VDSL/VDSL2

Cyfrowa Linia Abonencka o Bardzo Wysokiej Przepływności dla szybszych prędkości na krótszych dystansach.

Następny Skok w Szerokopasmowym Dostępie Miedzianym

VDSL (Very High-speed Digital Subscriber Line - Cyfrowa Linia Abonencka o Bardzo Wysokiej Przepływności) stanowi znaczącą ewolucję w rodzinie technologii xDSL, zaprojektowaną specjalnie do dostarczania ultra-szybkich prędkości przez krótkie miedziane przewody, które stanowią ostatni odcinek połączenia z domem lub biurem abonenta. Przesuwa ona fizyczne granice linii miedzianych daleko poza to, co było osiągalne we wcześniejszych technologiach ADSL, służąc jako kluczowa technologia pomostowa dostarczająca prędkości zbliżone do światłowodowych przed pełnym wdrożeniem światłowodu do domu.

Podstawową zasadą VDSL jest wykorzystanie znacznie szerszego widma częstotliwości niż w ADSL, co pozwala na upakowanie znacznie większej ilości danych w sygnale, ale kosztem znacznie krótszego efektywnego zasięgu.

Widmo VDSL: Poszerzenie Autostrady

Podstawową metodą, którą VDSL wykorzystuje do osiągnięcia imponujących prędkości, jest agresywne rozszerzenie zakresu częstotliwości używanych na parze miedzianej. Podczas gdy ADSL2+ kończyło się na 2.2 MHz, VDSL i jego następca, VDSL2, przesunęły tę granicę znacznie dalej.

Diagram widma VDSL2 w porównaniu do ADSL2+

Kluczowe Generacje VDSL:

VDSL1 (ITU-T G.993.1): Pierwsza generacja technologii VDSL, wykorzystująca częstotliwości do 12 MHz. Pozwalała na prędkości symetryczne (np. 26 Mb/s) lub asymetryczne (np. 52 Mb/s pobierania / 16 Mb/s wysyłania) na bardzo krótkich dystansach.
VDSL2 (ITU-T G.993.2): Dominujący standard, VDSL2 znacząco rozszerza widmo częstotliwości, zdefiniowane przez różne profile. Popularne profile to:
- Profil 17a: Używa do 17.664 MHz.
- Profil 30a: Używa do 30 MHz.
- Profil 35b (VDSL2-Vplus): Późniejsze ulepszenie wykorzystujące częstotliwości do 35.328 MHz.
To rozszerzone widmo pozwala VDSL2 osiągnąć prędkości 100 Mb/s i więcej, ale tylko na bardzo krótkich pętlach miedzianych.

Kompromis i Rozwiązanie: Dystans i Wdrożenia FTTx

Agresywne wykorzystanie wysokich częstotliwości w VDSL wiąże się z fundamentalnym kompromisem: drastycznym ograniczeniem dystansu. Sygnały o wysokiej częstotliwości ulegają znacznie większemu (utracie mocy) na miedzianych przewodach niż sygnały o niższej częstotliwości. W konsekwencji VDSL jest skuteczne tylko na bardzo krótkich pętlach lokalnych, zazwyczaj poniżej 1.5 kilometra.

Typowa Wydajność VDSL2 a Dystans:

Do 300 metrów: Prędkości mogą osiągnąć lub przekroczyć 100/100 Mb/s (symetrycznie).
Na 1 kilometrze: Wydajność może spaść do około 40 Mb/s pobierania i 10 Mb/s wysyłania.
Powyżej 1.5 kilometra: Prędkości stają się porównywalne z, lub nawet gorsze niż w ADSL2+.

Rozwiązanie: Architektura FTTN/FTTC

Ponieważ VDSL nie może działać efektywnie z odległej centrali telefonicznej, jest ono niemal wyłącznie wdrażane w architekturze . Polega to na doprowadzeniu światłowodu o dużej przepustowości do szafy ulicznej w pobliżu abonentów. Wewnątrz szafy, DSLAM konwertuje sygnał optyczny na sygnały VDSL, które następnie podróżują przez krótkie, istniejące linie miedziane na "ostatnim odcinku" drogi do domu użytkownika. Ta strategia maksymalizuje wydajność VDSL, zapewniając, że odcinek miedziany jest krótki.

Pokonywanie Zakłóceń: Magia Wektorowania (G.vector)

Na krótkich liniach miedzianych głównym zabójcą wydajności VDSL2 nie jest tłumienie, ale z innych linii VDSL2 w tym samym wiązce kablowej. Tutaj z pomocą przychodzi Wektorowanie VDSL2 (ustandaryzowane jako G.vector).

Jak Działa Wektorowanie:

Wektorowanie to zaawansowana technika eliminacji szumów. DSLAM w szafie ulicznej przetwarza sygnały ze wszystkich aktywnych linii VDSL2 w wiązce kablowej jednocześnie. Znając sygnał, który wysyła na Linii A, DSLAM potrafi przewidzieć dokładne zakłócenia (przesłuch), jakie Linia A wywoła na Linii B. Następnie generuje odpowiedni sygnał "antyszumu" i wstrzykuje go do transmisji Linii B, efektywnie eliminując przesłuch z Linii A. Proces ten jest powtarzany dla wszystkich linii względem wszystkich innych w czasie rzeczywistym, działając jak wyrafinowany, skoordynowany system eliminacji szumów.

Technika ta może radykalnie poprawić stosunek sygnału do szumu, pozwalając liniom VDSL2 osiągnąć przepływności znacznie bliższe ich teoretycznemu maksimum dla danej długości linii, znacznie zwiększając zarówno prędkość, jak i stabilność.