YD T 1254-2003 接入网技术要求--基于时分双工的以太数字用户线系统 ：可变长度帧传送模式.pdf

1、ICS 33.040.50M 42YU中华人民共和国通信行业标准丫D/T 1254-2003接入网技术要求基于时分双工的以太数字用户线系统(TDD-EDSL) ;可变长度帧传送模式Access network technical specification-TDD basedEthernet Digital Subscriber Line systemvariable length frame transmission mode2003-01-28发布2003-01-28实施中华人民共和国信息产业部发布丫D/T 1254-2003目次言范围1规范性引用文件1缩略语，1系统应用参考模型。.2传送

2、能力3接口56.1业务节点接口56.2用户网络接口.56.3线路接口(U一接口) 66.4 POTS分离器要求8系统功能特性97.1 ETU发送器参考模型97.2收发器功能特性97.3设备功能特性.17前1，门j41工口Ul7l724242525262627272727292929292929293030303030I8收发器训练及协议，8.1上电初始化8.2快速重训练.8.3收发器状态控制.，9频谱管理功能9.1概述9.2业务兼容策略9.3兼容ADSL9.4兼容VDSL10性能要求10.1环路类型定义.10.2吞吐量要求，.11管理功能要求11.1基本要求，11.2配置管理11.3故障管理1

3、1.4告警管理11.5性能管理11.6安全管理，.，12供电要求12.1局端设备.12.2用户端设备13其它要求，13.1环境适应性要求.丫D/T 1254-200313.2设备安全性要求3013.3设备电磁干扰31附录A(规范性附录)扩展消息33A.1格式说明33A.2元消息34参考文件，38丫D/T 1254-2003前言接人网技术要求基于时分双工的以太数字用户线系统(TDD-EDSL)分为两个部分:一第1部分:可变长度帧传送模式;一第2部分:固定长度帧传送模式。本部分为接人网技术要求基于时分双工的以太数字用户线系统(TDD-EDSL)的第1部分。本标准的附录A为规范性附录。本标准由中国通

4、信标准化协会提出并归口。本标准起草单位:信息产业部电信传输研究所基和在线技术开发有限公司本标准主要起草人:程强敖立赵苹杨林YD/r 1254-2003接入网技术要求基于时分双工的以太数字用户线系统(TDD-EDSL):可变长度帧传送模式1范围本标准规定了基于时分双工方式采用可变长度帧传送模式的以太数字用户线系统的接口、功能、性能、网管和协议等要求。本标准适用运行于接人网现有铜线设施和用户驻地布线系统中混合线规的金属双绞线上的采用时分双工技术，在一对双绞线上支持分组数据业务和话带业务运行的设备。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的

5、修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。YD/T 950-1998电信交换设备过电压过电流防护技术要求及试验方法(eqv ITU K.20)IEEE Std 802.2信息技术一电信和系统间信息交换一局域网和城域网一具体要求一第2部分:逻辑链路控制IEEE Std 802.3信息技术一电信和系统间信息交换一局域网和城域网一渗AL体要求一第3部分:CSMA/CD接人方式和物理层规范IEEE Std 802.1Q IEEE局域网和城域网标准:虚拟桥接的局域网ISO/IEC

6、 13239: 1997信息技术一电信和系统间信息交换一高级数据链路控制规程(HDLC)RFC 894在以太网上传送IP数据报RFC 1042在IEEE 802网络上传送IP数据报RFC 1242网络互联设备基准术语RFC 1661点到点协议(PPP)RFC 2516在以太网上传送PPP的方法(PPPoE)PCI-SIG PCI Rev2.2 PCI局部总线规范，修订版2.2USB-IF USB v1.1通用串行总线规范版本1.13缩略语ADSL Asymmetric Digital Subscriber LineBTEQ Bridged Tap EQualizerCPE Customer P

7、remises EquipmentCRC Cyclic Redundancy CheckCW Continuous WaveDAC Digital to Analogue ConverterDSL Digital Subscriber LineTDD-EDSL TDD based Ethernet Digital Subscriber LineETU TDD-EDSL Transceiver UnitETU-C ETU at the Central office end不对称数字用户线桥接抽头均衡器用户驻地设备循环冗余检验载波数模转换器数字用户线以太数字用户线EDSL收发器单元局侧EDSL线路

