四川省科技支撑计划项目申报书-打印稿

四川省科技支撑计划项目申报书-打印稿内容摘要：

一种更广泛的应用方式。 本企业已经成功研制了新一代的 GPON 接入系统（ 2020 年度科技部转制科研院所开发研究专项项目），本项目也是对该 GPON 接入系统在应用时的良好补充和完善。 另外，基于 VDSL2 可以工作在对称模式的特点，本项目设备已经考虑了用户端设备作为单线路接口设备，实现局、远端模式的切换设置，这样，可以很方便地实现局域网基于铜线的远距 离互联，从而满足一些特殊行业、机构和军方的通信需求，即承载于铜线上的对称高速数据传输。 二、立项的必要性及国内外研究现状、发展趋势和知识产权状况分析。 (不超过 3500 字，各栏中不得出现申报单位名称和项目成员姓名 .) 立项的必要性： 近年来，随着 IPTV、可视通信、 P2P、安防监控等业务的兴起和发展，接入带宽正逐步成为开展这些高带宽业务的瓶颈。 面对宽带业务的不断丰富，高清晰数字视频服务的日益普及，企业信息化需求（ VPN 专线互联、企业高速专线业务）的日渐发展，宽带接入尤其是基于市话双绞线的 ADSL/ADSL2+技术的带宽承载能力受到了日益严峻的挑战。 目前普遍应用的 ADSL/ADSL2+对于今后几年要达到用户终端侧需要的 30~50M 的带宽，显然是力不从心。 据 2020 年底的全球网速实测比较，中国接入网接入速率不及全球平均水平一半。 2020 年 12 月 26 日的一个研讨会上，工信部电信研究院科技委副主任、原总工程师雷震洲认为，用 ADSL/ADSL2+支撑的所谓“现代宽带”已到了极限，未来全业务经营的运营商未来的出路就是宽带。 目前，“光进铜退”成为电信界普遍认可的大趋势，“光进铜退”，即 固网运营商由骨干网络或城域网接入最终用户，其宽带接入网主干部分尽可能采用光接入系统，而将铜线接入距离尽可能缩短。 相比于已经存在多年的、大量部署、成熟应用的市话双绞线资源网络，高昂的光纤网络（尤其是光纤铺设工程）的初期建设成本，使得运营商不得不慎重考虑光纤的部署进度及方式。 就中国的国情而言，光纤到户（ FTTH）在未来几年乃至十年都是无法全面普及的，网络改造的巨额投资无人买单。 拥有巨大铜线资源的中国电信和中国联通，作为宽带业务的主要运营商，不可能也不会抛弃已经连接到千家万户的铜线资源不用而全部改用光纤。 如何进一步挖掘双绞线的潜力，继续利用已有的铜线资源，同时又提高带宽，打破带宽瓶颈，成为亟待解决的问题。 固网运营商的首选方式将仍然是利用基于铜线上的 DSL 接入技术和光接入系统相结合的方式。 作为 DS L 技术的最新发展，相比于 ADS L2+而言， VDSL2 再次挖掘了市话双绞线的数字业务承载能力，表现出更加优势的新特性。 这些特性将使得 VDSL2 成为新一代 FTTN /FTTB+ DSL 高带宽接入应用的主流技术之一，为运营商快速部署高带宽网络提供了可能。 另一方面，“光进铜退”战略的基本要求是将铜线接入距离缩 短到一公里以内，这一基本要求也为凸现 VDSL2 的技术优势奠定了普遍应用的基础。 在 ADSL2+、第一代 VDSL（简称 VDSL1）基础上发展的 VDSL2 标准 ，通过扩展频谱、改善发射功率谱密度等措施，支持更高的传输速率和更远的传输距离，满足用户和业务的高带宽需求，具有良好的发展前景。 2020 年 18 月，我国互联网宽带接入用户净增 万户，达到 万户。 这其中有超过五分之四的用户采用的是 DSL 接入技术。 应当说这部分 DSL 用户都有可能在随后若干年过渡或升级成 VDSL2 技术，对于 VDSL2 设备厂家来讲，这将是一个巨大的、持续时间较长的商机。 国内外研究现状： VDSL2 标准的最先讨论始于 2020 年 10 月 ITUTSG15 全会。 