DSL 快速指南

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DSL - 概述

数字用户线技术是一种**铜线环路传输技术**，它解决了网络与服务提供商之间最后一英里经常遇到的瓶颈问题。

虽然 DSL 技术与其他网络接入方法相比，在速度方面提供了显著的改进（高达 8+ Mbps），但基于 DSL 的服务机会的真正优势在于以下方面：−

• 当今网络用户所需的各种多媒体应用。
• 性能和可靠性。
• 经济效益。

如下面的示例对比图表所示，与其他网络接入方法相比，基于 DSL 的服务为网络服务用户提供了性能优势。此外，基于 DSL 的服务还为公共和私有（校园）运营商扩展了这些运营改进。

DSL 技术的一个引人注目的优势在于，它是 NSP，并帮助服务用户充分利用现有基础设施、二层和三层协议（如帧中继、ATM 和 IP），以及已经委托提供的可靠网络服务。

DSL 可以轻松支持高级业务级服务，例如**基于 DSL 的语音**（VoDSL）以及经过验证且广为人知的技术的变体，例如**基于 DSL 的帧中继**（FRoDSL）。最新一代的 DSL 设备还提供端到端的**服务级别管理**（SLM）。为简单起见，在我们关于业务级 DSL 应用的讨论中，我们将所有这些都归类到一个新的首字母缩写词下−**SLM-DSL**。

DSL - 基础知识

各种各样的 DSL 技术和 DSL 产品已进入市场，带来了机遇和困惑。本章概述了该技术，该技术可以通过铜线传输信息并改变各种 DSL 技术。了解此概念后，您可以更好地准备评估 DSL 技术和相关产品。

DSL 基本概念

PSTN 和支持的本地接入网络的设计遵循传输限于 3400 Hz 模拟语音信道的准则。例如−**电话、调制解调器、拨号传真调制解调器**和**专线调制解调器**将其在本地接入电话线上的传输限制在 0 Hz 到 3400 Hz 之间的频谱。使用 3400 Hz 频谱所能达到的最高信息速率低于 56 Kbps。那么 DSL 如何在相同的铜线上实现每秒数百万比特的信息速率呢？

答案很简单−消除 3400 Hz 频率边界的限制，就像传统的 T1 或 E1 一样，它们使用的频率范围比语音信道宽得多。这种实现需要在铜线环路的一端到另一端传输信息，该配件接收铜线环路末端信号的频率宽度。

现在我们已经了解到我们可以选择消除 3400 Hz 的限制频率，并提高铜线上的支持信息速率；您可能想知道，“为什么我们不忽略 POTS 传输准则并使用更高的频率呢？”

衰减和由此产生的距离限制

让我们了解一下衰减以及导致距离限制的其他因素。

• **衰减**−传输信号在穿过铜线时功率的耗散。家庭布线也会导致衰减。

• **桥接引线**−这些是环路的未端接扩展，会导致额外的环路损耗，并且在扩展长度四分之一波长的频率周围出现损耗峰值。

• **串扰**−由于每根导线携带的电能导致的同一束线中两根导线之间的干扰。

可以将电信号的传输比作驾驶汽车。你开得越快，在给定的距离内消耗的能量就越多，你也就越快需要加油。对于在铜线上传输的电信号，使用更高的频率来支持高速服务也会导致环路范围缩短。这是因为通过线环传输的高频信号比低频信号衰减能量更快。

减少衰减的一种方法是使用更低电阻的导线。粗导线的电阻比细导线小，这意味着信号衰减更小，因此信号可以传输更远的距离。当然，粗导线意味着更多的铜，这会导致更高的成本。因此，电话公司通过使用可以支持所需服务的较细规格导线来设计其电缆网络。

先进的调制技术最大程度地减少衰减

在 20 世纪 80 年代初，设备供应商积极致力于开发基本速率 ISDN，它提供了高达 64 Kbps 的两个 B 信道加上一个用于信令和分组数据的 16 kbps D 信道。信息的有效载荷以及与实现相关的其他开销导致总共传输的信息为 160 Kbps。

ISDN 的一个关键要求是它必须能够覆盖现有铜线上的客户，相当于 18,000 英尺。但是，基本速率 ISDN 的**AMI 实现**将需要使用较低的部分 160,000 Hz，这会导致信号衰减过大，并且低于 18,000 英尺，这是 26 号线材上必须承载的环路。

1988 年，信号处理和线路编码的进步使 AMI 代码的效率提高了一倍，方法是在每个模拟波形或传输周期中发送两位信息。该线路代码称为**2 二进制，1 四进制 (2B1Q)**。ISDN 基本速率的 2B1Q 实现使用的频率范围为 0（零）到大约 80,000 Hz，衰减较小，并实现了所需的 18,000 英尺环路覆盖范围。

关于 ADSL 线路码的历史

大约在同一时期（20 世纪 80 年代），业界认识到电话公司开发的本地环路的非对称属性，对提供视频娱乐服务产生了浓厚的兴趣。这种兴趣源于通过新服务增加收入的愿望，并认识到非美国有线电视运营商已开始在其同轴电缆网络上提供语音服务。

到 1992 年底，三种线路码成为支持高速视频拨号音服务的最有可能的技术。它们是−

• **QAM**，或正交幅度和相位调制，一种在调制解调器中使用超过 20 年的线路编码技术。

• **CAP**，之前已用于 HDSL，实际上是 QAM 的一种变体。

• **DMT**，或离散多音，一种线路编码技术，20 多年前由 AT&T Bell Labs 获得专利（但未实施）。

与 2B1Q 不同，2B1Q 是一种基带技术，在包括 0 Hz 或直流的频率下传输，上面提到的线路码通常是带宽，并且可以设计为在任何指定的频率范围内运行。

DSL 最初被设计为住宅服务，需要与已提供的 POTS 独立共存。因此，带宽属性被认为是 FDM 或 POTS 之间频率分离的先决条件，网络上的用户上行通道服务以及从网络到用户的下行服务。

除了上面实现的 FDM 之外，一些 DSL 技术（包括一些 DMT 的实现）被设计为提供上行和下行信道的回声抵消器，以最大限度地减少使用更高的频率并优化环路覆盖范围。但是，一些观察家认为，这些回声抵消系统的性能往往会下降。越来越多的类似服务部署在同一电缆束中，抵消了避免使用较高频率带来的可观收益。