8、收发器YD/T 1254-2003ETU-R ETU at the Remote terminal endGSTN General Switched Telephone NetworkHDLC High-level Data Link ControlHDSL High bit rate Digital Subscriber LineHPF High Pass FilterLCL Longitudinal Conversion LossLCTL Longitudinal Conversion Transfer LossLPF Low Pass FilterISB Least Significan

9、t BitLMS Least Mean SquaresMSB Most significant bitPCI Peripheral Component InterconnectPOTS Plain Old Telephone ServicePSD Power Spectrum DensityQAM Quadrature Amplitude ModulationQPSK Quadrature Phase-Shift KeyingRL Return LossSDU Service Data UnitSHDSL Single-pair High bit rate Digital Subscriber

10、 LineSNI Service Node InterfaceSNR Signal-to-Noise RatioT-R interface (s) between ETU-R and switchinglayerT/S interface (s) between TDD-EDSL networktermination and CPE or home networkU-C loop interface一central office endU-R loop interface一remote terminal endUNI User Network InterfaceUSB Universal Se

11、rial BusV-C logical interface between ETU-C and adi巨tal network element such as one or moreswitching system4系统应用参考模型用户EDSL线路收发器普通电话交换网高级数据链路控制高比特率数字用户线高通滤波器纵向变换损耗纵向变换转移损耗低通滤波器最低有效位最小均方根最高有效位外围设备互联普通电话业务功率谱密度正交幅度调制四相相移键控反射衰减服务数据单元单线对高比特率数字用户线业务网络接口信噪比用户端设备中ETU-R与交换层接口EDSL用户端与用户驻地网或用户驻地设备接口局端环路接口远端环路接

12、口用户网络接口通用串行总线ETU-C与数字网络元件如交换系统之间的逻辑接口图1给出了TDD-EDSL系统的应用参考模型，该模型描述了TDD-EDSL系统提供TDD-EDSL overPOTS业务所需的各功能模块。YD/T 1254-2003信号线接口)U-C与U-R接口在本规范中进行了定义，V-C和T-R接口以逻辑功能定义，而非物理功能。)当V-C接口或T-R接口集成于某一装置内部时，其实现方式不作规定。)分离器中的高通滤波器功能可以集成到ETU-x中，此时U-C2和U-R2接口将分别与U-C和U-R接口相同。)一个TDD-EDSL远端设备可以提供一种以上的T/S接口。图1下DD-EDSL系统

13、应用参考模型5传送能力TDD-EDSL收发器单元ETU实现一条时分双工承载信道。ETU的最高数据传输能力取决于系统环路特性。系统在上电初始化和训练阶段，ETU-C对可用速率进行配置。由于系统的自适应时分双工特性，系统实际上下行速率取决于上下行信道各占用的时间比例。系统应可根据待发送数据量自适应调节上下行信道的容量。TDD-EDSL系统的名义承载速率定义为，TDD-EDSL系统收发器单元所具有传送比特率的能力。由于时分双工系统收发器是交替工作的，因此TDD-EDSL系统的实际上下行传送速率之和小于名义承载速率。系统的实际传送性能要求见第10章。TDD-EDSL系统可用的名义承载速率见表1。由于T

14、DD-EDSL系统可以工作在多种符号率和多种调制方式下，因此不同的符号率和调制方式下的组合可能提供相同的名义承载能力。为了使速率编号惟一化并与后续各表保持一致，因此对表1中相同的名义承载速率等级没有进行合并。载频、调制方式与名义承载速率的关系详见表70表1名义承载速率序号名义承载速率(kbit/s)01251178.571225032504357.143丫D/T 1254-2003表1(续1序号名义承载速率(kbit/s5357.1436375750085009535.71410714.28611714.28612750131 Of旧141000151071.429161428.5711714

15、28.571181 500191666.6672021城10212000222142.857232 500242857.142253000263333.333273333.3332840(洲294285.71430slX洲】315000326000336666.667347 5003510000丫D,汀1254-20036接口6.1业务节点接口6.1.1 10Base一或100Base-X接口接口协议栈见图2。按照RFC1 042或RFC 894的规定，将IP包封装到IEEE802的帧格式中。IEEE802.2/DI对于300-2 800kHz的正弦信号，从分离器线路接口到模拟音频接口的衰减应

