文/江苏省邮电规划设计院高级工程总监黄白
展望未来，铜线的生命力在一段时间内仍将继续，业界也已经提出SuperMIMO技术构想，将结合信道扩展技术、Vectoring串扰消除技术和多线捆绑技术，通过信道扩展获得额外的虚拟信道，实现DSL接入速率的进一步飞跃
2011年2月，中国电信正式启动“宽带中国•光网城市”工程，全国接入网出现“光进铜退”的建设热潮，同时，FTTN、FTTC/B、FTTH等各种FTTx组网技术也不断发展，最后一公里的提速成为关键。
但是，我们知道，网络越靠近用户，其站点的安装和线路的铺设环境就越复杂。并且由于历史原因，接入网的最后一公里已经存在大量的铜线、同轴电缆等资源。这些管线资源连同沟道、站点等都是运营商在竞争环境中宝贵的财富，不会迅速被光纤完全替代。
因此，在铜线、同轴电缆等传统接入媒介上提供和光纤无差异的高带宽，往往是运营商高宽带接入的重要补充手段。而VDSL2因为具有带宽优势（理想应用环境下可达100Mbps），将会成为最后一公里铜线的重要接入方式。
铜线的潜在需求
从接入场景演进角度看，从CO端局到FTTC/B，DSLAM距离终端用户越来越近，线路持续缩短，在近距离尤其是300米的范围内，信号在普通用户双绞线上的衰减较小，可使用的频谱范围也很宽，为实现高速率的接入提供了可能。但仍有不少铜线潜在市场：由于铺设成本高，某些地区光纤不可达，需要继续依赖铜线来满足接入需求；存在ADSL提速和ATMDSLAM改造需求地区。
因此，DSL技术在不断创新和持续发展中展现出强劲的生命力。2006年2月，ITU-T发布了VDSL2G.993.2标准；2010年4月，ITU-T表决通过G.993.5标准，定义了基于VDSL2通过远端串扰抵消来提升线路速率的Vectoring技术。
Vectoring是通过在DSLAM进行下行预编码和上行联合接受的方法来消除串扰。在串扰信号比线路直接信号幅值相对较小的情况下，Vectoring可以获得接近于无串扰的工作状况，实现300米范围内100M的高带宽接入速率。
Vectoring的技术优势
VDSL2线路速率由线缆的衰减和线路上的噪声干扰决定，在同等距离下，线路的噪声越大，噪声门限也越高，从而造成线路速率的下降。我们知道，双绞线的设计最早是用于电话语音传输的。而非屏蔽、大量线路高度密集、高低频耦合度差异等因素，决定双绞线的串扰存在，并且一定程度上相互影响。
串扰是线对之间信号耦合产生的干扰，分为近端串扰和远端串扰两种。近端串扰（NearEndCross-Talk，简称NEXT）是指链路中一对线与另一对线之间因信号耦合效应而产生的串扰。远端串扰（FarEnd Cross-Talk，简称FEXT）是指从链路近端某一线对发送的信号经过该电路衰减，在链路远端干扰相邻接受线对的串扰信号。
具体而言，NEXT是干扰线对的发送信号从干扰线对出发，耦合到被干扰线对，然后传送到被干扰线对的“近端”接收端。FEXT则是干扰线对的发送信号从干扰线对出发，耦合到被干扰线对后，继续沿着被干扰线对传播，直到被干扰线对的“远端”接收端。
对DSL而言，通俗地理解，NEXT是不同线对的上行信号和下行信号之间的干扰，FEXT则是不同线对的上行信号之间，或者不同线对的下行信号之间的干扰。由于VDSL2系统采用频分复用（FDM）方式，干扰线对的发送信号与被干扰线对的接收信号使用的频段是不同的，因此NEXT的影响可通过滤波器消除或大大降低。
但是，来自干扰线对的FEXT信号与被干扰线对的正常接收信号的频率是相同的，无法通过滤波器消除；同时，VDSL2传输距离较短（一般不大于1公里），使用的频段较高（最高可达30MHz），因而，VDSL2的FEXT较其他DSL技术更为严重，所以，FEXT成为影响VDSL2系统性能的主要因素：会导致信噪比下降，从而降低线路传输速率或增大误码率甚至掉线，严重影响系统的稳定性和用户体验。
线路之间若产生串扰，接收端信号将变形。而Vectoring通过矢量化的方法，针对性地解决VDSL2线路中的FEXT，提升多线对VDSL2线路的性能。一条VDSL线路受到的串扰是来自整捆线缆中其他所有线路的集合，是个矢量信息。Vectoring处理系统根据收集到的这些矢量信息进行矩阵运算，输出矢量化的串扰抵消信号，最终使得接收端信号恢复。
理论上说，Vectoring可以完全消除FEXT对VDSL2性能的影响，实现相同距离下速率的提升，或相同速率的更广覆盖。以下行方向的VDSL2“速率vs.距离”实测性能为例进行对比（17aprofile，B8-11PSDmask，0.4mm线径），无噪环境下的性能相比于FEXT环境，可以提升50–90％；上行方向的性能对比结果与此类似。而且，线缆越密集、放号率越高、FEXT越强烈，Vectoring的性能提升潜力越大。
实验数据显示，使用Vectoring技术的VDSL2能在300米的接入距离内提供高达100Mbps的平均接入带宽，在500米的典型接入距离下提供80Mbps的平均接入带宽，相比于未使用Vectoring技术时的带宽提升了70％。
多场景应用的实现
作为新一代性能提升技术，Vectoring与重传（G.inp）、Bonding、NTR（NetworkTimeReference）、SRA（SeamlessRate Adaption）、BS（Bit Swap）等其他DSL技术，可以完美地兼容和结合，并灵活应用于住宅用户接入、商业用户接入、移动基站回传、远端接入站点回传等各种场景。
而使用Vectoring技术的设备按架构可以分为单板级Vectoring（BLV）、系统级Vectoring（SLV）以及站点级Vectoring（NLV）等三类。
其中，单板级Vectoring是指Vectoring处理芯片集成在单板上，设备背板及系统架构不变。系统级Vectoring则是指处理芯片集中在一块VP单板上，容量较大，可支持多块Vectoring用户板。而站点级Vectoring是多台SLV跨设备协同处理Vectoring，通过多台中小容量设备的智能协作，来提供大容量的Vectoring功能，使得运营商获得最大带宽提升、更稳定的性能的同时，实现按需投资、分步建设、平滑演进、降低成本。
2011年8月15日，华为FBB（FixedBroadband）创新实验室已成功研制出业界首个站点级Vectoring。华为也与运营商和研究所成功进行了11个以上的Vectoring测试（其中7个在欧洲地区），并考虑了多线对、混合线对、外源干扰等影响，更贴近实际情况。测试均实现了平均50%至90%的带宽提升。在与英国电信合作的试验局项目中，华为Vectoring技术成功为其提升62%至76%的带宽，使得每线对速率接近理论（无串扰）速率。
展望未来，铜线的生命力在很长一段时间内仍将继续，业界也已经提出SuperMIMO技术构想，结合信道扩展技术、Vectoring串扰消除技术和多线捆绑技术，通过信道扩展获得额外的虚拟信道，实现更高带宽接入；同时千兆比特DSL技术也在业界实现了首个样机验证，DSL接入速率将进一步飞跃。
