光纖/VDSL2延伸極端應用VDSL加速Triple Play發展

作者: 郭子廉
2006 年 01 月 11 日

面對傳統語音與寬頻接取業務營收的不斷下滑,電信業者近來均積極朝向提供整合語音、數據、影像的三合一(Triple Play)服務,以期能提高每用戶平均貢獻值(ARPU),而現有寬頻接取網路升級將成首要之務。目前全球各地電信業者紛紛投入光纖布建,但受限於鉅額成本考量,許多業者以FTTx-xDSL作為過渡方案,此外,VDSL2也可提升超高速接取方案。
 

VDSL2如同ADSL一般,主要亦是利用電話線為傳輸線路,但不同的是,VDSL2能夠在1,000呎(約300公尺)內,達到最高100Mbps的超高速上下行傳輸(或下行頻寬可超過100Mbps,但上行部分則減少),並且允許在5,000呎(約1.5公里)範圍內穩定達到20Mbps以上的高速傳輸速率,如此的傳輸效能表現若拿來與即將在這一兩年廣為布建的ADSL2+比較,可看出VDSL2的確有機會奪取ADSL2+於中短距離內的對稱與非對稱應用(表1、圖1)。
 

除此之外,離散多載波調變技術(Discrete Multi-Tone, DMT)也確定為VDSL2所採用,因此可向後相容於現行ADSL、ADSL2/2+,有助多模(Multimode)寬頻方案實現,2005年底以前應該就可見到符合標準的相關數位用戶線路多工接取器(DSLAM)與客戶端設備(CPE)設備面世,VDSL2至少具有下列兩項特點:
 

‧統一以DMT為主要調變技術
 

可讓設備廠商擺脫先前的猶疑態度(VDSL1有DMT與QAM兩大陣營),致力開發DMT規格產品,有助於相關設備成本快速下降。
 

另一個好處則在於較容易實現平台相容性,亦即使局端VDSL2設備與VDSL1、ADSL系列技術的用戶端設備能夠互通,因此也將增加電信業者(Carriers)建置VDSL2的意願。
 

最終,能提供整合所有DMT技術的DSL標準(如ADSL、ADSL2/2+、VDSL1、VDSL2)成一單獨解決方案,德州儀器(TI)稱它為UDSL(Uni-DSL),如此將提升整體傳輸速度與距離。
 

‧擴大使用頻譜
 

目前ITU-T已將VDSL2使用的頻帶從前一代的12MHz擴大至30MHz,配合諸如星格編碼(Trellis Coding)、Multi-pair Bonding等,將能提供較長距離的高速傳輸。
 

電信業者藉Triple Play提升ARPU
 

面對傳統語音與寬頻接取業務營收不斷下滑,電信業者近來均積極加入影像相關服務,朝向提供整合語音、數據、影像的三合一服務前進,以期能提高每用戶平均貢獻度(Average Revenue Per User, ARPU),而根據Heavy Reading估計,提供Triple Play服務的業者確實可讓原本僅提供語音加數據服務的ARPU值提高一倍以上。
 

然而,對於現今大多數電信服務業者而言,若欲提供此整合型服務,升級現有寬頻接取網路建設將成首要之務。
 

雖說主流影像壓縮技術將由壓縮比較小的MPEG2(圖2)逐漸轉移到壓縮比較大的MPEG4、H.264(MPEG4 Part 10)、WMV9等技術,但隨著未來用戶對於高解析度(HD)影像以及網際網路資料存取等需求日趨增加,電信業者勢必得提供至少25Mbps以上的網路接取速度,才能滿足所有用戶需求。因此,VDSL2、FTTN-VDSL2與光纖到府(FTTH)等技術將十分可能獲得電信業者的青睞,當然,除速度考量外,網路的建置與維護成本、未來擴充性等亦是業者考量的重點。
 