16、55dBo7系统功能特性7.1 E丁U发送器参考模型图8所示的ETU发送器参考模型并非是对ETU实现结构的要求，其目的是方便对ETU的功能特性的描述。模拟输出图8 ETU发送器参考模型7.2收发器功能特性7.2.1时分双工模式TDD-EDSL采用时分双工技术。在正常通信中，同一条线路上的一对收发器应轮流发送信号，收发器每次发送称为一个突发。7.2.2突发模式TDD-EDSL应使用突发方式发送信号。当没有信息(包括用户数据和控制数据)需要传送时，收发器不应向线路发送信号。收发器利用位于每一个突发头部的前导序列来建立符号同步和比特同步。收发器应能在每个突发之间改变发送频谱和调制方式，以适应线束中噪

17、声环境的变化。7.2.3比特序列TDD-EDSL比特处理顺序应与比特到达以太网接口的顺序一致。72.4扰码收发器使用的扰码多项式为:丫D,汀1254-2003P (x) =1+x0+x“7.2.5脉冲成型滤波器脉冲成型滤波器为滚降系数为0.3的升余弦滤波器。7.2.6成帧7.2.6.1成帧概述ETU-C或ETU-R的每次突发构成一个复帧，每个复帧由一个前导序列和N个信息帧构成。N的值由当前所发送的波特率和调制方式所决定。每种发送模式下的N值见表40TDD-EDSL帧结构如图9所示。前导序列信息帧1信息帧z信息帧3信息顿N128字节68-1522字节68-1522字节68-1522字节68-15

18、22字节图9 TDD-EDSL帧结构表4最大突发长度N)与工作方式序号载频(kHz)调制方式N承载速率(kbit/s)062.5QAM46125189.286QAM47178.5712125QAM48250362.5QAM 1672504178.571QAM411357.143:89.286QAM1611357.14362.5QAM647375250一QAM41550078125QAM 1615500989.286QAM6411535.71410178.571QAM1619714.28611357.143QAM419714.28612125QAM641575013500QAM4231(城洲14

19、250QAM16231弓100巧178.571QAM64191071.42916714.285QAM4271428.57117357.143QAM16271428.57118250QAM64231 50019833.333QAM4311666.667丫D/T 1254-2003表4(续】序号载频(kHz)调制方式N承载速率(kbiVs)201)QAM4312t洲X21500QAM1631200022357.143QAM64272 142.857231250QAM4312 50024714.285QAM 16312857.14225500QAM6431300026833.333QAM 16313

20、333.333271666.67QAM4313333.33328101刃QAM1631400029714.285QAM64314285.71430833.333QAM64315OC旧311 250QAM16315000321000QAM64316000331666.67QAM16316666.667341 250QAM64317 500351666.67QAM6431100007.2.6.2前导序列前导序列结构如图10所示。同步标记(2字节)填充值(126字节)A5H5AHOOH,仪旧，OOH OOH图10前导序列结构前导序列是TDD-EDSL复帧的头标志，它包括同步标记和填充值。TDD-ED

21、SL设备应通过接收前导序列完成对每一个复帧的符号同步和帧同步。7.2.6.3信息帧信息帧是由同步标志、协议报头、服务数据单元(SDU), CRC校验值和帧结束标志构成。其中MAC数据帧只包括从目的MAC地址字段到MAC CRC之前(不包括CRC)的部分。信息帧结构如图11所示。同步标志协议报头SDUCRC校验帧结束标志7EH326it60-1514 Byte16bitE7H图11信息城结构YD/了1254-2003信息帧中协议报头为32比特，其中包括11个独立的字段，如图12所示。末帧标记轮询类型接收序列号控制指示帧类型发送序列号地址窗口包计数SNR超时保留圈12协议报头协议报头字段的定义分别

22、如下:a)末帧标记(1 bit )是突发的最后一个信息帧时为1，否则为0.b)轮询类型(26it)用于指示ETU-C是否要求ETU-R应答。如果值为0，则没有应答要求;如果值为1，则要求应答。目前不用其它值。此域只有位于复帧的最后一个帧才有意义。前面所有帧的轮询类型域设为0。此域仅对ETU-R有效。c)接收序列号(56it)向接收调制解调器指示发送调制解调器已成功接收到的最后一帧的序列号。d)控制指示(lbit) 1表示控制命令包，0表示数据包。e)帧类型(26it )指示帧类型。值为0时，为序列控制包;值为1时，为序列数据包;值为2时，为非序列数据包。当前不用其它值。f)发送序列号(56it

