第二代高速数字用户线技术<2>

第二代高速数字用户线技术

4 HDSL2的性能分析

研究发现在ANSI CSA环路中，CSA 4和CSA 6代表了极限情况。 CSA 4有两个桥接头，

一个高中心局收发器0.1km。CSA 6很简单，只是2.7km长的26AWG电缆。这两种环路的串

音耦会和性能仿真是评估各种线路码建议的重要工具。在系统评估中，近端串音耦合

（NEXT）在49对线电缆上使用Unger模型进行建模，而远端串音耦合（FEXT）使用ANSI的

ADSL规范---1.413 AnnexB进行建模。

T1传输的速率为l.544Mb／s，每个信号含 3个信息比特。每个方向的发送功率为大

约16.4dBm。在CSA 4和 CSA 6环路上的各种各样的业务带来的串育干扰中，HDSL2能有

1.0 dB的未编码裕量（通过优化的DEE计算）。加上格栅编解码器的5.0dB编码增益，可

以使环路的祖量超过6.0dB。

HDSL2的性能接近理论值，必须采用微小空间均衡器（fractionally spaced equalizers）

和数字化采样收发器，才能将传输功率谱密度从实际信号中解读出期，HDSL2也对QAM版

本的OPTIS进行了考查，并果在特定的频带上， PAN提供的性能裕量比 QAM高的伪信号

以PAM波特率的一半速率折叠进入PAM频谱，从而有效地提高了解码器输入端的信噪比。

上行频谱和下行频谱交叠（300kHz）频带以上的高信噪比区被折叠回去，对上行信道功

率谱增强的频率区域进行了填充。在上行频谱增强和下行频谱凹陷的频带范围内，DFE输

入端的SNR折叠提升了OPTIS信噪比性能。与之相比较，QAM的SNR折叠方向是下行频谱的高

瑞区域，不能获得与PAM类似的SNR裕量提升。

5 HDSL2的频谱兼容性

HDSL2带来了新的业务兼容性问题。HDSL2对于ISDN基速率接口，通过仿真很容易知道

建议线路码的损害一定比ISDN系统自身MEXT小，而对其他业务就不那么容易了，如T1.404

（DSI/T1），初始技术就涉及到测量 T1接收器输入端的NEXT总功率，然后与T1的自身串

音功率相比较，看是否存在问题。在几篇ANSI文稿中，串音有的通过测量进行权衡，有的

用经过计算的T1接收滤波器进行权衡。后来发现HDSL2与T1的频谱兼容性没有必要太在意，

因为T1从中心局出来的第一段只有15dB的衰耗，而不是其它业务必须要求的36dB。

HDSL2与ADSL的频谱兼容性通过理想带量计算进行定义。研究发现ADSL对噪声背景下

的细微变化很敏感，传输功率话密度和最小载波数也对其性能估计有严重的影响。大多数

计算发现，即使在最坏的情况下，OPTIS功率谱密度对ADSL（T1.413）裕量也只有1.0dB的

损害。

HDSL2与HDSL的兼容性是主要的挑战。对HDSL，最初的兼容性工作采用了理论计算的方

法，表明OPTIS不会带来太大的性能降低。但是，实际的测试表明，一些早期的HDSL会在

OPTIS频谱中降低2dB还多。对于这个问题，ANSI进行了折中，对OPTIS功率话密度模板作了

改动，将性能裕量要求从6dB减小到 5 dB。这样对老式的 HDSL系统的损害降到了2dB以下。

要注意这只是一种非常特殊的情况，对于成熟的HDSL，OPTIS引起的损害将＜1.0M。

6结论

HDSL2用一对线实现了两线对HDSL相同的性能，但是也在技术复杂性和DSP处理能力方

面提出了更高的要求。HDSL2相对于HDSL的更加复杂的地方如下：

（1）HDSL2采用的发送功率电平比两线对HDSL高3dB。更重要的是，预编码和频谱形成

的结合使用使系统的峰均值功率比比2B1Q大一些。更高的峰值电平增加了线路驱动电路的

功率消耗。

（2）HDSL2道均衡预编码器的功能类似于HDSL中判决反馈均衡器中的反馈滤波器。但

是预编器中的数据是12～16位，而不是HDSL DFE中的2位，因此更复杂。另外，预编码器的

使用也增加了这种方式回波抵消的复杂性。

（3）HDSL2需要格栅编码和维特比解码以满足性能的严格要求。与HDSL系统相比，编

码和解码对信号处理能力和存储容量都提出了更高的要求。

（4）为获得足够的性能， HDSL2需要微小空间均衡器和回波抵消，都比HDSL收发器中

的波特空间均衡器要复杂。

虽然HDSL2对信号处理的复杂性提出了更高的要求，但是半导体价格的持续降低仍然使

这种方案具有强大的竞争力。1998年HDSL2的安装费用实际上就已经和两线对HDS相当。随

着半导体技术的持续降阶，HDSL2的安装费用将降到HDSL以下。

当然，HDSL2真正的优势还是来自于单对双绞线传输的使用。

尽管HDSL的价格和性能都可以用HDSL2单线对系统达到，但是这并不意味着HDSL会被完

全淘汰。 HDSL2更复杂，消耗的功率是2B1Q收发器的 2.5倍，而许多应用需要远端供电。由

于HDSL2功率大，又只能在单对双绞线上供电，严重限制了HDSL2在有中继器和需要远端供电

环路上的应用。HDSL2最好只支持一个中继器段。对5.5KM的环路，传统HDSL仍然是传输对称

1.544 Mb／s业务的最佳方案。对于部分速率TI系统，单线对的2B1Q收发器对低于 784

kb／s的数据速率也足够了。

目前，市场上已经有HDSL2的实验产品，但都是T1系列， E1产品还处于开发阶段，与之

相应的标准也正在制订之中。

摘自《电信技术》