2.2 ADSL、VDSL和HDSL三种主流DSL技术

2.2.1 ADSL

ADSL技术先后经历了ADSL、ADSL2和ADSL2+的发展阶段。G.992.1和G.992.2所定义的ADSL称做第一代ADSL，G.992.3、G.992.4和G.992.5所定义的ADSL称为第二代ADSL。

G.992.1作为第一代ADSL标准，支持8Mbps与1.5Mbps的高速数据下行和上行速率，要求用户侧安装分离器，以将语音频带与数据频带分离出来并分别传送至电话交换网络或数据网络。

G.992.2标准支持用户端不需安装POTS分离器，简化了ADSL服务的安装与使用，但是以牺牲速率为代价，下行数据速率为1.536Mbps，上行速率为512kbps,，采用DMT线路编码，它实际上是全速ADSL标准的简化版本。

随着应用和技术的发展，DSL技术在接入速率、传输距离、环路检测、频谱控制、功率控制、线路损伤和RFI干扰健壮性的提高及操作维护等方面取得一系列新进展，ITU将这些研究改进纳入到G.992.3等新标准中，包括ADSL2（G.992.3）和无分离器ADSL2（G.992.4），在其基础上进一步扩展形成了ADSL2＋（G.992.5）标准。

1.mADSL系统配置

非对称数字用户线ADSL系统由局端单元、用户端单元、分离器和管理单元组成，如图2-2所示。

对于局端单元，DSLAM通过网络侧接口与不同的业务网络相连，并提供ADSL线路调制解调以及数据业务处理等功能。DSLAM的上行接口类型取决于骨干网的类型，早期主要是基于ATM接口，目前随着IP网络的大规模发展，新建设备已经过渡到采用IP上行的FE/GE接口。

上连网络包括ISP的接入点（POP）、信息提供商网络、企业网络以及地区操作中心（Regional Operation Center，ROC）。ISP的POP用于连接互联网，并提供ISP的服务；信息提供商网络包括服务器集群，用于发布信息；企业网络则与本地宽带网相连，允许职员从家中或分支机构进行远程访问；在地区操作中心由访问网络管理员管理和维护整个接入网络，并提供附加服务，如计费与认证。

ADSL用户端可以作为独立设备与CPN/CPE相连。用户驻地网（Customer Premise Network，CPN）包括用户家庭、办公室和小型企业，每一种类型的CPN都可包括一台或多台PC。当有多台PC时，它们连接在一个局域网上，利用路由器或者代理服务器作为网关与外部网络相连，也可以与家庭网关集成在一起。

网络管理系统可以以带外或者带内的方式对ADSL设备进行管理。

分离器用来隔离POTS/ISDN频带信号和ADSL频带信号，使得在同一双线对上可以同时传输窄带业务和ADSL宽带数据业务，相互间不受影响。

2.ADSL2/ADSL2+新特性的扩展

第二代ADSL较第一代ADSL主要在下述几个方面进行了重要的改进。

（1）传输性能和距离的提高

第一代ADSL下行速率至少为6Mbps，上行速率至少为640kbps，而ADSL2标准至少应支持下行8Mbps、上行800kbps的速率。ADSL2+在ADSL2的基础上，扩大下行频段带宽，将ADSL的频带范围从1.104MHz扩展到了2.208MHz，子信道个数由255提升到512个，ADSL2+在1km距离下的最大下行速率可以达到24Mbps。若采用ADSL2 Annex J或者Annex M，上行速率也可以提高到3.5Mbps。

在ADSL2和ADSL2+标准内，分别有一些用于各地区某些应用的附件或规范集，每一个附件（A-L）都规定了子载波及它们各自用于上行和下行的发送功率。ADSL2标准针对长距离应用，增加了Annex L，又称为距离延伸的ADSL2（READSL），READSL是ADSL2提高传输距离的最重要技术，它对ADSL2和ADSL2+都有一个增强的规范。

READSL的精髓是将ADSL的发送功率谱密度模板针对长距离应用进行了优化。由于在长距离情况下，高频段衰减很大，信道的承载能力很差，根据信息论（Water Pool）原理，信道的发送功率分配原则是质量好的信道分配的发送能量大，质量差的信道分配的能量小，这样信道的熵最大。READSL根据该原理，对ADSL的发送功率分配进行优化，它增加了一个新的功率频谱密度图，将属于高频段的一部分子信道关闭，将低频段的发送功率谱密度提高，并且发送总功率保持不变，比原有的ADSL技术在环路距离上可以扩展约0.6km，能在传统的电话环境中提高上行速率，并且不会对传统ADSL和其他业务产生严重串扰。

