甚高速数字用户线(VDSL)技术将是有线数据通信发展的下一个关键技术，目前VDSL的调制方案还没有确定，但无论最终是采用QAM或DMT，都将面临十分复杂的 模拟接口 问题。本文针对模拟接口所涉及的误码率、噪声、失真和功耗等问题，详细讨论了设计工程师在开发 VDSL前端 时面临的挑战和解决办法。

　　目前ADSL技术已经获得了巨大的成功，预计今后几年内其用户数还会继续增加。但随着用户不断要求更高的连接速度，很多人相信VDSL必将是有线数据通信发展的下一个关键技术。

　　正如ADSL一样，VDSL也必须通过模拟信号来实现通信，无论最终采用何种编码方案(QAM或DMT)，VDSL面临的模拟接口问题都一样复杂。本文将讨论设计人员在开发一种VDSL前端时所必须解决的模拟接口问题。讨论时，我们将考虑误码率(BER)、噪声、失真以及更多其他性能要求。

　　定义线路驱动器要求

　　VDSL将频谱分成5个不同频段，如图1所示。与ADSL的不对称频谱相比，VDSL很容易获得对称的数据速率。即使线路条件与服务提供商来决定实际的线路速率利用率，仍然有可能实现对称数据速率。此外，应由制造商自己决定

　　信号传输时，无论是数据泵、数据转换器还是滤波器，信号都必须通过模拟放大器在时域传输。图2所示为一种采用1:1变压比的电路配置图。为简单起见，图2所示电路采用了传统的端接技术。此电路已在ADSL中广泛使用，该配置的差分特性被证明非常有效。此电路配置的优势包括将变压器输出电压加倍、减少偶次谐波，以及在系统中保持内在平衡的信号传输等。

　　功率电平的考虑

　　T1.424 VDSL标准草案规定，对于采用100(线路条件下的中心局(CO)部署中，上、下行信号的最大功率电平不得超过+14.5dBm。而对于部署在机柜的情况，下行信号电平限制在+11.5dBm，而上行信号电平则限制在+14.5dBm。相对而言，ADSL允许上、下行信号电平分别达到+13dBm及+20dBm。ETSI标准规定在采用135(线路的所有情况下，上行信号电平都不能超过+11.5dBm。

　　VDSL的一项优良特性是该标准允许系统在25kHz 至1.1MHz的ADSL频段内传输与ADSL信号功率谱密度一样的-40dBm/Hz信号。超过1.1MHz的极限功率谱密度一般为-60dBm/Hz，但一些屏蔽线允许在高达12MHz的某些点上拥有-50dBm/Hz的功率谱密度。其优势是VDSL可在与ADSL相同的距离上达到同样的数据速率，同时还具有在较短环路长度上提高速率的能力。

　　在这里，我们必须首先将这些功率电平关联到电压及电流值。对于T1.424定义的VDSL技术标准以及100(负载，+14.5dBm意味着1.68Vrms的电压，+11.5dBm即意味着1.38Vrms的电压。而对于ETSI标准，+11.5dBm意味着1.38Vrms的电压。利用这些值，下一步便是分析线路驱动放大器必须提供多大的峰值电压及电流。

　　但所给出的这些值是均方根(rms)值。正如ADSL一样，当在时域中产生多个音频时，可能将产生大的尖峰。为使误码率(BER)低于标准所规定的1x10-7水平，限幅(削波)问题必须限制在最低水平。

　　为确定所允许的限幅大小，一般给系统定义一个振幅因数(CF)或峰值-均值比(PAR)。到底多大的PAR值才是适当的常常具有争议，根据代码具体实现结合PAR值缩减考虑，各个厂商都几乎采用不同的PAR值。DMT系统的典型PAR值介于15dB至最高的18dB之间。

　　BER与变压比要求

　　对于模拟线路驱动器设计，必须利用峰值电压及电流来确保满足BER要求。故电源必须经过适当选择以支持峰值输出电压，并加上放大器本身的内部余量再加一些安全余量。对于大多数放大器而言，此余量至少应为2V。值得注意的是，这是一种动态余量，而非静态或直流余量。另外，当放大器输出峰值电压时所推动的电流为最高，这意味着放大器的资料手册可能并未给出选择一种合适放大器所需的全部参数。

　　线路驱动放大器要求的另一个因素是变压比。低的变压比(例如1:1)允许最多的接收信号进入系统，同时对系统噪声要求最低。

　　由于VDSL涉及到很高的频率，再加上双绞线的衰减特性，故VDSL有可能拥有最高的接收信号，即最低的变压比一般将达到最佳的接收数据速率。如图2所示，以1:1变压比及16.9dB的PAR值产生+14.5dBm的线功率，要求线路驱动器产生最大11.8Vp(23.6Vpp)的输出电压及118mA的输出电流。要求的均方根值为非常适中的1.68Vrms及16.8mArms，因为变压器的有效负载为RLine/N2。

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