我國寬帶接入技術(shù)的應用及其發(fā)展
接入方式概述
傳統(tǒng)的接入方式是銅線接入，且SNI接口不開放。這種接入方式僅能支持普通電話業(yè)務和低速數(shù)據(jù)業(yè)務。70年代末80年代初，國外出現(xiàn)數(shù)字用戶環(huán)路的概念。隨著光通信技術(shù)和高速調(diào)制技術(shù)的突破，以及用戶對高速數(shù)據(jù)業(yè)務和多媒體業(yè)務需求的推動，接入網(wǎng)技術(shù)在90年代飛速發(fā)展?？偟奶攸c是，設(shè)備的標準化程度更高，接口更開放，用戶接口速率更高，對不同業(yè)務的支持能力更強。
寬帶與窄帶一般的劃分標準是用戶網(wǎng)絡接口上的速率，即將用戶網(wǎng)絡接口上的最大接入速率超過2Mb/s的用戶接入稱為寬帶接入，對最低接入速率則沒有限制。窄帶接入系統(tǒng)是基于支持傳統(tǒng)的64kb/s電路交換業(yè)務的，對以IP為主流的高速數(shù)據(jù)業(yè)務支持能力差。寬帶接入系統(tǒng)則是以分組傳送方式為基礎(chǔ)，具有統(tǒng)計復用功能。寬帶接入網(wǎng)適合用來解決高速數(shù)據(jù)業(yè)務接入。
近幾年，Internet以驚人的速度迅猛發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，世界上Internet業(yè)務量每6個月翻一番。現(xiàn)在每天都有數(shù)以億計的人與Internet發(fā)生關(guān)系。隨著Internet服務內(nèi)容的增多，用戶對數(shù)據(jù)傳送速率的需求也日益增加，對整個網(wǎng)絡帶寬形成巨大壓力。特別是在接入部分，已成為Internet的瓶頸。為解決Internet業(yè)務的接入，國內(nèi)外主要電信運營商都開始寬帶接入網(wǎng)的建設(shè)。這些寬帶接入網(wǎng)中，有的是試驗網(wǎng)，還有的是大規(guī)模的商用網(wǎng)。我國接入網(wǎng)的建設(shè)始于90年代中期，到目前為止網(wǎng)上運行的接入網(wǎng)設(shè)備絕大部分是窄帶接入系統(tǒng)。1999年開始出現(xiàn)較大規(guī)模的寬帶接入網(wǎng)試驗。
由于市場需求的推動，寬帶接入技術(shù)這幾年有了較大發(fā)展，呈現(xiàn)百花齊放的狀態(tài)。基于銅線(纜)的接入技術(shù)有xDSL(HDSL、ADSL、VDSL....)、Cable Modem等；基于光纖的接入技術(shù)有有源光接入和無源光接入等；另外還有固定無線接入技術(shù)。這給運營商增加了技術(shù)選擇余地。
ADSL和Cable Modem迅速發(fā)展
ADSL和Cable Modem是當今發(fā)展最快、市場容量最大、技術(shù)最為成熟的寬帶接入技術(shù)。
ADSL和G.lite(無話音分離器的ADSL)都是基于現(xiàn)有的銅雙絞線的高速接入技術(shù)。帶話音分離器的ADSL下行帶寬最高可達8Mb/s，上行帶寬最高可達640kb/s。使用的傳輸頻段是25～1104kHz，多采用DMT線路編碼方式。通過調(diào)整傳輸速率，最遠傳輸距離可達4～5km。ADSL設(shè)備可同時支持電話高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務。由于其上下行速率的不對稱性，特別適合用于住宅用戶和小型商業(yè)用戶的Internet接入。但ADSL也存在著開通率低、不能支持視頻廣播業(yè)務、不同廠家的局端和用戶端設(shè)備一般不能相互兼容、設(shè)備價格高、用戶端安裝相對復雜等問題。
G.lite與普通ADSL相比除接入速率較低外，最大區(qū)別是用戶端不再有獨立的話音分離器(局端還需要)，因而用戶端安裝相對簡單。另外G.lite使用的傳輸頻帶是25～552kHz，不再需要在用戶電纜中傳輸衰耗大的552～1104kHz頻帶，因而傳輸距離得到延長。G.lite也采用DMT線路編碼方式，抗擾性較好。下行速率范圍是64kb/s～1.5Mb/s，上行速率范圍是32～512kb/s。G.lite設(shè)備也可同時支持電話高速數(shù)據(jù)業(yè)務的接入。同樣由于其上下行速率的不對稱性，適合用于住宅用戶和小型商業(yè)用戶的Internet接入。G.lite設(shè)備相對普通ADSL設(shè)備而言，標準化程度高(ITU-T建議G.992.2)，將來能做到不同廠家的局端和用戶端設(shè)備相互兼容。另外，G.lite也不能支持視頻廣播業(yè)務。
在HFC上利用Cable Modem進行數(shù)據(jù)傳輸，是解決住宅用戶高速數(shù)據(jù)接入的另一項熱門技術(shù)。Cable Modem下行數(shù)據(jù)占用50～860MHz之間的一個8MHz的頻段。一般采用64QAM調(diào)制方式，速率可達40Mb/s；上行數(shù)據(jù)占用5～42MHz之間的一個8MHz的頻段。為解決漏斗噪聲問題，一般采用抗噪聲能力較強的QPSK調(diào)制方式，速率可達10Mb/s。Cable Modem系統(tǒng)在HFC中的引入不影響有線電視業(yè)務的正常傳送。目前Cale Modem設(shè)備大多符合MCNS的標準DOCSIS1.1，該標準正成為事實上的國際標準。Cable Modem與其它接入技術(shù)相比存在可靠性低的問題。另外，雖然我國同軸電纜入戶率很高，但如果要引入Cable Modem系統(tǒng)，首先要對現(xiàn)有的單向有線電視網(wǎng)進行雙向改造，這里涉及的費用往往比較高。