23、)给出了一个在复帧内准一的包序号。此域仅对序列包才有意义。复帧内的第一个序列包的发送序列数是0，后续序列包的发送序列号依次加1。当达到31时，序列号包回到0.B)地址(26it)仅用于非序列控制包。如果包由ETU-C发向ETU-R，其值是1。如果包由ETU-R发向ETU-C，其值为0oh)窗口(lbit)每个复帧中所包含的连续的信息帧的个数定义为发送窗口。当使用的发送窗口不为6时，此比特位置toi)包计数(5bit)当在ETU-C发送时，包计数向接收端显示所要求的响应帧的最大数目。当在ETU-R发送时，包计数向接收的ETU-C显示响应中是否包含所需的最大帧数目。j) SNR值(Sbit )仅当

24、CPE为发送调制解调器时有效。此域给出了ETU-R计算出的平均信噪比值，用于衡量ETU-C发送的信号质量。k)超时(1 bit )当接收调制解调器判断出整个突发丢失的情况时，便在响应帧中将此位置1a1)保留域(26it )目前未使用。信k帧伸用的CRC校验覆盖范围为协议报头和SDU。其生成多项式为:(x)=x6+xs+X14+x+xe+17.2.7嵌入控制信道嵌人控制信道用于在ETU-C和ETU-R之间交换控制信息。ETU-C和ETU-R之间传送协议报头控制指示字段置1的信息帧的过程构成逻辑上的嵌人控制信道。当协议报头的控制指示比特置1时，信息帧承载的SDU是扩展消息。扩展消息定义了一系列可以

25、在ETU-C, ETU-R和管理实体之间交换的信息。扩展消息的定义和编码见附录A,7.2.8星座编码7.2.8.1比特抽取TDD-EDSL采用相位差分星座编码器构造星座，星座比特数为b, b为偶数且2-6-6。构成每个星座点的符号S由b位的二进制字(入，几)组成。最先到达的比特为1, a12丫D/T 1254-20037.2.8.2星座编码7.2.8.2.1 QPSK在QPSK模式下，来自于扰码器的数据每两比特一组(I, 12)采用相位差分编码映射为星座中的一个符号，其中，I:为先到达的比特。相位差分编码的当前符号的位置依赖于上一个符号所在的象限。当前符号相对于前一符号的相限变化见表5。差分相

26、位编码见图13和表6a衰5相位差分l,人相限变化00+0001-90011+180010+900图13表6差分相位编码差分相位编码I I,前一编码输出(01, 02,.)当前编码输出(Oh 02J0 00 00 00 00 10 10 01 01 00 01 11 10 10 00 10 10 11 10 11 00 0丫D/T 1254-2003衰6(续)4.几前一编码输出(O1, 02-,)当前编码输出(01q 02,)0 11 11 01 00 01 01 00 10 01 01 01 11 01 10 11 10 01 11 10 11 01 11 00 11 11 10 0注:编码的

27、输人00代表第三象限;Ot代表第二象限;10代表第四象限;11代表第一象限。7.2.8.2.2 16QAM在16QAM模式下，来自于扰码器的数据每4比特一组(U, ,几，几，14)映射为星座中的一个符号，其中，/,为先到达的比特。对于先到达的两比特认 ,几)采用相位差分编码决定符号所在的象限。当前符号的所在象限依赖于上一个符号所在的象限。当前符号相对于前一符号的相限变化如表5所示。后到达的两比特(U3, 14)用来决定符号在象限中的位置。16QAM方式下的星座图见图140圈14 16QAM信号星座丫D,厅1254-20037.2.8.2.3 64QAM在64QAM模式下，来自于扰码器的数据每6

28、比特一组(1i, 12, 13, 14, 15, 16)映射为星座中的一个符号，其中，1,为先到达的比特。对于先到达的两比特(11, 12)采用相位差分编码决定符号所在的象限。当前符号的所在象限依赖于上一个符号所在的象限。当前符号相对于前一符号的相限变化如表5所示。后到达的4比特伍，14, 15, 16)用来决定符号在象限中的位置。64QAM方式下的星座图见图150图15 640AM值号星座7.2.9调制TDD-EDSL采用QAM调制。调制所使用载波的不同频率Fe均由一个80MHz125Hz的主时钟分频得到。分频的公式为:Fc=80MH2Fc=一一(P+1) x2a可用载波频率、相应的符号率、

29、调制方式及公式中的系数P和R见表70表7调制参数序号载频Fe (kHz)符号率(kBaud/s)调制方式R尸承载速率(kleds)062.562.5QPSK44125189.28689.286QPSK213178.5712125125QPSK34250362.562.5QAM16442504178.571178.571QPSK113357.143YOJ汀1254一2003衰7(续】序号载频Fc(kHz)符号率(kBallL飞)调制方式R尸承载速率(khi口台)589之8689一286QAM162l3357注43662562.5QAM6444375725O250Q玲K245oo8125125QA

