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xDSL系統使用的線路頻段及比較

瀏覽:8199  來源:通信人在線  日期:2021-10-19

xDSL技術事實上是在利用調制技術、信道編碼技術、均衡技術、回聲抑制技術等,來不斷挖掘銅金屬電話線纜的使用頻率,從而提高其數據傳輸速率。從POTS話音頻段上限的4kHzVDSL2頻段上限的30MHz,使其頻率使用范圍提高了無數倍。

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一、xDSL系統使用頻段的比較

在我國,各種xDSL系統利用的頻譜帶寬和最大數據傳輸速率的比較詳見下表1-1

1-1:各種xDSL系統利用的頻譜帶寬的比較

在表1-1中,HDSL系統使用的線路最高頻率在1MHz以內,但其使用的是2對或3對銅線對,其它形式的DSL技術均為使用單對銅線對的情況。因此,真正具有可比性的是ADSLdmtlite)、ADSL2ADSL2+VDSL1、VDSL2等系統,關于這些DSL系統占用的頻帶比較可用圖1進一步得到說明。

1VDSLADSL占用頻帶的比較

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下表1-2以三重播放業務為例,給出了其對于帶寬的需求情況,顯然VDSL2是能夠滿足其業務帶寬需求的,支持的傳送業務類型可包括保持一定QoS質量水平的HDTV、話音和數據等三重業務,其通常的三重業務至少可實現3個電視頻道、若干個VoIP通道和快速的Internet連接訪問。

1-2:三重播放業務對于帶寬的需求情況

二、ADSL系統的頻段使用

由圖1知,對于ADSL系統,由G.992.3G.992.4標準定義的ADSL2系統,其性能比G.992.1G.992.2標準定義的初期的ADSL系統有了明顯改進,其上行頻帶從138kHz擴充到276kHz,而由G.992.5標準定義的ADSL2+系統其性能又進一步提高,頻譜增加了一倍,達到2.208MHz

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那么,依據ITU-T G.992.x系列建議書,關于ADSL1ADSL2ADSL2+系統的線路頻率具體使用計劃分別詳見下表2-1、表2-2和表2-3。

2-1ADSL1系統的頻帶劃分方式

2-2ADSL2系統的頻帶劃分方式

2-3ADSL2+系統的頻帶劃分方式

欲詳細了解ADSL系統技術要求的請進入ADSL1;ADSL2ADSL2+

三、VDSL的頻段

對于VDSL系統,VDSL的頻段劃分關系到整個VDSL系統與設備可具有的性能,其頻段的選擇關系到系統的全局安排,它還涉及到ADSL及與POTS的頻率協調。另外由于其數據速率傳輸能力較高,其線路頻譜計劃安排較為復雜。實際上,對于VDSL系統(包括VDSL1系統和VDSL2系統)的線路頻段方案,ITU-T建議書規劃了12MHz以下的頻段計劃和12MHz以上的頻段計劃兩個計劃,其中,VDSL1系統使用12MHz以下的頻段計劃,而VDSL2系統兩個計劃都使用。

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112MHz以下的頻段計劃

ITU-T制定的G.993.1建議,其對于VDSL1系統所規范的頻段劃分如圖3-1所示。從圖3-1可看出,VDSL1系統所占頻段從頻率25kHz起始,到頻率12MHz結束。下行占用DS1、DS2兩個頻段,上行占用US1、US2兩個頻段,共計4個頻段。此外,還設置了fg0~fg1頻段作為各國可靈活選用的頻段。

3-1G.993.1建議關于VDSL1系統所規范的頻段劃分方案

像許多其他ITU-T標準一樣,在G.993.1建議中也考慮了北美和歐洲兩個地區的不同要求,特別規范了A頻帶Band plan AB頻帶Band plan B兩種方案(還有個Band plan C僅適用于瑞典,這里不做介紹A頻帶方案即是北美地區提出的所謂Plan 998方案,這是北美國家和日本采用的惟一頻譜劃分方案;B頻帶方案即是歐洲地區提出的所謂的Plan 997方案,這是歐洲地區的主選方案,歐洲地區又規范了A頻帶方案為本地區的補充選用方案。兩個方案中各頻帶的分割點頻率(fgx)已標注在圖3-1中,從圖3-1可看出,Plan 998方案分配給下行方向的頻帶要多于Plan 997方案,而分配給上行方向的頻帶要少于Plan 997方案。這主要是因為北美和日本地區的系統需求傾向于非對稱性業務,而歐洲地區的業務需求則傾向于對稱業務。下表3-1給出了兩個方案規劃的數據速率需求

3-1Plan997方案與Plan998方案的數據速率需求

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2、我國關于12MHz以下的頻段計劃的規定

我國當時的標準(YD/T 1239-2002)在VDSL進行頻率劃分時,從我國的實際情況出發,既適應接入網絡總體流量的非對稱性,又考慮滿足一些對上行速率要求較高、接近對稱的業務需求。具體考慮的因素羅列于下表3-2-1中。

