寬帶接入方式淺析

　　摘 要 本文旨在介紹目前實(shí)現(xiàn)寬帶接入的幾種主要技術(shù)，包括xDSL、Cable Modem、吉比特以太網(wǎng)、無線接入技術(shù)和光纖接入技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞 寬帶網(wǎng) Internet xDSL Cable Modem 吉比特以太網(wǎng) 無線接入技術(shù) 光纖接入技術(shù)

　　寬帶接入網(wǎng)建設(shè)投資約占信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施總投資的一半以上，可以說這是寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的瓶頸、熱點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，寬帶接入受到了普遍的關(guān)注�，F(xiàn)在各種寬帶接入技術(shù)的發(fā)展正方興未艾，競爭激烈。

　　目前，實(shí)現(xiàn)寬帶接入技術(shù)主要有以下幾種方式：xDSL、Cable Modem、吉比特以太網(wǎng)、無線接入技術(shù)和光纖接入技術(shù)。下面我們將向大家逐一介紹這些技術(shù)。

　　1 xDSL

　　xDSL是HDSL、ASDL、VDSL等技術(shù)的統(tǒng)稱。在xDSL的這幾項(xiàng)技術(shù)中，由于HDSL主要支持2Mbit／s及以下的速率，VDSL提供的速率雖然很高（可達(dá)25Mbit／s以上），但線路長度較短（25
Mbit／s時(shí)約為1km），已部分技術(shù)尚未完全確定，故在實(shí)際使用中，ADSL（Asymmetric Digital SubscribeLine）相比最為普遍。我們以ADSL為例介紹xDSL技術(shù)。

　　ADSL即非對(duì)稱數(shù)字用戶線路，是一種在普通電話線上進(jìn)行寬帶通信的技術(shù)。ADSL的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)于1997年，它在HDSL技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和用戶間的業(yè)務(wù)流量特點(diǎn)，在信號(hào)調(diào)制、數(shù)字相位均衡�；夭ǖ窒�等方面采用了更為先進(jìn)的器件和動(dòng)態(tài)控制技術(shù)，因而成為接入網(wǎng)由窄帶向?qū)拵н^渡的主流技術(shù)，近年來發(fā)展迅猛。ADSL是利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)，以市話雙絞銅線為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)到點(diǎn)的寬帶傳輸技術(shù)，為用戶提供上、下行非對(duì)稱的傳輸速率，上行（從用戶到網(wǎng)絡(luò)）為低速的傳輸，可達(dá)1.5Mbit／s；下行（從網(wǎng)絡(luò)到用戶）為高速傳輸，可達(dá)8Mbit／s，非常符合普通用戶聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際需要。ADSL的傳輸速率比傳統(tǒng)的模擬調(diào)制解調(diào)器快100多倍，也是傳輸速率達(dá)128kbit／s的ISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）所無法比擬的。

　　ADSL最初主要是針對(duì)視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)開發(fā)的，隨著技術(shù)的發(fā)展，逐步成為了一種較方便的寬帶接入技術(shù)。ADSL滿足了用戶即時(shí)接入Internet服務(wù)的需求。這一技術(shù)極大地推動(dòng)了高速數(shù)據(jù)傳輸如會(huì)議電視、VOD、HDTV等業(yè)務(wù)的增長。

　　更為吸引人的地方是，ADSL能夠利用數(shù)字編碼技術(shù)從現(xiàn)有銅質(zhì)電話線上獲取最大數(shù)據(jù)傳輸容量，同時(shí)又不干擾在同一條線上進(jìn)行的常規(guī)話音服務(wù)。因此可以與普通電話共存于一條電話線上，在一條普通電話線上打電話或發(fā)傳真的同時(shí)上網(wǎng)“沖浪”而不會(huì)影響通話質(zhì)量或降低下載Internet內(nèi)容的速度。它能夠在同一銅線上使用不同的頻率分別傳送數(shù)據(jù)和話音信號(hào)，數(shù)據(jù)信號(hào)并不通過電話交換設(shè)備，因此減輕了電話交換機(jī)的負(fù)擔(dān)，而不通過電話交換機(jī)則意味著使用ADSL上網(wǎng)不需要交納電話費(fèi)并且不需要撥號(hào)，一直在線，屬于專線上網(wǎng)方式。

　　ADSL接入網(wǎng)有兩種類型：一種是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的IP over ADSL方式，另一種是ATM over ADSL方式。構(gòu)筑ADSL技術(shù)的核心是編碼技術(shù)，目前有離散多音頻調(diào)制DMT（Discrete
MultiTone）及無載波調(diào)幅／調(diào)相CAP（Carrierless Amplitude／Phase Modulation）兩種主要方法。其中，DMT已經(jīng)被ANSI采納為標(biāo)準(zhǔn)，而CAP技術(shù)還在進(jìn)一步完善。

