接入網(wǎng)和ATM

雷振明


  本文作者雷振明先生,北京郵電大學(xué)ATM研究中心教授。


  本文主要敘述接入網(wǎng)的一般概念和現(xiàn)狀、發(fā)展接入網(wǎng)需要考慮的一些問題、這個領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,以及ATM技術(shù)同這個領(lǐng)域的關(guān)系。



  一 用戶類型



  傳統(tǒng)上,電信業(yè)把用戶分為兩種類型: 居民用戶和企業(yè)用戶。居民用戶是單個的,需要的主要是電話和電視; 企業(yè)(自然也包括機關(guān)團體等)用戶是集團的,需要的主要是電話和數(shù)據(jù)通信。



  現(xiàn)在的情況已經(jīng)發(fā)生了很大變化。例如: 居民用戶也開始需要數(shù)據(jù)通信能力,隨著有物業(yè)管理的居民小區(qū)的出現(xiàn),居民用戶也可能具有集團性質(zhì)等。但是,仍有一些性質(zhì)上的不同,使得我們在現(xiàn)階段仍要區(qū)分這兩種用戶。


  二 電信接入網(wǎng)



  電信業(yè)中通常所說的接入網(wǎng),是指替代了電話用戶線路的那一部分網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)上從電話交換機到用戶使用雙絞線纜,覆蓋范圍一般可到10km左右,更短或更長的情況也都有。而替代這一部分線纜的電信接入網(wǎng)則是一種基于光纖環(huán)的網(wǎng)絡(luò),使用它的理由可能有: 滿足用戶的更高要求,減少電話交換機的占地面積,以及光纖的普遍敷設(shè)。



  雖然電話是電信部門的主要傳統(tǒng)業(yè)務(wù),但是現(xiàn)在其它各種業(yè)務(wù),特別是因特網(wǎng)和多媒體業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展,使用戶需要的帶寬迅速增加,因此,使用基于光纖的新一代接入網(wǎng)絡(luò)就是一種必然了。



  傳統(tǒng)的電話交換機中,大部分空間被用戶線路模塊所占用; 使用接入網(wǎng)后,這一部分空間(達50%以上)基本可以省去。



  目前,在國內(nèi)許多城市,電信部門都已經(jīng)敷設(shè)了大量的光纜,用這些光纜替代雙絞線,不僅提高通信質(zhì)量,而且降低敷設(shè)和管理的復(fù)雜程度。



  電信接入網(wǎng)采用環(huán)形的光纖網(wǎng),光纖接入節(jié)點可能一直延伸到大樓的內(nèi)部,雙絞線只是樓內(nèi)的短短一截。在這種情況,傳送10Mb/s甚至以上的數(shù)字信號已經(jīng)無困難。




  三 電纜電視


  基于不同的基本業(yè)務(wù),電纜電視的用戶接入采用的是完全不同的方式。這體現(xiàn)在傳統(tǒng)的電視節(jié)目的單向傳送廣播方式上。從節(jié)目源到各用戶,電視電纜是單向的多級樹狀連接(注意,電話用戶線路是雙向的星狀連接)。



  目前,電視電纜上傳送的主要是模擬的電視信號,傳送信號的總帶寬可從幾百兆赫到1GHz。每路電視信號大約占用6MHz帶寬。因此,幾十路電視信號之外,還可有相當帶寬用于其它業(yè)務(wù)。需要解決的問題是: 其它業(yè)務(wù)往往是雙向的; 同時,還要考慮到多個用戶復(fù)用同一條電纜的問題?紤]了這些問題之后,每個用戶的帶寬也就有限了。



  為了增加帶寬,應(yīng)當使電纜盡量短。為此,最常見的辦法也是使用光纖環(huán),這樣最終差別可能只是在最后的幾十米內(nèi)了。



  四 以太網(wǎng)



  傳統(tǒng)上,以太網(wǎng)僅用于集團用戶的內(nèi)部,但也完全可能用于居民用戶,一種可能是使用雙絞線以太網(wǎng)到居民家里; 第二種則是使用光纖快速以太網(wǎng)?赡艹霈F(xiàn)的問題是: 這樣的網(wǎng)絡(luò)是一種樹形結(jié)構(gòu),相對于環(huán)形結(jié)構(gòu)來說,可靠性差。



  五 “三網(wǎng)合一”?



  此處的討論只限于接入網(wǎng)。在這個范圍內(nèi),我們現(xiàn)在看到的是,每一種接入方式都可以在一定程度上提供全部通信功能,但是,又都不盡如人意。



  在現(xiàn)在的電話線上可以提供數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)和交互電視業(yè)務(wù); 在現(xiàn)在的電視電纜上也能夠提供數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)和電話業(yè)務(wù); 在現(xiàn)在的局域網(wǎng)上也能夠提供電話通信業(yè)務(wù)和視頻服務(wù)業(yè)務(wù)。



  在電話線上提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),可以使用Modem,速率達到56kb/s,也可以使用xDSL技術(shù),達到每秒幾兆甚至十兆比特以上。在這個速率,提供1路甚至更多的電視信號已經(jīng)沒有問題; 但是,像廣播電視系統(tǒng)那樣,同時傳送數(shù)十個頻道的節(jié)目給用戶,則非電話線路上所能作到。



