大步邁向寬頻2.0　光纖級DSL服務點銅成金

為配合以上的需求，混合式網路的最後一哩銅線連線將由新一代超高速數位用戶端迴路(VDSL)矽晶片技術和軟體支援，以大幅度提高服務供應商現有布線設施的容量和穩定性。以這些新晶片組為基礎的VDSL設備將採用綁定(Bonding)和向量運算處理(Vectoring)等進階技術，來滿足當前和未來的性能要求，並能提供必需的服務品質，以及達到營運商級別的可靠性。  

如此一來，服務供應商只須付出僅及升級到全光纖到府(Fiber to the Home, FTTH)所需成本幾分之一的價錢，就能夠同時提供多個高畫質視訊流頻道、穩健的網際網路語音通訊協定(VoIP)功能，以及超快速的網際網路服務。  

下文將詳述VDSL技術如何協助服務供應商來紓解性能要求所帶來的壓力，並同時保持性能價格比的優勢。  

困境中蘊藏無限商機  

寬頻多媒體業務的日趨普及，對電訊服務供應商而言是一把兩面刃。通話服務營收下降、而消費者的期望越來越高，加上來自有線營運商的激烈競爭，都促使全包裹式(Bundle)服務成為一項重要的生存策略，特別是那些包括高畫質電視的服務。但要提供視訊密集型業務，便須要增加至少50M～100Mbit/s的頻寬。以往人們普遍認為只有FTTH的網路架構能提供這種級別的性能，而大規模架設FTTH，便須付出極高的成本，即使是全球最大的電訊服務供應商，在財力上也會感到捉襟見肘。  

不少報導指出，在北美，一般住宅區FTTH經營成本大概是每戶700美元左右，但尚未包括每個用戶650美元或以上的FTTH網路安裝及連線成本。因此，保守估計每戶成本接近1,400美元，外加局端設備(Central Office)升級和其他提升光纖基礎設施的相關費用(圖1)。

圖1　每戶家庭部署與安裝寬頻所需成本

AT Kearney的一項研究顯示，在歐洲，為一個普通家庭提供光纖網路連線及服務的架設成本就超過2,156美元。相比之下，若利用現有銅質雙絞線來支援VDSL業務，則只須付出360美元的主要設備安裝成本(圖2)。

圖2　英國部署與安裝寬頻之預估成本

由於要全面取代現有網路的成本太高，耗時也太長，所以大多數服務供應商追求的是混合式的光纖到近鄰(Fiber to the Neighborhood, FTTN)架構。這種架構使用銅線來進行最後1哩的連線，並採用xDSL技術為用戶提供服務。利用既有的銅線本地迴路(Copper Local Loop)的基礎，就可以省掉把光纖拉入社區並逐一連線到府這個成本昂貴的過程。此外，由於大部分xDSL用戶終端設備(Customer Premises Equipment, CPE)都可由用戶自己安裝，可進一步節省成本。同時，下一代DSL最新技術的VDSL技術，不僅可以提高原有銅線基礎設施的涵蓋距離、穩定性和總容量，還有助於架設提供50M～100Mbit/s性能的FTTN網路，而成本只是全光纖解決方案的幾分之一。  

由Analysis Mason進行的一項研究指出，架設一個覆蓋全英國的點到點FTTH網路就須要投資近288億英鎊(約新台幣12,482億元)，如果架設一個能夠提供相等水平的頻寬和服務的混合式光纖＋VDSL網路，估計成本可降至51億英鎊(約新台幣2,210億元)，也就是全FTTH網路的17%。  

技術演進造就DSL優勢  

除了提供大幅節省成本的優勢外，VDSL將繼續演進以滿足服務供應商市場的要求，以及對提供高畫質視訊及其他大頻寬服務的需要(圖3)。例如，在隨時間不斷變化的嚴重雜訊環境下，可採用抗雜訊技術來增強線路的穩健性、可靠性和可用性。易卡諾(Ikanos)的高畫質視訊iQV技術便獨特地結合了ITU-T標準雜訊消除演算法與速率控制演算法，能夠監控線路條件，動態地調節資料傳輸速度，並保持線路的穩定性。這項技術能夠確保視訊、語音和資料網路供應商所能提供的最高畫質服務和視覺體驗，來滿足消費者的期望。

