Введение

Технология цифровой абонентской линии

Очень высокоскоростная цифровая абонентская линия (VDSL) и очень высокоскоростная цифровая абонентская линия 2 (VDSL2) — это технологии цифровой абонентской линии (DSL), обеспечивающие передачу данных быстрее, чем более ранние стандарты асимметричной цифровой абонентской линии (ADSL) G.992.1, G.992.3 (ADSL2) и G.992.5 (ADSL2+). VDSL обеспечивает скорость до 52 Мбит/с для нисходящего потока и 16 Мбит/с для восходящего потока по одной скрученной паре медных проводов, используя частотный диапазон от 25 кГц до 12 МГц. Эти скорости позволяют VDSL поддерживать такие приложения, как телевидение высокой четкости, а также телефонные услуги (голосовая связь по IP) и общий доступ в Интернет по одному соединению. VDSL развертывается по существующей проводке, используемой для аналоговой телефонной связи и DSL-соединений с более низкой скоростью. Этот стандарт был утвержден Международным союзом электросвязи (ITU) в ноябре 2001 года. Системы второго поколения (VDSL2; ITU T G.993.2, утвержденные в феврале 2006 года) используют частоты до 30 МГц для обеспечения скорости передачи данных, превышающей 100 Мбит/с одновременно в обоих направлениях – восходящем и нисходящем. Максимальная достижимая скорость передачи данных обеспечивается на расстоянии около ; производительность снижается с увеличением затухания в локальной петле.

Концептуальная разработка

Концепция VDSL была впервые опубликована в 1991 году в результате совместного исследования Bellcore и Стэнфордского университета. В ходе исследования искались потенциальные преемники для тогдашних распространенных технологий HDSL и относительно новой ADSL, обе из которых обеспечивали скорость 1,5 Мбит/с. В частности, изучалась возможность достижения симметричных и асимметричных скоростей передачи данных, превышающих 10 Мбит/с, на коротких телефонных линиях. Стандарт VDSL2 представляет собой усовершенствование ITU T G.993.1, поддерживающее асимметричную и симметричную передачу данных с двунаправленной чистой скоростью до 400 Мбит/с по витой паре с использованием полосы пропускания до 35 МГц.

Стандарт VDSL

Соединение VDSL использует до семи частотных диапазонов, поэтому скорость передачи данных между восходящим и нисходящим каналами может быть распределена по-разному в зависимости от предлагаемой услуги и нормативных требований к спектру. В стандарте VDSL первого поколения были определены как квадратурная амплитудная модуляция (QAM), так и дискретная многотоновая модуляция (DMT). В 2006 году ITU-T стандартизировал VDSL в рекомендации G.993.2, в которой для VDSL2 была определена только DMT-модуляция.

Версия | Наименование стандарта | Распространенное название | Скорость нисходящего канала | Скорость восходящего канала | Дата утверждения
------- | -------- | -------- | -------- | -------- | --------
VDSL | ITU G.993.1 | VDSL | 55 Мбит/с | 3 Мбит/с | 2001-11-29
VDSL2 | ITU G.993.2 | VDSL2 | 200 Мбит/с | 100 Мбит/с | 2006-02-17
VDSL2 Vplus | ITU G.993.2 Поправка 1 (11/15) | VDSL2 Приложение QVPlus/35b | 300 Мбит/с | 100 Мбит/с | 2015-11-06