DSL - 首页

DSL Home 是 DSL 论坛发起的一项倡议。以下几点将描述其各种功能和优势。

• 定义与家庭设备相关的需求，例如住宅网关、VoIP 设备以及家庭设备的本地和远程管理。

• 为最终用户提供三/四合一服务，例如语音、视频、数据，包括 IPTV、视频点播、内容点播等。

• DSL Home 远程管理协议 (TR-69) 及其扩展与接入无关。

• 远程管理**是** DSL Home 或下一代住宅网关 (RG) 和家庭网络的**核心**。

• DSL Home 小组已经制定了 CPE 需求和 CPE 设备管理的标准。

• 定义需求的标准−

  • **WT-124 − TR-068 的第 2 版**−住宅网关定义了完整的 RG 需求，这些需求并非特定于 DSL，而是包括其他接入技术，如 xPON。

  • **TR-122** 定义了语音 ATA 需求。

• 管理框架中的标准−

  • **TR-64**−局域网侧 CPE 配置和增强功能。

    用于通过本地局域网接口配置和管理 CPE 设备。

    **TR-69**−CPE WAN 管理协议

    用于通过远程端配置和管理 CPE 设备。

  • **TR-111**−允许对家庭网络 (HN) 中的设备进行 TR69 远程管理。

  • **TR-98 和 TR-133**−分别通过 TR-69 和 TR-64 在 CPE 设备中配置和管理服务区分 (QoS) 参数。

  • **TR-104** VoIP 服务的数据模型

    也扩展到视频服务。

  • **TR-106** 定义了通用数据模型模板

    定义了 TR-69 设备的基本对象结构和一组可访问参数。

  • **TR-122**−定义了语音 ATA 需求。

  • **WT-135**−STB 设备的对象模型。

  • **WT-140**−网络存储设备的对象模型。

  • **WT-142**−支持 TR-069 的 PON 设备的框架。

DSL 技术选项

下表详细描述了各种 DSL 技术选项。

家庭网络融合

下一代数字家庭中，多种宽带和网络技术正在融合，例如：

• ADSL2/ ADSL2 Plus / VDSL2 / xPON。
• 无线/以太网/USB/HomePlug A/V、HPNA 等。
• 消费类电子产品开始联网。

此类融合的管理非常复杂，因此需要简化终端设备的配置和维护。

挑战 - 如何管理家庭中的不同元素？

解决方案 - 从本质上讲，家庭网络代表了康赛恩特所涉足的所有网络技术和技术的缩影。融合首先发生在家庭中。

如今，您需要成为一名 IT 专家（或家里有一些青少年）才能设置和配置您的家庭网络设备。正如行业、应用和技术趋势演示文稿中所述，30% - 50% 的家庭网络设备在未发现任何故障的情况下被退回给零售商。用户 simply 无法使用现有的工具/软件设置和配置设备。

现有方法的问题

以下是现有方法存在的问题。

用户视角

• 无法灵活地购买任何现成的设备。

• 如果购买了设备，服务提供商不提供支持。

• 设备不是即插即用，需要 ISP 和用户进行一些配置。

• 添加新服务需要 ISP 和最终用户协调，这需要时间。

• 如果涉及上门服务，则需要客户在家中。

• 由于现在越来越多的夫妇都在工作，因此可能难以匹配。

服务提供商视角

• 需要上门服务来激活任何新服务、故障排除和新安装。每次上门服务都会在时间和资源方面增加大量成本。

• 当客户提出投诉时，“帮助台”很难坐在办公室里核实 CPE 设备出了什么问题。

• 供应商提供他们自己的专有解决方案、不同的接口、参数和程序。因此需要针对每个供应商的解决方案进行培训。

• ISP被迫坚持使用少数几个选择的供应商，因为 ISP 已经进行了自定义自动化以使其工作更容易。切换到新的供应商可能需要更改自定义自动化。

• 无法自动发现设备功能并确定支持哪些参数。

• 无法确定用户是否通过本地管理界面（如 Web、CLI 或 SNMP 等）更改了配置信息。

• 无法阻止用户更改设置，这可能会影响他们提供的服务。

DSL Home 提供的服务 - TR-69

以下是 DSL Home 提供的 TR-69 服务列表。

• 以安全的方式远程管理设备（使用基于 SSL/TLS 的安全性）。

• 通过自动配置实时配置服务。

• 状态和性能监控。

• 诊断

• 访问控制

• 通知

• 固件升级

• 专门针对提供各种服务（如语音、视频、数据和 IPTV 等）的 CPE 设备定制的标准化数据模型。包括对家庭网段中的局域网设备（机顶盒、VoIP、NAS）在不同局域网技术（如以太网、USB、WLAN 等）上的广泛覆盖。

• 管理协议是为了访问技术无关性，因此它可以用于各种 CPE 设备。例如 - xPON、xDSL 等，只需要设备可寻址 IP 地址。

• 远程管理最大限度地减少了上门服务。

• 帮助台可以提供更好的服务，而不仅仅是接受投诉。帮助台拥有更多上下文，并且可以远程查看有关 CPE 的完整配置信息。

• 由于数据模型针对服务进行了标准化，因此无需进行特定于供应商的培训，从而减少了培训员工的需求。

• 无需自定义自动化，因此可以提供更广泛的供应商选择范围

• 提供设备上可用参数的自动发现。

• 提供访问控制，因此允许防止用户更改特定配置。

• 提供通知机制，因此我们可以了解与服务相关的任何配置更改。

• 降低运营支出。

• 使用户和服务提供商更容易从调制解调器和尽力而为的路由器转向数字家庭中的三/四重播放服务。

TR69 部署方案

下图描述了 TR69 部署方案。

TR69 部署将有助于以下功能：

• 一个安全的网络解决方案，用于为家庭中的同时用户提供服务

• 三重/四重播放服务（电视/视频、电话、互联网、无线）

• 通过自动配置实时配置服务

• 一种管理和自动化此类配置支持的机制

WT-124 => TR-068v2 添加了基于扩展范围的新要求，包括：

• 光纤 (PON) WAN 端以太网端口要求

• 用于诊断要求的 Web 重定向

• DHCP 客户端要求

• ACS 发起的受限门户要求。

当网络连接问题发生时，需要 Web 重定向。RG 必须提供一种机制，该机制拦截网页（即端口 80 网页请求）并通过将 Web 浏览器重定向到相应的内部网页来响应这些请求，以识别和解决网络连接问题，包括但不限于：

• DSL 无法训练。- 问：如何从相应的 PHY 端口获取到 Web？

• 未检测到 DSL 信号。- 问：与上述相同的问题。

• 宽带以太网未连接（如果适用）。

• 未检测到 ATM PVC（如果适用）。

• IEE 802.1x 失败（如果适用）。

• 未检测到 PPP 服务器（如果适用）。

• PPP 身份验证失败（如果适用）。

• DHCP 不可用。

示例 - TR-069 协议功能

下图描述了 TR-069 协议的功能。

以上说明在以下几点中进行了描述。

• TR-069 能够配置和管理最终用户设备（RG、机顶盒和 VoIP）。DSL 论坛方法的一个显著区别是，TR-069 可以直接连接到最终用户设备。

• 连接 - 基于发送远程过程调用 (RPC) 的通用机制，这使得 ACS 能够读取或写入参数以配置、监控和控制 CPE。使用 RPC，SOAP 消息（基于标准 XML 的语法），通过 SSL/TLS（安全层）在 HTTP 上、在 TCP/IP 连接上，在 CPE 和管理服务器之间传输。

• （注意） - SNMP 在 UDP 之上发送协议数据单元 (PDU)，在管理器和代理之间。与 TCP 相比，UDP 是不可靠的，PDU 大小限制为 UDP 帧大小。

• ACS 发现 -

  • CPE 可以使用 DHCP 发现其关联的 ACS。

  • 手动配置 - CPE 可以使用 ACS 的 URL 在本地进行配置。

  • 默认配置 - CPE 具有一个默认的 ACS URL，如果未提供其他 URL，它可能会使用该 URL。

• 会话（设置和拆除） - 会话始终由 CPE 使用预定的 ACS 地址启动到 ACS：发出 Inform RPC 方法以进行设置和会话拆除，在完成后关闭 TCP 连接。

