SHDSL接入技术与网络应用

一、SHDSL接入技术应用



　　基本的SHDSL线路传输系统由局端收发送器STU-C和远端收发送器STU-R组成。通常局端STU-C集中放置并提供网络侧上行接口形成局端接入复用器DSLAM设备。而根据系统所采用传送模式的不同，DSLAM设备提供的上行接口要求应有所不同：对于TDM传送系统，DSLAM设备通常采用TDM-E1-G.703电接口；而对于ATM传送系统，DSLAM设备则通常采用ATM-STM-1光接口。远端STU-R和用户侧数据接口构成了用户端CPE设备，同样根据系统所采用传送模式的不同，CPE设备提供的用户侧数据接口也有所不同：对于TDM传送系统，CPE设备通常提供TDM-V.35（或E1-G.703）接口；而对于ATM传送系统，CPE设备则通常提供ATM-FR-V.35接口、10/100Base-T以太网接口或ATM-CE-V.35（或E1-G.703）接口。



　　按照ITU-TG.991.2的要求，SHDSL线路系统的传输容量可在192kbps至2304kbps范围内变化，其变化步长应支持8kbps。而实际的SHDSL设备的净荷传输速率通常设计为Nx 64kbps（DS0），其中N的最小值为3；对于TDM传送系统，N的最大值通常取32，而对于ATM传送系统，N的最大值则可以取至36。通常在专线接入应用中，传输系统的线路速率往往要求设置为用户要求的固定带宽；但是为了适应大量的、复杂的用户线路环境，传输系统的线路速率自适应功能则可以帮助运营商或用户得知其线路上最大可获得的净荷传输速率。



　　ITU-TG.991.2建议中规定SHDSL传输系统采用的线路编码为16-TCPAM（格栅编码脉冲幅度调制），而且我国通信行业标准YD/T1185-2002亦等效采纳了该线路编码。目前主流的DSL微电子芯片供应商，如GlobeSpan、Infineon、Metalink等，开发的SHDSL套片已经支持该线路编码。通过实验室建立线路仿真测试环境，可以对采用16-TCPAM线路编码的SHDSL设备的传输性能进行评估。




　　中国电信集团广州研发中心在2003年对Adtran、Paradyne、ADC、Pacom等公司提供的SHDSL设备进行了传输性能测试，分别给出了采用TDM和ATM传送模式的上述各家SHDSL系统的传输性能的平均值。其中实验室线路仿真测试环境由ConsultronicsDLS400来构造，测试环路选用ITU-TG.996.1表7中定义的纯0.4mm线径的电缆线材，而线路噪声则选用了代表中等渗透强度的、局端和用户端同时工作的、由10个干扰源组成的ITU-TG.991.2 Annex B Mode B对称型噪声。这种中等渗透强度的噪声考虑了一条几十对线路的电缆中开通了其他（频谱可能不兼容）类型DSL传输系统的情况。可以看出，在无噪声环境下，SHDSL线路系统在3.5km内可以保持2.048Mbps的传输速率；而在中等渗透强度的噪声环境下，SHDSL线路系统在2km内可以保持2.048Mbps的传输速率。而且随着线路速率（N x 64kbps）要求的降低（即N值的降低），SHDSL线路系统可获得更远的传输距离。




　　二、SHDSL接入网络应用



　　在各种标准化的xDSL技术中，SHDSL既良好地解决了在"最后两公里"的用户电缆上E1速率的传输与接入，同时又实现了与接入网和城域网传输设备的"无缝"对接，因此将会具有良好的应用前景。采用SHDSL和广域传输设备实现基于2.048Mbps（E1）速率的"点对点"互连的解决方案。这种解决方案可以直接利用现有传输网资源来实现用户的宽带专线接入、互连和组网。