  在電視電纜上使用Cable Modem能夠提供電話和數(shù)據(jù)通信能力。但是,在提供電話業(yè)務(wù)時,不能像電話系統(tǒng)那樣做到在無電力供應(yīng)的情況下保持通信能力,而這在許多情況下都是十分重要的; 同時,在提供數(shù)據(jù)通信能力時,由于是許多用戶共用一條電纜,能夠提供的帶寬并沒有電話網(wǎng)絡(luò)那么大。這后一點,可能和人們通常的感覺正好相反。



  至于局域網(wǎng),提供電話通信能力和視頻服務(wù)能力則是依賴于IP技術(shù)。它既不能像廣播電視系統(tǒng)那樣提供幾十個頻道的電視節(jié)目,也不能像電話系統(tǒng)那樣提供不供電條件下的電話通信能力。



  以上粗淺分析了目前主要的3種接入方式。隨著技術(shù)的進步和商業(yè)利益的驅(qū)使,它們正在互相滲透,但是,到目前為止,仍然是各有所長,各有所短。



  將來的發(fā)展,可能是其中的一種取代了其它各種; 可能是各種繼續(xù)并存; 也可能是產(chǎn)生了新的更好的綜合接入方式。然而,現(xiàn)在下一個肯定的結(jié)論則恐怕為時過早。



  六 因特網(wǎng)接入和因特網(wǎng)服務(wù)


  正在發(fā)生的事情,主要意圖其實并不是真正的“三網(wǎng)合一”,而是大家都力圖在已有的基礎(chǔ)上提供因特網(wǎng)接入能力,電信部門和廣播電視部門在這個領(lǐng)域的競爭看來正在發(fā)生。



  因特網(wǎng)顯然是一種空前重要的新型信息傳播工具,并且必定會擠占相當一部分傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)和廣播電視業(yè)務(wù)甚至新聞出版業(yè)務(wù)的市場。但是,以為以后傳統(tǒng)通信和廣播電視都不再存在,全世界只有IP一種通信方式,則至少在目前看是過于武斷的。



  3種基本的通信方式,各有各的特點。



  因特網(wǎng)主要特點是它與計算機的密切聯(lián)系。這使它擁有前所未有的豐富的信息資源和多樣的服務(wù)形式,因特網(wǎng)功能嵌入了計算機操作系統(tǒng)內(nèi)部。電話系統(tǒng)和廣播電視系統(tǒng),都沒有和計算機這樣密切的聯(lián)系。



  電話系統(tǒng)的主要特點是它的嚴格質(zhì)量要求、方便簡易和安全可靠。即使在嚴重的自然災(zāi)害情況下,電話通信往往是作為最后的可用通信工具來使用。相對來講,對于因特網(wǎng)通信和廣播電視系統(tǒng),質(zhì)量和可靠要求要低。


  廣播電視系統(tǒng)的主要特點在于大量信道化信息的廣播傳送,可達到每秒數(shù)百兆比特。無論是現(xiàn)在的電話系統(tǒng)還是因特網(wǎng),都不能向用戶提供這么高速率的信息。



  七 ATM技術(shù)



  目前ATM在接入網(wǎng)中的應(yīng)用有以下3個方面。


  1. 集團用戶的專線服務(wù)



  在向集團用戶提供專線方面,ATM 仍然是最好的技術(shù)。和SDH相比,ATM具有的最大優(yōu)點是帶寬的無級分配,用戶在取得一條專線后,可以相當靈活地配置這條線路,服務(wù)于各種專用的通信目的。集團用戶最終要求它的全部通信服務(wù)在一條專線上實現(xiàn),ATM能夠滿足這種需求。



  2. 居民用戶



  按國際電信聯(lián)盟(ITU-T)的建議,ATM是寬帶用戶接入網(wǎng)的基本技術(shù)。在未來電話網(wǎng)和有線電視網(wǎng)的骨干部分都使用ATM的情況下,接入網(wǎng)部分使用ATM是一種自然的延伸; 與此同時,在使用ATM的接入網(wǎng)上提供因特網(wǎng)能力,也是目前公認的一種成熟技術(shù)。這最終導(dǎo)致在ATM技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)綜合的通信服務(wù)接入能力。



  3. 專業(yè)用戶



  一些專業(yè)用戶,特別是需要進行大量圖像處理的用戶,仍然在使用ATM到桌面(Desktop ATM)的技術(shù)。



  八 結(jié)束語


  數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用,通信、廣播電視和計算機的結(jié)合,已經(jīng)給接入網(wǎng)領(lǐng)域帶來了巨大的活力,也嚴重沖擊了傳統(tǒng)觀念。



  大量的研究工作和劇烈的商業(yè)競爭,給這個領(lǐng)域帶來了多種技術(shù)。對于任何一種通信需求,都有一種以上的技術(shù)解決方案; 而且,這些技術(shù)往往各有所長、各有所短,不存在唯一的或最好的答案; 即使存在一種技術(shù)上最好的方案,在商業(yè)上也未必會最終獲勝。



  同時,技術(shù)在迅速地發(fā)展,今天的技術(shù)不同于昨天的技術(shù),明天的技術(shù)也不同于今天的技術(shù)。從需求出發(fā),選擇現(xiàn)實的,而不是永恒的技術(shù)方案,這才是比較可行的發(fā)展道路。


  全文完



來源:《世界有線電視信息》





   

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