• （注意） - SNMP 不支持会话的概念。客户端需要在指定的 UDP 端口上侦听来自服务器的消息。

• 状态管理 -

  • 对于形成单个会话的一系列事务，CPE 保持 TCP 连接，该连接在会话持续时间内持续存在。

  • 当无法持续 TCP 连接时，ACS 使用会话 cookie 来维护会话状态。

  • CPE 在交换的所有消息中返回 ACS 设置的信息（cookie）。在会话结束时，CPE 终止与 ACS 关联的 TCP 连接并丢弃所有 cookie。

安全

通过 CPE 发起所有通信，TR-069 增强了安全性。TR-069 协议支持以下两种安全（级别）机制：

• SSL/TLS 定义了 CPE 和 ACS 之间的基于证书的身份验证，以提供单个安全连接

• CPE 可以使用相同的 x.509 证书来提供加密。

通过广泛实施的 HTTP 身份验证进行身份验证的客户端设备如下：

TR-069 和终端设备 -

• ACS 可以使用 TR-069 管理 -

  • 住宅网关 (RG)

  • 基于 TR-111 的终端设备 (ED)

• 两种方法 -

  • RG 充当 ED 的代理

  • ED 由 ACS 直接管理

• TR-111 定义了允许以下内容的额外规则：

  • RG 发现局域网内启用了 TR-069 的 ED

  • ACS 联系 TR-069 ED，即使对于非 TR-069 RG（使用 STUN；RFC 3489）

TR-064 局域网侧 CPE

以下是 TR-069 局域网侧 CPE 配置的功能。

• 采用 UPnP v1.0 架构并扩展 UPnP IGD v1 规范（有一些限制）。

• 管理应用程序（TR-64 控制点）运行在 PC 上，当 CPE 添加到网络时，它将服务提供商和客户特定的配置推送到 CPE。

• 在初始安装新的 CPE 设备以及存在 WAN 端连接问题时更有用。

TR-64 部署方案

下图描述了 TR-64 部署方案。

DSL Home 服务的使用案例

让我们考虑以下 DSL Home 服务的使用案例。

用例 - 1

客户最初购买宽带服务用于数据，现在需要订阅 VoIP 服务。

客户可以通过 SP 的网站或致电办公室来传达新的服务请求。为了提供这些服务，SP 需要解决以下问题。是否 -

• 选项 1 - 现有 CPE 的硬件能够提供请求的新服务。

• 选项 2 - 硬件能够胜任，但固件需要升级。

• 选项 3 - 硬件和固件都能够胜任，它只需要 VoIP 服务配置。

现在让我们详细了解每个选项。

• 在第一个选项中，SP（服务提供商）要么需要上门服务来提供支持 VoIP 的 CPE，要么可以根据他们达成的协议要求用户从市场上购买设备。

• 对于第二个选项，SP 可以将固件升级和 VoIP 配置请求排队到此 CPE 设备的 ACS 上。当 CPE 开机时，它将在 CPE 上自动配置，并且 ACS 将会收到更改通知。服务提供商可以配置 ACS 以便在收到服务成功配置的事件后通过电子邮件/短信通知用户。

• 对于第三个选项，它只需要将 VoIP 服务配置请求排队到 ACS 上。当 CPE 开机时，ACS 将自动更新 CPE 设备上的配置。服务提供商可以配置 ACS 以便在收到服务成功配置的事件后通过电子邮件/短信通知用户。

用例 - 2

服务提供商需要批量进行固件升级。

SP 已经部署了数百台设备，并且需要进行固件升级，因为这会提高基本服务级别或发现可能以某种方式影响服务的严重错误。让我们考虑以下几点：

• 借助 TR-69 管理解决方案，ACS 将能够获取 CPE 的完整信息，例如硬件版本、设备上使用的固件（这些信息在每次会话建立时由 CPE 传递）。

• 运营商可以识别可能需要升级的 CPE 设备，因为并非所有设备都需要升级。

• ACS 可以以交错的方式将固件升级请求调度到选定的 CPE。

• CPE 固件更新后，将能够获取固件成功升级的 CPE 列表。

• 所有这些操作都可以在办公室舒适的环境中完成，无需外出到现场。

用例 - 3

客户报告语音/视频服务质量不佳。

可以通过遵循以下几点来解决此问题：

• 监控可能影响语音/视频质量的性能参数，以进行故障排除并为最终客户提供预期的体验质量。

• 为了为语音、视频和数据提供差异化服务，可以根据与客户的服务水平协议配置所需的 QoS 参数。

用例 - 4

如果客户遇到连接问题并报告某些服务的故障，则服务提供商可以：

• 服务提供商可以在 CPE 上运行诊断以排除故障。

• 它可以在 CPE 中设置诊断参数，诊断完成后，ACS 会收到完成通知。之后，ACS 可以通过 TR-69 远程检索结果并诊断问题。

• 总的来说，服务提供商无需外出即可了解故障原因，因此可以更有效地处理这种情况。

DSL 家庭路线图

以下几点描述了 DSL 家庭路线图。

• TR-069 的互操作性 -

  • 已完成 3 次 Plugfest 活动。

  • 最近一次活动有 22 个 CPE 供应商和 11 个 ACS 供应商参与。

• 正在考虑 TR-069 或 DSL 家庭认证。

• 许多工作正在进行中：ACS 北向接口、新的服务对象模型、QoS、新的 RG 规范、测试和互操作性测试用例等。

• 与 UPnP 论坛、DLNA、HGI 等保持一致并进行协调，定义面向家庭细分市场设备的标准。

• 相当多的标准机构已接受 TR-69 作为家庭设备远程管理的标准：ITU-T SG16、家庭网关倡议 (HGI)、ATIS IPTV 互操作性论坛 (IIF) 等。

• 直接视频广播 (DVB) 组织（ETSI 标准）采用了 TR-069 和 WT-135 用于 IPTV 机顶盒远程管理，或 CableLabs 的替代方案。

• 涉及多个研究小组的 ITU-T IPTV 集中小组也将解决远程管理协议问题。

TR-69 与 SNMP

IETF（互联网工程任务组）定义了许多 MIB 用于管理各种功能。但是，没有任何标准机构或 IETF 对此进行整合，也没有推荐使用一组 MIB 来管理 CPE（特别是提供三网合一服务的家庭网关）设备以进行配置和服务供应。CPE 设备中的 MIB 支持完全取决于供应商根据其自己的实现进行选择。TR-69 和 DSL 家庭下的其他 TR 定义了此类服务所需的 CPE 设备上的一组参数。它推荐适用于每种服务类型的一组参数，它们是：

• 供应商提供具有其自身专有 MIB 的解决方案，从而使这些设备的管理特定于供应商。

• 没有用于固件升级、诊断等系统服务的 MIB，这些服务仅特定于 CPE 设备。

• 由于大多数家庭网关使用 NAT，并且被管理的设备可能位于 NAT 后面，因此使用 SNMP 需要通过 NAT 打开 SNMP 端口。在 SNMP 中，获取/设置任何参数的请求始终由管理器发起。因此，必须在 CPE 上打开端口以获取请求。在 TR-69 中，CPE 发起 TR-69 会话，并且服务器使用相同的会话发送获取/设置请求。这样就无需在 NAT 环境中显式打开端口。TR-69 还定义了一种方法，ACS 可以通过该方法将请求发送到 CPE，并且 TR-111 第 2 部分透明地处理了这部分内容。

• 今天存在的大多数 SNMP 实现都没有实现 SNMPv3。因此，通过 SNMP 交换的消息安全性不高。在 TR-69 中，安全性通过 SSL/TLS 或基于 HTTP 的身份验证方案来保障。截至目前，大多数 TR-69 实现都实现了 SSL/TLS。

