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华为 Faster Vectoring 解决方案技术白皮书

MA5600T P2P技术白皮书 V1 - Huawei...7 1.2 Vectoring技术原理及标准化 根据通信原理,接收信号Yn是发送信号Xn与信道传输函数Hnn的乘积。为简单起见,这里先以

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  • 华为 Faster Vectoring

    解决方案技术白皮书

  • 2

    华为 Faser Vectoring 解决方案技术白皮书

    前 言 .................................................................. 4

    1 Vectoring 的起源 ...................................................... 5

    1.1 Vectoring 的起源 .............................................................. 5

    1.2 Vectoring 技术原理及标准化 .................................................... 7

    1.3 Vectoring 的应用前景 .......................................................... 8

    2 Vectoring 的产品化.................................................... 10

    2.1 Vectoring 产品化的主要挑战 ................................................... 10

    2.2 Vectoring 产品化思路 ......................................................... 11

    2.3 Vectoring 产品化实践 ......................................................... 12

    3 Vectoring 的应用和部署 ................................................ 13

    3.1 Vectoring 对应用场景的适应性 ................................................. 13

    3.2 良好的 QoE 保障 .............................................................. 14

    3.3 完善的方案配套 .............................................................. 15

    4 华为的 Faster Vectoring 解决方案 ...................................... 18

    4.1 华为对 Vectoring 的贡献和创新 ................................................ 18

    4.2 华为的 Faster Vectoring 解决方案 ............................................. 18

    5 更快、更强的铜线接入 ................................................. 20

    6 总结 ................................................................. 22

    附录 A:缩略语 ......................................................... 23

    附录 B:参考文献 ....................................................... 25

  • 3

    插图目录

    图 1-1 近端串扰和远端串扰 ......................................................... 5

    图 1-2 频谱管理技术的发展历程 ..................................................... 6

    图 1-3 Vectoring 技术原理 ......................................................... 7

    图 1-4 Vectoring 的 VDSL2性能提升潜力 ............................................. 8

    图 1-5 Vectoring 典型应用场景 ..................................................... 9

    图 2-1 Vectoring 系统参考模型(参考 ITU-T G.993.5) ............................... 10

    图 2-2 典型的 Vectoring 产品架构 .................................................. 11

    图 2-3 Vectoring 产品实验室测试和现网验证结果 .................................... 12

    图 3-1 典型的 Vectoring 解决方案配套 .............................................. 16

    图 4-1 华为 Faster Vectoring 产品与解决方案 ....................................... 19