2020 年 5 月，新加坡会议 VDSL2 标准项目正式启动，经过短短一年时间，在 2020 年 5 月 ITUTSG15 全会上通过了 VDSL2（ ）标准征求意见稿，并于 2020 年 2 月 ITUT 会议上获得正式通过。 在第一代 VDSL（ ）和 ADSL2()基础上形成的 VDSL2 标准将调制方式统一为 DMT， 其最高截止频率从 12MHz 扩展到 30MHz，双向最大速率可达 200Mbit/s。 标准要求 VDSL2 在 线径铜缆情况下，可在 公里距离范围内实现双向可靠传输。 VDSL2 技术由于其高带宽、后向兼容 ADSL2+、 ADSL 等特性，受到众多国内外运营商的广泛关注。 在芯片、设备和运营商的共同努力和推动下，基于 标准的 VDSL2 技术经过近一年发展已取得一些进展，目前少数设备商已经推出了测试版本的 VDSL2 局端设备。 测试设备主要支持 8a、 8b、 8c、 8d、 12a 几种 profile，但都不能支持 8a、 8b、 8c、 8d、 12a、 12b、 17a、 30a 等全部八种 profile。 国内部分运营商于 2020 年组织了 VDSL2 技术的评估测试工作。 从测试情况来看，目前 VDSL2 技术不成熟，设备仍处于研发和实验室测试阶段，无法达到电信商用要求；被测厂家 VDSL2 设备的研发进度和整体性能存在较大差异，所有 VDSL2 设备均存在以下主要问题： ，未能达到运营商所期待的效果 从测试总体情况来看， VDSL2 在 800m～ 1km 距离范围内传输性能良好，在 800m 范围内，下行可达 30Mbit/s 以上、上行可达 6Mbit/s 以上；在 1km 范围内，下行在25Mbit/s 以上、上行在 2Mbit/s 以上。 但对于传统固网运营商，将电话铜缆距离控制在 1km 距离范围内的难度相当大，所以 VDSL2 目前仅在 1km 距离范围内提供好的传输性能还远远满足不了运营商的需求。 多数厂家设备在 距离范围不能激活。 少数传输性能好点的厂家，接入距离到 时，传输性能却低于 ADSL2+；部分厂家设备在设置 INP 参数的情况下，设备传输性能急剧下降。 ADSL/ADSL2+终端 测试中只有少数厂商设备能自适应兼容 ADSL2+ANNEX A、 M 和 L 模式。 多数厂商设备不支持对 ADSL/ADSL2+的兼容，少数厂商设备可兼容 ANNEX A，但需要在局端进行手动配置。 测试结果表明，目前不同芯片的 VDSL2 局端与终端之间不能实现业务上的互通。 VDSL2 的互通能力是其规模商用的关键，只有不同厂商局端和终端实现良好的互通，运营商才可能对其大规模采购，旨在保证设备选购的 灵活性。 维护管理功能尚不成熟 测试阶段只有少数厂商能提供 VDSL2 网管功能，所有厂商设备均不能支持对 VDSL2 终端的远程管理功能。 对设备和终端的可管可控也是其规模商用的重要前提。 虽然已经历了一段时间的测试，但现有基于 VDSL2 的数据接入设备距离实用化都还有较大差距，其主要原因在于设备性能、功能和兼容性方面均存在不足。 发展趋势： 根据 VDSL2 现阶段测试情况，从 ADSL、 ADSL2+的商用进程推算，预计 2020 年上半年， VDSL2 技术将会达到初步规模化商用要求。 VDSL2 发展成熟后，将与 ADSL2+一起成为未来几年内的主流宽带接入技术。 VDSL2 接入将是替代现有的商业用户 LAN 接入的首选，从而节约光纤，扩大覆盖范围。 FTTH 是宽带接入的最终发展方向。 但由于技术成熟度、成本、业务需求等原因， FTTH 的大规模实现还需要经历较长的时间。 