宽带接入节能技术分析与探讨

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1、图1DSL线路节能技术分类蒋作谦周万荣华为技术有限公司摘要介绍了宽带接入设备节能的意义，分析了DSL和PON线路节能技术以及其它设备节能设计技术，提出了利用汇聚型OLT进行大容量、少局所网络规划的节能方案。关键词节能技术DSLPON引言线路及其系统的节能技术。1DSL节能技术节能减排是我国当前社会发展的一项紧迫任务，对运营商而言，网络节能不仅是应尽的社会责任，而且可极大地节省运营成本，降低电费支出，从而提高运营利润。据分析，当前接入设备的能耗占整个固定网络总能耗的50%以上，不同运营商网络架构不一样，有的运营商接入层能耗甚至高达7

2、0%。随着网络向宽带转型，传统的固定话音业务逐年下滑，宽带接入网设备所占能耗比重将逐年上升。因此，降低宽带接入设备的能耗对运营商来说具有重要的意义，是设备节能的中心环节。DSL技术是当前的主流宽带接入技术，全球的DSL用户已超过3亿，未来5年仍保持6％的增长率；而伴随着光进铜退的进程，光纤接入技术也在迅猛增长，PON用户已超过了2000万，后续5年预计年复合增长率高达33％。本文主要分析和探讨DSL和PON2DSL线路节能技术主要有两种手段：线路驱动（LineDriver）节能和信号处理节能（见图1）。LineDriver节能方法

3、是指通过优化LineDriver的设计，提高LineDriver效率，从而达到节能的目的；而信号处理节能方法是指在信号处理层面通过对信号的优化处理，来降低线路的功耗。2.1LineDriver节能ADSL2/2+的LineDriver功耗大约占ADSL2/2+总功耗的70％；在VDSL2中，LineDriver功耗占VDSL2总功耗50％以上。因此，降低LineDriver的功耗将极大地降低DSL的总功耗。目前，DSL普遍使用的是AB类LineDriver（见图2），其效率较低，只有14%左右，主要原因在于DSL的DMT符号具有较

4、高的峰均比（PAR）。为了减少信号峰图2AB类LineDriver推挽输出电路图3DMT信号时域图值被削掉的概率、满足系统误码率要求，AB类LineDriver需要提供较高的供电电压。在于：G类LineDriver有两个高低不同的供电电压，它根据输入信号的电平幅度大小在两个高低供电电压之间进行动态切换。当输入信号的幅值小于设定阈值时，采用低供电电压；当输入信号的幅值超过设定阈值时，则切换到高的供电电压。这样，既降低了功耗，又避免了将信号峰值削掉。H类LineDriver与G类LineDriver的不同之处在于：H类LineDriv

5、er只有一个供电电压。当H类LineDriver的输入信号幅度达到一定开启电压时，在电荷泵的作用下，供电电压将跟随输入信号电平幅度变化而变化。相对G类LineDriver，H类LineDriver既达到了降功耗、减小削波失真的目的，又减少了供电电压的数量。G类和H类LineDrive的供电效率较AB类提高30%～40%。2.2信号处理节能信号处理节能技术主要有降低信号过多发射功DMT信号的PAR虽然比较高，但其信号幅度大部分时间在其均方根值（RMS）附近变化，偶尔出现尖峰（见图3）。率，降低PAR，采用低功耗模式和动态频谱管理（D

6、SM）等手段。目前，许多运营商在实际业务发放时，通过限制DSL线路速率的方式来为用户提供相应的带宽，这通常会导致DSL线路的信号发送功率过高。过高的信号发送功率表现为线路有过高信噪比裕量（SNRMargin），有的线路的信噪比裕量甚至高达20～30dB。降低过高的信号发送功率，可降低线路的功耗。尤其是FTTBMDU，由于其部署位置普遍靠近用户，如果MDU能随距离的远近调节发送功率、降低过多的发送功率，将大大节省线路的能耗。降低发送功率的措施有很多，例如采用UPBO，DPBO，PCB技术，限制总发送功率，限制最大SNRMargin，

7、限制PSD等手段。针对DMT符号PAR较大的特点，可通过采用信号处理技术降低PAR的方式来降低能耗，例如预留一些子载波，在这些子载波上不加载信息比特、而只发送特殊的信号，以降低整个DMT符号的PAR。DSL用户习惯于DSL终端始终处于在线状态，在针对DMT符号PAR虽然较大但出现信号峰值概率很小的特点，可设计一种LineDriver，使其供电电压随信号峰值的变化而进行改变。通过这种动态调整供电电压的方式，来提升LineDriver的效率，目前有G类和H类两种LineDriver实现方式。G类LineDriver与AB类LineDr

8、iver的不同之处图4GPON线路节能技术分类图5苏醒—睡眠状态转换SL2/2+就进入L2模式。在L2模式下，采用较低的PSD发送信号，每个子载波只承载少量比特，从而达到降低收发器功耗的目的。无屏蔽双绞线之间存在较大的串扰，影响DSL速率的提升。针