• CPE 到管理器的任何指示都必须以陷阱的形式处理，并且这些陷阱需要在 MIB 中预定义。一旦定义了这些陷阱，管理器就无法控制 CPE 是否应该在陷阱条件下生成陷阱。TR-69 定义了一种非常通用的方法，用于将任何参数更改通知服务器。无需定义额外的陷阱，此功能内置于协议本身，如果管理器不需要参数的通知，则可以通过协议将其关闭。此外，TR-69 提供了主动或被动通知机制，而 SNMP 中缺少此机制。

• 没有用于通过其他管理协议访问变量的访问控制机制。TR-69 定义了一种机制，可以通过该机制指定哪个管理协议可以控制哪些参数以及可用的访问级别（读/读写）。当服务提供商希望控制一组参数时，此功能非常有用，因为如果更改这些参数，可能会影响最终用户服务。SNMP 没有定义这种级别的粒度。

• 通常 SNMP 使用 UDP 作为通信机制，这不太可靠，而 TR-69 使用基于 TCP 的 HTTP，这更可靠。

• 在 SNMP 代理上，需要配置 SNMP 管理器地址和社区字符串，而在 TR-69 中，无需强制配置 ACS 特定参数。如果运营商未配置，则可以通过基于 DHCP 的机制动态发现与 ACS 相关的参数。

• 通过基于 SNMP 的管理，唯一支持的操作是从管理器获取/获取下一个和设置。如果设备的管理需要其他专有操作或文件的下载，则无法执行，而在 TR-69 中，这可以通过定义特定于供应商的 RPC 轻松实现。甚至可以通过使用现有的 RPC 机制在 CPE 和 ACS 之间相同的会话中实现文件下载。

• 没有针对支持三网合一服务的 CPE 设备的定制 MIB。

• 每个供应商都提供基于某些标准 + 专有 MIB 的自己的解决方案。

• 使用 SNMP 需要在设备上打开 SNMP 端口。

• 大多数基于 SNMP 的管理都没有实现 SNMPv3。因此，安全性受到影响。

• 任何参数的参数更改通知的实现都很困难。

• 无法控制通知的启用和禁用。

• 没有访问控制的规定。

• 使用基于 UDP 的方法进行传递，这不太可靠。

• 设备可以同时由多个管理器管理，这增加了同步的复杂性。

• 只能支持特定的一组操作。

• TR-69 可以实现 SNMP 可以实现的所有功能，以及更多功能。

结论

• DSL 家庭规范套件定义了下一代住宅网关 (RG) 解决方案。

• 使用户和电信公司能够更轻松地从调制解调器和尽力而为的桥接/路由过渡到三网/四网合一服务。

• TR-069 (CWMP) 是 DSL 家庭的核心 -

  • 可扩展且灵活的管理协议。

  • 接入技术无关。

  • 积极推广 TR-069 用于除 DSL 之外的其他接入技术。例如 - 电缆/DOCSIS、光纤/PON (WT-142)。

  • 其他机构正在采用 TR-069：ITU-T SG16 Q21、HGI、DVB、ATIS IIF 等。

• TR-068（带路由的调制解调器）扩展了 WT-124 = RG 盒要求。

• TR-098（RG 数据模型） -

  • 丰富的 RG QoS 策略建模。

  • 已采用用于 HGI QoS。

  • 无需扩展即可满足 HGI 要求。

• 已开发出 ACS 模拟工具，可帮助客户测试其 CPE 解决方案是否符合 ACS。

在下一章中，我们将讨论各种 DSL 系统组件。

DSL - 系统组件

在本章中，我们将讨论传输系统、本地接入网络、多业务 DSLAM、DSL 调制解调器/路由器以及其他几个 DSL 系统组件。

传输系统

此组件为 DSLAM 系统提供运营商骨干传输接口。该设备可以提供特定于服务的接口，例如 -

• T1/E1
• T3/E3
• OC-1
• OC-3
• OC-12
• STS-1 和
• STS-3。

本地接入网络

本地接入网络使用局间本地运营商网络作为基础。为了提供多个服务提供商和多个服务用户之间的连接，可能需要额外的硬件。为此目的，可以在接入网络中配置帧中继交换机、ATM 交换机和/或路由器。越来越多的 ILEC 和 PTO 正在寻求 ATM 设备来履行此角色，下一代 DSLAM 包括 **ATM 交换**来实现它。

有时，考虑 **接入节点** (AN) 的概念是有益的，接入节点是交换机和/或路由设备的物理位置。根据所需接入网络的规模以及与传输相关的成本，我们可以预期在本地接入网络中找到一个或多个 AN，从而在局间网络之上创建覆盖结构。在某些情况下，AN 集成在 DSLAM 中，例如包含 ATM 交换系统的新一代 DSLAM。

多业务 DSLAM

DSLAM 位于 CO 环境（或接近虚拟共址的空间）中，是 DSL 解决方案的基石。在功能上，DSLAM 将来自多个 DSL 环路的多个数据流量集中到基础网络上，以连接到网络的其余部分。DSLAM 通过集中 DSL ON 10Base-T 线路、100Base-T、T1/E1、T3/E3 ATM 或输出，为基于分组、信元和/或电路的应用程序提供 **回程服务**。

某些 DSLAM 保持温度“硬化”，以便安装在不受控的环境中。这允许在 DSLAM 或人行道机柜中安装 **远程终端**，而不仅仅是在中央或虚拟共址空间中。在这些远程位置（使用扩展范围环路技术）移动 DSLAM 的能力可以显着增加服务提供商的覆盖范围，从而为原本无法使用 DSL 的客户提供服务。

除了集中和根据提供的特定服务执行功能外，DSLAM 还提供其他功能。在某些情况下，DSLAM 可能是打开数据包以采取措施所必需的。例如，为了支持使用 **动态主机配置协议** (DHCP) 进行动态 IP 地址分配，必须考虑每个数据包以将数据包定向到正确的目标（这被视为 DHCP 中继功能）。

DSL 调制解调器/路由器

评估调制解调器/DSL路由器的标准是客户现场设备连接服务用户到DSL环路。DSL的终点通常是10/100Base-T、V.35、ATM或T1/E1，随着新一代消费产品的出现，也支持USB、IEEE 1394（Firewire）和内部PCI等形式因素。此外，CPE参数正在开发中，并设计了额外的端口以支持特定应用，例如用于支持语音的RJ11端口（例如，用于VoDSL服务的IAD）、用于基于DSL的视频服务的视频端口，以及新的网络接口，如家庭电话线网络联盟（HomePNA）或无线网络，如802.11无线以太网接口。

DSL CPE设备有多种不同的配置，具体取决于所提供的特定服务。除了提供基本的DSL调制解调器功能外，许多参数还具有桥接、路由、ATM复用或TDM等附加功能。

桥接参数以其易于安装和维护的特点，很好地服务于市场。所有工作桥接设置设备都应该具有学习过滤器，以防止不需要的流量穿过网络。路由IP设置为客户现场提供了灵活性。有了当前的IP终止点，可以创建和维护子网，以便有效地分割远程LAN以及下行链路的组播和单播识别。