READSL的性能提高是体现在中长距离情况下，在短距离条件下，由于高频段子信道不可用，性能会比ADSL2 Annex A要差，因此，READSL的设置只是用于用户线中存在的一定比例的长距离线路。

在应用中，READSL模式及相应PSD模板的选择可以手工设置，也可以在ADSL收发器初试化阶段根据线路的情况自动选择，这种方式比较简单。

如图2-3所示，RE-ADSL2比ADSL的服务半径提高了600m。用户要想得到512kbps的ADSL服务，与电信交换设备的距离不能超过6km，而根据RE-ADSL2标准，可以让用户与电信交换设备的距离提高到6.15～6.6km。对于低速传播的宽带，如256～384kbps的用户，与电信交换设备的距离可以达到7.5km。

（2）稳定性的提高

具体包括以下几个方面。

① 编码结构：

ADSL2/ADSL2+增加了格栅编码必选和优化的RS编码结构，可以获得更高的编码增益，支持1bit编码，能够将很多信噪比低、达不到承载2bit要求的子带利用起来。

② 参数化配置开销通道：

在参数化配置开销通道方面，在G.992.1中，DSL帧的开销固定，在ADSL2标准中，开销可配置，在初始化阶段决定，从而降低了系统开销，帧开销为4～32kbps。

③ 接收端决定载波排序：

在G.992.1中，发送端根据比特分配数进行子信道排序，在G.992.3中规定由接收端根据线路情况决定载波排序，更加增强了线路的抗干扰能力。

④ 导频和初始化子信道浮动：

在第一代ADSL标准中，导频子信道（Annex A中为No.64）和用于初始化的子信道都是固定的，造成在实际应用中即使线路其他的子信道条件比较好，但当有特定干扰（桥接抽头或RFI干扰）时，也会使ADSL链路无法激活。在ADSL2标准中，在初始化阶段，增加了信道发现阶段，导频和初始化信道位置可变，增强了ADSL的抗干扰能力。

⑤ 在线重配置能力：

在线重配置能力，包括以下几种。

●DRR（Dynamic Rate Repartitioning）——线路总速率不变，调整各延时路径间的速率分配；

●SRA（Seamless Rate Adaptation）——延时路径速率变化，根据线路质量的变化调整延时路径的比特分配和增益分配，线路总速率变化；

●BS（Bit-swapping）——总速率和各延时路径的速率不变，根据线路质量的变化调整延时路径子信道间的比特分配和增益分配。

通过在线重配置，可以使DSL根据线路情况动态调整速率，但保持DSL链路不断。

⑥ INP技术：

INP技术使线路增加了对突发噪声的抗干扰能力。它通过交织及RS纠错编码实现，这在视频应用上是一个关键的特性，INP定义了在Interleaved信道情况下可以纠错的DSL Symbol的数目，一个Symbol等于250μs，所以一个INP可纠错250μs的连续干扰。INP越大，信道的抗干扰性越强。

INP的实际值与Interleave Delay和速率值有密切关系，在按需求配置MinINP时，INP优先，速率其次；在按INP Auto配置时，速率优先，INP其次。

（3）功率控制的改进

提供了功率管理功能，用于降低运行功耗，主要体现在以下几个方面。

① 降低发送功率：

通过降低发送功率，削减超过要求的噪声容限，在保证运行稳定的前提下降低无用的功率消耗。

② 具备Power Cut Back功能：

ADSL2/ADSL+的CO和CPE都具备Power Cut Back功能，范围为0～40dB，配合上一条，可以有效降低正常运行时的发送功率（ADSL只有CO才有，而且最大只有12dB）。

③ 支持L0、L2和L3模式：

●L0为稳态情况下的发送功率。

●L2为低功耗模式——L2模式能够通过局端发送单元，依照ADSL链路上的流量快速进入或退出低功耗模式来降低发送功率，而用户感觉不到。

●L3为空闲模式——L3空闲模式能够使链路在相当长的时间未被使用情况下通过局端（ATU-C）和远端（ATU-R）发送单元进入睡眠或待机模式，从而进一步降低功率。如果从L3恢复到L0模式，启动3s快速初始化，则可快速进入。