FTTP/FTTH結合VDSL2利基多
 

除有機會與既有ADSL系列技術整合以提供更具競爭力的短、中、長程寬頻接取能力外,VDSL2光纖到近鄰(Fiber to-the Neighborhood, FTTN)、光纖到路邊(Fiber to the Curb, FTTC)、光纖到駐地(Fiber to the Building, FTTB)搭配使用,將不僅可節省電信業者於布建光纖入戶(Fiber to the Premise, FTTP)的時間與金錢花費,另一方面,也更進一步地將光纖布建到更接近用戶所在。以美國第一大DSL業者SBC與第二大的Verizon為例,在不包括ONTs(Optical Network Terminals)成本下,Verizon於2004年估計須花費約八億美元,建置100萬戶的FTTP,代表平均建置一戶約花費800多美元,依此約略估算,若Verizon欲將其2,700多萬戶的家庭都布建FTTP,將必須花費超過200億美元才能完成。而若加上ONTs,整體平均成本將達到每戶1,000~1,300美元。此外,以Verizon目前規畫的布建速度來計算,可能也得花上十幾年才能完全布建完所有用戶。至於SBC目前也正在非城市地區布建FTTP,平均每戶整體建置成本約1,100美元,不過SBC主要仍以採行FTTN配合高速DSL(VDSL2正被考慮在內)為主,估計這樣的作法每戶約僅花費250美元左右,且可較快速地擁有足夠頻寬來支持用戶每月的Triple Play服務消費。因此,也許FTTP/FTTH確實是電信業者長期必須走的路,但受限於上述的鉅額成本考量,許多業者將會以FTTx-xDSL的方案作為過渡。
 

另外,在FTTx-xDSL解決方案方面,與ADSL2+搭配是目前相當多既有電信業者採行的方案。因為從既有電信業者大多提供ADSL服務看來,ADSL2+具有較低更新成本、1500公尺內可達20Mbps高速連結等優點,確實可繼承ADSL成為下一代銅線傳輸主流;然而,在做為FTTN、FTTC或FTTB的接續方案上,ADSL2+與VDSL2仍有速度上的區隔,在最好情況下,ADSL2+可在1,500公尺內保持約20Mbps的高速,而VDSL2則可望在300公尺內達到100Mbps,1,200公尺內達到30Mbps以上;因此,對於某些欲提供超高速接取方案的業者來說,如日、韓業者,光纖配合VDSL2將滿足其所需。此外,VDSL2的產品設計勢必走向與既有ADSL系列技術相容,而這樣的產品將成為xDSL家族的最終勝利者,由此來看,VDSL2將位居要角。
 

VDSL漸受電信業者重視
 

就目前而言,全球VDSL主要仍呈現緩步升溫的現象,主要應用地區為亞洲的日本、南韓,而中國方面也有小量試用。另外,受惠於電信業者對於提供Triple Play服務的強烈高頻寬網路建置需求,歐洲許多電信業者也逐漸展開VDSL網路建置計畫。北美方面,也有大型DSL服務業者打算以VDSL技術配合FTTN,由此可見VDSL正逐漸受到各地電信業者的注意;隨著下一代的VDSL2布建除了可望成為大多數既有VDSL營運業者的直接升級目標外,也將贏得許多短迴路與光纖接續需求地區的青睞。
 

北美採用VDSL2延伸光纖
 

北美方面,加拿大在Bell Canada、MTS等業者努力下,VDSL於MTU/MDU方面的應用早已小有成果;然而在美國方面,則受制於迴路過長,使得大多仍侷限在ADSL應用。
 

不過,受惠於SBC、BellSouth、Qwest的FTTN/FTTC布建計畫,預計VDSL2於美國市場也將作為光纖的末端延伸應用,如目前已有包括SBC與Qwest在內的兩家貝爾系統地區電信業者(RBOC)選擇VDSL為其FTTN的接續技術,而全美第三大DSL服務供應商BellSouth目前已建置超過100萬戶以上的FTTC,主要銅線接取以ADSL相關技術為主,部分採用兩線合併傳輸方式(2 Pair Bonded)以達24Mbps速度,但據其表示,BellSouth的網路架構與平台是專門被設計為可整合VDSL2,所以VDSL2也極有可能成為BellSouth的FTTC延伸技術之一。
 

因此,由上述全美幾大電信業者的計畫看來,VDSL2在美國主要將作為光纖的延伸,隨著SBC、BellSouth於FTTN/FTTC方向努力布建下,兩年之內應該可以見到較顯著的採用。
 

歐洲正逐步開展VDSL網路測試
 

從表2可看出相較於美國不冷不熱情況,目前歐洲已有為數不少的服務業者正開展VDSL網路營運或測試動作,主因有以下兩點:
 

‧在歐洲,除德國等少數國家外,一般大多均呈現短迴路的型態,此外,擁有較佳銅線的品質以及不少的MTUs(Multitenant Units)居住型態等,都比較美國更有利於短距高速的VDSL技術發展。
 

‧根據Heavy Reading近來對於歐洲電信業者的調查發現,除短距離迴路外,歐洲在高解析電視(HDTV)(最耗頻寬)方面的需求並不若北美強烈,再加上布建光纖成本高昂,因此也使得大多數業者均朝向ADSL2+、VDSL、有線電視數據機(Cable Modem)等技術做準備。
 