以铜缆为传输媒质的 VDSL2 由于其高带宽特性，将与 EPON、 GPON 互为补充。 在未来相当长一段时间满足用户和业务的高带宽需求；短期内，相比较 EPON、 GPON 接入， VDSL2 的成本优势明显，将是商业和高端用户接入首选。 EPON/GPON＋ VDSL2 将是 VDSL2 的主要应用模式。 随着用户和业务带宽需求的不断提高， VDSL2 以其高带宽、后向兼容和应用灵活等特性，决定了其是 DSL 技术的重要发展方向，受到业界的广泛关注，在各方共同努力下， VDSL2 技术已取得一定进展，但它目前还不具有规模商用能力。 随着 VDSL2技术逐步发展成熟，它将与 ADSL2+一起成为未来几年内的主流宽带接入技术，并与 PON 技术互补，提供高的网络带宽。 知识产权状况分析 : 项目技术来源于相关行业通用标准以及市场客户需求，技术设计基础来源于企业已有 基础和芯片厂家提供的专用芯片，不涉及到任何意义上的知识产权侵权问题。 项目主要承担方和协作方，也已经就知识产权的共享达成共识。 三、项目的创新性。 (理论创新、应用创新、技术创新、不超过 2020 字，各栏中不得出现申报单位名称和项目成员姓名。 ) 本项目属于基于相关行业标准和满足市场需求的应用技术创新性。 项目应用创新性体现在： 局端设备兼容配和工程现场已有 EPON/GPON 系统应用。 局端设备小型化的设计，适合多种空间尺寸应用。 局端设备室外性设计，满足户外恶劣环境的使 用。 局端设备 8 口至 24 口系列化容量设计，适合不同容量接入用户的需要，以降低工程规划难度和造价。 优化的电路设计，以降低设备功耗，良好的散热结构设计，可以确保设备稳定工作。 设备满足高低温环境，以适应各种气候条件，并正常工作。 支持本地维护和远程 Web 方式的维护，从而降低设备维护工作量，提高准确性和效率。 项目技术创新性体现在： 局端设备宽范围电源输入设计，满足户外电源电压不稳定的环境使用。 局、远端设备良好的雷击保护能力，确保设备的可靠性和安全性。 用户端设备系列化设计，支持单以太网接口、多以太网接口，方便用户根据需要选择使用。 基于对宽带接入网设备及应用的了解和认识，在设备总体方案设计时充分考虑今后可能升级的功能和新业务支持，并综合选择器件的处理能力和存储能力。 四、项目应用前景和产学研结合情况。 (不超过 1000 字，各栏中不得出现申报单位名称和项目成员姓名。 ) 项目应用前景： 随着视频业务、 P2P 等技术的发展，用户和业务的带宽需求特性正在发生深刻变化。 一方面要求提供更高的下行带宽；另一方面要求提供高的上行带宽，如视频监控、P2P 业务对上行带宽都有较高要求。 ADSL/ADSL2+由于其上行带宽能力有限，很难满足这些业务需求。 在 ADSL第一代 VDSL（简称 VDSL1）基础上发展的 VDSL2 标准 G.，通过扩展频谱、改善发射功率谱密度等措施，支持更高的传输速率和更远的传输距离，满足用户和业务的高带宽需求，具有良好的发展前景，受到业界广泛关注。 在 2020 年 3 月中国电信集团公司就已经正式启动了“光进铜退“的战略行动，目前已逐步在各地实施，目前针对部分办公场所和写字楼，主要采用的是 FTTN/FTTB+LAN 的方式，但 LAN 的接 入距离很短，更大的宽带接入范围和更多的家庭客户却不宜采用这样的方式，在众多的这些区域， EPON/GPON＋ VDSL2 将是主要的应用模式。 目前我国已有近 8 千万宽带接入网用户，随着各种新型宽带业务的不断出现，今后还将继续加大宽带用户数量。 据保守估计，预计 2020 年底或 2020 年初，一旦 VDSL2 技术及商用化产品成熟，将会以每年几百万线的速率增长或替代现有 ADSL/ADSL2+接入。 对于 VDSL2。