    图 5-1 铜线接入技术发展历程及方向 ................................................ 20

  • 4

    前 言

    自 20世纪 90年代诞生以来,DSL迅速发展成为应用最广泛、最成功的固定宽带接入技术,全

    球部署超过 3亿线。同时,DSL技术不断突破和完善,支撑业务从最初的纯数据传输扩展到了高速

    Internet、IPTV、VoIP、专线接入、移动承载、远程供电等多重播放(Multi-Play)业务。

    随着“最后一公里”接入带宽需求的急剧上升,DSL“距离和带宽”的矛盾日渐显现;IPTV、

    移动承载等新兴业务对 DSL的稳定性、可靠性也提出了更高的要求。双绞铜线之间的串扰,已经成

    为影响 DSL速率、稳定性、可靠性的最大因素。Vectoring 技术应运而生,通过对串扰信息的探测、

    补偿、抵消等方式,可以实现近似“无噪环境”的 DSL最佳性能,充分挖掘铜线接入的潜能,满足

    运营商“平滑演进、综合成本低、快速上市、可管可控”等关键诉求。

    本文试从 Vectoring的起源、技术原理及标准化、产品化实现、实际应用和部署、下一步演进

    趋势等角度出发,全面探讨 Vectoring课题。本文也介绍了华为公司在 Vectoring领域的贡献,以

    及端到端的产品与解决方案。

  • 5

    1 Vectoring 的起源 1.1 Vectoring 的起源

    当前,“平滑演进、综合成本低、快速上市、可管可控”是宽带接入网建设的主要目标。基于

    此,接入网出现了“光进铜退”的建设热潮,光纤不断下移,铜线不断缩短,FTTN、FTTC、FTTB、

    FTTH等各种FTTx组网场景应运而生。因其在短距离的带宽优势(理想应用环境下可达100 Mbps),

    VDSL2成为当前“最后一段”铜线的主流接入方式。但由于VDSL2使用的频段较高,线间串扰的问题

    比较突出。与单线对VDSL2接入时的带宽相比,多线对VDSL2接入时的每线对带宽下降非常明显,串

    扰问题成为限制VDSL2性能的主要因素。

    DSL串扰分为近端串扰(NEXT:Near-end Crosstalk)和远端串扰(FEXT:Far-end Crosstalk),

    如下图所示。NEXT是干扰线对的发送信号从干扰线对出发,耦合到被干扰线对,然后传送到被干扰

    线对的“近端”接收端。FEXT则是干扰线对的发送信号从干扰线对出发,耦合到被干扰线对后,继

    续沿着被干扰线对传播,直到被干扰线对的“远端”接收端。对DSL而言,通俗地理解,NEXT是不

    同线对的上行信号和下行信号之间的干扰,FEXT则是不同线对的上行信号之间、或者不同线对的下

    行信号之间的干扰。

    图1-1 近端串扰和远端串扰

    由于VDSL2系统采用频分复用(FDM)方式,干扰线对的发送信号与被干扰线对的接收信号使用

    的频段是不同的,因此NEXT的影响可通过滤波器消除或大大降低。但是,来自干扰线对的FEXT信号

    与被干扰线对的正常接收信号的频率是相同的,FEXT无法通过滤波器消除,同时VDSL2传输距离较

    短(一般不大于1公里),使用的频段较高(最高可达30 MHz),导致VDSL2的FEXT较其他DSL技术

  • 6

    更为严重,因此FEXT成为影响VDSL2系统性能的主要因素。FEXT会导致信噪比下降,从而降低线路

    传输速率或增大误码率甚至掉线,严重影响系统的稳定性和客户体验。

    为解决或规避FEXT的影响,DSL业界进行了长久的思考和探索,主要思路是通过调整、协调共

    存于同一捆线缆中的DSL线路的发送信号,实现DSL性能、稳定性的平衡。相关技术被统称为动态频

    谱管理(DSM:Dynamic Spectrum Management),从技术发展历程来看,可分为下图所示的Level 0~

    Level 3几个阶段。其中,Level 0~Level 2阶段,通过对单线对或者多线对的DSL发送信号频谱进

    行管理,可以部分降低FEXT的影响,改善DSL性能和网络稳定性,但还无法做到完全消除FEXT的影

    响。

    图1-2 频谱管理技术的发展历程

    为更彻底地从根本上消除FEXT对VDSL2的影响,ITU-T组织推出了Vectoring技术标准,亦即DSM

    Level 3阶段。Vectoring通过矢量化的方法,针对性地解决VDSL2 线路中的FEXT,提升多线对VDSL2

    线路的性能。一条VDSL线路受到的串扰是来自整捆线缆中其它所有线路的集合,是个矢量信息。

    Vectoring处理系统根据收集到的这些矢量信息进行矩阵运算,输出矢量化的串扰抵消信号,

    Vectoring(矢量化)的名称由此而来。

  • 7

    1.2 Vectoring 技术原理及标准化

    根据通信原理,接收信号Yn是发送信号Xn与信道传输函数Hnn的乘积。为简单起见,这里先以

    两条DSL线对的上行传送方向(从终端到局端)为例进行分析。如下图,无串扰的理想传输条件下,

    Yn=Hnn*Xn;考虑FEXT后,则会分别为y1和y2带来h12*x2和h21*x1的失真。

    Vectoring系统在上行方向的接收端(局端),通过FEXT解码器(Decoder)将FEXT信息提取出来,

    再从接收信号中予以去除,即可消除FEXT的影响,实现近似无串扰的理想环境下的DSL性能。同理,

    在下行方向上,通过局端和终端约定的方式,终端将FEXT信息反馈到局端,局端再通过FEXT预编码

    器(Precoder)将这些FEXT信息预编码到正常的发送信号中,这样,预编码后的信号和FEXT在传输

    过程中两相抵消,接收端即可收到近似无串扰的正确信息。

    图1-3 Vectoring技术原理

    为促进Vectoring的成熟和应用,ITU-T在2010年推出了G.993.5技术标准,并对G.993.2、

    G.994.1、G.997.1等已有标准进行了相应的修订或增补。BBF(Broadband Forum,前称DSL Forum)