ADSL和Cable Modem在北美地區(qū)發(fā)展最快。到1999年底，北美地區(qū)這兩類寬帶接入設(shè)備的安裝量均超過了100萬線。這是因為北美的電信運營市場開放較早，有線電視公司和電信運營商的相互競爭促進了這兩種技術(shù)的應用。在亞洲地區(qū)，僅有少量Cable Modem用戶，ADSL用戶相對多一些。香港和新加坡ADSL的安裝量比較多。世界上目前已接入使用的ADSL基本上都是帶話音分離器的產(chǎn)品，但從發(fā)展前途看，G.lite將取代帶話音分離器的ADSL，成為ADSL的主導產(chǎn)品。未來的G.lite用戶端Modem將大部分是PCI插卡式，作為個人計算機的基本配件，由計算機廠商提供給用戶。
我國電信部門已經(jīng)敷設(shè)一億多條銅雙絞線，這是未來發(fā)展以ADSL為主的寬帶接入網(wǎng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。我國ADSL設(shè)備的安裝量到1999年底為止已突破1萬線，主要集中在廣東和上海。另外，北京、四川、云南、山東、湖南、浙江等省市建了少量ADSL試驗網(wǎng)。預計2000年我國ADSL設(shè)備(含G.lite設(shè)備)的安裝總量將超過5萬線。
我國近年來有線電視網(wǎng)絡也有較大發(fā)展。目前已經(jīng)有近8000萬CATV用戶，每年還以近1000萬的速度增加。這些網(wǎng)絡目前只能提供單向業(yè)務。但上海、北京、青島等城市的廣電部門正在對其部分有線電視網(wǎng)絡進行改造，準備建成具有雙向通信能力的HFC試驗網(wǎng)。主要提供高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務。
LMDS受到新興電信運營商的青睞
LMDS是一種高速固定無線接入技術(shù)，可同時解決高速數(shù)據(jù)和話音業(yè)務的接入。它不需要市政管道資源來敷設(shè)光纜或電纜等線路設(shè)施，因此它是新興電信運營商的最佳選擇。
完整的LMDS網(wǎng)絡包括3個組成部分：中心站、用戶站和骨干網(wǎng)。中心站以蜂窩狀進行配置，每個中心站以點到多點的無線鏈路和本中心站服務區(qū)內(nèi)的用戶通信。根據(jù)系統(tǒng)可用度的要求，每個服務區(qū)的覆蓋半徑為2～15km，各服務區(qū)之間可相互重疊。每個服務區(qū)又劃分出許多扇區(qū)，可根據(jù)用戶需求在該扇區(qū)內(nèi)提供特定業(yè)務。各中心站通過光纖或者高速微波連入骨干網(wǎng)。LMDS一般工作在10GHz以上頻段，可用頻帶至少1GHz，因而具有巨大的帶寬資源。LMDS系統(tǒng)調(diào)制方式主要分為PSK和QAM兩種。
相對其它接入技術(shù)而言，LMDS有其固有的優(yōu)勢。首先，建設(shè)LMDS時，不像敷設(shè)有線接入設(shè)備那樣需要市政管道資源；其次，LMDS安裝調(diào)試容易。因而LMDS具有建設(shè)周期短、提供業(yè)務速度快的特點。LMDS的推廣同樣存在一些障礙，如高頻段的收發(fā)信機成本較高、雨衰對高頻段無線傳輸?shù)挠绊懙?。還需要注意的是，LMDS需要視距傳輸。在我國，各個城市都經(jīng)常會有新的高層建筑出現(xiàn)，因而可能需要頻繁調(diào)整LMDS收發(fā)設(shè)備，以避開新的建筑物，這必將增加運營維護成本。
目前，LMDS在世界上還沒有大規(guī)模商用。美國已經(jīng)把開展LMDS業(yè)務的頻段拍賣，以WINSTAR為代表的新興運營商建設(shè)了LMDS試驗網(wǎng)。我國廣州已經(jīng)有一個LMDS試驗網(wǎng)，上海市今年也準備建設(shè)試驗網(wǎng)。但我國LMDS的頻率還未確定。
隨著電信運營市場的放開，將有越來越多的新興運營商加入電信運營市場。預計LMDS將會有比較大的發(fā)展。
綜合接入系統(tǒng)將在未來電信網(wǎng)中起重要作用
電信網(wǎng)經(jīng)過近百年的飛速發(fā)展，目前已建成大規(guī)模的PSTN、ISDN、DDN、ATM和幀中繼等網(wǎng)絡。未來的網(wǎng)絡無論怎么演變，現(xiàn)有電信網(wǎng)是傳統(tǒng)電信運營商的寶貴財富，這些網(wǎng)絡將在相當長一段時間內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮作用。電信運營商可以通過綜合接入系統(tǒng)將這些不同的業(yè)務網(wǎng)與用戶連接，為用戶提供各種業(yè)務。
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