　　ADSL安裝包括局端線路調(diào)整和用戶端設(shè)備安裝，在局端方面由服務(wù)商將用戶原有的電話線接入ADSL局端設(shè)備，操作極其簡單；用戶端的ADSL安裝也非常簡易方便，只要將電話線接上分離器，分離器與ADSL調(diào)制解調(diào)器之間用一條之芯電話線連上，ADSL調(diào)制解調(diào)器與計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡之間用一條雙絞網(wǎng)線連接即可完成硬件安裝，再將TCP／IP協(xié)議中的IP、DNS和網(wǎng)關(guān)參數(shù)項(xiàng)設(shè)置好，便完成了安裝工作。ADSL的使用就更加簡易了，由于ADSL不需要撥號(hào)，一直在線，用戶只需接上ADSL電源便可享受高速網(wǎng)上沖浪的服務(wù)了。但ADSL業(yè)務(wù)的信號(hào)在從局端發(fā)送到用戶端的途中會(huì)迅速衰減，有質(zhì)量保證的一般在3km以內(nèi)（如對(duì)0.4mm線徑的雙絞線，速率為3Mbit／s時(shí)的傳輸距離約為2.7km）。而目前市話端局的覆蓋面積一般在5km以內(nèi)，對(duì)于3～5km的用戶必須考慮采用其他方法。

　　如今，我國的部分城市已開通了ADSL業(yè)務(wù)，如上海、廣州和深圳等地，例如上海電信新開放的寬帶信息網(wǎng)——上海熱線Ⅱ，允許用戶以ADSL方式接入。用戶的數(shù)據(jù)終端設(shè)備（如PC機(jī)）通過以太網(wǎng)卡以10Base-T接入本端的ADSL設(shè)備，以此接入上海熱線Ⅱ，享受到多種寬帶服務(wù)。北京市的寬帶商用實(shí)驗(yàn)網(wǎng)也即將建成。它建成后即可為北京市的廣大用戶提供高速的ADSL接入。

　　2 Cable Modem

　　另外一種寬帶接入技術(shù)則是利用現(xiàn)有的有線電視（CATV）網(wǎng)絡(luò)，以Cable（同軸電纜）或HFC（Hybrid Fiber／Coax光纖同軸混合）網(wǎng)絡(luò)作為傳輸通道，采用Cable
Modem（電纜調(diào)制解調(diào)器）技術(shù)接入網(wǎng)絡(luò)，它最大的優(yōu)勢在于速度快，占用資源少，其下行傳輸速率根據(jù)頻寬和調(diào)制方式不同可以達(dá)到27～56Mbit／s，上行傳輸速率可以達(dá)到10Mbit／s。在實(shí)際運(yùn)用中，Cable
Modem只占用有線電視系統(tǒng)可用頻譜中的一小部分，因而上網(wǎng)時(shí)不影響收看電視和使用電話。計(jì)算機(jī)可以每天24小時(shí)停留在網(wǎng)上，不發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)不占用任何網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)資源。Cahle
Modem本身不單純是調(diào)制解調(diào)器，它集Modem、調(diào)諧器、加／解密設(shè)備、橋接器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、SNMP代理和以太網(wǎng)集線器的功能干一身，無需撥號(hào)上網(wǎng)，不占用電話線，只需對(duì)某個(gè)傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，這一點(diǎn)與普通的撥號(hào)上網(wǎng)是不同的（普通的Modem的傳輸介質(zhì)在用戶與交換機(jī)之間是獨(dú)立的，即用戶獨(dú)亨通信介質(zhì)）。

　　利用Cable Modem技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬帶接人還有一些其他優(yōu)勢。同利用ADSL等電信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)寬帶接入的成本相比，它的成本費(fèi)用很低。因此，由它提供寬帶接入的費(fèi)用會(huì)明顯低于xDSL等的接入費(fèi)用。這是它在應(yīng)用中最大的優(yōu)勢。另外，有線電視覆蓋范圍有廣泛的大眾基礎(chǔ)，而已與豐富的可提供服務(wù)的信息內(nèi)容聯(lián)系在一起，通過有線電視網(wǎng)絡(luò)提供語音服務(wù)已經(jīng)成為極具前景的發(fā)展方向，是最佳的實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合的接入方案。Cable
Modem融數(shù)、模傳輸為一體，既能同時(shí)支持目前的模擬與數(shù)字服務(wù)，又能平滑過渡到今后的光纖到戶和全數(shù)字化服務(wù)。

