关于现代G.SHDSL技术应用与产品简介
陈战 2003/05/16
G.shdsl简介
作为一项不久将在全球发布的标准，G.shdsl 是一种对称的、多速率的 DSL，预计将在 SDSL 市场上引起轰动。目前该技术已作为 ITU-T 的一项推荐标准 (G.991.2) ，将于 2001 年 2 月得到批准。这意味着它将被全球的电信服务提供商广泛采用 - 对于那些需要经由一条单铜线对提供高速、多速率 DSL 服务的应用而言，这将是一种理想的端到端部署解决方案。
为何要制定一项标准？
为物理链路（如 G.shdsl）制定一项国际标准对服务提供商、供应商以及最终用户均有好处。原因何在？因为端到端部署解决方案依赖于中心局处 DSLAM 和用户处所的 IAD 之间的无差错通讯 - 即使两个平台由不同的供应商提供也不例外。如果 DSLAM 和 IAD 互不兼容，就不可能实现优质的服务。事实上，某些现有的 DSL 非标准实现已经证明在真正的多供应商网络中要达到互操作是多么的困难。
G.shdsl 的过人之处
G.shdsl 预计将成为需要声音和数据组合的中小型企业应用的 DSL 选择。G.shdsl 的性能非常出色，其支持的数据速率要比今天的 2B1Q SDSL 解决方案高出 35-45%。具体来说，使用 26 AWG 电缆时，G.shdsl 对于距离中心局 20,000 英尺到 6,500 英尺的用户所能支持的数据速率分别为192 kbps 和 2.312 Mbps。当然，使用更大的电缆，这一范围会更大。
但性能还仅是部分原因。G.shdsl 前所未有地结合了速率适应性技术和网格编码脉冲振幅调制 TC-PAM-16（以下简称TC-PAM） 的优点。例如，改进的频谱兼容性允许 G.shdsl 与其它 DSL 一起并排部署，并做到干扰最少。单线对部署和比以前更远的传输距离是使该技术具有吸引力的又一特性。
什么是 TC-PAM？
TC-PAM 是 G.shdsl 所选择的调制技术。近年来，TC-PAM 作为大型电信公司网络中双线无中继器的 64k 数据和 ISDN 部署的基础而得到广泛应用。最近在双线 DS1 传输中用到的标准化 HDSL2 (ANSI T1.418-2000) 使用了 TC-PAM，并且因其节省铜线对并基于多种标准而被广泛接受。HDSL2 专门用于 1.544 Mbps 单速率传输，而 G.shdsl 则指定了多种数据速率和传输距离。
选择 TC-PAM 作为 G.shdsl 的基础是因为其算法复杂程度较低、对话音通信的延迟时间要求较低。网格编码的使用提供了额外的"编码收益"，改进了存在干扰或串音时数字信号的性能。
这种性能收益可增加所部署的距离而不牺牲实际部署所要求的安全系数。与 2B1Q SDSL 相比，TC-PAM 频谱更为友好，从而确保了与其它基于 DSL 的服务（如 ADSL）的兼容性。
TC-PAM 的频谱特性是其最大的价值之一。当与其它服务部署在同一个缆心或电缆内时，其更窄的频带可以大大减少串音干扰的机会，如图 1 所示。(原文缺图，编者注)
上图举例说明了与数据速率为 768kbps 的 G.shdsl 和 2B1Q SDSL 相关的 SD。PSD
表示与一个频段上某一传输信号相关的能量，它同样也指示了在其上行和下行方向与 ADSL 发生串音干扰的可能性。在下行方向，两种技术对所传输的
ADSL 信号的影响差别极小。但在 ADSL 下行（或高速率）方向，2B1Q 会比 G.shdsl 产生更大的干扰。
显示了 G.shdsl 与 2B1Q SDSL 相比性能方面的改进。这些改进得益于传输中使用了更窄的频率，以及使用 TC-PAM 所获得的编码收益。
描绘了一条 26AWG 铜缆上具有 49 个干扰器的 Self NEXT 环境中 1% 性能最坏的情况。也就是说，在 99% 的部署中性能预计都将好于图示。与 2B1Q SDSL 相比，对于给定的速率，G.shdsl 的传输距离可以提高 15% 至 20%；对于给定的传输距离，G.shdsl 速率性能可以提高 35% 至 45%。
补充 ADSL
G.shdsl 是 ADSL 的唯一补充，而 ADSL 是当今从处所提供 DSL 服务的流行选择。G.shdsl
与 ADSL 频谱兼容，并且能与 ADSL 并排部署在 DSLAM 和缆心内，不会带来不利影响。G.shdsl 和 ADSL 均可用于要求话音和数据传输的速率适应性应用。事实上，G.shdsl
为企业应用提供服务的方式与 ADSL 为用户应用提供服务的方式非常类似。
互操作性优势
由于采用了 TC-PAM 以及其它标准要求，因此 G.shdsl 能够在多个供应商平台间实现互操作。尽管有些服务提供商只从一家供应商处购买所有设备，但大多数提供商（特别是大规模的提供商）部署和维护的设备来自多个不同的供应商。这是由于供应商的声誉、产品功能、未来迁移路径、保修期以及价格是每次购买均需考虑的因素。