    则比较关注Vectoring性能、测试、互通、运维管理等相关领域。此外,中国、北美等地可能会制

    定类似的地区性Vectoring标准或规范。

    下表总结了现有的Vectoring相关国际标准、规范。

  • 8

    标准

    组织 标准编号 标准描述

    首次

    发布

    Vectoring

    相关修订

    ITU-T

    G.993.5

    (G.vector)

    基于 VDSL2收发器的远端自串

    音消除 2010 Amd 1

    G.993.2

    (G.vdsl) 第二代 VDSL 收发器 2006

    Amd 5,

    Amd 6

    G.994.1(G.hs) DSL收发器的握手规程 1999 Amd 5,Amd

    8

    G.997.1

    (G.ploam) DSL收发器的物理层管理 1999

    Amd 1,Amd

    3,Amd 4

    BBF WT-249

    远端自串扰消除(Vectoring)

    测试 2011 -

    TR-252 issue 2 协议无关的 xDSL管理模型 - -

    1.3 Vectoring 的应用前景

    理论上说,Vectoring可以完全消除FEXT对VDSL2性能的影响,实现相同距离下速率的提升,或

    相同速率的更广覆盖。下图以下行方向的VDSL2“速率vs.距离”实测性能为例进行对比(17a profile,

    B8-11 PSD mask,0.4mm线径),可见,无噪环境下的性能相比于FEXT环境,可以提升50-90%;上

    行方向的性能对比结果与此类似。线缆越密集、放号率越高、FEXT越强烈,Vectoring的性能提升

    潜力越大。

    图1-4 Vectoring的 VDSL2性能提升潜力

  • 9

    Vectoring作为新一代的性能提升技术,与重传(G.inp)、Bonding、NTR(Network Time

    Reference)、SRA(Seamless Rate Adaption)、BS(Bit Swap)等其他已有的DSL技术,可以完

    美地兼容、结合,可灵活应用于住宅用户接入、商业用户接入、移动基站回传、远端接入站点回传

    等各种场景。

    图1-5 Vectoring 典型应用场景

  • 10

    2 Vectoring 的产品化 2.1 Vectoring 产品化的主要挑战

    Vectoring系统通过对Vectoring组内所有VDSL2线对的信号进行联合处理(下行方向联合发送,

    上行方向联合接收),来实现FEXT自串扰的消除,提升性能。

    和VDSL2系统参考模型相比,Vectoring系统增加了VCE(Vectored Control Entity)实体及与

    VTU-Os和ME之间的接口,如下图红色部分所示。在接入节点(AN,Access Node)中,ME通过ε-m

    接口管理VCE,VCE再通过ε-c-n接口管理Vectoring组中特定的VTU-O(与Vectoring线路一一对应);

    VTU-Os之间通过ε-n1-n2接口交互预编码数据。下图的参考模型,仅展示了Vectoring组中第1对线。

    图2-1 Vectoring系统参考模型(参考 ITU-T G.993.5)

    Vectoring产品化的主要挑战来自ε-n1-n2接口,对于包含N对线的Vectoring组内的任一线对,

    都需要将其预编码数据和其他的N-1对线进行交互,在Vectoring系统规模较大时,这个信息量将变

    得非常巨大。以典型的48端口Vectoring用户板为例,预编码数据的传输带宽需求高达20-30 Gbps;

