應(yīng)用驅(qū)動(dòng)寬帶接入技術(shù)迅猛發(fā)展

我國(guó)兩大固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商最近公布的2006年財(cái)報(bào)顯示,在過去的一年,一方面中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通話音業(yè)務(wù)量、收同步下降,雖然幅度不大,但其下滑的趨勢(shì)難以改變。另一方面,寬帶增值業(yè)務(wù)卻出現(xiàn)了大幅上揚(yáng),增長(zhǎng)幅度超過30%,成為兩大運(yùn)營(yíng)商遏制總體收入下滑的重要新增點(diǎn)。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2006年我國(guó)寬帶用戶總數(shù)突破了5000萬戶,同比增長(zhǎng)30%以上;互聯(lián)網(wǎng)用戶超過1.37億戶,普及率達(dá)10%。而在新增的互聯(lián)網(wǎng)用戶中,絕大部分為寬帶用戶。用戶數(shù)的迅猛增長(zhǎng)推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)購物、網(wǎng)絡(luò)商務(wù)等各種寬帶應(yīng)用的蓬勃發(fā)展,其中IPTV業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)勢(shì)頭最為強(qiáng)勁。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)IPTV用戶總數(shù)已超過30萬戶,有關(guān)專家預(yù)言,今年全國(guó)IPTV用戶數(shù)將突破100萬戶。權(quán)威市場(chǎng)調(diào)查公司預(yù)測(cè),2011年全球IPTV用戶將從2006年的340萬猛增到1.058億,年復(fù)合增長(zhǎng)率為98%。隨著以IPTV為代表的寬帶應(yīng)用在全球的不斷升溫,寬帶接入技術(shù)呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)。在各種有線、無線寬帶接入技術(shù)中,從總體上看,DSL、光纖接入、電信級(jí)以太網(wǎng)和家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)的發(fā)展更加引人注目。

DSL:加速升級(jí)和改良

寬帶接入網(wǎng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段有多種,包括銅線上的DSL和以太網(wǎng)技術(shù)、同軸電纜上的HFC技術(shù)、光纖上的各種有源和無源技術(shù),以及無線上的寬帶接入技術(shù)等。當(dāng)前各種寬帶接入技術(shù)都在發(fā)展,從世界范圍看,電信公司是以ADSL為主發(fā)展的。根據(jù)ATM論壇的統(tǒng)計(jì),2006年全球?qū)拵в脩糁蠨SL約占三分之二,我國(guó)DSL比例更高,超過70%。多數(shù)專家認(rèn)為,DSL技術(shù)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將是主流的寬帶接入技術(shù)。

首先,目前的ADSL技術(shù)是建立在銅線基礎(chǔ)上的寬帶接入技術(shù),然而銅是世界性戰(zhàn)略資源,所以隨著國(guó)際銅纜價(jià)格的持續(xù)攀升,以銅纜為基礎(chǔ)的xDSL的線路成本會(huì)越來越高;其次,作為有源設(shè)備,電磁干擾難以避免,維護(hù)成本也會(huì)越來越高;最后,隨著全網(wǎng)的光纖化進(jìn)程繼續(xù)向用戶側(cè)延伸,端到端寬帶連接的限制將越來越集中在接入段,目前ADSL上行1Mbit/s和下行8Mbit/s的連接速率已無法滿足高端用戶的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求。

隨著時(shí)間的推移,作為ADSL升級(jí)改良技術(shù)的ADSL2/2+技術(shù)逐漸發(fā)展成熟,正在逐步取代第一代ADSL技術(shù),在寬帶接入領(lǐng)域扮演主力軍的角色。對(duì)于ADSL2和ADSL2+兩種新一代ADSL技術(shù),ADSL2技術(shù)由于其下行速率與第一代ADSL技術(shù)相比沒有太大的提高,而ADSL2+技術(shù)擁有ADSL2技術(shù)所具有的優(yōu)良特性,所以,ADSL2/2+技術(shù)將以ADSL2+技術(shù)的形式發(fā)展。VDSL技術(shù)在VDSL2標(biāo)準(zhǔn)推出之前不會(huì)有大規(guī)模的發(fā)展,但目前基于DMT調(diào)制的VDSL技術(shù)的雙向?qū)ΨQ特性和短距離范圍內(nèi)超過100Mbit/s的高下行帶寬特性仍具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此,在VDSL2標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)成熟前,基于DMT調(diào)制的VDSL技術(shù)將作為ADSL2+技術(shù)的補(bǔ)充,會(huì)得到少量的應(yīng)用。

隨著光纖在長(zhǎng)途網(wǎng)、城域網(wǎng)乃至接入網(wǎng)主干段的大量應(yīng)用,未來的發(fā)展趨勢(shì)將是繼續(xù)向接入網(wǎng)的配線段和引入線部分延伸,關(guān)鍵是推進(jìn)速度有多快。這將取決于多種因素,包括市場(chǎng)的需求、競(jìng)爭(zhēng)的需要、應(yīng)用的刺激、技術(shù)的進(jìn)步、成本的下降以及配套運(yùn)維系統(tǒng)的開發(fā)等等。