基於上述的原因與觀點,相信在近1~2年內,歐洲將有機會成為全球繼亞太地區後,下一波VDSL技術的重點應用區域。
 

日韓為亞洲領先指標
 

在亞洲地區,人口稠密為主要特點,如日本、南韓、台灣、新加坡、中國香港等,皆十分適合VDSL2的短距高速應用。根據DSL Forum的估計,2004年全球布建超過500萬條VDSL線路,主要集中於日本、南韓,而這些地區的電信商也多有更新現有系統至下一代VDSL2的計畫。
 

日本方面,VDSL已大量地被應用在與FTTC的結合上,包括NTT、KDDI與Yahoo!BB等幾乎都採用Ikanos的晶片,意味著DMT陣營(目前僅Ikanos有產品)已占據日本市場,因此預見以DMT為主的VDSL2也可望在此市場被順勢升級為更高速的寬頻接取應用。
 

南韓方面,目前大多將VDSL作為公寓型住宅區的寬頻接取服務,在規格上,則同時採用英飛淩及Metalink的QAM及Ikanos的DMT,但目前看來DMT陣營已經逐漸趕上QAM,此趨勢也正反映南韓電信業者對於VDSL2的期待。
 

電信服務業者方面,KT為目前南韓VDSL最大擁護者,根據IDC估計,其於2004年第二季時,VDSL線路已超過其所有DSL線路的三分之一;然而KT原先有意於2006年推出100Mbps的VDSL2服務,但日前傳出似乎有意放棄VDSL2而直接進軍FTTH,但是由於FTTP/FTTH的前期投入資本過高,且布建完成後的初期也將可能難見明顯效益,因此KT的動向仍有待觀察;而就Hanaro方面,目前則是仍有意於2006年推出上下行速度100Mbps的VDSL2產品。因此,由現況觀之,日、韓兩國將仍是下一代VDSL2極有潛力的採用國家。
 

中國大陸為兵家必爭之地
 

中國大陸方面,由於其人口有很大部分聚集在大密度的居住區內,因此VDSL的短距高速特性(或搭配FTTN等)甚有機會獲得採用。目前中國大陸主要的VDSL應用集中在沿海、中大型城市等經濟發達地區,和經濟發展水平較高的企業、社區住宅,如上海、北京、東北、河北、廣東、浙江、四川等地都是VDSL發展比較快的地區,然而各地業者也都只是在小量試用,遠小於ADSL市場的幾百萬條線的規模,且大多採用以正交振幅調度(QAM)為調變基礎的EoVDSL技術。
 

由於中國政府近來擬定「以資訊化帶動工業化」和「電信強國」等策略,預期2008年奧運辦成「寬頻奧運會」規畫可使VDSL2在中國獲得更大進展。在亞洲其他地區方面,香港、台灣都已經出現小量試用VDSL情況。在考量亞洲先天適合VDSL發展的特性、區域內電信服務業者及政府的心態後,VDSL2於亞洲的發展相當值得期待。
 

台商因VDSL2成長受益
 

憑藉成熟技術、低成本、普及的電話線路等,DSL在可見的數年內都將位居寬頻接取主流,而由於VDSL2具有容易部署、不錯的速度距離比(約1.2公里內維持25~30Mbps下行速度)及朝向做為光纖延伸技術,並與ADSL系列技術相容等優勢下,預計近兩年內將逐漸獲得電信業者注意,並開始侵蝕部分ADSL的市場。成長性方面,In-Stat/MDR認為VDSL埠數的銷售將由2003年的690萬埠,躍升到2008年的4,700萬埠,而Infonetics也預期VDSL埠將從2003年占IP DSLAM總埠數的12%增長到2008年的52%。
 

台灣廠商方面,友訊、合勤、明泰、鴻海、亞旭等公司都有VDSL產品線,其中明泰為友訊產品ODM伙伴,主要的VDSL需求來自於日本、西歐等地,而台灣日前的9,600戶VDSL數據機標案也為友訊取得。合勤則於2003、2004年在VDSL相關局端與用戶端設備拿下不錯的成績,擁有完整的VDSL產品線,另外,鴻海與亞旭則本為知名的寬頻用戶端設備製造大廠。隨著VDSL2所將帶來的另一波商機,台灣相關廠商仍將是直接的獲益者,而對於擁有自有品牌與堅強研發能力作為後盾的合勤和友訊,似乎也更將有加分效果。
 

(本文作者任職於拓墣產業研究所)
 

(詳細圖表請見新電子238期1月號)
 

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