  • 11

    如果接入节点包含多块Vectoring用户板,则带宽需求将高达数百Gbps,这个数字已经接近甚至超

    过了光接入设备的数据传输量。如何“高可靠、易运维”地实现这些海量数据的传输和处理,是

    Vectoring产品化的主要挑战。

    2.2 Vectoring 产品化思路

    与Vectoring系统参考模型类似,Vectoring产品在原来的DSL接入产品基础上,增加VP

    (Vectoring Process)部件及相应的接口。不同的国家/地区,不同的运营商网络,接入站点的模

    型差异很大,Vectoring产品的规格和实现思路也相应不同。如下图所示,小规格的Vectoring产品

    一般不采用独立的VP部件,而是与主控、DSL等部件集成在同一板卡中,大、中规格的Vectoring产

    品则通常采用独立的VP部件/板卡,这种集中处理架构更加高效、灵活。

    图2-2 典型的 Vectoring产品架构

    对于大、中规格的Vectoring产品,DSL板卡与VP板卡之间,存在大量的超高速互联需求,一般

    有背板总线和外部线缆两种互联方式。相比而言,背板总线互联的方式,既不用担心硬件连接可靠

    性、人为操作导致意外中断等风险,也不用考虑不同板卡配置模型的复杂互联关系、站点/机柜的

    安装空间约束等,确保Vectoring系统的“高可靠、易运维”。

    此外,Vectoring技术带来了DSL板卡用户侧接入速率的显著提升,相应地,DSL板卡的背板汇

    聚接口带宽、主控板卡的业务处理能力、网络侧接口汇聚带宽等配套的“提速”挑战也随之产生,

    需要在Vectoring产品化实现时加以综合考虑。

  • 12

    2.3 Vectoring 产品化实践

    基于深厚的技术研究和产品开发经验积累,华为在2010年三季度率先推出了单设备的小规格

    Vectoring样机,在2011年三季度率先推出了跨设备的大规模Vectoring样机。截止目前,华为已和

    全球多个大T合作,进行了深入的测试和长时间试验,典型的试验结果如下图。

    图2-3 Vectoring产品实验室测试和现网验证结果

    其他的主要验证结论还包括:

    基于局端站点的ADSL2+对基于远端站点的Vectoring性能影响较小,可以忽略;

    共存于局端或远端站点的ADSL2+对Vectoring性能影响也比较小,可以接受;

    共存于局端或远端站点的VDSL2对Vectoring性能影响很大,1条VDSL2线路带来的影响就会非常

    明显,更多的VDSL2线路可能导致Vectoring线路性能降低、误码增加、甚至掉线;

    Vectoring只能解决FEXT对VDSL2性能的影响,无法解决桥接抽头、混线、连接不良等其他线缆

    问题。

  • 13

    3 Vectoring 的应用和部署 Vectoring技术是否完美无瑕?是否已经万事俱备、只欠部署?基于目前的技术及产品成熟度,

    大范围、长时间实践经验来看,华为认为Vectoring的应用和部署还面临几大挑战:

    Vectoring对应用场景的适应性;

    良好的QoE保障;

    完善的方案配套。

    3.1 Vectoring 对应用场景的适应性

    DSL技术历经十多年的发展,现网并存了SHDSL、SHDSL.bis、ADSL、ADSL2+、VDSL1、VDSL2等

    多种传统DSL技术。Vectoring作为DSL家族的新成员,必然面临与这些传统DSL技术共存的挑战。此

    外,最终消费者的带宽需求、监管机构、运营商、设备商的不同诉求,也可能影响Vectoring的应

    用和部署。总结起来,除了“端到端就绪(E2E Ready)”的正常应用场景,Vectoring还将面临以

    下几类现网适配场景的挑战:

    第一类适配场景是单一运营商“光进铜退”。从逐步投资、平滑演进的角度出发,“光进铜退”