远程用户也可以同时在LAN上使用多个服务区域。当您有一大群用户需要访问各种服务提供商（例如，通过不同ISP访问公司LAN和互联网）时，多个服务区域变得很重要。

透明协议参数的行为类似于DSU/CSU。它们为路由器和/或现有的FRAD（即帧中继接入设备）提供DSL链路接口。路由器和FRAD管理插入的网络流量的整体管理，而DSL的终点将所有流量传递到上游DSL链路。

信道化TDM参数可以充当传统T1/E1服务的DSU/CSU。它们还为路由器、FRAD、复用器、PBX或任何其他用于传统服务的设备提供接口。

DSL调制解调器/路由器必须设计成可以安装，并且几乎不需要配置。此外，许多服务提供商要求DSL的终点由服务用户安装，只需即插即用即可。DSL终点必须由服务提供商进行非常方便的管理。

通常，功能搜索以下几点 -

• 能够提供第1层和第2层管理统计信息，例如信噪比。

• 能够提供第3层MIB统计信息，例如数据包计数。

• 设备可以由服务提供商完全管理，而无需现场人员。

• 支持性能监控和端到端可见性的设备，以便快速检测、隔离和纠正故障。

• 能够根据需要远程下载新软件。

• 与包括IAD在内的第三方CPE互操作。

POTS分路器和微滤波器

POTS分路器选项位于CO和服务用户插槽中，允许铜线同时用于高速DSL数据和单线电话服务的媒体传输，当DSL变体使用这些服务时。

POTS分路器通常有两种配置 -

• 一种用于安装在住宅的单分路器版本，以及

• 一种用于接地连接到CO的多路分路器版本。

请注意，虽然一些DSL线路编码系统只支持一个POTS通道，但其他系统则不支持。基于服务参考模式的DSLPOTS分路器可以是被动的或主动的。主动POTS分路器需要外部电源才能使语音和DSL在同一对铜线上运行。被动POTS分路器不需要电源，并且通常比其主动对应物具有更高的MTBF（平均故障间隔时间）。虽然被动POTS分路器在DSLAM或DSL调制解调器发生电源故障时支持诸如911之类的关键服务，但主动POTS分路器应该具有备用电源，以便在发生电源故障时提供这些基本服务。

像G.dmt ADSL、G.lite、RADSL ReachDSL这样的DSL，现在可以安装在没有单独POTS CPE分路器的情况下。相反，可以在客户场所的每个用户POTS设备（例如电话、模拟调制解调器和传真机）与墙壁插座之间安装称为微滤波器的无源设备。微滤波器是一种“低通”滤波器，它允许语音频带服务传输，同时过滤DSL使用的较高频率并消除干扰。

这种方法的优点是，虽然传统POTS分路器由服务提供商安装人员安装在网络接口设备（NID）上，但微滤波器可以轻松地由最终用户连接，从而无需服务电话进行安装。对于在POTS连接上运行的DSL服务，它始终是安装的首选。

DSL - ADSL 基础

在本章中，我们将讨论非对称数字用户线的基础知识和标准。

ADSL基础知识

首先，让我们了解以下几点。

• 所有ADSL标准都使用离散多音（DMT）调制作为物理层。

• 将频带划分为许多小信道。

• 每个信道上的QAM调制。

• 根据信噪比，为每个信道分配不同的比特。

ADSL基础知识PHY系统框图

以下是ADSL基础知识PHY系统框图。

ADSL标准

下表描述了ADSL标准。

附录G.DMT

G.992.1 附录A - POTS上的全速率ADSL

• 重叠频谱PSD掩码
• 非重叠频谱PSD掩码

G.992.1 附录B - ISDN上的全速率ADSL

• 仅重叠频谱PSD掩码，但重叠是可选的

G.992.1 附录C - TCM-ISDN绑定器中的全速率ADSL

• 与G.992.1 附录A相同的PSD掩码

G.DMT PSD

下图描述了G.DMT PSD。

G.Dmt性能

可以通过以下描述了解G.Dmt性能。

• NSC = 子载波数量
• 子载波间隔 = Δ f = 4.3125 KHz
• 数据符号速率 = 4.0 KHz
• 数据速率 = N * 4 * 8 Kbps（32 Kbps的倍数）
• 带宽 = NSC * Δ f
• 采样率 = 2* NSC *Δ f

NSC                                 256   
Total bandwidth                     1.1 MHz    
Sample rate                         2.2 MHz   
Maximum Date Rate                   ~12Mbps(down)/1.2Mbps (up) 
Maximum Reach                       20kf 

拨号音服务

虽然DMT被选为官方标准，但基于CAP的系统已在全球范围内用于实施许多ADSL以及一系列视频声音试验和商业部署，有效地将CAP确定为ADSL竞争中的事实标准。与此同时，在美国有线电视行业提供电话服务的威胁在很大程度上消退了。

在全球范围内，视频音调应用有所增加，但人们仍然保持着兴趣。在许多市场，考虑到有线电视和卫星电视的广泛可用性，很难证明其成本是合理的。

因此，视频拨号音计划在北美基本消失了。ADSL的最终标准——经国际电信联盟（ITU）（G.dmt或G.992）和ANSI（T1.413版2）批准——如前所述，是一个基于DMT的系统，是当今大多数新的ADSL部署的基础。然而，一些供应商继续在其网络中部署基于PAC的系统。

从视频到数据的应用切换

在这些漫长的视频拨号音试验中，业界已经认识到许多数据应用是非对称的。最好的例子是互联网。通常，用户向远程服务器发送少量数据，远程服务器请求下载数据文件、图形、音频和视频等。作为回应，服务器开始以网络能够支持的数据速率将文件数据发送到远程工作站。这种事务本质上是非常不对称的。

在同一时期，互联网发展成为一种全新的现象，与互联网服务的新用户增长速度相比，这是闻所未闻的。所有用户的最大抱怨是，使用调制解调器拨号或甚至ISDN数据速率上传文件花费的时间太长。因此，新的服务需求和新技术很快结合在一起，ADSL被重新定位以支持互联网接入。

视频作为对DSL的需求并没有完全消失。然而，使用RealMedia或Windows Media等系统进行的基于IP的视频传输变得越来越流行和复杂。使用MPEG-2等压缩系统或允许对视频进行更高级压缩的新行业标准系统，IP视频传输仍然是DSL的一种可行的应用。

数据服务优化

当应用是稍微同步的视频时，DSL线路必须以指定的线路速度运行。但是，数据可以在很宽的速度范围内运行。唯一的影响是速度较慢需要更长时间才能传输大型文件。因此，对于数据应用，我们可以降低线路速度，以便在更长的线路上传输服务。CAP和DMT收发器都已进行了修改，以根据环路进行服务优化，其实施被称为自适应速率数字用户线或RADSL。

RADSL技术支持收发器自动将线路速度提高到可实现的最高数据速率的能力，这可以在给定环路上传输可靠的数据。虽然此功能主要设计用于简化服务设施，但它也为服务提供商提供了在环路条件下降的情况下实现服务平滑降级的可能性。如今，还有其他DSL技术也支持速率的自适应。有兴趣使用此功能的服务提供商应检查不同技术对该功能的支持程度。

RADSL标准

可以看出，自1993年3月确定音视频ADSL标准以来，行业和技术发生了巨大变化。为了认可这一工作组，T1E1 ANSI制定了一个称为**ANSI TR59 RADSL**的标准。FCC明确指出，RADSL是一种在频谱上与本地环路中的语音和其他DSL技术兼容的技术。