支持两种电源管理模式（L2低功耗模式和L3低功耗模式），使收发器在数据速率低或无数据传送时进入休眠状态，可以大大降低功耗，减少局端设备的发热量，有助于解决目前由于包月制用户长时间在线导致的局端设备功耗过大的问题。

（4）线路诊断能力提升

增加了对线路诊断功能的规范，可提供实时在线监测功能，降低运维成本。主要体现在：

●OAM提供更详细的线路性能参数；

●增加了线路诊断模式，支持线路双端测试（DELT）。

双端测试用于开通后测试，精度高，可以用于局方的开通后例测，即对网上用户线路的情况进行定期测试，及时掌握线路情况信息，为下一步的业务部署提供数据分析，也可以用于线路排障测试。只有第二代的ADSL支持DELT，结合SELT测试功能，该技术可以作为新部署ADSL设备宽带运维线路测试的一种低端解决方案。

（5）业务范围的拓宽

业务范围的拓宽主要包括：

① ADSL（AnnexI/J）和Annex M拓宽对称业务的应用。

●具有与ADSL over POTS（Annex A）兼容频谱的全数字模式Annex I。此时该线路上没有POTS业务，因此ADSL2上行使用频谱为3～138kHz，子带数31个，相应的上行带宽也有所增加，超过1Mbps ；

●具有与ADSL over ISDN（Annex B）兼容频谱的全数字模式Annex J。此时线路上没有ISDN业务，上行频带扩展为3～276kHz，最多支持64个上行子带，最高上行速率达到2.3Mbps；

●上行带宽扩展的ADSL over POTS（Annex M）。上行子带从6开始，根据不同的带宽要求，截止子带分别为32、36、40，44，…，63，同时总发送功率保持不变，这样能获得3Mbps的上行速率，下行有OverLap 与NonoverLap之分，同Annex B。随着视频交互和监控业务需求的增长，Annex M的应用前景更好。

② 传输模式增加了PTM模式。

传输模式在ATM和STM模式基础上，又增加了PTM模式（分组传送模式），在这一模式下，数据包直接封装在HDLC帧格式内，能够更高效率地传送日益增长的数据业务。

③ 支持Channelized Voice over XDSL。

ADSL的承载通道可作为语音PCM DS0码流的透明传输通道，这样ADSL线路上除提供传统电话外，可以同时提供其他语音和数据服务。受上行通道速率的限制，CVODSL最多支持提供4个DS0业务码流，控制消息通过一个32kbps的通道传送。

④ 支持多对DSL捆绑。

ADSL多线对捆绑技术采用IMA协议，一些应用特性包括：支持动态绑定和去绑定；支持被绑定用户线间的速率不一致（可以到4∶1，如有两条线路，一条下行为2Mbps，另一条下行为512kbps）；支持用户板端口间的任意绑定。运营商采用该技术可以为用户提供更高的下行速率，将高带宽业务服务的用户群拓宽，同时采用该技术也可以使远距离的用户服务质量提升。

（6）无分离器ADSL2的改进

无分离器ADSL2（G.992.4）是对G.lite（G.992.2）的增强，主要包括两大方面：一是与G.992.4相似的ADSL性能功能上的改进，如增加了全数字模式等；二是与无分离器特性相关的改进，如包含快速重训练的激活过程和自适应长度快速启动等。从实际应用情况来看，无分离器的应用很少。

3.ADSL技术的应用

（1）ADSL接入的目标市场

目前，ADSL主要作为固定网络运营商的宽带接入手段，认证计费以PPPoE方式为主，这种方式既延续了传统的拨号上网的认证方式，同时也满足了电信运营商进行统一用户管理的需求，可以支持用户时长计费和用户流量计费。

ADSL技术的优点是可直接利用现有的用户电话线路资源，无须另外敷设用户线缆，这样可以大幅度节省建网投资，且部署速度快。这对于已经大量铺设铜缆、拥有百万以上普通电话用户的传统本地网运营商来说，开展ADSL接入业务是非常理想的选择。

ADSL的网络呈星状结构，每用户线路是各用户专有的，因此其带宽也是各用户独享的，用户的速率和带宽不会因为其他用户接入而发生改变。除了提供高速上网业务外，还特别适合需要恒定速率和带宽的业务应用，例如，高速数据下载和视频服务等；ADSL用户间的信息是互相隔离的，用户的安全性可以得到保证。

