寬帶上傳速率嚴重不對等，聯(lián)通、電信、移動的吃相還不算很難看
近年來，隨著移動和固定互聯(lián)網(wǎng)提速降費持續(xù)推進，相應的套餐資費也大幅下降，而長途通話、漫游費更是載入了史冊，緊接著流量漫游也將于7月1日后成為歷史。這些都是我們看得見的實實在在的變化;但是對于固定互聯(lián)網(wǎng)(寬帶上網(wǎng))方面，大家只看見了提速降費，從1M到2M，再從4M到8M，一直到現(xiàn)在的100M光纖入戶，我們看見的寬帶速度確實在提升，但這里面主要提升的是寬帶下載速度，而上傳速度就無人問津了。
有人可能會說下載速度上去了就夠了，但是你有沒有想過，你和家人用語音視頻聊天時的尷尬場景?語音視頻信號時斷時續(xù)的，你以為是信號不好?誠然有這部分原因，但更多的還是上傳帶寬不夠用，導致了網(wǎng)絡卡頓。上傳速率與下載速率嚴重不對等，大多數(shù)停留在2-4兆這樣的超低水平，甚至從未有過詳細的官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在如今社交分享的大趨勢下嚴重滯后于時代。
現(xiàn)在工信部終于著手解決這個痛點了。在2018年一季度工業(yè)通信業(yè)發(fā)展情況發(fā)布會上聞庫表示：針對用戶關心上行速率的問題，今年將推動這項工作，上半年將出臺相關的上行速率的標準。
寬帶上傳速率嚴重不對等
在談不對等前我們要先明白兩個名詞：網(wǎng)速和帶寬。
網(wǎng)速是你在互聯(lián)網(wǎng)高速公路上能跑多快：你的信號傳到服務器，服務器響應再返回數(shù)據(jù)的時間。所以這個網(wǎng)速實際上是你的數(shù)據(jù)到達服務器再返回你的設備上的路程和時間關系，另外就是看電信運營商了。韓國全國的PING(PING值是用來描述網(wǎng)絡延遲的一個數(shù)值，以毫秒為單位。PING值越低說明網(wǎng)絡延遲越低，網(wǎng)絡質量越好。)都在20ms以下，相比而言我們的延時就比較高了很多服務器的ping都在100-200ms左右，跨網(wǎng)的就更恐怖了，主要是因為我們國家太大了，以及聯(lián)通、電信等運營商的問題(基本和你的電腦沒關系 )。
帶寬是互聯(lián)網(wǎng)高速公路上允許跑多少信息：是電信設備給你設置的數(shù)據(jù)單位時間傳送的數(shù)據(jù)的最大值。電信運營商 IDC機房所提供的帶寬單位為bps(或b/s)，這里面給出的b=bit 而我們計算機中通常用的是Byte(字節(jié))1 Byte=8 bit，因此2M的帶寬即為：2/8=0.25MB/S 0.25Mb*1024=256Kb 就是我們通常所說的下載速度了(2M即2Mbps=256KB/S)，也就是說電信運營商允許我們一秒鐘最多能得到256KB的數(shù)據(jù)。這里小編總結了一個寬帶計算公式：幾兆帶寬×1024÷8=幾KB/s。
而我們今天要說的就是這個帶寬的問題。
光纖的傳輸理論速度的確很快，但并不是說隨便拉出一條光纖都會有這個能力。正如德國的路平坦厚實連限速都沒有，不丹的高速公路卻連中國的村道都不如。影響公路性能的因素是和配套設施，而光纖也有線徑和透明度的要求。當然簡單來說光纖的理論帶寬仍然是很大的，但影響“數(shù)據(jù)流量”的因素并不僅僅在于道路的寬度，更在于交換機和路由器的運行效率。在實際工藝中，我們的通信線纜是以玻璃絲為內(nèi)核的光纖，但通信設備里的數(shù)據(jù)收發(fā)器件也都是以電路為基礎的集成電路，并不具有直接處理光信號的能力。
以現(xiàn)在主流的GOPN(GPON為FSAN‘全業(yè)務接入網(wǎng)’組織自90年代后期發(fā)展的最新寬帶PON標準)光寬帶來說，上行是通過TDMA(時分復用)的方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時隙，根據(jù)下行upstream bandwidth map字段來給每個ONU分配上行時隙，這樣所有的ONU就可以按照一定的秩序發(fā)送自己的數(shù)據(jù)了，不會產(chǎn)生為了爭奪時隙而沖突。簡而言之：下行用戶間采用廣播式，雙工方式為波分雙工，上行方向的多址采用時分多址。
運營商的OLT(optical line terminal：光線路終端)設備出來的光路經(jīng)過無源分光器分為很多份，常見的有64份，這64根光纖為用戶的入戶光纖。 其同一個OLT設備下行用戶之間采用廣播式發(fā)送，用戶的光貓只解碼自己的部分，不是自己的部分丟棄不做處理，而在上行方向，采用時間來區(qū)分同一OLT下面的不同用戶，只有在自己的發(fā)送時刻光貓才允許發(fā)送數(shù)據(jù)。