IDSL通过ISDN提供DSL

在某些情况下，DSL概念已应用于现有技术。例如，ISDN DSL或IDSL，最初作为20世纪80年代的一种新兴技术出现，仅仅是**IDSL ISDN CPE**（用户端设备）与位于铜线环路另一端的与ISDN兼容的线路卡通信，并独立于电话交换机终止ISDN信号。

在这种情况下，与所有DSL变体一样，数据服务被引导到扩展数据服务，而不是交换网络。虽然IDSL基于成熟的技术，但在功能上它是ISDN的一个子集，因为它放弃了支持交换电话服务和一般连接的任何可能性。IDSL的一个主要优势是服务提供商希望将**长期ISDN数据连接迁移到互联网服务器**或远程LAN访问，脱离交换网络。另一个关键优势在于，由于IDSL使用ISDN信令方法，因此能够**通过由数字环路载波提供服务的铜对传输**。

这些设备是远程终端，旨在将POTS和ISDN服务的覆盖范围扩展到铜线完成时中央局的通常范围之外，通常通过光纤专线连接到中央局，因此无法承载任何类型的ADSL和SDSL DSL信号。

多速率对称DSL

除了IDSL提供的144 Kbps带宽外，还出现了一些可以更好地归类为小型办公室/小型办公室和住宅（SOHO）可能性的新技术。这些技术的运行范围在128 Kbps到2.048 Mbps之间。

对于对称应用，多速率SDSL（M/SDSL）已成为一种有价值的技术，可以满足运营商在几乎无处不在的基础上提供**时分多路复用**（TDM）服务的要求。基于单对SDSL技术，M/SDSL支持改变命令行收发器的速率，从而改变收发器的运行距离。此版本的CAP支持八个不同的速率，服务范围从64 Kbps/128 Kbps到29 kft（8.9公里）24号线（5毫米）和15 kft（4.5公里）的2 Mbps全速率。凭借AutoRate（类似于RADSL）的功能，对称应用现在可以普遍部署。

面向消费市场的G.lite

1998年1月，**通用ADSL工作组**（UAWG）宣布成立。它由电信、网络和个人电脑领域的大型组织组成。该组织的成立是为了开发低速和ADSL的替代成本，这些成本可以安装，同时服务提供商可以迅速为消费者部署。该组织工作的结果是基于标准的新ADSL G.lite子集。

G.lite于1999年6月被ITU（G.992.2）批准为标准，可以提供高达1.5 Mbps的下行速度和512 Kbps的上行速度。重要的是，G.lite旨在在现有的电话线上提供此服务，而无需ADSL解决方案在全速率下通常需要的POTS分路器。G.lite标准的一部分是称为“快速重训练”的技术，当电话听筒正在使用时，它会限制G.lite信号的输入功率。这有助于最大程度地减少干扰并在电话挂回原位时恢复功率。

ReachDSL优势

以下是ReachDSL的优势。

• **无需分路器安装** - 用户端不需要POTS分路器，简化了安装并允许用户自行安装。

• **更长的环路覆盖范围** - 除了ADSL系统通常可以覆盖从中央局到18,000英尺以下距离外，ReachDSL系统还可以扩展到远远超过20,000英尺的服务范围，某些电力设施甚至可以达到30,000英尺以上。

• **频谱兼容性** - ReachDSL解决方案提供卓越的频谱兼容性。ReachDSL系列成员**MVL®**（多虚拟线路）是第一个获得FCC第68款批准的DSL系统，这意味着它对电话网络上的其他服务“友好”，并且不会产生干扰。ReachDSL还在频谱管理类别中运行，以提供更好的范围和更高的速度。

• **更低的生产成本** - ReachDSL产品使用“现成的”而不是定制的数字信号处理器（DSP）。

• **动态带宽分配** - 允许为不同的应用定制服务。

VDSL提供视频和更高带宽

有一些新兴的变体，例如 - **VDSL、DSL**或**高速DSL**。VDSL系统仍在开发中，因此最终容量尚未确定，但拟议的标准要求下行带宽高达52 Mbps，对称带宽高达26 Mbps。这些带宽的折衷方案是环路段更短，对于可能获得更高带宽的频段，通常短至1000英尺，并且随着环路长度的增加，速度在较低速度下的适应性也增强。

鉴于这些限制，VDSL部署计划使用与传统DSL略有不同的模型，DSL设备从电话公司的中央局迁移到附近，并使用光纤线路为包含**DSL设备**的本地机柜供电。

VDSL提供的高速为服务提供商提供了提供**下一代DSL服务**的机会，其中视频被视为首个应用。在52 Mbps的速度下，VDSL线路可以为客户提供完整的MPEG-2多通道视频流质量，甚至可以提供一个或多个全高清（HDTV）质量的电视频道。

一些服务提供商已开始进行VDSL系统部署测试，这些测试提供这些服务，其中VDSL端点在住宅中以机顶盒的形式出现，就像有线电视一样，并带有一个以太网或其他数据接口，用于连接到PC以同时提供数据服务。

DSL的基本原理是**本地环路技术**，其中兼容的设备位于单根铜线环路的每一端，确保新的DSL技术随着时间的推移不断涌现。对于服务提供商而言，一个战略要点是确保今天部署服务的特定技术或DSL网络模型的选择不会限制将来采用新技术的选项。