ADSL的双向速率不对称性，符合互联网接入业务用户“下载内容多，上传内容少”的业务特性，因而它非常适合双向速率不对称性的应用，如高速上网和视频服务等。

总之，由于铜线双绞线在城市中的覆盖率已经非常高，ADSL业务的目标市场可以面向所有期望上网的固定电话用户，目标客户群数量庞大。

（2）ADSL开通线路要求

ADSL技术利用现有的铜缆线传输高速数据、语音和图像，给运营商带来很大的好处，但同时也面临多方面挑战。最大的问题是由于目前双绞铜线的规格、长度和状态比较复杂，在开通前需要确认线路状况以判定某一特定的线路是否具备支持各种DSL传输的能力，例如，环路长度、插入损耗、线路上是否有加感线圈和桥接插头、串扰和背景噪声等参数。

由于现有的用户电话线路有相当部分不能满足ADSL传输的要求，为保证快速有效地开通ADSL，需要在开通前对用户线路质量进行测量，选出合适的线路。线路质量评估的指标主要包括以下几点。

① 线路长度：

各种DSL技术都利用了双绞铜线上的高频特性，如ISDN线路需要频宽40kHz，HDSL要求192kHz，而ADSL为1.1MHz。铜线越长，高频衰减越大。能应用ADSL传输的线路最长典型值为4～6km，实际的最大可接入长度根据铜线规格及线路条件而定。一般来说，0.4mm线径的铜线典型值为4～5km，0.5mm线径的铜线典型值为5～6km，0.3mm线径的铜线典型值为3km。

② 桥接抽头：

所谓桥接抽头是跨接在双绞线上的未用的支路线路。靠近ADSL Modem附近的桥接抽头上的反射信号具有一定的功率，可能会抵消从远端传来的有用信号脉冲。ADSL要求环路上桥接抽头的总长度小于800m，单个桥接抽头小于650m，靠近两端Modem的桥接抽头对传输影响最显著，应特别注意。

③ 加感线圈：

当用户环路只用于普通电话业务时，如果用户线路过长，为了保持在3kHz的语音频带内线路频谱的平坦度，工程上往往会接上一个或多个加感线圈。这些加感线圈会加剧高频带信号的衰减，因此在开通ADSL业务时，需要将之前加入的加感线圈去除。

④ 串挠和背景噪声：

串扰和背景噪声会拉低用户线路的信噪比，这会降低ADSL的线路数据传输效率。串扰和背景噪声来于同一线束内其他用户线路传输的数字信号，尤其是近端串挠，主要原因可能是屏蔽不好、信号功率过强或线路不平衡；同时，60Hz电力线或无线电的感应电压也会影响线路的信噪比。

⑤ 线路衰减特性：

由于ADSL使用了从20kHz～1.1MHz的频谱，因此，必须清楚这段频谱上信号衰减是否满足要求，ANSI T1.413给出了对各种CSA环路插入损耗的要求。

⑥ 隔离电阻测量：

双绞铜线的两个线头在远端开路的情况下，可测出它们之间的电阻及它们分别与地的电阻，如果电阻过小，表明铜线有短路或接地，用仪表可以定位短路和接地发生的位置。

2.2.2 VDSL

1.VDSL概述

甚高速数字用户环路VDSL是一种在普通的短距离电话铜线上高速传输数据的技术，它将传输带宽大幅度地扩展，在300m距离内提供最高达到52Mbps的速率，是xDSL技术中速率最高的一种，它的数据传输速率超过ADSL和Cable Modem，可大大提高互联网业务的接入速度，提供本地不同区域网络之间的快速连接，尤其是适应于在传统铜缆区域大规模开展视频业务时的应用场合。

2.VDSL功能参考模型

VDSL的系统参考模型如图2-4所示。

该模型是适用于局端设备与用户端设备之间点对点的传输方式。VDSL局端设备与用户端设备之间通过普通电话铜缆（U1C与U1R参考点之间）进行点对点传输。分离器中的HPF是高通滤波器，允许高频带信号通过，LPF是低通滤波器，允许过低频带信号（主要是语音信号）通过。分离器将同一对电话铜缆上传输的VDSL业务与窄带业务（或ADSL）相分离。VTU-O是VDSL的局端收发器，产生下行信号，VTU-R是用户端收发器，产生上行信号。VDSL系统物理媒质主要是普通电话双绞线。