    的网络演进过程中,会存在较长时间的过渡期,过渡期内,基于远端站点的Vectoring将面临与基

    于局端或远端站点的SHDSL、SHDSL.bis、ADSL、ADSL2+等原有技术共存于同一线缆的场景,但这种

    场景,一般不会与基于远端站点的VDSL2共存。

    第二类适配场景是多个运营商“铜线资源共享”(Loop Unbundling),包括基于局端站点的

    铜线共享(LLU,Local Loop Unbundling)和基于远端站点的铜线共享(SLU,Sub Loop Unbundling)。

    欧洲、澳洲等国家和地区,“铜线资源共享”的监管政策比较普遍,大多数国家要求LLU,少数国

    家甚至要求SLU。SLU场景比LLU场景更加严酷,Vectoring可能面临共站点(或者共线缆)的VDSL2

    严重干扰,甚至面临共站点(或者共线缆)的不同运营商、不同设备商的Vectoring设备之间的相

    互干扰。

  • 14

    第三类适配场景是Vectoring局端与现有DSL终端对接导致的“被动共存”。即使排除了各种影

    响Vectoring部署的因素以后,在实际部署过程中,少量的现有DSL终端因为某些原因,可能无法及

    时支持Vectoring,这些线路将成为其他Vectoring线路的干扰源。如果现有终端是VDSL2类型,则

    与第二类场景类似,尤其需要注意。

    针对不同的适配挑战场景,华为提供灵活多样的处理方式选择,以适应不同国家/地区、不同

    运营商、不同的监管条件下、不同的Vectoring部署阶段的不同需求:

    对于SHDSL、SHDSL.bis、ADSL、ADSL2+等共存适配场景,Vectoring可以通过下行功率抑制(DPBO,

    Downstream Power Back-off)、频谱整形(PSD Shaping)等技术规避这些低频干扰源的影响;

    对于同一运营商的Vectoring与VDSL2共存适配场景,华为则提供“禁止共存、允许受限共存、

    完全允许共存”等多种选择,运营商可以根据不同的Vectoring部署阶段,灵活选择或调整共

    存策略;

    对于LLU/SLU监管政策导致的不同运营商之间的Vectoring与VDSL2共存适配场景,可以通过独

    立的DSM管理系统,在尽量保证业务质量的前提下,对Vectoring和VDSL2系统及线路统一协调

    管理,实现“整体性能优化”和“稳定共存”的折衷、平衡处理;