为什么选择ADSL2？

以下几点说明了ADSL2如此受欢迎的原因

• ADSL提供高达8Mbps/800Kbps的数据速率（可能达到12M/1.2M）。

• 覆盖范围为18-20kf 26AWG（约6000米）。

• 没有无缝速率变化。

• 在没有用户活动时没有节电模式。

• 没有每bin 1位和每符号部分字节。

• 固定64Kbps开销信道速率（帧结构3）。

ADSL2/ADSL2+

以下几点描述了ADSL2/ADSL2+的各种功能。

• ADSL2+提供高达24Mbps/1Mbps的数据速率。

• 当SNR发生变化时，无缝速率自适应。

• 电源管理大大降低了功耗。

• 每bin 1位和每符号部分字节提高了覆盖范围。

• 覆盖范围为20-22kf 26AWG（约7000米）。

• 可变开销信道速率满足用户需求。

• 训练期间的环路诊断功能。

ADSL2/2+优势

ADSL2和ADSL2+提供下一代功能，以改善DSL部署的商业案例。以下是一些优势 -

• 更高的速率
• 更长的覆盖范围
• 改进的稳定性
• 电源管理
• 增强的频谱兼容性

更长的覆盖范围

ADSL2使服务提供商能够使用速率增强技术在更长的环路长度上扩展现有的速率计划 -

**速率增强技术** -

• 减少帧开销
• 强制格雷码编码
• 1位星座
• 导频音上的数据

**长距离DSL（LDSL）** -

• RE-ADSL2提升北美PSD
• 重叠模式

帧增强

以下功能有助于帧增强。

• 更灵活的帧结构

• 替换G.DMT中的帧结构类型0、1、2和3

• 接收器选择配置参数

• 可能的最佳里德-所罗门编码

• 从4Kbps到64Kbps的可配置开销信道

• 基于HDLC的OAM协议，用于检索详细的性能监控信息。

PMD增强 - 训练

以下功能有助于PMD增强 - 训练。

• 新的线路诊断程序。

• 接收器选择导频音。

• 在信道分析期间改进的信噪比测量。

• 改进的详细发送信号特征交换。

• 音调中断，以便在初始化期间进行RFI测量。

PMD增强 - 性能

以下功能有助于PMD增强 - 性能。

• 强制支持格雷码编码。

• 强制支持一位星座。

• 在导频音上调制的数据。

• 通过接收器确定的音调排序提高了RFI鲁棒性。

PMD增强 - 功率

以下功能有助于PMD增强 - 功率。

• 发送功率回退。

• 强制发送功率降低。

• ATU-C具有新的L2低功耗状态的节电功能。

• 具有新的L3空闲状态的节电功能。

PMD增强 - 动态

以下功能有助于PMD增强 - 动态。

• 位交换

• 无缝速率自适应（SRA）

• 动态速率重新分配（DDR）

为什么需要在线重新配置？

以下几点说明了为什么需要OLR。

• DSL线路条件一直在变化，例如串扰、天气、无线电、环境等。

• 用户活动一直在变化，例如摘机/挂机、高峰/正常使用。

• 运营商带宽重新分配。

在线重新配置（OLR）

以下几点告诉我们有关OLR的信息

• 当线路或环境缓慢变化时，保持无缝运行。

• 优化速率设置（可以减少6dB裕量）。

• 提供上层配置。

• 所有信道都可以独立运行。

在线重新配置的类型

以下是OLR的类型。

**位交换（BS）** -

• 在子载波之间重新分配数据和功率
• 适应变化的线路条件

**无缝速率自适应（SRA）** -

• 重新配置总数据速率
• 后台SNR监控可以找到最佳设置

**动态速率重新分配（DRR）** -

• 重新配置多个延迟路径之间的数据速率分配。

控制参数

以下是帧配置和PMD功能的控制参数。

**帧配置** -

• **Bpn** - 延迟路径#p中来自帧承载#n的八位字节数。

• **Lp** - 延迟路径#p的每符号比特数。

**PMD功能** -

• bi, gi
• L - 总数据速率

使用SRA提高稳定性

**无缝速率自适应**（SRA）使调制解调器能够更改速率和比特加载，以在不重新训练的情况下保持每个bin的最小裕量。

GlobespanVirata公司的ADSL2兼容SRA可以一次更改单个bin或所有bin。它能够在几秒钟内而不是几分钟内更改速率和进行噪声适应。

OLR概述

下表描述了OLR的概述。

电源管理

以下几点描述了OLR中的电源管理

• DSLAM功耗在千瓦级，并且为7*24小时运行。

• 可以节省大量的电力。

• 大约-40dB的TX功率回退可节省每个端口100mW的功耗。

• 2000端口的DSLAM可以节省200W的功耗！

最大裕度算法

OLR的最大裕度算法的优点如下：

• 消除线路上的额外裕度。

• 估算线路状况并在握手期间降低Tx功率。

• 兼容传统CPE。

• 在典型环路中将线路驱动器功率降低高达60%。

统计电源管理

在客户空闲期间，它可将整体功耗降低高达50%。

目标

主要目标是节能和减少串扰。有三种电源管理状态：

• L0 - 全功率数据模式（与我们今天一样）

• L3 - 空闲模式（不尝试启动）

• L2 - 低功耗模式通过：

• 增加功率回退值（<40dB）

• 低比特率

更高等级的ADSL2+技术

更高等级的ADSL2+技术支持以下功能：

• 支持更高速率的优质数据、语音和视频部署。

• 支持高达26 Mb/s的数据速率。

• 将10-12Mb/s的覆盖范围扩展到ADSL S=1/2的两倍。

• 可选的远程频带计划支持从远程机柜部署，而不会降低CO的服务质量。

• 单个bin禁用功能提供与传统服务的完全兼容性。

• CPE功能自动检测功能支持与传统CPE的兼容性

ADSL/ADSL2 ATU-C TX频谱

下图显示了ADSL/ADSL2 ATU-C TX频谱。

ADSL2+ ATU-C TX频谱

下图显示了ADSL2+ ATU-C TX频谱。

ADSL2+特性

以下是ADSL2+的特性。

• 将下行频谱从1.1MHz扩展到2.2 MHz，下行bin数量从256增加到512。

• 最大下行数据速率从8Mbps提高到24Mbps。

• 在短环路长度下性能得到提升。

• SRA和电源管理的范围更广，从32Kbps到24 Mbps。

ADSL2+性能

以下几点描述了ADSL2+的性能。

• ADSL+和ADSL2+支持高速非对称DSL应用以及传统的远距离DSL服务。

• 自动检测功能支持回退到ADSL2和传统ADSL。

• ADSL2+/ G.Span支持22/3服务，不受VDSL 1.5公里覆盖范围的限制。

• 与传统ADSL CPE兼容。

扩展覆盖范围的DSL (RE-ADSL)

• 扩展覆盖范围的ADSL (RE-ADSL)是G.992.3的附录L

• 覆盖范围扩展1-2 kft

• 该规范的基础具有强制性的非重叠PSD定义以及可选的重叠PSD定义。

附录M

• 引入以提高上行速率
• 最大限度地将上行bin数量加倍
• 如果是非重叠的，则以牺牲下行为代价
• 上行数据速率高达3Mbps

下表描述了ADSL的各个方面。

DSL - VDSL 接入技术

VDSL是一种高速率技术。VDSL以高达52Mbps的速度运行，是下一代DSL技术，具有更高的吞吐量和更简单的实现要求，比ADSL更简单。VDSL最初被称为VADSL，但后来被ANSI工作组T1E1.4更名为VDSL。T1E1.4选择VDSL而不是VADSL的主要原因是，与ADSL不同，VDSL既是对称的又是非对称的。VDSL的速度几乎是ADSL的十倍，是HDSL的三十多倍。为了换取更高的速度，环路长度会降低：VDSL在环路中的覆盖范围更短。

下表显示了目前可用的各种DSL技术的比较。我们可以看到，VDSL在带宽技术方面最高，支持非对称和对称应用，非常适合宽带全业务。

与其他DSL技术一样，VDSL使用铜线的更高频率频谱，高于用于普通电话（POTS）和综合业务数字网络服务（ISDN）的生命线服务的标准频率。这通常被称为语音上的数据和视频技术。这项技术使电信公司能够利用其现有的铜线基础设施，通过相同的物理线路提供宽带服务。

VDSL频谱规定范围为200 kHz至30 MHz。实际的频谱分布会随着线路速率或使用的非对称或对称速率而变化。POTS和ISDN服务的基带使用通过称为分配器的无源滤波器来保留。

非对称VDSL

VDSL旨在提供多种非对称宽带服务，包括数字电视广播、点播视频（VoD）、高速互联网接入、远程教育和远程医疗等。这些服务的交付需要下行信道具有比上行信道更高的带宽，并且是非对称的。

例如，高清电视需要18 Mbps的下行视频内容。然而，上行链路不需要传输信号信息（例如，更改频道或节目选择），其数量级为kbps。

下表指定了T1的ANSI S1.4规范中建立的VDSL速率标准。下行速率来源于同步光网络（SONET）和同步数字体系（SDH）155.52 Mbps规范速度的子倍数，即51.84、25.92 Mbps和12 Mbps、96 Mbps。

对称VDSL

VDSL还旨在为中小型企业客户、企业、高速数据应用、视频会议和远程应用等提供对称服务。

对称VDSL可用于提供短途T1替代NXT1速率，并支持许多其他业务应用。

下表包含了ANSI T1E1.4中建立的对称VDSL服务标准。速率为6.48 Mbps至25.92 Mbps，需要注意的是，VDSL提供的对称服务介于标准T1（1.536 Mbps）和T3（44.376 Mbps）速率之间，填补了最简单的双绞铜线之间的空白。尽管ANSI尚未为对称服务指定距离和长期速率，但在3 kft到10 kft的环路中，可能支持6 Mbps到1.5 Mbps的速率。