3.VDSL关键技术

（1）VDSL频段划分

VDSL使用的频谱最高达12MHz，被分割为若干下行（DS）和上行（US）频带，国际上常用的频段划分方式主要有两种：Plan997和Plan998。国内CCSA于2002年年底参考ITU标准，调整了VDSL频带的划分方式，在Plan998的基础上，将DS2与US2的频段位置互相对调，这样可以保证在短距离时下行的高速率，同时也扩大了对称速率的覆盖范围。图2-5为我国VDSL频段划分方式之一，如果在同一线对上有ADSL业务共存，DS1可从0.9MHz开始。

在一对铜质双绞电话线上，VDSL的传输距离严格地受到近端干扰和远端干扰的限制。理论上，传输速率与传输距离具有如表2-1所示的关系。如果传输速率要求在50Mbps左右，传输距离只能在几百米范围以内，因此VDSL适于短距离如光纤到楼后的接入环境。

表2-1 VDSL的有效传输距离及传输速率

VDSL的传送模式包括ATM、PTM（分组传送模式）和STM（同步传送模式），其中，ATM和PTM比较常见，尤其是VDSL上承载以太网的EoVDSL技术将以太网的简单、低成本、易扩展特点与VDSL的较高传输速率、较长传输距离相结合，具有一定的优势，目前的VDSL设备多数是采用以太网协议作为通信协议，部分VDSL设备支持ATM协议。

（2）传输环境

VDSL由于其传输距离通常都小于1.5km，因而具有较大的传输带宽。对24AWG，长度为4500ft（1.35km）、3000ft（900m）和1500ft（450m）的数字用户环路，其70dB衰减带宽分别达到6.25MHz、14MHz和30MHz以上。图2-6为24线规的用户环路传输衰减图。

4.VDSL2的扩展

VDSL2即甚高速数字用户线二代标准ITU-TG.998.2，是对第一代VDSL标准G.993.1的增强，其目标是在双绞线上支持传输200Mbps的双向数据速率能力。VDSL2规定了离散多音频（DMT）调制调制技术，使用30MHz的频谱，收发信机在短距离环路上提供可靠的高速率传输能力。增加了US0频带以及训练回波抵消器和时域均衡器（TEQs）等措施，使得VDSL2能够在长达2500m的26AWG号线（0.4mm）的环路上可靠地进行工作。

（1）VDSL2频谱和功率谱

VDSL2中定义了3个频率分配计划的Annex，分别对应于北美、欧洲和日本等不同地区的需求。VDSL2确定DMT为唯一的调制方式，解决了之前VDSL两种调制方式并存所带来的兼容问题，为各厂家设备之间的互连互通铺平了道路。VDSL2通过扩展频谱，改善发射功率谱密度，支持更高的传输速率和更长的传输距离，来满足将来用户对高带宽的需求。图2-7是一个VDSL2带宽在不同距离下实测的结果图。

（2）DSL收发器握手过程

ITU-TG.994.1定义了DSL收发器的握手过程。主要定义了在设备操作模式需要自动建立和选择时，DSL局端和用户端设备之间如何交互信号与信息的过程。

ITU-T994.1描述的基本原则如下：

●适用于本地金属环路；

●提供在DSL设备之间交互能力信息以确定操作模式的机制；

●是DSL设备在线路各端选择操作模式或者请求对端选择对应的模式；

●在DSL设备之间交互非标信息；

●提供交互和请求服务及应用的相关信息；

●支持全双工和半双工传输模式；

●支持多线对操作；

●支持DSL线路远端xTU-R发起通用操作模式的请求；

●支持重传机制。

（3）PTM模式的多线对绑定

ITU-TG.998.2标准规定了PTM模式下DSL多线对绑定的参考模型、体系构架、实现方式、管理要求和初始化过程等，由于VDSL2技术常用的传输模式是PTM模式，所以此标准为VDSL2常用标准。相对应的G.998.1定义了ATM模式的多线对绑定，G.998.3定义了TDM模式的多线对绑定。通过对DSL线对两端的实体进行配置，多个线对可以组成一组，在这一组线对上传输数据与在一对线对上传输数据，其层数据（ATM或以太网）的处理是相同的，通过多线对绑定，提高了单个实体的数据传输带宽。

