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VDSL和以太網(wǎng)交換及以太網(wǎng)寬帶接入

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一、寬帶接入技術(shù)的發(fā)展
近年來，Internet異軍突起，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶數(shù)迅猛增長 。世界各國都在致力于發(fā)展信息網(wǎng)絡(luò)，中國也把網(wǎng)絡(luò)通信作為優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè) 。隨著中國對骨干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容，Internet用戶發(fā)展十分迅速，視頻點播（VOD）、實時遠(yuǎn)程教學(xué)等高速業(yè)務(wù)如雨后春筍般出現(xiàn)，但接入網(wǎng)卻成了Internet發(fā)展的瓶頸 。
目前，56K Modem，ISDN技術(shù)是最為成熟的接入技術(shù)，但它們都屬于窄帶接入的范疇 。寬帶接入方面，利用同軸電纜的Cable Modem技術(shù)和利用現(xiàn)有電話線的xDSL技術(shù)正在快速發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入實用階段 。由于它們具有窄帶接入不可比擬的帶寬和對多業(yè)務(wù)的支持，將成為未來幾年里接入技術(shù)的首選方案 。為了利用已經(jīng)在銅線上作出的巨大投資，全球各電話公司紛紛選用xDSL作為爭奪Internet接入市場的有力武器與Cable Modem競爭 。這使得xDSL成為當(dāng)前最熱門的技術(shù)之一，引發(fā)了大量的通信設(shè)備制造商和芯片供給商爭先恐后地生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品與市場競爭 。
與xDSL相比，寬帶接入系統(tǒng)中的另一要害產(chǎn)品－－以太網(wǎng)交換機(jī)市場競爭更加劇烈 。在包交換技術(shù)中，以太網(wǎng)交換由于具有簡單易用、發(fā)展成熟和成本低廉等優(yōu)點，再加上快速以太網(wǎng)和千兆以太網(wǎng)等新技術(shù)迅速崛起，已取代ＡＴＭ交換技術(shù)成為ＬＡＮ領(lǐng)域的贏家 。這種基于包交換的通信技術(shù)比傳統(tǒng)的時分電路交換具有數(shù)據(jù)連接永遠(yuǎn)存在、機(jī)動靈活的優(yōu)勢，并且可大量節(jié)省線路成本，非常適用于寬帶接入領(lǐng)域 。
二、VDSL 的技術(shù)特性
xDSL是指利用現(xiàn)有銅纜用戶線中的一對雙絞線來提供雙向傳輸業(yè)務(wù)的一系列技術(shù) 。目前市場份額最大的是非對稱數(shù)字用戶線（ADSL）和ADSL基礎(chǔ)上開發(fā)的甚高比特率數(shù)字用戶線（VDSL） 。
1.性能
ADSL系統(tǒng)在下行方向傳送高速數(shù)字信號，而上行方向工作在較低速率 。ADSL采用1.5Mbit/s速率時可以在0.4mm和0.5mm線徑的雙絞線上分別傳3.6km和5.5km，若采用6Mbit/s速率，傳輸距離也能達(dá)到3.6km（0.5mm線徑） 。在這樣的性能下，圖像質(zhì)量最多只能達(dá)到盒式錄像機(jī)的水平 。鑒于此，近年來人們又進(jìn)一步開發(fā)了VDSL 。按其當(dāng)前產(chǎn)品的水平，它在雙絞線上的單向速率可高達(dá)26Mbit/s，而且還可配置為對稱模式，使上下行速率均為13Mbit/s(0.5mm線徑，傳輸距離1.3km) 。由于VDSL提供了更大的帶寬，所以可以滿足更多的業(yè)務(wù)需求，包括傳送高保真音樂和高清楚度電視、多通道純MPEG2信息流，是真正的全業(yè)務(wù)接入手段 。另外，VDSL的速率與以太網(wǎng)速率非常接近，完全可以作為以太網(wǎng)的延伸，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間距離在1km以上的“大以太網(wǎng)” 。有理由相信，VDSL的應(yīng)用前景非常光明，會成為DSL技術(shù)發(fā)展的又一亮點 。
2.調(diào)制技術(shù)
VDSL之所以有更高的接入速率和抗干擾能力，主要應(yīng)歸功于采用了先進(jìn)的調(diào)制技術(shù) 。目前，關(guān)于VDSL的標(biāo)準(zhǔn)有兩種，一種支持正交幅度調(diào)制，另一種支持離散多音頻調(diào)制 。下面以前一種為例對VDSL的調(diào)制技術(shù)進(jìn)行簡要的說明 。
正交調(diào)幅是一種應(yīng)用廣泛的技術(shù)，基本方法是將數(shù)據(jù)分解成兩個半速數(shù)據(jù)流，然后再調(diào)制出兩個數(shù)據(jù)流再進(jìn)行檢測 。這種方式頻譜利用率高，設(shè)備也不太復(fù)雜，VDSL收發(fā)信機(jī)通常采用這種調(diào)制方式 。它的輸出功率譜密度一般不超過-60dBm/Hz 。
3.頻譜分配
VDSL采用頻分復(fù)用方式進(jìn)行通信，即上行和下行使用不同的頻率范圍 。通常頻譜分配如下（以QAM為例）：下行0.9-3.4MHz；上行4.0-7.75MHz 。其它常用的低頻業(yè)務(wù)，如ISDN（128，144kbit/s），普通電話POTS(8kbit/s)，甚至ADSL（1.0104Mbit/s），完全可以和VDSL同時在一對線上傳送 。一般情況下，這兩個頻帶的中心頻率和帶寬都可以調(diào)整 。這些數(shù)值與QAM的星座數(shù)（又稱狀態(tài)數(shù)）及分割因數(shù)（指每碼元所含比特數(shù)）一起，一旦由設(shè)備配置確定，就可以決定VDSL系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率 。

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