VDSL2

VDSL2 является усовершенствованием VDSL, разработанным для поддержки широкого внедрения услуг тройного доступа, таких как голосовая связь, видео, передача данных и телевидение высокой четкости (HDTV). VDSL2 позволяет операторам и провайдерам постепенно, гибко и экономически эффективно модернизировать существующую инфраструктуру xDSL. Протокол стандартизирован в секторе телекоммуникаций Международного союза электросвязи (ITU-T) как Рекомендация G.993.2. Его разработка была завершена 27 мая 2005 года. Скорость быстро снижается с теоретического максимума 350 Мбит/с у источника до 100 Мбит/с на расстоянии 500 м (1640,42 фута) и 50 Мбит/с на расстоянии 1000 м (3280,84 фута), но затем скорость снижается значительно медленнее, и VDSL2 превосходит VDSL. По своим характеристикам VDSL2 сопоставим с ADSL2+. Как и ADSL, большая дальность передачи является одним из ключевых преимуществ VDSL2. Системы с поддержкой LR VDSL2 способны обеспечивать скорость около 1–4 Мбит/с (в нисходящем направлении) на расстояниях 4–5 км (2,5–3 мили), постепенно увеличивая скорость передачи данных до симметричных 100 Мбит/с по мере уменьшения длины линии. Это означает, что системы на основе VDSL2, в отличие от систем VDSL, не ограничиваются короткими локальными петлями или MTU/MDU, но также могут использоваться для средних расстояний. Объединение каналов (ITU-T G.998.x) может использоваться для объединения нескольких пар проводов с целью увеличения доступной пропускной способности или расширения зоны охвата медной сети. Гибридные сети доступа могут использоваться для объединения xDSL с беспроводными сетями, что позволяет операторам сети предоставлять более быстрые услуги доступа в Интернет по протяженным линиям.

Vplus/35b

Vplus – это технология для достижения более высоких скоростей в существующих сетях VDSL2. Она была разработана компанией Alcatel Lucent и стандартизирована в ноябре 2015 года в ITU G.993.2, поправка 1, как VDSL2 профиль 35b. Vplus использует то же расстояние между несущими, что и VDSL2 17a, что позволяет использовать векторизацию для линий Vplus (35b) и 17a, обеспечивая смешанные развертывания и плавное внедрение Vplus. Стандарт VDSL2 определяет широкий спектр профилей, которые могут использоваться в различных архитектурах развертывания VDSL, например, в центральном офисе, в шкафу или в здании.

Профиль | Полоса пропускания (МГц) | Общее количество несущих | Ширина полосы несущей (кГц) | Максимальная суммарная мощность передачи вниз по потоку (дБм) | Максимальная пропускная способность вниз по потоку (Мбит/с) | Максимальная пропускная способность вверх по потоку (Мбит/с)
------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | --------
8a | 8.832 | 2048 | 4.3125 | +17.5 | 50 | 16
8b | 8.832 | 2048 | 4.3125 | +20.5 | 50 | 16
8c | 8.500 | 1972 | 4.3125 | +11.5 | 50 | 16
8d | 8.832 | 2048 | 4.3125 | +14.5 | 50 | 16
12a | 12 | 2783 | 4.3125 | +14.5 | 68 | 22
12b | 12 | 2783 | 4.3125 | +14.5 | 68 | 22
17a | 17.664 | 4096 | 4.3125 | +14.5 | 150 | 50
30a | 30.000 | 3479 | 8.625 | +14.5 | 230 | 100
35b | 35.328 | 8192 | 4.3125 | +17.0 | 300 | 100

Векторирование VDSL2

Векторирование – это метод передачи, использующий координацию линейных сигналов для снижения уровня перекрестных помех и повышения производительности. Он основан на принципе шумоподавления, подобно наушникам с функцией активного шумоподавления. Стандарт ITU-T G.993.5 "Self FEXT cancellation (vectoring) for use with VDSL2 transceivers" (2010), также известный как G. vector, описывает векторное решение для VDSL2. Область применения Рекомендации ITU-T G.993.5 конкретно ограничена самоотменой FEXT (дальних перекрестных помех) в нисходящем и восходящем направлениях. Перекрестные помехи от дальнего конца (FEXT), генерируемые группой ближайших передатчиков и влияющие на дальние передатчики той же группы, подавляются. Это подавление происходит между VDSL2-трансиверами, не обязательно одного профиля. Данная технология аналогична G. INP и бесшовной адаптации скорости (SRA). Хотя технически это возможно, по состоянию на 2022 год векторное распределение несовместимо с разделением локальной петли, однако будущие изменения стандартов могут решить эту проблему.

VDSL2+ Супервекторная передача

de – это эволюция векторной технологии, разработанной и широко внедренной компанией Deutsche Telekom, которая дополнительно повышает устойчивость к перекрестным помехам и помехам, обеспечивая стабильное интернет-соединение дома на скорости до 250 Мбит/с для входящего трафика и 100 Мбит/с для исходящего трафика.