圖3　VDSL規格的演進

此外，這些技術能夠在接近1哩的距離內穩定提供50M～100Mbit/s的性能，而1哩已足夠為絕大部分市內和市郊人口提供服務。若需要額外的頻寬和更長的涵蓋距離，則可採用配對綁定技術(Pair Bonding Technique)支援在第二個雙絞線上的另一個資料通道，常見於大多數住宅和商業安裝的最後1哩。從邏輯上而言，綁定技術以一種透明的方式整合兩個通道的容量，用戶可在一組連結上獲得高達200Mbit/s的卓越性能。  

其他諸如向量運算處理(Vector Processing)等增強技術，將提供更高的性能。向量運算處理(另一種ITU-T標準技術)是動態頻譜管理(DSM)技術下的一種獨特擴展技術，可以消除銅線上常見的串音雜訊。當架設完成後，預計向量運算處理技術能夠把網路銅雙絞線的潛在容量提升至300Mbit/s以上。利用這種功能強大的向量運算處理演算法，可以增強線路穩定性，從而擴大住宅或商業高速網路服務的涵蓋距離。  

除容量和涵蓋距離之外，向量運算處理技術還可為服務供應商提供傳統雜訊消除技術所無法比擬的多項技術優勢︰其一，無論網路用戶密度為何，布線設施內運行哪些服務，向量處理技術的進階串音消除(Advanced Crosstalk Cancellation )功能都可實現遠遠超過光纖到戶架構的最高資料傳輸速率和服務品質；其次，向量處理技術的雜訊消除功能能夠與原有的電信服務如T1/E1完美共存，實現順暢的升級過程，以滿足客戶與服務供應商的需求；此外，向量處理技術不但擁有動態提升訊號完整性的能力，還能讓服務供應商透過可靠途徑擴大線路的涵蓋距離，從而為所有用戶提供視訊、語音及數據超值三合一服務(Triple-play-plus)。  

銅線光纖混合式系統當紅  

儘管銅線光纖混合式系統融資較難，利潤更薄，但它具有成本更低、功能更先進的優勢，能讓許多主流電訊服務供應商盡快推出自己的寬頻2.0業務。美國電話電報公司(AT&T)正在其網路中試行這種混合式FTTN/VDSL架構，並已公開表示最快將在2018年正式推出相關服務(圖4)。

圖4　AT&T產品發展藍圖

此外，北美和海外大多數服務供應商也相繼計畫推出混合式FTTN成長策略，如加拿大貝爾(Bell)、日本NTT DoCoMo和韓國電訊等等。  

同時，許多曾經堅持採用FTTH架構者的服務供應商已重新調整業務方針。如最近，法國電訊就退出了FTTH陣營。在經濟環境和VDSL性價比優勢等的驅使下，許多其他供應商也紛紛跟隨。  

下一代VDSL值得期待  

在當前全球經濟形勢不明朗的情況下，除了消費者對寬頻的需求將持續成長，以及未來10年內用於基礎架構現代化的資本仍然不足這兩點之外，電訊服務供應商能夠把握與期望的東西相當少。為了幫助服務供應商應對這些挑戰，矽晶片及網路設備製造商正積極生產下一代VDSL產品。這些進階的VDSL產品可讓服務供應商升級現有的銅線基礎設施，以更低的成本推出在功能上能媲美甚至超越成本密集型全光纖網路的服務。技術進展與成本優勢的融合，讓現有銅線基礎設施和VDSL成為提供未來寬頻2.0業務的首選媒介。  

(本文作者為Ikanos高級企業行銷總監)