有了物理链路技术的国际标准，供应商就可以在公平的领域内展开良性竞争。这样，设备制造商就不用进行太多的开发工作来实现互操作性，而可以投入更多的精力来开发新技术、增强现有产品的功能，以及设计经济实用的解决方案。
G.shdsl 预计也会带来这样的竞争局面。尽管设备的兼容性测试和适应性总是必要的，但标准的存在可以大大提高多供应商部署的成功率。最近与 ANSI 的HDSL2 的互操作性测试的成功案例已经证明了这一点，并因此打开了 HDSL2 的北美市场。类似的测试工作将会为广泛部署 G.shdsl 打开国际市场。
应用多样性
G.shdsl 可以作为带宽要求范围在 192 kbps 到 2.3 Mbps（使用双线对操作最高可达 4.6 Mbps）之间的任意产品或技术的一部分进行部署。
从 DSLAM 到 IAD、从 TDM 到 ATM，以及从短距离电路到扩展电路，G.shdsl 均可以为两点间比特传输提供基础。另外，由于较低的传输功率和较低的峰值电压，芯片组制造商可以实现较低的功率，使高端口密度、信号再生以及使用不同功率的应用成为可能。
G.shdsl 概括
G.shdsl 将成为中小型、端到端企业部署中多速率、高速接入的 DSL 选择。其优点包括：
简而言之，G.shdsl 是最可用、最灵活和最友好的 DSL 技术。因其提供可变的速率、强大的性能、国际标准基础以及与其它 DSL 的频谱兼容性，G.shdsl 随时准备着获取日益增长的国际 DSL 市场的重要份额。
商务接入方案采用G.SHDSL技术，提供了一种频谱友好型的对称业务，能满足中小型企业的需求，可以替代传统的而昂贵的E1业务，尤其适合上行带宽要求高的应用，比如视频会议和WAN 联网。该技术分别支持1.5Mb/s 和 2.3Mb/s的对称数据速率，能够提供传统业务以及其他许多新业务所需的一切带宽。而且由于该方案使用在同一环路的ADSL线路，业务之间不会造成性能干扰。同时，该方案允许传统专线业务在现有的ADSL平台上传输，允许FR/LL业务向DSL网络过渡，一方面减少TDM网络运维，开通及扩容成本；另一方面还能优化网络带宽，避免维护两个网络的开销。运用上下行对称的G.SHDSL技术，可以提供分支机构之间、分支机构与总部之间的LAN－LAN 互连的业务。它在一个单一平台上提供多种DSL业务，减少了运营商在现有ADSL 系统上增加的设备投资和安装成本，扩大运营商了DSL宽带接入市场覆盖的范围，可以涵盖住宅用户和商务用户；增加了DSL宽带接入所提供的服务，不再局限于快速因特网接入，同时可涉足传统的专线市场和局域网互连。更重要的是在为商业用户提供适合的，高质量的宽带接入解决方案地同时，增加了DSL业务的收益，提高了电信运营商利用DSL技术在宽带接入市场的竞争力。
企业网对带宽的要求越来越高。继T-1、E-1和HDSL之后，现在G.SHDSL又进入了人们的视线，它继承了现有基于铜线、高速的通信方式的优势，同时提高了数据传输率，增大了传输范围，减小了噪声。
如今在很多地区，有很多私有链路、帧中继，以及基于Internet的商业应用的T-1技术（速率为1.544Mbps）。而T-1早在1990年就开始从传统的信号交替反转/第八零置换双极码编码（AMI/B8ZS），向高比特率DSL（HDSL）过渡。由于AMI/B8ZS是基于双绞对（四线芯）的传输介质，因此其传输距离受限：在离中心机构约900米处需要一个中继器，其余的位置则每隔1800米需要中继器。尽管T-1中继器的价格极其昂贵，安装与维护的成本都很高，但对T-1业务又是必不可少的。HDSL的出现极大地改善了这一状况：将基于新的ISDN的调制方案应用至T-1通信中，使无中继的传输范围提高到了2750米。
E-1（传输率为2.048Mbps）是另一个重要的技术方案，几乎占据了其余的商业应用市场。对于大部分欧洲的企业而言，他们的用户的位置都在中心机构所达范围内，因此还没有立即转向HDSL。但DSL的优势是显而易见的，加之ITU已批准了G.SHDSL标准，因此朝着G.SHDSL的过渡应该是个时间问题。
非对称DSL（ADSL）是种民用性的技术，能提供384kbps的对称业务。由于它具 有成本优势，也是一些中小型企业的候选技术。
G.SHDSL虽然并非尽善尽美，但从以下几个方面改善了传统的技术：
国际标准化：G.SHDSL可以部署在Internet，以及T-1/E-1基础架构上，因此理所当然地成为国际化标准。
更高的传输率：比起四线芯标准的HDSL（速率达1.544Mbps），G.SHDSL可以提供双线芯标准（速率达2.3Mbps），和四线芯标准（速率达4.6Mbps），传输率几乎是HDSL的三倍，即便与最新的HDSL2和HDSL4业务相比，仍然占有较大的带宽优势。