光纖接入:EPON和GPON最被看好

無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)是一種很有吸引力的純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。其主要特點(diǎn)是避免了有源設(shè)備的電磁干擾和雷電影響,降低了線路和外部設(shè)備的故障率,提高了系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)節(jié)省了維護(hù)成本,并能比較經(jīng)濟(jì)地支持模擬廣播電視業(yè)務(wù),即具備三重播放功能(triple-play)。據(jù)美國(guó)貝爾運(yùn)營(yíng)公司報(bào)道,首先,采用PON技術(shù)每年每線可節(jié)約50美元的維護(hù)費(fèi)用,是電信維護(hù)部門長(zhǎng)期期待的技術(shù);其次,PON的業(yè)務(wù)透明性較好,原則上可適用于任何制式和速率的信號(hào);最后,由于其光發(fā)送機(jī)和光纖與用戶共享,因而線路成本較其他點(diǎn)到點(diǎn)通信方式低。特別是隨著光纖向用戶日益推進(jìn),其綜合優(yōu)勢(shì)越來越明顯。

近幾年隨著IP的崛起和發(fā)展,業(yè)界專家提出了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)的概念,即在與APON和BPON類似的結(jié)構(gòu)和G.983的基礎(chǔ)上,設(shè)法保留其精華部分——物理層PON,而以以太網(wǎng)代替ATM作為鏈路層協(xié)議,構(gòu)成一個(gè)可以提供更大帶寬、更低成本和更強(qiáng)業(yè)務(wù)能力的新的結(jié)合體——EPON。這一設(shè)想在以太網(wǎng)界得到了積極響應(yīng),在IEEE802.3的旗幟下已經(jīng)形成了初步標(biāo)準(zhǔn)千兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(GEPON)。在實(shí)際中,EPON和GEPON的基本差別就是標(biāo)準(zhǔn)化,前者往往指非標(biāo)設(shè)備,后者指符合IEEE802.3ah規(guī)范的設(shè)備。另外,GEPON的傳輸距離和分路比值均比EPON有所縮小。IEEE802.3ah規(guī)范的GEPON技術(shù)的規(guī)范性好,上下行波長(zhǎng)分別是1310nm和1490nm,上下行速率為1.25Gbit/s,傳輸距離是10km/20km,分路比值是16,主要業(yè)務(wù)是數(shù)據(jù)和語音,增加一個(gè)1550nm電視廣播波長(zhǎng)后,可提供語音、數(shù)據(jù)和電視三合一的所謂“triple-play”寬帶業(yè)務(wù)捆綁服務(wù),而這將是未來家庭業(yè)務(wù)的“殺手锏應(yīng)用”。

2001年,在IEEE積極制訂EPON標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)(FSAN)組織開始發(fā)起制訂速率超過1Gbit/s的PON網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)——GPON。隨后,ITU-T也介入到這一新標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作中來,并于2003年1月通過兩個(gè)有關(guān)GPON的新標(biāo)準(zhǔn)G.984.1和G.984.2(速率提高到2.5Gbit/s)。從提供的業(yè)務(wù)看,GPON不僅可以提供10/100Mbit/s、1Gbit/s的業(yè)務(wù),而且可以提供VLAN業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù),事實(shí)上可以適應(yīng)任何現(xiàn)有業(yè)務(wù)和未來新業(yè)務(wù)的適配要求。GPON在擾碼效率、傳輸匯聚層效率、承載協(xié)議效率和業(yè)務(wù)適配效率等方面都是最高的,因此其總效率最高,等效系統(tǒng)成本最低?偟膩砜,GPON似乎具有更廣闊、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。

電信級(jí)以太網(wǎng):從企業(yè)網(wǎng)向公眾網(wǎng)擴(kuò)展

傳統(tǒng)上,以太網(wǎng)技術(shù)屬于用戶駐地網(wǎng)(CPN)領(lǐng)域。多年來,對(duì)于企事業(yè)用戶,以太網(wǎng)技術(shù)一直是最流行的方法,全球已有超過10億多個(gè)以太網(wǎng)交換端口,以太網(wǎng)端口占全球銷售數(shù)據(jù)端口的95%以上,目前已成為僅次于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設(shè)施接口。據(jù)In-fonetisResearch2006年的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),全球以太網(wǎng)業(yè)務(wù)市場(chǎng)2009年可達(dá)225億美元,成為電信運(yùn)營(yíng)商重要的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)領(lǐng)域。

采用以太網(wǎng)作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是,已有巨大的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、目前所有流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用都是與以太網(wǎng)兼容的、初始成本和運(yùn)營(yíng)成本均較低、擴(kuò)展性好、容易安裝開通以及高可靠性等。以太網(wǎng)接入采用異步工作方式,很適于處理IP突發(fā)數(shù)據(jù)流,技術(shù)已有重要變化和突破,與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)相比,除了名字以外,僅剩的特征只有幀結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單性仍然保留,其余特征已有根本性變化。以太網(wǎng)的擴(kuò)展性也很好,可以迅速按需以1Mbit/s的帶寬顆粒逐步提供所需的帶寬直至1Gbit/s,10Gbit/s以太網(wǎng)系統(tǒng)也已經(jīng)大量應(yīng)用。