這里面一個關鍵的設備就是無源分光器，無源即沒電源，而我們知道光是模擬信號，而光纖通信中，是通過光這種模擬信號去承載數(shù)字信息的。因為無源分光器不對光信號進行任何的放大，解碼等，僅僅通過物理光學原理將1路光信號變了多路，比如64路，而這64路承載的信息完全相同的，然后這64路光路進了不同用戶家里面，用戶的光貓將對光信號進行模擬到數(shù)字電信號的轉化，轉化完變成數(shù)字二進制信息后，將會與自己的硬件注冊信息進行比對，只解碼屬于屬于自己的部分。
上行方向上，OLT能檢測到線路時延并通知同一個OLT下的光貓，計算并通知每個光貓的上行發(fā)送時刻，任一時刻，同一OLT下有且僅有一個光貓在發(fā)送數(shù)據(jù)，其他同光路的光貓采用靜默狀態(tài)。因為這樣的特殊結構，上下行用戶的資源實際上并不同，所以當前的光寬帶，一般下行遠大于上行。如果拉一條專線是可以一致的。
簡單來說有兩個原因：一是，DSL、PON都是不對稱的，下行高于上行(所以用戶理論上行速度就小于下行，必須限速來限制P2P等應用，以免某個用戶的上行過高，影響其他用戶)。二是大局域網(wǎng)的規(guī)劃。
聯(lián)通、電信、移動的吃相還不算很難看
按照我的了解，運營商會通過雙重限速來確定你的網(wǎng)速的，一個是帳號，一個是AD節(jié)點機的端口，比如說，你申請的是2M，那么給你的帳號和節(jié)點機的端口就會限制為2M，通常因為用戶連接路由器的路由不同、線路質量的損耗、服務器的負載等等原因，下載速度往往低于256KB/S，這也就是為什么會有假寬帶一說。此外，因為種種原因，有的運營商有時會略略提高一下限速，比如：你申請的是16M，電信運營商給你做的限速可能會是18M，抵消各種損耗，這樣以達到讓你有16M的峰值體驗，但不全是。
還有一種情況是電信運營商號稱自己是“百兆光纖”，但實際上是多人共享一根線纜，如同多輛車，共同使用一條高速公路，如果用戶(車輛)的數(shù)量太多,再寬的路(光纖)也會擁擠不堪。這種情形在很多公司里(一公司的人都用一根網(wǎng)線)都很常見，沒人用的時候爽到飛，上班時間堵成狗。此外，因為很多網(wǎng)站的IDC在不同運營商的機房里，互聯(lián)網(wǎng)上70%主機在電信機房里，聯(lián)通網(wǎng)絡訪問電信的IDC機房，也是會被限速。
十幾年前的ADSL時代由于xDSL技術的限制，上傳速率就遠遠小于下載速率?，F(xiàn)在除了ADSL，還有FTTB(網(wǎng)線進戶)、FTTH(光纖進戶)等接入方式。FTTB(網(wǎng)線進戶)、FTTH(光纖進戶)技術上是支持上下行對稱速率。
由于大部分用戶上傳需求很少，即便有也是偶爾上傳一下，所以各種接入方式的上傳速率還是沿襲ADSL時代的設置，即遠小于下載速率。因為流量有成本，雖然一般的寬帶不按流量多少計價，但流量是有成本的。而現(xiàn)在寬帶沿襲ADSL時代的設置，一般按照下載速率來定價格。如果不沿襲ADSL時代的設置，那么寬帶的定價因素就要多1項，就是上傳速率。那么提升上傳速率該怎么定價呢?有兩種可能：
(1) 一是、上傳速率越大定價越高
那么問題來了：辦寬帶時有多少用戶能知道他自己需要多少上傳帶寬?給他辦高了肯定嫌電信貴，辦低了說不定哪天他有上傳需求發(fā)現(xiàn)速度慢，又嫌電信黑……
(2) 二是、價格不變，上傳速率根據(jù)用戶的接入方式確定，能支持多少就給多少，最多不超過下載速率
那么問題又來了：現(xiàn)在ADSL老用戶還是很多的，他們看到那些FTTB、FTTH的新用戶花同樣的錢，享受到的上傳速率比自己高N倍，肯定有一些人去鬧，要么退費，要么改光纖。退費的話對電信來講幾乎不可能，光纖建設也沒那么簡單，比如偏遠山區(qū)或者即將拆遷地區(qū)肯定不會考慮去建設;城里小區(qū)的話碰到物業(yè)收高價甚至天價進場費也不會去建設，只能干瞪眼。符合條件建設一下也要幾個月。
寫在最后：
其實很多時候并不是運營商限制，而是當前的光纖入戶技術?，F(xiàn)在的帶寬水平實在技術和成本之間進行了一個平衡的結果。目前骨干網(wǎng)的設備，端口傳輸速度普遍是100G，接入網(wǎng)(GPON為例)上聯(lián)端口傳輸速度普遍是GE。而越高速率的傳輸設備，價格越貴，一臺骨干網(wǎng)設備動輒幾百萬，這些都是非常昂貴的成本，所以運營商必然要按你購買的帶寬限制網(wǎng)速。下載限速/上傳限速等措施，可以看成一種市場分隔手段，向流量大小不同的用戶收取不同的費用。所以普通大眾帶寬只要能滿足主流的應用需求就可以了，特殊需求請加錢。
完全的N*N網(wǎng)絡成本太高(只有特殊機構玩得起)，所以互聯(lián)網(wǎng)是個樹狀的靜態(tài)管道，骨干網(wǎng)是共享的，不限制帶寬無法做網(wǎng)絡規(guī)劃和優(yōu)化，人都是貪婪的，傾向于利益最大化，后果就是網(wǎng)絡堵塞。相對來說國有大型電信運營商(聯(lián)通、電信、移動)的吃相還不算很難看,通過合理的網(wǎng)絡規(guī)劃 (單戶限速、負載均衡)基本可以保障平時應有的帶寬速率。