更大的范围：以同样的数据传输率，G.SHDSL要比HDSL在传输范围上提高20%到30%。此外，如果利用G.SHDSL的多链路技术（如Inverse Multiplexing for ATM，permanent-virtual-circuit bonding），则还要提高两倍以上。
兼容性：G.SHDSL与ADSL可以很好地兼容，噪声或串音非常小。因此，可以在同一条线缆上几乎没有干扰地同时传输G.SHDSL和ADSL业务。
下面我们将要进行对新一代的G.SHDSL产品进行一系列的数据分析。
E1接口 简介
G.shdsl DSU 是基于 TDM 模式和 PAM 线路编码的用户端设备，可与市场上现有和将来的DSLAM 或多服务接入系统互通。它为用户提供价格实惠、含帧格式或不含帧格式的E1/T1数据传输服务。
DSU 支持G.shdsl 标准的多速率对称应用，可在一对铜线上对称传输数据，采用E1时速率可达 2048 kbps，采用T1时速率可达1552kbps?
产品特性
· 在一对双绞铜线上实现高速对称数据传输
· SHDSL 线路编码：PAM
· 采用G.703标准接口的T1/E1 可提供含帧格式或不含帧格式的传输服务
· 性能卓越，操作简单，功耗低
· 与主流的局端对称式G.shdsl DSLAM兼容和互通
· 通过RS-232串口实现本地 OAM&P 管理，也可通过10/100MBaseT接口实现远程登录
· 提供回路功能，使得维护非常简单
技术规格
· E1/T1 接口
· 连接头：RJ45/RJ48C；在采用E1时，BNC 连接头备选
· 线路编码
o E1：HDB3，AMI
o T1：B8ZS，AMI
· 帧
o E1：FAS、FAS+CRC-4、FAS+CAS、FAS+CAS+CRC-4；unframed
o T1：SF、ESF、SLC、CRC-6、unframed
· 线路速率
o E1：2048kbps +/- 50ppm
o T1：1544kbps +/- 50ppm
· WAN - SHDSL线路接口
· 线路速率：2056Kbps
· 线路编码：PAM
· 线路阻抗：135 W
· 连接回路：一对 (双绞线)
· 连接头：RJ-11
· 电源
o PWR --绿灯，表示电源工作状态正常
· 配置和管理
o Console VT-100 emulation
o 接口：DB9的RS232连接接口
o 用RJ-45 接头与10BaseT（IEEE 802.3以太网标准）接口连接实现远程登录
o 通过LAN口和TFTP 服务器实现软件升级
o 环回功能支持： Line loop-back, analog loop-back, payload loop-back, framer
loop-back
· 环境
o 温度：0°C ~ 50°C
o 湿度：5% ~ 95% 无凝结
· 电器性能
o 交流电源：输入110VAC/60HZ 或 220 VAC/50Hz；输出 9VDC 1A
o 功耗：低于10 Watts
· 电磁干扰认证
o FCC Part15 Class B，CE Class B
· 安全认证
o CE IEC60950
V35接口 简介 
对称式 G.shdsl DSU 是基于 TDM 模式和 PAM 线路编码的用户端设备，可与市场上现有和将来的DSLAM 或多服务接入系统互通。它为用户提供价格实惠的路由数据接入功能和Nx64K透明传输服务功能。
DSL 支持G.shdsl 标准的多速率对称应用，可在一对铜线上对称传输数据，传输速率范围为64kbps到2048kbps。
产品特性
· 在一对双绞铜线上实现高速对称数据传输
· SHDSL 线路编码：PAM
· 数据接口支持：V.35/RS530，RS449，V.11，X.21
· Nx64Kbps 速率可调，使得应用距离可延长
· 性能卓越，操作简单，功耗低
· 与主流的局端对称式 G.shdsl DSLAM兼容和互通
· 通过RS-232串口实现本地 OAM&P 管理，也可通过10/100MBaseT接口实现远程登录
· 提供回路功能，使得维护非常简单
技术规格
· 多接口协议支持：V.35/RS530，V.11，X.21 和 RS449
· 连接头：DB25孔接口（对于不同的接口有一个转接头备选）
· WAN - SHDSL线路接口
· 线路速率：72Kbps 到 2056Kbps
· 线路编码：PAM
· 线路阻抗：135 W
· 连接回路：一对(2-芯)
· 连接头：RJ-11
· 配置和管理
o Console VT-100 emulation
o 接口：DB9的RS232连接接口
o 用RJ-45 接头与10BaseT（IEEE 802.3以太网标准）接口连接实现远程登录