　　有線電視網(wǎng)絡(luò)原本就是寬帶網(wǎng)絡(luò)，其傳輸數(shù)據(jù)的HFC網(wǎng)連接用戶端的傳輸頻寬可高達(dá)750MHz，但由于傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)只能傳輸單向數(shù)據(jù)，必須對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模的雙向傳輸改造及其他相關(guān)系統(tǒng)互聯(lián)設(shè)備改造才能提供普通電話，快速Internet接入、VOD、遠(yuǎn)程教學(xué)等業(yè)務(wù)。當(dāng)然，這種升級(jí)改造對(duì)進(jìn)一步推廣交互式數(shù)字電視也是必須的。Cable
Modem不存在由于電話線質(zhì)量和串?dāng)_引起的開通率低的問題，但由于共享用戶數(shù)的增多，會(huì)降低每個(gè)用戶的可用帶寬，而且需要切實(shí)解決回傳噪聲問題。

　　除此之外，有線電視網(wǎng)的帶寬為所有用戶所共享，即每一用戶所占的帶寬并不同定，它取決于某一時(shí)刻對(duì)帶寬進(jìn)行共享的用戶數(shù)。隨著用戶的增加，每個(gè)用戶分得的實(shí)際帶寬將明顯降低，甚至低于用戶獨(dú)享的ADSL帶寬。由于其現(xiàn)為共享型網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳送基于廣播機(jī)制，通信的安全性不夠高。另外，它主要鋪設(shè)在住宅小區(qū)，顯然不及市話雙絞線覆蓋的范圍廣泛。

　　據(jù)了解，目前全球較著名的Cahle Modem系統(tǒng)試驗(yàn)已達(dá)數(shù)十個(gè)，經(jīng)過近幾年的先期運(yùn)行和試驗(yàn)，Cable Modem系統(tǒng)服務(wù)也進(jìn)入了活躍的試用階段。我國有線電視經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，全國有線電視網(wǎng)絡(luò)線路總長度超過了300萬公里，光纖干線達(dá)到26萬公里，近2000個(gè)縣開通了有線電視，其中600多個(gè)縣已實(shí)現(xiàn)了光纖到鄉(xiāng)、到村，HFC網(wǎng)正在成為發(fā)展的主流。目前，有線電視用戶總數(shù)已超過8000萬，并以每年500萬戶以上的速度增長，有線電視用戶數(shù)已位居世界第一。在這種條件下，依托有線電視網(wǎng)絡(luò)資源，利用PC／Cable
Modem或TV／STB組合實(shí)現(xiàn)寬帶接入，提供圖像、語音、數(shù)據(jù)“三合一”的多媒體信息服務(wù)具有更加特殊的意義。現(xiàn)在，我國部分省市的有線電視臺(tái)，如重慶的合川市、深圳有線電視臺(tái)等已開始利用有線電視網(wǎng)為用戶提供寬帶信息服務(wù)。合川市在有線電視網(wǎng)上現(xiàn)已成功地實(shí)現(xiàn)了有線電視、多媒體數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)電話“二網(wǎng)合一”，通過Cahle
Modem實(shí)現(xiàn)的下載速率可達(dá)300kbit／s，而用戶每月只需繳納100元的網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)，即可隨意上網(wǎng)。一些省市的電信部門也在用類似的技術(shù)為用戶提供寬帶接入服務(wù)。

　　3 吉比特以太網(wǎng)

　　關(guān)于以太網(wǎng)模式的高速接入大家都比較熟悉，以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)已經(jīng)被證明是最廣泛和占主導(dǎo)地位的LAN技術(shù)。

　　吉比特以太網(wǎng)是一種新型高速局域網(wǎng)，它可以提供高達(dá)1Gbit／s的通信帶寬，采用和傳統(tǒng)10兆比特、100兆比特以太網(wǎng)同樣的CSMA／CD協(xié)議、幀格式和幀長，因此可以實(shí)現(xiàn)在原有低速以大網(wǎng)基礎(chǔ)上平滑、連續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，從而能最大限度地保護(hù)用戶以前的投資。利用光纖接入用戶局域網(wǎng)，用戶接人速度只受限于光纖的接入速率。另外，吉比特以太網(wǎng)總體的開銷，包括購置和維護(hù)開銷都比較低，具備可支持新應(yīng)用和新數(shù)據(jù)類型的能力，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可以有相當(dāng)?shù)撵`活性，還能夠提供內(nèi)部局域網(wǎng)通信。

　　它的缺點(diǎn)則是需要重新布線，對(duì)環(huán)境有要求（如交換機(jī)位置、保護(hù)、噪聲、電源、溫度），設(shè)備安裝維護(hù)比較困難，維護(hù)費(fèi)用較高，運(yùn)營方式相對(duì)復(fù)雜，而且從方向上不符合利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源推進(jìn)三網(wǎng)融合的大趨勢。

　　4 無線接入技術(shù)

