矢量化与绑定技术助臂力 VDSL2传输率突破100Mbit/s
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2020-10-17
13:56:23
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矢量化与绑定技术助臂力矢量化与绑定技术助臂力 VDSL2传输率突破传输率突破100Mbit/s
为了要在“最后一公里”达到高速数据传输，最可能的做法之一，就是将VDSL2技术与光纤技术，如光纤到节点
(FTTN)、光纤到路边(FTTC)、光纤到楼(FTTB)或光纤到分配点(FTTdp)整合并导入到网络环境中，且根据不同
的情境，以8M-30MHz的前提来运作。
Frank Engel/Hans-Peter Trost (Lantiq)
消费者对于更高的数据传输带宽需求总是不断增长。从目前的发展趋势观之，要实现在线观看影片服务普及，整个产业将须投入更多的心力，且传输速率至2020年
须达到100Mbit/s甚至更高的规格。
以技术的角度观之，上述的期待对于光纤网络、有线电视线缆，以及性能强化的特高速数字用户回路(VDSL)铜线线路来说，基本上已不是问题。然而，要铺设符合
光纤到户(FTTH)所需的
正因为如此，不少电信营运商都选择如矢量化(
为了要在“最后一公里”达到高速数据传输，最可能的做法之一，就是将VDSL2技术与光纤技术，如光纤到节点(FTTN)、光纤到路边(FTTC)、光纤到楼(FTTB)或光
纤到分配点(FTTdp)整合并导入到网络环境中(图1)，且根据不同的情境，以8M-30MHz的前提来运作。
图1 各种VDSL2的使用情景。连到用户家中的最终铜线线路长度若越短，则可获得的带宽就越大。
每一个用户都透过VDSL2直接从数字用户线存取多任务器(DSLAM)连上铜线线路。在没有矢量化技术的情形下，DSL用户透过电话线连上既有的基础网络，可以接
收高达约50Mbit/s的带宽。
尽管光纤到户已在光纤网络的区域扩张下，陆续出现在用户家中，且从性能表现的角度来看也备受期待，但实际上，单以德国来看，专家预估其投入成本将高达
800亿欧元，这个数字是以光纤联机的基础来计算的，远高于VDSL联机至少十倍以上。
在既有的建筑物中拉设光纤电缆，以及其连带的昂贵施工成本，从实务上的种种障碍来看，FTTH的扩张显然比预期来的还慢了许多，特别是在人口密集的西欧地
区。为了避免投入高额的架设开销，于是有了所谓FTTdp的做法，这种解决方案对于业者来说颇具吸引力。
假设光纤分配点(Distribution Point)，也就是光纤网络能拉到离用户最近的地方，一般都是电线杆或配电箱，能够架设在离用户近在咫尺的地方，那么其宽带传输速
率将可达到比铜线网络还高一倍的境界。如果能朝位在大楼地下室的机房或其他用户周遭的光纤分配点下手，就可以提供附近用户高性能的VDSL2服务。在这种环境
里，重要的是从用户家中，透过反向供电技术(Reverse-powering Technology)来确定提供FTTdp硬件所需的电力来自于订用户。
另一方面，有线电视线缆联网的业者，也在大力宣传其高速上网服务。身为一种“带宽分享”的有线电视线缆网络，即使其可提供的连接速度能高达100Mbit/s；但在
尖峰时段户户都在用带宽的时候，每个用户实际可分到带宽就会显著的降低，也就是越多人用的话，每个人可以享受到的带宽就越小。
在实务上，宽带DSL比起各种做法显然是逊色许多，因为用来提供DSL服务的是铜线的电话线路，有些线路的年纪甚至超过一甲子，也因此，DSL的传输潜力会因
串讯效应(Crosstalk Effects)受到限制。在引进创新的半导体解决方案后，矢量化或绑定化的技术概念，就有办法对付这些问题，如讯号损失、干扰、噪声等，甚而优化
DSL的传输表现，以提升理论上的速率水平。
强化铜线传输效能 矢量化强化铜线传输效能 矢量化/绑定技术挑大梁绑定技术挑大梁
服务供货商无不希望提供深入丰富的服务给消费者，并透过可能的管道提供最佳质量及附加价值给用户，然后藉此赢得商机、增加营收。也就是这样，不同的技术
陆续发展，以克服铜线的种种限制，进而希望能提供更深入的服务。举例来说，VDSL2的绑定技术利用两对铜线，以国际电信联盟的规范标准ITU-T G.998.1/2/3，来增
进连接的传输表现，此举将可提升实际的数据传输速率，甚至增进传输的有效距离。
在过去，DSL对线绑定(Pair Bonding)大都已运用在提升数据传输速率以及增加传输距离(1公里以上)的应用中。而当使用在较短距离(如500公尺以内)的环境时，对
线绑定更能大幅提升数据传输速率水平。这让网络系统业者能把服务速率拉高到下载速度200Mbit/s及上传50Mbit/s的境界，足以和有线电视线缆服务“正面对决(Vis-a-
Vis）”。
不同于矢量化技术，绑定技术是实体的技术，要实现这种方式每个用户需要两对铜线；在大部分的情境中，透过芯片组的处理，就可以同时运用这两对线路的讯
号。在DSL的矢量化技术方面，最早是来自于如今隶属阿尔卡特朗讯(Alcatel-Lucent)旗下的贝尔实验室(Bell Labs)。相较于其他DSL技术，绑定技术并没有把焦点放在
电话线的双绞线对在线，而是把整个线路视为一个整体，其特点在于，透过复杂的算法来解决各种的干扰，藉此提升整体传输效能。
矢量化技术在2010年3月被国际电信联盟(ITU)采纳，并命名为G.vector或称为G.993.5标准。此标准采用第三级动态频谱管理(Dynamic Spectrum Management
Level 3DSM Level 3, DSM Level 3)的技术，其特色在于多重线路环境中的讯号处理，并能实时优化讯号强度。这种矢量化技术的优点只在乎整体的效能表现，当然所
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