准可以针对用户实际使用带宽实时调制发送功率，同时
在线路质量较好时降低发送功率以减少串扰；
6.支持更远的传输距离： ADSL2+允许单比特的调制，使得可以达到更远的距离。

而
传统G.Dmt不支持单比特的星位图调制，使得在远距离信噪比小时无法建立连接；
7.支持更高的数字传输效率：ADSL2+标准中，开销可以控制为4Kbit/s～32Kbit/s，
而传统G.DMT的物理层帧格式中，最小开销为32Kbit/s；
8.支持更丰富的传输模式（STM/ATM/PTM）：ADSL2+在STM、ATM以外又定义了PTM
包传送模式，此模式下IP包直接封装在HDLC帧格式内，提高了封装效率；
9.支持全数字模式：ADSL2定义了全数字环路模式，在此模式下ADSL的带宽覆盖了
低频端的语音部分，可以为不需要语音服务的用户提供更大带宽的数据服务；
10.支持多ADSL线路捆绑：ADSL2+支持ATM协议的IMA，将多根电话线捆绑起来，为
用户提供N×ADSL速率的服务。

3.3 VDSL2 VS VDSL
VDSL2在VDSL的基础上发展而来，相比于VDSL标准，VDSL2主要有几点意义：统一调制技术、延长传输距离、提高近距离传输线路速率。

主要有以下区别：
1.VDSL2标准得到统一，采用单一调制技术：基于离散多音频调制(DMT)技术；
2.VDSL2将发射功率被提高至20 dBm，回声消除技术也进行了具体规定，使长距离传
输应用能够实现类似ADSL2+的性能及长距离传输能力；
3.VDSL2的工作频率由12 MHz提高至30 MHz，使VDSL2能在近距离时（350m）实现
双向对称最大100Mbps的传输速率；
4.为了最有效地利用比特率和带宽，VDSL2技术还采用了诸如无缝速率适配(SRA)和
动态速率再分配(DRR)等灵活成帧和在线重配方法。

3.4 VDSL2 VS ADSL2+
VDSL2标准的制定，既考虑与VDSL的继承性，同时考虑包容ADSL2+的所有成果。

因此可以说VDSL2融合了ADSL2+，但同时有比ADSL2+多了以下优势：
1.平台兼容性更强：兼容VDSL标准下的终端设备，兼容ADSL2+标准支持的终端设备；
2.极大的扩展了近距离接入情况下的接入速率：VDSL2可以提供最大双向对称
100Mbps的线路速率，ADSL2+最大下行速率24Mbps。

4. xDSL发展思路
4.1. ADSL/VDSL市场趋势
ADSL系列接入方式由于传送距离大，并采用非对称方式进行调制，因此非常适合普通家庭用户的接入，主要针对网页浏览、视频点播、FTP下载等业务。

其中ADSL标准由于接入速率较小，无法提供基于高质量实时视频、图像的业务。

ADSL2标准推出后，业界还处于观望状态时ADSL2+标准即推出，导致基于ADSL2标准接入的应用基本空白。

ADSL2+针对ADSL线路速率较小问题，扩展了近距离接入情况下的接入带宽，可以提供最大24M的下行速率，同时考虑普通家庭用户的数据流量特征，足以支撑目前流行的“三网合一(Triple Play)”义务。

同时由于ADSL2+相比ADSL在性能及部分功能上做了很大的提升，所以ADSL2+取代ADSL及ADSL2两种标准的走势已经非常明朗。

VDSL系列接入方式最初关注于提供更大带宽的接入服务，主要针对企业用户提供对称的大带宽服务，期望与ADSL接入各分天下。

但由于VDSL的长距离接入性能太差，以及标准始终没有统一，导致设备制造商、运营商都不敢大量推广VDSL，错过了与ADSL分割市场的最佳时机。

但另一方面VDSL技术在双向对称性和短距离范围内的高带宽性方面无可比拟的优势让
人们对VDSL技术始终保留了几分期待：期望VDSL技术在保留高带宽优势的情况下提高长距接入性能。

在此背景下发布的VDSL2则让业界充满了希望：VDSL2结合ADSL2＋、VDSL1的优点，较ADSL2+拓展了接入带宽，较VDSL统一了标准同时提高接入带宽；此外VDSL2宣称兼容VDSL 终端、兼容ADSL系列终端。

业界期望VDSL2发展为一种可支持多种业务应用的DSL接入技术，但我们仍然理智的看待VDSL2：
1.VDSL2标准推出时间太短，从经验看，标准还需要一个完善的阶段；
2.支持VDSL2标准的芯片厂商，还需要完成芯片的实验室阶段到产品化阶段的转变；
3.不排除ADSL系列推出新的标准，在ADSL2+基础上扩充其性能使其更强与VDSL2标
准；
4.市场应用对VDSL2的需求紧迫程度一般，技术完善加市场需要才是一项技术能够普
及应用的必然条件。

基于以上分析，我们认为现阶段市场（芯片提供商、设备制造商、电信运营商）的偏向还是侧重于ADSL2+的建设，对于VDSL2标准则保持跟进状态。

4.2. G.SHDSL市场趋势
对于G.SHDSL接入方式，由于ADSL及VDSL接入技术的快速发展，实际应用中已较少使用G.SHDSL接入方式支持宽带数据业务。

基于G.SHDSL技术特征：保证双向对称2.3M线路速率情况下可达到3Km的传输距离；以及从现有网上应用情况统计结果看，G.SHDSL接入方式主要还是大量用于对传统窄带业务的继承方面：
若基于原有窄带体系，接入设备通过提供G.SHDSL接入方式接入N*64K业务，直接进入运营网络；
若基于宽带体系，接入设备通过G.SHDSL接入方式承载ATM信元，并分别利用电路仿真技术（CES）在用户端及设备端提供E1/V35接口，实现传统窄带业务通道的中继，以此实现宽带设备接入传统窄带业务，同时还能在网改项目中保护用户的已有窄带投资。