近來,電信級(jí)以太網(wǎng)的發(fā)展很快,一些最新的技術(shù)解決方案已經(jīng)解決或基本解決了上述問題,具有硬QoS能力和電信級(jí)網(wǎng)管能力,已能提供50ms的保護(hù)倒換時(shí)間,有些技術(shù)還采用了數(shù)字包封器,利用前向糾錯(cuò)(FEC)和同步技術(shù)來改進(jìn)系統(tǒng)性能,延伸傳輸距離。一些新型電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)正逐漸具備公用電信網(wǎng)所要求的必備功能和性能。例如以太環(huán)保護(hù)(ERP)為代表的以太網(wǎng)自動(dòng)環(huán)保護(hù)系統(tǒng)(EAPS)是一種新的低成本電信級(jí)以太網(wǎng)解決方案。除此之外,各種標(biāo)準(zhǔn)化組織和廠家開發(fā)了很多新型電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù),諸如彈性分組環(huán)(RPR)、多業(yè)務(wù)環(huán)(MSR)、MACinMAC封裝、網(wǎng)絡(luò)提供商骨干傳送(PBT)技術(shù)、虛擬專用局域網(wǎng)技術(shù)(VPLS)等。預(yù)計(jì),隨著網(wǎng)絡(luò)中IP/以太網(wǎng)業(yè)務(wù)量的快速增加以及基于以太網(wǎng)技術(shù)的新型解決方案的不斷出現(xiàn),電信級(jí)以太網(wǎng)多業(yè)務(wù)平臺(tái)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用將會(huì)越來越多,最終將可能成為主要技術(shù)平臺(tái)。

家庭網(wǎng)關(guān):電信網(wǎng)絡(luò)的合理延伸

隨著家庭和個(gè)人通信需求的不斷增加,人們對(duì)于多樣化的通信需求,如數(shù)據(jù)和多媒體應(yīng)用,變得越來越強(qiáng)烈,家庭網(wǎng)絡(luò)化的呼聲也越來越高。由于IT業(yè)開始大舉入侵家電行業(yè),家電更多地應(yīng)用不斷發(fā)展的信息技術(shù),因而使得橫跨兩者之間的數(shù)據(jù)交換和兼容性問題成為研究熱點(diǎn)。

從電信網(wǎng)絡(luò)的角度來看,伴隨著家庭寬帶接入的進(jìn)一步普及,現(xiàn)有的小型家庭辦公室(SOHO)/家庭路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線調(diào)制解調(diào)器提供了多樣化的通信接入手段,完成了“最后一公里”的接入任務(wù)。但網(wǎng)絡(luò)接入功能的增強(qiáng)并未給消費(fèi)者帶來全新的生活體驗(yàn),僅僅提供數(shù)據(jù)接入基本手段,毫無創(chuàng)新的接入終端成為制約寬帶網(wǎng)絡(luò)和家庭網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步深入發(fā)展的“瓶頸”。

基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)關(guān)是連接家庭網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的接口單元,應(yīng)該能夠提供家庭聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保障、安全管理、維護(hù)管理、地址管理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能,除提供基本接入功能外,還可以擴(kuò)展提供特定應(yīng)用。家庭網(wǎng)關(guān)可以通過各種接口(如數(shù)字用戶線、無源光網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、無線接口等)直接與家庭外部的接入網(wǎng)設(shè)備相連。基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)關(guān)必須具備的兩個(gè)主要特點(diǎn)是提供寬帶接入能力和基于IP的數(shù)據(jù)處理能力。隨著基于寬帶環(huán)境中各種應(yīng)用業(yè)務(wù)的不斷豐富,家庭網(wǎng)關(guān)必須包含以下關(guān)鍵要素:支持對(duì)于家庭網(wǎng)絡(luò)和家庭應(yīng)用終端的遠(yuǎn)程管理;確保家庭網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備和應(yīng)用在有服務(wù)質(zhì)量保障的前提下接入業(yè)務(wù)平臺(tái);設(shè)備發(fā)現(xiàn)和協(xié)同應(yīng)用的開發(fā);成為家庭網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)設(shè)備之間聯(lián)系的紐帶。

目前電信業(yè)界正在形成一種認(rèn)識(shí),智能的、標(biāo)準(zhǔn)化的、靈活的家庭網(wǎng)關(guān)會(huì)替代現(xiàn)有的單一接入終端,成為構(gòu)建家庭網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。隨著家庭網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)的興起,家庭網(wǎng)關(guān)的研究工作已全面展開。中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通兩大固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)和設(shè)備的加速研發(fā)給予關(guān)注。由于一直以來缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)產(chǎn)品性能參差不齊,因此家庭網(wǎng)絡(luò)中家庭網(wǎng)關(guān)的技術(shù)成熟不會(huì)一蹴而就,但通過產(chǎn)業(yè)鏈上位于不同環(huán)節(jié)的企業(yè)的大力推動(dòng),家庭網(wǎng)關(guān)的成熟應(yīng)用將指日可待。
 

   來源:中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)站
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