SHDSL接人技术特点及其发展趋势

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SHDSL接人技术特点及其发展趋势

2005/9/23

　　1 引言

　　对于宽带接人技术，人们比较熟悉也最常用的是不对称数字用户线路ADSL(AsymmetricalDigital SubscriberLine)，他能在一对普通铜双绞线上建立上行896kb／s，下行达8160kb／s的不对称数字通信链路，这非常适合实现Internet接人以及VOD等不对称业务。但也正是由于ADSL速率的不对称性，使得ADSL的应用存在不少局限。特别是商用宽带需求环境是一个双向的、对称的流量环境，对性能波动的容忍度比较低，ADSL接入技术已越来越不能满足人们对频宽和流量的需求。于是，人们开始关注SHDSL技术。

　　SHDSL(Symmetrical High bite Digital SubscriberLine)对称高速数字用户线路是由ITU-T定义的在单对双绞线上提供传输双向对称带宽数据业务的一种技术，符合国际电联G．991．2推荐标准，由于采用性能优越的16电平网格编码脉冲幅度调制(TC-PAM)技术，压缩了传输频谱，提高了抗噪性能，延长了传输距离，因此与ADSL，HDSL技术相比有着明显的技术优势。
　
　　本文主要从SHDSL接入技术的基本构成、各模块功能、接口等方面介绍其技术优势，并展望了其发展趋势。

　　2．1 基本构成

　　基本的SHDSL线路传输系统的关键部件是线路收发单元(STU)，其主要由局端收发送器STU-C和远端收发送器STU-R组成。STU单元功能模型如图1所示。每个STU包括应用相关部分和应用无关两部分。应用相关部分包括传输协议特定传输汇聚(TPS-TC)层及相应接口，应用无关部分包括物理媒质相关(PMD)层和传输汇聚(PMS-TC)层。另外，在STU-C和STU-R间可放置信号再生器，由此形成一个完整的SHDSL链路。如果是用2个双绞线对传输，则PMD层模块将包含2个独立的STU，他们共同连接到一个PMS-TC上。

　　2．2 各模块功能及数据流程

　　PMD模块主要完成调制解调的功能，实现链路激活、线路均衡、码元的定时提取和恢复、回波抵消等功能；PMS-TC层将数据成帧，实现帧同步以及扰码和解扰码功能；TPS-TC层是与应用相关的，主要实现用户数据到SHDSL数据帧的映射和封装、复用解复用和多用户数据信道的定时校准等功能。

　　STU中的数据流程如图2所示。其中'为模拟时间，n为比特时间，m表示码元时间。f(n)是来自成帧器的输入，扰码器输出的串行比特流s(n)经A／D转换器，变换为第阴个TCPAM码元周期的K个并行比特字，然后经过卷积编码输出K+1个并行比特字，这些比特字输入映射器后，按照预先定制的映射电平在映射器输出口就输出TCM码流x(tn)。这就是TCM编码过程。TCM码流再经信道预编码以及频谱整形，最后在线路接口模拟输出，TCPAM调制完成。

　　根据数据传输速率的不同，STU线路口上发送的信号也具有不同的功率频谱密度(PSD)。此外还有对称PSD和不对称PSD的选择，对称是必选的，不对称是可选项。对于对称PSD，上下行数据流都采用16-TCPAM编码，不对称PSD下行可选8-TCPAM编码。图3和图4分别为标准规定的PSD参考图形。

　　2.3设备各种接口及应用

　　目前市场上的SHDSL接入系统根据其传送方式不同可分为2类：TDM模式和ATM传送模式。前者与传统HDSL设备类似，既可以面向SDH，PDH传送网直接提供E1速率专线用户的透明传输通道，又可以面向DDN提供NX 64kb／s的专线接入；后者与传统ADSL设备类似，区别仅在于用SHDSL端口代替了ADSL端口。作为基础骨干数据网的接入延伸，SHDSL可以作为面向数据专线用户提供电路仿真(CE)接人业务、帧中继(FR)接入业务和以太网接人业务。图5为SHDSL综合接人系统的结构图。