（4）管理消息

ITU-TG.997.1定义了ADSL和VDSL2传输系统基于使用G.992.X和G.993.2中指示比特和EOC消息的物理层管理，定义了网络网元配置、故障和性能管理等管理内容。例如，性能管理的信号丢失秒数和不可用秒数、配置管理中的PSD模板配置对象及电源管理配置对象等。在G.997.1中一般只定义相关管理对象的管理内容和单位等信息，而不关心完整的管理模型及对象的管理协议相关的数据对象。

（5）在线重配置

在线重新配置使得能够在不中断业务和不产生误码的前提下改变PMD线路配置参数，以动态适应线路的情况。动态速率重分配调整子信道的比特分配数和增益因子，在不改变总速率情况下，可能会调整改变各延时路径的速率。目前G.993.2中已定义了通过在线重配置可实现比特交换（BS）、无缝速率自适应（SRA）、动态速率重分配（DRR）和紧急速率下调（SOS）4种增强功能，并且具有可扩充性的可能。

（6）功率谱管理

对于上行功率削减（UPBO），在VDSL2设备部署时，各个用户到局端设备的距离会有所不同，其中距离局端较近的用户上行信号到达局端衰减小、信号强，而对邻近线路的远端串扰也会比较大；距离局端设备较远用户的上行信号到达局端衰减大、信号弱，而比较容易受到其他线路的远端串扰。UPBO就是保护距离较远用户受到距离较近用户远端串扰的一种技术。简单地说，UPBO就是对距离较近、到达局端信号较强的用户上行功率谱模板进行功率消减，使各个用户的上行功率谱到达局端时保持一致，这样就可以避免较强线路信号对较弱线路信号造成严重干扰。

（7）自定义功率谱模板

VDSL2技术中功率谱模板可以在标准允许的峰值范围内自定义。通过定义一系列的参考点，定义功率谱模板的模型。每个参考点包含一个频谱索引和一个PSD的峰值。下行模板的参考点可以最多定义32个，上行定义16个，并可以通过Profile定义到端口。

（8）增强INP

脉冲噪声保护（Impulse Noise Protection，INP）功能可以有效地消除外部干扰源产生的短噪声，INP在视频应用上是一个关键的特性，INP定义了在Interleaved信道情况下可以纠错的DSL Symbols的数目，INP越大，信道的抗扰性越强。根据研究，，对于67%的常见噪声可以纠错；，对于92%的常见噪声可以纠错。VDSL2标准中定义系统应支持的最大INP值为16。

（9）虚拟噪声

为了提高数据传送的稳定性，VDSL2中采用了虚拟噪声技术，该技术是根据对以往的串音干扰进行统计，得到一个预设的虚拟噪声模板，收发器根据此噪声模板进行训练，为不同的子载波设置相应大小的噪声容限，对那些预期会出现很大串音干扰的子载波留有较大的噪声容限，这样对于每个子载波，只要设置了合适的虚拟噪声，就可以保证数据传送的稳定性。

（10）扩展US0

通过扩展US0频段，可以使VDSL2支持长距离接入，其长距接入性能将与ADSL相当。US0的起始频点在4～25kHz之间变化，取决于是否有POTS（传统语音业务），中止频点在138～276kHz之间变化，还取决于是否上行需要更高的速率。

（11）双端测试

双端测试为运维提供了比较完整的线路宽带参数，维护人员可以通过DELT测试，对VDSL2线路的情况进行定期的收集分析，了解线路的质量情况和变化，为运营商的业务部署提供分析数据。另外，DELT测试是线路排障的一个有力工具，在一些情况下，线路在CO与CPE能够进行训练，即使不能运行到激活状态，也能通过专门的线路测试流程获得线路的参数，DELT测试需要VDSL2局端设备和用户端配合进行。通过双端测试可以获得如表2-2所示的数据。

表2-2 双端测试信息表

（12）ADSL兼容性

VDSL2技术采用了与ADSL相同的DMT编码技术，同时其成帧、交织及栅格编码等都借鉴了ADSL技术，所以VDSL2技术可以很好地兼容ADSL终端。这种兼容性为接入技术向VDSL2方向更新换代提供了平滑演进的可能。在应用过程中，对于部分已经使用ADSL接入技术的用户终端，如果想减少投资可以逐步替换，通过替换局端设备为VDSL2设备实现用户接入，在这种情况下，同一VDSL2局端设备的部分端口连接的是VDSL2终端，而另一部分端口连接的是原ADSL终端，在运营商投资逐步回收以及客户业务需求带宽提升的情况下可以将用户端设备逐步替换成VDSL2设备。