    对于LLU/SLU监管政策导致的不同运营商之间的Vectoring与Vectoring共存适配场景,华为可

    以提供跨设备的Vectoring解决方案,通过分属不同运营商的Vectoring设备之间进行协作,实

    现“整体性能优化”和“稳定共存”;值得一提的是,跨设备的Vectoring解决方案涉及设备

    之间在架构及软硬件设计上的完美配合,可见的中短期时间内,还无法在不同的设备厂家之间

    配合实现。

    对于最后这两种不同运营商之间的Vectoring与VDSL2、Vectoring与Vectoring之间的共存适配

    场景,华为更建议虚拟线路共享(VLU,Virtual Loop Unbundling)解决方案。典型的VLU方案是

    由单一运营商负责100%的线路资源管理,负责Vectoring的建设和运维,以充分实现Vectoring的

    性能提升收益;其他运营商则按需灵活租用合适的、管道化的带宽。VLU方案不仅可以实现最佳的

    Vectoring性能,也更容易保证多个运营商之间的公平、公正,降低网络建设和运维成本,保障最

    终消费者的权益。

    3.2 良好的 QoE 保障

    DSL QoE的主要影响因素包括“可用带宽、稳定性、激活时间”这几个方面,Vectoring也是如

    此。

  • 15

    影响VDSL2可用带宽的因素很多,包括FEXT自串扰、脉冲噪声、射频干扰、线路故障等。Vectoring

    消除了FEXT这个最主要的影响因素,原来“隐藏”在FEXT后面的其他次要影响因素,将更明显地“暴

    露”出来。因此,需要将Vectoring与重传(G.inp)、SRA(Seamless Rate Adaption)、BS(Bit

    Swap)、RFI(Radio Frequency Interference)Notch等其他DSL技术有机地结合起来,才能更加

    有效地提升和保障VDSL2可用带宽。

    Vectoring需要同一捆线缆(或同一Vectoring组)中所有线路始终保持信号的协作处理,如果

    某些线路状态发生意外的改变,比如终端掉电、终端故障、线缆中断、局端板卡故障、或是人为的

    误操作等导致突然的异常掉线(DSE,Disorder Shutdown Event)事件,将可能导致其他Vectoring

    线路的性能严重劣化,比如误码增加、掉线等,严重影响系统整体的稳定性。

    传统DSL线路的激活过程是各条线路相互独立的,Vectoring则需要同一捆线缆(或同一

    Vectoring组)中所有线路严格地同步和协作激活,因此Vectoring激活时间会比传统DSL更长,这

    一点在“多条线路同时激活、或者极少数恶劣线路反复激活、线缆(或者Vectoring组)包含的线

    对数量很多”等场景下更加明显。

    华为Vectoring系统内置智能的分析和处理核心,综合利用多种DSL特性,在保证可用带宽显著

    提升的同时,将Vectoring系统的稳定性、激活时间控制在与传统DSL相当的水平。

    3.3 完善的方案配套

    面临如此复杂的应用场景和QoE需求,仅有局端和终端设备支持Vectoring是不够的,完整的、

    可批量部署、可管可控的Vectoring解决方案,还需要网管、OSS、终端管理系统、DSL专家系统和

    专业的工程及服务等方案配套。

  • 16

    图3-1 典型的 Vectoring解决方案配套

    上图为最典型的Vectoring应用场景及配套组件:

    1. “Vectoring DSLAM”包括系列化的、不同容量规格的设备,匹配不同的站点规模、部署场景,

    Vectoring DSLAM需要兼容传统的VDSL2、ADSL2+、ADSL等,支持不同终端类型的即插即用和Vectoring

    的平滑演进。

    2. “Vectoring终端”包括完全支持Vectoring的终端、Vectoring友好终端,一般都可以在现网

    部署的VDSL2终端软件升级而得。(备注:Vectoring友好终端不会影响Vectoring线路的性能,但

    是其对应的线路本身的性能不能获得提升)。

    3. “网管”提供图形化的Vectoring运维方式,简化运维。

    4. “OSS”支持Vectoring的业务发放和运维流程,规划、控制Vectoring的部署节奏。

    5. “终端管理系统”负责终端的集中管理、版本升级和维护。理想的Vectoring部署需要整网(至

    少整个站点)所有的终端都支持Vectoring作为前置条件,因此,通过终端管理系统,提前足够的

    时间,升级现网的VDSL2终端,是非常必要的。

    6. “DSL专家系统”主要承担“网络级”或“站点级”的DSL质量监控、DSL性能评估及优化、铜

    线故障诊断等“专家”职责。为配合Vectoring的部署和运维,需要在DSL专家系统原有的功能集基

    础上,将Vectoring有机地整合进来,特别是Vectoring性能预评估、Vectoring与其他类型DSL线路

  • 17

    共存、Vectoring与其他DSL功能特性的组合运用、Vectoring异常情况预防及处理等方面,可以充

    分发挥Vectoring设备及网管无法独立实现的能力。

    7. Vectoring“工程/服务”配套方案,需要结合具体网络的Vectoring演进、部署场景,现网设

    备型号、版本,提供相应的网络规划、设备迁移、设备升级、数据规划、数据迁移等服务方案及实

    施。

  • 18

    4 华为的 Faster Vectoring 解决方案 4.1 华为对 Vectoring 的贡献和创新

    华为作为接入网的领导者,对DSL产业链做出了巨大贡献。华为在BBF、ATIS、ETSI等国际标准

    组织中拥有众多主席、编辑等VIP席位,在标准制定及技术发展趋势上具备强大的影响力;华为积

    极参与DSL标准工作,与友商一起推动DSL技术不断发展。

    在Vectoring标准领域,华为作为最活跃的两个设备商之一,是ATIS COAST-NAI串扰信道模型

    的编辑人和主要贡献者,提出了数项Vectoring关键技术创新:现有线路基于SNR的串扰信道估计、

    使用下行采样的误差反馈进行信道估计、通过误差缩放的方式加速初始化等等。

    在产品及解决方案方面,华为已经具备完整的自主研发能力,使华为有能力为客户提供更具技

    术优势、成本优势的端到端Vectoring产品与解决方案。在2010年三季度,华为率先推出了单设备

    的小规格Vectoring样机;在2011年三季度,华为推出了业界第一台“跨设备”的大规模Vectoring

    样机。截止目前,华为已和全球多个大T合作,进行了深入的Vectoring产品测试和长时间现网运行

    试验。

    4.2 华为的 Faster Vectoring 解决方案

    华为提供包括“系列化的Vectoring局端设备、终端设备、网管、DSL专家系统、室外柜站点配

    套、专业服务配套等”在内的Faster Vectoring解决方案,帮助运营商建设、运维“平滑演进、综

    合成本低、快速上市、可管可控”的Vectoring网络。

  • 19

    图4-1 华为 Faster Vectoring产品与解决方案

    华为Faster Vectoring解决方案,拥有业界最完整的产品系列:

    大规格产品MA5603T,内置Vectoring高速总线,无需为Vectoring板件互连新增额外的室外机

    柜空间,适合主流的大容量Vectoring站点部署。

    作为业界密度最高的中规格Vectoring产品,MA5616在2U高度、19英寸宽度、300毫米深度的娇

    小体积内,内置Vectoring高速总线,支持192线Vectoring,适合主流的中等容量Vectoring

    站点部署;相比于业界典型的3U及更大体积的192线设备,MA5616至少可以节省1/3的空间占

    用,可以灵活用于“备电扩容、共机柜部署移动基站的基带单元(BBU,Base-Band Unit)、

    共机柜部署ODN部件”等等。MA5616还可通过跨设备互联,支持高达384线Vectoring,满足极

    少数超大容量Vectoring站点的部署需求。

    针对部分偏远地区的小容量Vectoring站点,或者有“更小覆盖、更短距离、更高速率”需求

    的特殊站点,华为提供灵活多样的、量身定做的Faster Vectoring解决方案:机身全封闭的

    MA5662支持IP66防水等级,以及-40℃~+70℃的超宽工作温度范围,适合抱杆、挂墙等室外

    恶劣环境的直接部署,不需要机柜配套;一体化盒式设备(Pizza Box)MA5623A和MA5622A,

    支持1U高度、19英寸宽度、300毫米深度的迷你体积,最大化节省空间占用,适合超小容量站

    点新建,现有室外机柜、交接箱适配或改造,以及地下室、楼道网络箱等Vectoring部署场景。

  • 20

    5 更快、更强的铜线接入 “光进铜退”,是接入网演进的永恒趋势,在更短距离下提供更高速率,是铜线接入技术的发

    展方向。在不远的将来,单线对的铜线接入速率即将突破1 Gbps,成为FTTP(Fiber to the Premise)