　　按照不同的应用SHDSL设备有不同的接口。基于电路交换方式的SHDSL局端设备网络侧接口(SNl)要求是2MB或V35接口，用户端设备用户侧接口(UNl)也是如此；基于ATM方式的SHDSL局端设备SNI可选择622MB光接口、155 MB光／电接口、34 MB电接口，还包括10／100Base-T和100Base-Fx接口，用户端设备UNI接口一般使用后两种接口。

　　目前使用得较多的是具有统计复用功能的ATM模式的局端设备，主要完成连接、传送、拥塞及业务控制及F4／F5环回监测等功能。

　　3 SHDSL技术优势及其发展趋势

　　3．1 技术优势

　　作为对称的高速数字用户线，SHDSL以高速宽带商用业务为主，其优越性能主要体现在：

　　(1)支持对称双向通信与传统的ADSL技术不同，SHDSL所提供的是双向对称业务。典型的SHDSL收发器采用16级TC-PAM线路编码，每对双绞线可提供从192k～2．312Mb／s的对称速率，而对于扩展应用所支持的4线捆绑传输模式提供相应加倍的带宽，这大大提升了服务范围，改善了服务质量。在没有中继器的情况下，在性能允许的范围内传输最大可达2．5km。

　　(2)兼容性好 G．991．2标准为数据专线设备的线路接口提供了统一的方案，可以和接入网中包括DSL技术在内的其他传输技术兼容，这大大提高了传输距离。同时由于标准的统一，推进了SHDSL局端与终端设备的互通性测试工作，为DSL进一步发展壮大用户群铺平了道路。

　　(3)高速传输，并支持可变速率管理和服务级规约SHDSL能够自动适应各种传输速率，用户可以方便地在各类新旧应用模式中灵活配置，满足他们多样化的需求，让用户能真正享受到沟通"零距离"的乐趣。

　　(4)经济带宽 SHDSL的对称带宽支持在上行和下行方向上高性能的应用，其单线对设计(具双线对选项)和速率适应能力可确保服务提供商最经济的利用带宽。

　　(5)远距离传输，干扰小由于TC-PAM调制方式的优点，在同样的速率时，可得到更长的传输距离；在同样的长度时，可提高传输速率；在同样的长度和速率时，可提高信噪比容限。

　　(6)性能强大，服务范围广 SHDSL既能为中小型企业以及大型企业的分支机构提供各种全面的解决方案，满足各种业务需求，如安全、VPN和业务延展规划，也可为服务供应商提供解决语音、视频、视频会议等各种集成通信问题的方案。

　　综上所述，SHDSL接人技术正日益受到商用网络用户的青睐，并呈现出良好的发展势头。

　　3．2 SHDSL技术的发展趋势

　　SHDSL技术的提出由来已久，但至2001年2月ITU发布G．SHDSL(G．991．2)标准后，SHDSL技术才得以发展成熟，并能实现在数字用户线接人复用器设备和宽窄带综合接人设备中实现与ADSL，VDSL等业务板的任意混插。SHDSL技术与ADSL，VDSL技术的不同之处在于，传送数据业务时不能同时提供话音业务，支持的是双向对称业务，因此主要面向中小型企业或商业用户、高档家庭提供高性价比的专线业务。

　　根据SHDSL的技术特点，其主要用于点对点的高速数据传输；远距离局域网的连接，以及满足商业用户的远程的较小传输容量的企业网专线互联和对称带宽的Internet接人等。目前在少数经济发达地区SHDSL技术已有尝试。

　　4 结语
　
　　如今宽带接人的逐渐普及，高速的网络化服务已成为不可逆转的潮流，虽然光纤接入是接人互联网的最佳方式，但这需要一个很长的过渡过程。以SHDSL为前沿的xDSL技术在相当长的一段时间内仍将是我国宽带接人的主流技术。随着SHDSL技术的进一步推广，相信用户能享受到更多、更快、更精彩的服务。

作者：李开荣(扬州大学信息工程学院江苏扬州225009) 　摘自：中电网

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