5.VDSL与VDSL2的应用

（1）VDSL接入的目标市场

VDSL的目标是提供全业务的宽带接入，包括音频、视频和数据的高速传输，它代表了宽带接入技术“全IP”的发展方向。在市场方面，VDSL技术适合于在用户相对密集、铜缆距离较短的地区部署，不需要对线路设施进行大的改造，即可以提供双向对称的高速接入带宽，因此非常适合于传统楼宇的宽带提速应用场景。

在技术方面，VDSL以其高带宽和配置灵活性成为重要的宽带接入技术，并且由于与以太网技术很好结合，不仅统一了网络接入接口，减少了适配层次，而且与现有其他技术，如POTS、ADSL和ISDN等兼容，从而最大限度地保护了运营商已有投资。

（2）VDSL/VDSL2的应用

VDSL的应用主要可分为以下两类。

●短距离高速非对称业务：例如，在300m以内，VDSL下行传输速率可达到26Mbps以上，适用于视频传输；

●中距离对称或接近对称业务：例如，在1km左右，对称传输速率可达10Mbps，适用于数据专线等业务。

VDSL2应用分为短距离、中距离和长距离3种情况。

●短距离：因为距离比较短，所以在线路上30MHz是可用的，此时速率可以达到上、下行对称100Mbps。

●中距离：线路上30MHz不可用，12MHz可用，可以采用Trellis（编码）和Viterbi（译码）算法及通用卷积交织技术提高系统的抗误码的能力。

●长距离：可用的频段与ADSL相当，此时的性能和ADSL相当。系统采用Trellis（编码）和Viterbi（译码）算法及回波消除技术可提高系统的性能。

VDSL2在短距离内（一般小于1.5km）上、下行速率优势非常明显，特别是上行速率要远高于ADSL2＋，因此，VDSL2适用于短距离、对带宽需求高和交互性强的业务。

此外，由于VDSL2与ADSL2+频谱兼容，并能与ADSL2+互通，使得在短距离条件下可利用VDSL2支持高带宽传输，而超过一定传输距离后，可直接切换到ADSL2+的模式下工作，实现中远距离的传输，确保ADSL2＋向VDSL2的过渡。

VDSL技术完全可以提供传统的xDSL的所有通用业务。

●高速数据接入业务功能：用户可以快速地浏览互联网上的信息，收发电子邮件，上传和下载文件。

●视频点播业务功能：用户可以在线收看影视，收听音乐，同时还可以进行交互式的在线游戏点播。

●家庭办公业务功能：用户可以高速接入公司内部网络，查阅公司信息，参加公司内部会议，完成工作。

●远程业务功能：用户可以通过网络接收异地实时教学，医院可以通过网络完成异地医疗会诊，用户也可以通过网络完成购物等。

随着FTTB/C建设模式的发展，将VDSL2与xPON技术相结合的MDU设备，放置在更靠近用户的位置，使得这种应用模式更能发挥VDSL2的优势，是目前宽带接入的发展方向之一。

2.2.3 HDSL

1.HDSL概述

1988年，贝尔实验室发明了高比特数字用户线（HDSL），采用高速自适应数字滤波技术及2B1Q码或CAP码的编码类型，在普通电话线（2对或者3对）上可达到T1（1.54Mbps）或E1（2.048Mbps）的传输速率，传输误码率仅为10-10，与光纤传输的误码率相当；对于普通0.4～0.6mm线径的用户线路，传输距离可达3～6km，比传统的PCM技术要长一倍以上，如果线径更粗些，传输距离可接近10km。HDSL能满足绝大多数用户线（从用户到就近电话局）距离的应用范围，并且对其他线对的干扰小，线路无须改造，设备成本相对低廉，安装简便，易于维护与管理。