    的有效补充或替代方案。

    图5-1 铜线接入技术发展历程及方向

    上图中,Vectoring与Bonding相结合的MIMO(Multi Input Multi Output)技术,可以利用多

    对双绞线,在相同的接入距离下实现速率倍增,实际部署需求中以两对线为主。Super MIMO技术在

    MIMO的基础上,可基于任意的N对物理线路,额外构造(N-1)对虚拟线路,实现(2N-1)对线的传

    输能力,进一步提升接入速率。MIMO和Super MIMO技术适用于多对线入户的应用场景,比如商业用

    户接入、移动回传、远端接入站点回传等。华为在2010年第三季度发布了Super MIMO样机,可以基

    于4对铜线,在400米的距离,实现700 Mbps的接入速率。

    G.fast技术则聚焦单线对入户的主流应用场景,在100米距离内,提供高达1 Gbps的接入速率

    (上下行速率之和)。G.fast的上行、下行速率可以按需分配,可以与现有的DSL技术频谱兼容、共

    存于同一线缆,配合低功耗产品设计、终端反向供电、环境适应性强的整机设计,G.fast产品将可

  • 21

    以灵活部署于地下井、抱杆、挂墙、楼道等多种场景,充分利用“最后一百米”铜线入户资源,低

    成本解决“光纤无法入楼或者无法入户”的难题。ITU-T等组织正在制定G.fast相关标准,预计2013

    年将逐步走向成熟。华为在2011年第四季度,发布了业界第一套端到端的Giga DSL样机,基于单对

    铜线,符合G.fast标准草案,实现了100米距离内的1 Gbps高速接入。

  • 22

    6 总结 自诞生十多年来,DSL已经迅速发展成为“无处不在”、“无所不能”的,全球应用最广泛、

    最成功的固定宽带接入技术。但随着“最后一公里”接入带宽需求的急剧上升,DSL在“距离和带

    宽”的天生矛盾、稳定性、可靠性、环境适应能力等方面面临日益严峻的内部挑战。顺应“光进铜

    退”的网络演进趋势,Vectoring技术应运而生,通过对FEXT串扰信息的探测、补偿、抵消等方式,

    实现近似“无噪环境”的VDSL2最佳性能,充分挖掘铜线接入的潜能,可以满足运营商“平滑演进、

    综合成本低、快速上市、可管可控”等关键诉求。

    Vectoring的批量应用和部署还面临几大挑战:与传统DSL(特别是VDSL2)的共存,良好的QoE

    保障,完善的方案配套。通过“系列化的Vectoring局端设备、终端设备、网管、DSL专家系统、室

    外柜站点配套、专业服务配套等”在内的端到端Faster Vectoring解决方案配套,可以很好地应对

    这些挑战,满足批量部署的诉求。

    铜线接入的技术创新从未止步,在Vectoring的基础上,结合Bonding、虚拟线对、OFDM等技术,

    可以在短距离下实现高达1 Gbps的超高速率,成为光纤接入的有效补充或替代方案。

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    附录 A:缩略语

    英文缩写 英文全称 中文含义

    ACS Auto-Configuration Server 自动配置服务器

    ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line 非对称数字用户线

    ATIS Alliance for Telecommunications

    Industry Solutions 电信业解决方案联盟

    BBF Broadband Forum 宽带论坛

    BBU Base-Band Unit 基带单元

    CAPEX Capital Expenditure 资本支出

    CO Central Office 局端机房

    CPE Customer Premises Equipment 用户侧设备

    DLM Dynamic Line Management 动态线路管理

    DSE Disorderly Shutdown Event 无序掉电事件

    DSL Digital Subscriber Line 数字用户线

    DSLAM DSL Access Multiplexer DSL复用设备

    DSM Dynamic Spectrum Management 动态频谱管理

    EMS Element Management System 网元管理系统

    ETSI European Telecommunications Standards

    Institute 欧洲电信标准协会

    FEXT Far End Crosstalk 远端串扰

    FTTB Fiber to the Building 光纤到楼

    FTTC Fiber to the Cabinet 光纤到街边柜

    FTTCurb Fiber to the Curb 光纤到路边

    FTTEx Fiber to the Exchange 光纤到交换机

    FTTH Fiber to the Home 光纤到户

    FTTN Fiber to the Node 光纤到节点

    FTTP Fiber to the Premise 光纤到房屋

    INP Impulse Noise Protection 脉冲噪声保护

    ITU International Telecommunication Union 国际电信联盟

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    英文缩写 英文全称 中文含义

    LLU Local Loop Unbundling 本地环路开放

    MIMO Multiple-Input Multiple-Output 多输入多输出

    NEXT Near End Crosstalk 近端串扰

    ODN Optical Distribution Network 光分配网络

    OFDM Orthogonal Frequency Division

    Multiplexing 正交频分复用

    OLT Optical Line Terminal 光线路终端

    OPEX Operational Expenditure 营运开支

    OSS Operating and Supporting System 运维支撑系统

    PSD Power Spectral Density 功率谱密度

    QoE Quality of Experience 体验质量

    RFI Radio Frequency Interference 无线电频率干扰

    RT Remote Terminal 远程终端

    SHDSL Single-Pair High-Speed DSL 单线对高速 DSL

    SLU Sub Loop Unbundling 次环路开放

    SNR Signal-to-Noise Ratio 信噪比

    SRA Seamless Rate Adaptation 无缝速率调整

    SSM Static Spectrum Management 静态频谱管理

    TCO Total Cost of Ownership 总体拥有成本

    TMS Terminal Management System 终端管理系统

    VDSL Very-high-speed DSL 甚高速 DSL

    Vectoring Vectoring (Self-FEXT cancellation for

    use with VDSL2 transceivers)

    矢量化(的 VDSL2 收发器远端自串扰

    消除)

    VLU Virtual Loop Unbundling 虚拟环路开放

    VN Virtual Noise 虚拟噪声

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    附录 B:参考文献

    [1]. ITU, Self-FEXT cancellation (vectoring) for use with VDSL2 transceivers, 2010

    [2]. ITU, Very high speed digital subscriber line transceivers 2 (VDSL2), 2006

    [3]. Frank Defoort, Jan Verlinden, Introduction to DSL instabilities, April, 2008

    [4]. IEEE, The ITU-T’s New G.vector Stand Proliferates 100 Mb/s DSL, 2010

  • 26

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