　　由于SHDSL作为标准化技术，同时又支持Nx64kbps的各种承载业务，因此在数字数据网DDN中，SHDSL将有机会成为（Nx 64kbps）专线设备市场的统一技术。采用TDM传送模式的SHDSL设备实现N x 64kbps带宽的基础数据专线接入的解决方案。由于目前中国电信的骨干基础数据传送网均采用了具有统计复用功能的ATM传送机制，因此TDM-SHDSL系统接入基础数据骨干网可以使用ATM电路仿真技术，通过采用AAL1适配和CBR业务质量的PVC来为TDM时隙组提供传送通道；或使用ATM至FR的（网络或业务）互通技术，通过采用AAL3/4适配和nrt-VBR业务质量的PVC来为TDM时隙组提供传送通道。因此，通过TDM-SHDSL系统接入基础数据骨干网，可以提供电路仿真和帧中继业务。而在组网应用和设备管理方面，TDM-SHDSL系统中的DSLAM设备则通常要求具备将不同线路的时隙通道复用至同一E1上行接口以及通过E1上行接口提供单时隙带内管理通道的功能；同时SHDSL传输系统还应提供丰富的环回检测功能以便实现迅速的设备或线路的故障定位；通常情况下用户端CPE设备提供V.35接口较便于用户数据设备的接入。

　　采用ATM传送模式的SHDSL设备实现Nx64kbps带宽的基础数据专线接入的解决方案。在ATM-SHDSL接入系统中，透过基础数据传送网的ATM-PVC一直传送至用户端CPE设备。通过CPE设备上提供的IWF互联功能可以实现ATM至帧中继FR的适配，ATM至FR的IWF功能通常要求支持帧中继论坛定义的FRF.8业务互通协议和FRF.5网络互通协议，其中FRF.8业务互通协议还包括透明（Transparent）和翻译（Translation）两种应用模式，而在用户侧FR-V.35接口则往往要求支持ITU-TQ.933 Annex A、ANSI T1.617 Annex D、LMI（Cisco）的三种链路管理接口协议；通过CPE设备上提供的IWF互联功能还可以实现ATM至以太网的适配，CPE通常要求支持RFC2684（1483）定义的LLC路由（或桥接）协议，通过CPE发起的（多条）PVC可以实现远程LAN的互联；通过CPE设备上提供的IWF互联功能还可以实现ATM至TDM的适配，这时CPE 设备具备电路仿真功能，可以实现与远程TDM设备的互连。因此，通过ATM-SHDSL系统接入基础数据骨干网，可以提供帧中继、LAN互联和电路仿真业务。在组网应用和设备管理时，ATM-SHDSL系统中的DSLAM设备通常要求提供上行STM-1光接口和PVC上行带内管理通道。




　　从中国电信集团广州研发中心2003年组织的SHDSL设备测试情况来看，部分厂家已经开始直接采用第三方提供的CPE设备，这预示着SHDSL设备的线路接口兼容性问题在统一的国际标准基础上正在逐步得到解决。由于SHDSL接入系统可以提供TDM、FR、CE和以太网接入等多种业务，因此运营商希望厂家提供的可选择的CPE设备的种类能够进一步丰富。而对于TDM-SHDSL接入系统，用于设备故障定位的环回检测及其控制能力还有必要进一步提高，通过在E1上行接口上提供单时隙带内管理通道的能力则有必要进一步加强。



　　随着xDSL接入技术的发展，特别是ADSL宽带接入的普及，采用ATM传送模式的网络和用户设备逐渐增多，DSLAM设备开始呈现出普遍覆盖的趋势。因此基于ATM传送模式，利用DSLAM接入设备上xDSL线路板卡可以混插的特点，和具有交叉复用功能的ATM汇聚设备（或ATM交换机），可以构造新型的综合数据业务接入平台。通过利用ATM业务质量和带宽预留技术，DSLAM设备上SHDSL传输系统，既可以提供基础数据专线接入业务，从而使企业用户的数据设备可以方便而迅速地接入基础数据网；同时又可以提供上行速率高达2304kbps的Internet接入业务，从而使联入Internet的商业用户更易于被外界访问；而且随着DSLAM设备的深入普及，基础数据专线业务可以同时得以迅速地做到普遍覆盖，从而使得基础数据网可以集中力量来发展其骨干网络。