2.HDSL功能参考模型

基于T1的基本HDSL网络体系结构如图2-8所示。

HDSL传输系统在交换局端放置局端的HDSL终端设备HTU-C（HDSL Terminal Unite,Central），在用户端放置远端的HDSL终端设备HTU-R（HDSL Terminal Unite,Remote）。一般说来，CPE是带有串行接口的路由器，直接接入HTU-R上的端口。HTU代替E1使用传统的CSU和DSU，并完成几乎完全相同的功能。为了提高效率，通常将一组HTU-C多路复用构成一个数字用户线路接入DSLAM，再接入服务提供商的网络。这一做法的优点是可以让几个HTU-C的供电使用公共电源、后备电池和网管等。

3.HDSL2

HDSL2通过采用CAP编码增加了传输距离，串话干扰性能低于5dBm，在很恶劣的环境下也可以使用，而且可以工作在单线对上，降低了资源需求。在国外，传统电信公司采用HDSL2主要用于解决铜线资源缺乏地区的高带宽需求问题，而新兴通信公司对HDSL2的兴趣则主要在于节省成本。另外，HDSL2还可以与ITU-T发布的SHDSL标准兼容。

4.SHDSL

SHDSL是国际电信联盟G.991.2推荐标准，其功能覆盖了先前各种DSL及其他多种传输技术，其中包括SDSL、HDSL、HDSL2、IDSL、ISDN、T-1和E-2等。可以说，SHDSL的产生替代了传统昂贵的E1/T1租用线业务，为DSL开拓了新的应用领域。

并不是说SHDSL只能使用单线对，SHDSL标准为使用第二线对提供了一个选项，以增加传输距离或者提高传输速率。有效负载被平均分到两个线对上，对于应用来说，两个线对运行如同一个线对一样，就像一个大管道。

SHDSL在铜线对上以可变速率对称传输数据，使用一对铜线时其传输速率为192kbps～2.3Mbps，使用2对铜线时传输速率为384kbps～4.6Mbps，其应用范围覆盖了HDSL、SDSL、E1和T1以外的传统应用领域，具有以下优势。

① SHDSL支持多种业务类型。

其他DSL技术主要在TDM模式上选择传送方式，而SHDSL可以在TDM、ATM以及IP的多种传送模式下实现传输。

② SHDSL在传输距离上有明显的优势。

SHDSL是迄今为止传输距离最长的DSL技术，它能极大地提高现有的传输距离，可提高15%～130%的传输距离比率。该技术在提高传输距离方面的优势，是指两线的SHDSL模式与4线的HDSL相比较。HDSL的传输带宽是2Mbps并且是固定不变的，不管用户的实际传输速率是多少。SHDSL是自适应的，可以在不同的传输带宽之间进行调整，随着传输速率的不同，实现的传输距离也不同。以两线SHDSL和4线的HDSL相比较，如果是在2Mbps传输速率下，前者将比后者延长15%的传输距离，在低速率传输情况下，最大可延长130%的传输距离。因此，SHDSL的一个显著优势是随着带宽的不同，传输距离也可以进行相应调整。

SHDSL是目前唯一的使不同厂家在同样的标准下真正实现兼容的技术。

5.三种HDSL技术的比较

HDSL、HDSL2和SHDSL协议标准的异同见表2-3所示。

表2-3 3种HDSL特性对比表

6.HDSL的应用

由于HDSL技术利用现有的双绞线，加之具有速率高及传输距离远的优势，因此可广泛地应用于企业单位、机关事业单位、政府部门和学校团体等远距离数字信号传输的需要。主要包括两个或多个LAN（局域网）的互连、LAN与WAN（广域网）的连接、蜂窝移动通信系统中移动交换机与基站之间的连接，用户小交换机（PBX）与局用交换机的连接及ISDN基群接入等。

SHDSL技术对于线路要求与其他DSL技术差不多，甚至可能更优一些。在网络要求上不需要很大的投入，只需增加SHDSL模块，就可以带来更丰富的接入方式。其应用主要在以下3个方面。

① 在传统的租用线市场：由于相比以前的MODEM，SHDSL有更长的传送距离、更低的成本以及基于标准的不同厂家的互通，因而具有更广泛的应用基础；

② 在传统ATM专线市场：由于国内很多省之前建有ATM骨干网，但是实际应用情况并不好，很多ATM资源没有得到很好的利用，采用SHDSL可以提供ATM接入，从而给现有的专线用户提供更好的服务质量；

③ 在IP领域有很多光纤城域网的应用场景中：光纤的辐射未达到用户末梢端，SHDSL可以帮助现有城域网在铜线基础上扩展用户接入。