3-2-1VDSL頻率劃分方案的考慮因素

因此,我國僅選用了Plan 998方案,并在ITU-T規劃的Plan 998的基礎之上,將DS2US2的頻段位置對調,這樣既可保證短距離的下行高速率,又能擴大對稱或接近對稱速率的覆蓋范圍(10Mbit/s 0.4mm的線超過1000 m)。此時,我國VDSL系統12MHz以下的頻段計劃的頻率劃分方案如下表3-2-2所示,即將DS2US2的頻段位置對調后分割點頻率(fgx)的取值(YD/T 1239-2002的表C.2。

3-2-2:我國12MHz以下的頻段計劃的規定

3-2-2中分為兩種方式,其中,方式一可用下圖3-2表示,適用于VDSLADSL不在同一束電纜的應用,如果在開通VDSL業務的線對上不考慮同時開ASDN,則可選用fg0~fg1頻段。為保證VDSLADSL的頻譜兼容性避免互相干擾,我國的標準中增加為起始頻率fg10.9MHz的頻率劃分方式二,該方式適用于VDSLADSL在同一束電纜的應用。另外,為考慮當時VDSL芯片的技術現狀,標準中規定DS2為可選頻段,而US1US2可以合并使用。

3-2:我國VDSL頻段劃分方式一的圖示

從上面的數據分析可以看出,Plan 998在上行傳送10Mbit/s的傳輸距離較短(低于850m),而Plan997的下行速率由于分配的下行頻帶較少(DS1,低頻帶)而較低,因此Plan997Plan998均不適合我國,我國的頻率劃分方案應該講是綜合了Plan997Plan998的優點。

3VDSL2系統的頻段計劃:12MHz以下的頻段計劃 + 12MHz以上的頻段計劃

對于VDSL2系統由于提高了數據速率的傳輸能力,依據ITU-T建議G.993.2建議,VDSL2系統使用了12MHz以下的頻段計劃和12MHz以上的頻段計劃。所謂12MHz以上的頻段計劃是指將G.993.1規劃的頻段的最大頻率12MHz進一步向上擴展。依據G.993.2建議的VDSL2系統的頻段計劃安排,可擴展至不同的頻點,包括有17.664MHz30MHz35MHz35.328MHz,視地區計劃而不同。G.993.2建議書中,仍然按地區給出了VDSL2系統使用的頻段計劃,包括北美計劃(地區A)、歐洲計劃(地區B)、日本計劃(地區C)。

對于北美地區計劃G.993.2給出了Plan 998-30(最高頻點擴展至30 MHzPlan 998-35b(最高頻點擴展至35 MHz兩個方案,具體詳見下圖3-3。圖中給出了DSUS的劃分即分割點頻率。如果使用US0頻段,US0頻段的低端頻點f0L可以從4kHz(沒有POTS業務)到25kHz(有POTS業務);其高端頻點f0H可以是從138kHz~276kHz。

3-3:北美地區VDSL2系統頻段計劃:Plan 998-30Plan 998-35b

對于歐洲地區的頻段計劃G.993.2同樣是基于G.993.1Plan 997Plan 998計劃,但對應的方案較多,包括997E998E、998ADE三大類,每類其擴展的最大頻點又分為17.664MHz30MHz35.328MHz而不同。歐洲地區VDSL2系統頻段計劃詳見下附件3,包括DSUS的劃分、分割點頻率及使用要求等。

附件3:歐洲地區VDSL2系統頻段計劃

4、我國VDSL2系統的頻段計劃的規定

在我國通信行業標準YD/T 1996.x系列標準中規定了我國的VDSL2系統頻段計劃,它給出了對應G.993.2的北美計劃(地區A)和歐洲計劃(地區B)。

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YD/T 1996.2規定,對于北美地區計劃,我國只選用其Plan 998-30方案,即在Plan 998的基礎上擴展了12 MHz~30MHz的頻段,在該頻段內增加了DS3US3(見3-3a),并包括各分割頻點值)。同樣,如果使用US0頻段,US0頻段的低端頻點f0L可以從4kHz(沒有POTS業務)到25kHz(有POTS業務);其高端頻點f0H可以是從138kHz~276kHz。

YD/T 1996.2規定,對于歐洲地區計劃,在三大類中,我國沒有選用對應地最大頻點擴展至35.328MHz的頻率,即只選用了997E17997E30、998E17998E30、998ADE17998ADE30;同時又增加了HPE17HPE30類。具體規定要求也匯總在附件3中。

事實上,對于xDSL系統所使用的線路傳輸頻率,將會受到市話電纜傳輸系統(包括傳輸POTS信號和ISDN信號)的傳輸特性(主要包括衰減特性、串擾性能等)的制約。線路傳輸頻率范圍越寬、頻點越高,所要采用的技術(調制技術、編碼技術、噪聲/串擾抑制技術等)要求也越來越高、難度也越來越大。

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