　　無線接入是指從交換節(jié)點(diǎn)到用戶終端部分或全部采用無線手段接入技術(shù)，無線接入技術(shù)可以分為移動(dòng)接入和固定接入兩大類。

　　移動(dòng)無線接入網(wǎng)包括蜂窩區(qū)移動(dòng)電話網(wǎng)、無線尋呼網(wǎng)、無繩電話網(wǎng)、集群電話網(wǎng)、衛(wèi)星全球移動(dòng)通信網(wǎng)直至個(gè)人通信網(wǎng)等等，是當(dāng)今通信行業(yè)中最活躍的領(lǐng)域之一。其中移動(dòng)接入又可分為高速和低速兩種。高速移動(dòng)接入一般可用蜂窩系統(tǒng)、衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)、集群系統(tǒng)等。低速接入系統(tǒng)可用PGN的微叫、區(qū)和毫微小區(qū)，如CDMA的WILLJACS、PHS等。

　　固定接入是從交換節(jié)點(diǎn)到固定用戶終端采用無線接入，它實(shí)際上是PSTN／ISDN的無線延伸。其目標(biāo)是為用戶提供透明的PSTN／ISDN業(yè)務(wù)，固定無線接入系統(tǒng)的終端不含或僅含有限的移動(dòng)性。接入方式有微波一點(diǎn)多址、蜂窩區(qū)移動(dòng)接入的固定應(yīng)用、無線用戶環(huán)路及衛(wèi)星VSAT網(wǎng)等。固定無線接入系統(tǒng)以提供窄帶業(yè)務(wù)為主，基本上是電話業(yè)務(wù)。主要的固定無線接入技術(shù)有三類，即已經(jīng)投入使用的多路多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（MMDS）和直播衛(wèi)星系統(tǒng)（DBS）以及本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）。前兩者已為人熟知，而LMDS則是剛剛興起，近來才逐漸成為熱點(diǎn)的新興寬帶無線接入技術(shù)，LMDS通常使用20～40GHz頻帶的高頻無線信號(hào)，在用戶前端設(shè)備和基站間收發(fā)數(shù)字信號(hào)，上／下行傳輸速率可以達(dá)到數(shù)兆比特每秒。其主要優(yōu)勢是幾乎無需外部電纜線路，而且安裝迅速靈活，但除了頻道干擾外還存在雨衰、視距傳輸?shù)葐栴}，另外設(shè)備價(jià)格也還比較貴。

　　總地來看，寬帶固定無線接入技術(shù)代表了寬帶接入技術(shù)的一種新的不可忽視的發(fā)展趨勢，不僅開通快、維護(hù)簡單、用戶較密時(shí)成本低，而且改變了本地電信業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)觀念，最適于新的本地網(wǎng)競爭者與傳統(tǒng)電信公司和有線電視公司展開有效競爭，也可以作為電信公司有線接入的重要補(bǔ)充而得到應(yīng)有的發(fā)展。

　　5 光纖接入技術(shù)

　　光纖接入技術(shù)是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體的接入方式，用戶網(wǎng)光纖化有很多方案，有光纖到路邊（FTTC）、光纖到小區(qū)（FTTZ）。光纖到辦公室（FTTO）、光纖到大樓（FTTF）、光纖到家庭（FTTH）。但不管是何種領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)光纖到戶都是為了滿足高速寬帶業(yè)務(wù)以及雙向?qū)拵�業(yè)務(wù)的客觀需要。

　　光纖用戶網(wǎng)的主要技術(shù)是光波傳輸技術(shù)，目前光纖傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)發(fā)展相當(dāng)快，多數(shù)已處于實(shí)用化。復(fù)用技術(shù)用得最多的有時(shí)分復(fù)用（TDM）、波分復(fù)用（WDM）、頻分復(fù)用（FDM）、碼分復(fù)用（CDM）等。

　　值得一提的是，光纖進(jìn)入家庭是未來必然的趨勢，但由于種種原因，短期內(nèi)尚不能形成主流。

　　由上述分析可見，迄今為止，還沒有哪種寬帶接入技術(shù)具有絕對(duì)優(yōu)勢，而且都處于繼續(xù)發(fā)展的過程之中。終端用戶要求寬帶接入Internet，他們并不在乎采用何種技術(shù)，而關(guān)心的是所能得到的服務(wù)的質(zhì)量以及是否具有合理的性能價(jià)格比。因此，就供應(yīng)商而言，在寬帶接入技術(shù)的市場競爭中，關(guān)鍵在于要弄清楚最終用戶需要什么樣的服務(wù)，如何以最佳性能價(jià)格比提供這類服務(wù)。而就最終用戶而言，就要根據(jù)各方面的實(shí)際情況，權(quán)衡利弊作出采用何種技術(shù)方案的抉擇。