30、M16345oo98928689.286QAM642l3535714l0178j71178j71QAM16ll3714286ll)357.143357J43QPSK0l3714，286121251乃QAM6434750l35oo5ooQ巧Kl41刃l4 25025OQAM1624llX旧l5178，571178.571QAM64ll31071斗29l6714.285714285Q玲K061428万71l735743357注43QAM160l31428571l8250250QAM642415加19833333833333QISK051666石6720llMX】11)Q玲K0421洲洲2l5oo5

31、ooQAM16l42022357.143357注43QAM640l32142名572312501250Q玲K0325叨24714.285714，285QAM16062857注42255oo5ooQAM64143洲26833333833.333QAM16053333333271666石71666.67Q玲K023333333281弓X洲)IIX减)QAM160441洲X)29714285714285QAM64064285714833J33833333QAM64055旧旧3l12501250 QAM16035(洲X)321刃llXX)QAM64046(X旧331666石71666石7QAM1602

32、6666.66734.1250.1250QAM640375印351666石71666.67QAM6402101洲洲)16丫D/T 1254-20037.2.10发送功率调整根据线路环境的不同，TDD-EDSL系统应使用不同的发送功率，以适应不同的环路衰减。ETU-C和ETU-R应具备发送功率为一25-14dBm以3dB为步长可调的能力。7.3设备功能特性7.3.1局端单元功能特性局端单元应具备检测TDD-EDSL端口所接收到的串音功能，并应能对产生串音的设备的类别进行判断。局端单元应具备动态配置所属TDD-EDSL端口工作频率和发送功率的能力(频谱管理功能要求详见第9章)。TDD-EDSL局端

33、单元应具备以下二层功能:a)支持二层以太网数据包的接收/转发;b)支持基于端口和MAC地址(包括源MAC地址、目的MAC地址)的二层以太网数据包的过滤;c)支持不同TDD-EDSL端口的二层隔离;d)支持IEEE 802.1Q协议中的按照端口划分VLAN，可选支持按照MAC地址划分VLAN,局端单元可选具有IP层及应用层功能，包括静态路由、动态路由协议、动态主机配置、网络地址转换和防火墙等功能。7.3.2用户端单元功能特性用户端单元应具备透明桥接功能。用户端单元可发起PPPoE，相关协议应符合RFC 1661和RFC 2516的规定。8收发器训练及协议8.1上电初始化8.1.1概述ETU-C和

34、ETU-C通过上电初始化过程建立通信链路。图16给出了该过程的时序图。设备发现下行信道准备首次下行速率训练载波协议结束首次上行速率训练后继上/下行训练速率选择后继上/下行速率训练上电初始化完成握手过程速率训练过程图16上电初始化时序图初始化的第一部分为握手过程，握手过程通过使用由简单“ON/OFF“信号构成的载波(CW)协议(见8.1.2)进行。载波协议中定义了一系列信号，用来帮助ETU-C和ETU-R在未知信道士建1.*P)H.R信联系。在握手过程中，包含设备发现、下行信道准备、首次下行速率训练和载波协议结束4个阶段。初始化的第二部分为速率训练过程。为了搜索所有可用信道，提高链路的可靠性，T

35、DD-EDSL收发器将确定工作频带内的所有信道的相关属性。在此，TDD-EDSL将对所有可能工作信道进行速率训练过程，建立适合于该信道传输和处理的参数。8.1.2载波(CW)协议8.1.2.1信号定义载波协议描述了ETU-C和ETU-R在上电初始化和训练过程的第一阶段建立最初的低速(约2.7k波特率)双向通信通道的过程。为了在参数未知信道上通信，CW协议发送的每个符号都具有自定时性质(self-timing) oYD,叮1254-2003CW协议发送的每个符号包括3部分:一个符号前段(“ON“)，其解码总为1;一个符号后段(“OFF“)，其解码总为0;一个数据区域，其解码根据发送的数据解码为1或0o CW协议符号如图17所示，符号“1”和符号0分别如图18图19所示。前段;数据比特.后段月一.一个符号.争图17 CW协议符号定时前段.数据比特后段一了:水月一符号“1，今图18 CW协议符号“1“前段.数据比特.后段一了一一飞