DSL - 基于 VDSL 的服务集

VDSL提供各种同时服务，否则是不可能的。这为服务提供商提供了一个新的订阅和多媒体服务基础。提供电话和数据服务的电信运营商现在可以通过提供全面的服务和一系列以视频为中心的应用来扩展其业务。这使电信公司能够通过有效地入侵电缆来与电视运营商竞争。

ADSL的最初目标是为住宅用户提供全方位的宽带服务，那么为什么需要VDSL呢？现实情况是ADSL只是一项互联网技术。

下表说明了，最终，ADSL在提供全方位的宽带服务方面的能力是有限的。另一方面，VDSL非常适合提供现在和未来的这些服务。

DSL - 基于 VDSL 的视频服务

VDSL使运营商能够提供多种数字视频服务，从而增加其电话交易和现有的互联网服务。VDSL能够通过标准的双绞铜线支持数字电视广播、点播视频和高清电视。

除了数字视频和互联网服务外，VDSL还支持交互式视频服务、网络电视、电子商务、视频会议和电子游戏，这是一套目前有线电视运营商或DBS无法提供的服务。

高速互联网

提供高速互联网接入对于家庭用户、小型企业、酒店、机构和其他多站点建筑至关重要。互联网正在以惊人的速度发展，这种增长是新兴和多样化应用的扩展，以利用设备、软件、接入和用户可用性的提高。这些新应用需要比现有基础设施所能提供的更多资源，这限制了提供这些应用的盈利潜力。

虽然其他DSL技术，如ADSL和G.lite，可以满足当今互联网应用的有限需求。但这些系统很快就会带宽不足。然而，VDSL能够支持当今的应用，并支持未来新兴的应用，创造新的收入增长机会，同时保留对DSL技术的投资。

随着互联网的不断发展，其架构骨干网被ATM所取代。ATM技术是FSAN首选的互联网骨干网，用于管理不断增长的负担，以支持日常运营和关键任务应用。选择ATM架构是因为它允许单个ATM网络用于支持所有数据传输、语音和视频，而不是将它们传递到单独且不兼容的网络中。VDSL和ATM技术的结合为当今的互联网服务提供了一个支持未来应用的架构。

电话服务

每家电信公司的一项关键服务是提供生命线电话服务。有一件事已经成为普遍期望的，那就是无论如何，电话都会工作。VDSL与其他DSL技术一样，支持生命线POTS连接。这是电话服务提供商必须满足的基本要求。VDSL提供了此功能，并为电信公司提供了在同一对现有铜线上提供附加语音通道衍生产品的机遇。

网络电话（VoIP）和ATM语音（VToA）技术正在通过数字网络提供标准质量的电话服务。由于ATM也可以传输基于IP的通信，因此ATM over VDSL将支持这两种数字电话标准。虽然语音 over DSL (VoDSL) 计划旨在开发用于DSL各种类型的传输标准，但带宽始终是一个问题。更高带宽的VDSL提供了更多派生的语音信道。

有线运营商开始使用这些技术进入语音市场，但在提供生命线服务方面面临重大障碍。提供全面服务的新的电信运营商类别，能够沿着派生电话、互联网接入和数字视频服务提供生命线POTS的能力，是相对于有线电视和DBS运营商的关键优势。

部署场景

随着基于光纤网络的部署，全业务接入网络的部署正在稳步推进。最终架构是光纤到户和光纤到企业，但实现它需要数年时间和大量资源。

当今的部署场景包括光纤到贸易区 (FTTEx)、光纤到小区 (FTTN)、光纤到路边机柜 (FTTCab) 和光纤到建筑 (FTTB)。VDSL仅适用于FTTEx，其中客户位于中央交换机 (CO) 的覆盖范围内。FTTN和FTTCab适用于独立部署、VDSL交换机或作为新数字环路载波一代 (NGDLC) 的一部分。

FTTB会将光纤直接引入像多单元住宅 (MDU) 或公司业务等建筑物，并结束VDSL。

主要的VDSL2活动

以下是正在使用VDSL2的国家。

台湾

• 目前，NTT、UCOM和KDDI正在大量部署5频段100/50Mbps和30MHz 100/100M VDSL。Softbank目前也在进行FTTN VDSL系统的现场测试。

• CHT目前正在部署5频段100/50Mbps 480k端口VDSL。

韩国

• 在过去三年中一直积极推出QAM VDSL。超过75%的国家覆盖了ADSL和VDSL。将于9月开始评估30MHz - 100/100系统的VDSL2。

北美

• SBC Project Lightspeed计划在未来三年内通过FTTN VDSL系统为超过400万户家庭提供IPTV。

• Verizon目前正在部署光纤到场所 (FTTP) 和光纤到路边机柜 (FTTCab)。到2006年，VDSL到多单元住宅将具有一定的规模。

• BellSouth正在进行VDSL系统的现场测试。Bell South和AT&T现在预计将合并，因此将围绕VDSL2制定共同的VDSL BBA策略。

欧洲

• 目前，Swisscom和Belgacom的VDSL部署规模较小。

• 德国电信17MHz部署因系统问题而暂停。

• KPN和Telefonica于2007年部署了VDSL。

• Telecom Italia目前正在实验室评估VDSL DSLAM。

其他地区

• 香港PCCW中标ATM VDSL部署项目。

• 中国已完成第二次VDSL实验室测试。

• 新加坡电信正在部署VDSL2系统的实验室测试。

VDSL接入部署模型

下图描述了VDSL接入部署模型。

VDSL2主要特性

以下是VDSL2的主要特性。

DMT调制

• 与ADSL相同
• 带宽从30 MHz（ADSL2+的14倍）增加
• 最多4096个音调（ADSL+的8倍！）

全球通用的标准

• 为不同的服务定义了8个配置文件
• 不同地区的不同频段方案
• 各种PSD以优化频谱兼容性

支持各种服务

• 集成的服务质量功能
• ATM和以太网有效载荷
• 信道绑定以扩展覆盖范围或速率

VDSL2 - DMT（离散多音调）

离散多音调的概念是 - 将频带平均分成若干子信道。每个子信道使用QAM调制数据。分配给子信道的比特数取决于在此子信道上测量的信噪比。

音调间隔

ADSL2/2+/ VDSL2 8a,8b,8c,12a,12b,17a = 4.3125 kHz

VDSL2 30a = 8.625 kHz

仓号 × 音调间隔 = 仓频率

例如 - 仓64 × 4.3125k = 276 kHz

这样做的优点是，它可以适应信道/环路的特性。

词汇表 - 子信道 = 子载波 = 音调 = 仓。

VDSL传输

频带方案的各个频带填充了由任一技术产生的频谱。这里，我们将展示一个使用方案998进行QAM和DMT的案例。

下行传输功率 -

• 在VDSL1中，CO部署的Tx功率限制为14.5 dBm，机柜的Tx功率限制为11.5 dBm。
• 为什么我们需要高功率？
  • 提高高速率的覆盖范围。
  • 减少ADSL的FEXT影响。
• 仅在DS1中提高PSD电平。

高TX功率仅在8M配置文件中使用，如下表所示 -