o 通过LAN口和TFTP 服务器实现软件升级
o 本地环回和数据接口环回
· 环境
o 温度：0°C ~ 50°C
o 湿度：5% ~ 95%
· 电器性能
o 交流电源：输入110VAC/60HZ 或 220 VAC/50Hz；输出 12VDC 1A
o 功耗：低于10 Watts
· 电磁干扰认证
o FCC Part15 Class B，CE Class B
· 安全认证
o CE IEC60950
EtherNet接口 简介 
采用PAM16 线路编码技术，兼容 G.991.2 和G.994.1 标准，具有带1个10BASE-T以太口， SHDSL 通过1个10 BASE-T 以太口和一个 SHDSL WAN 接口即可实现基于SHDSL 的路由和上网功能。
产品特性
· 在电话线上实现高速对称传输
· 采用PAM16 编码，兼容 G.991.2 和G.994.1 标准
· 支持 Annex.A和 Annex.B 模式
· 支持润湿电流（Wetting Current）范围：0.3mA 到 3mA
· 带1个以太网口可用于PC 或LAN的互连
· 可提供的对称的数据传输速率范围为：192 Kbps 到 2.3 Mbps
· 支持 PPPoE (RFC2516)、PPP (RFC2364) 和 IP (RFC 2225/RFC1577) over ATM over
SHDSL
· 支持LLC/VC MUX封装的 RFC2684 (RFC1483) 桥/路由模式
· DHCP服务器使得管理LAN IP地址更加容易
· 允许LAN 用户通过NAT（IP 共享）同时接入因特网
· 通过RS232 连接口可进行本地化 OAM&P 管理
· 可通过以太网接口和SHDSL连接实现Telnet 、SNMP和WEB 页面方式配置和管理
· 通过 TFTP 实现软件升级
· 兼容主流CO端 DSLAM 或多服 务接入系统
· 品质卓越、操作简单、耗能低
技术规格
硬件规格
· 本地接口
o 一个带1个 10BaseT 以太口：IEEE 802.3，RJ-45 接口
· WAN SHDSL 接口
o 数据传输速率：144 Kbps 到2.3Mbps，速率自适应
o 线路编码：PAM16
o 线路阻抗：135 W
o 连接线：两芯电话线
o 接口规格：RJ-11
· 指示灯
o PWR - 绿灯，表示电源状态正常
o ACT - 绿灯，表示正在发送/接收数据
o LINK - 绿灯，表示本地连接正常
o WAN - 绿灯，表示广域网连接正常
o ALM - 红灯，表示数据出错或操作出错
· OAM&P
o 本地：RS232串口，或通过以太网口实现Telnet和Web???????
o 远端：SNMP 或 Telnet 或 Web 页面的管理方式
· 环境要求
o 温度：0°C ~ 45°C
o 湿度：5% ~ 95% 不结露
· 物理尺寸： (宽x长x高) 220mm X 169mm X 40mm
· 电源
o 交流电源：输入110/220 VAC，50/60Hz；输出9VDC 1A
o 功耗：低于10 Watts
· 符合规范
o 电磁干扰：CE & FCC class B
o 安全认证：EN60950
软件规格
· ATM
o ATM Cell over SHDSL, AAL5
o 支持 UBR & CBR & VBR-nrt
o VPI 值：0-4095；VCI 值：1-65535
o 支持 8 个PVCs
o 支持 OAM F4/F5 loopback
o 封装格式 --
§ RFC2684 (RFC1483)，multi-protocol over ATM
§ RFC2225 (RFC1577)，IPoA
§ RFC2364，PPP over ATM (支持CHAP和PAP安全认证)
§ RFC2516，PPPoE (PPP over Ethernet) over ATM
· 桥接功能
o 透明桥 (IEEE 802.1D)
o RFC2684 (RFC1483) 桥
o 生成树协议(IEEE 802.1D)
o 支持IP和PPPoE包过滤功能
· 路由功能
o TCP/IP路由协议支持RIP1、RIP2或静态 IP 路由
o NAT/PAT - RFC1631 (支持basic firewall)
o RFC2684 (RFC1483)路由
o DNS Relay
· 配置和网络管理
o DHCP 服务器用于IP管理
o 通过RS232进行本地控制台的配置和管理
o 通过Telnet 和SNMP 进行本地和远程管理
o 通过 TFTP 进行软件升级和配置
o WEB 页面配置
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