寬帶網絡技術研究與發展述評

范 玲 甘為民

（中國聯合網絡通信有限公司哈爾濱市分公司，黑龍江 哈爾濱 150001）

寬帶網絡技術研究與發展述評

范 玲 甘為民

（中國聯合網絡通信有限公司哈爾濱市分公司，黑龍江 哈爾濱 150001）

提供高速大容量的信息己成為通信技術的一個重要課題，特別是隨著因特網的高速發展，人們對寬帶業務的需求也越來越高。寬帶接入網技術眾多，各有其特點，本文對現有寬帶網絡技術的技術特性進行了述評，并對今后寬帶接入網的發展趨勢進行了展望。

寬帶接入網；寬帶業務；寬帶網絡

1 寬帶主干網技術

1.1 IP over SDH技術

它使用鏈路及PPP協議對IP數據包進行封裝，把IP分組根據RFC1662規范簡單地插入到PPP幀中的信息段中，然后再由SDH通道層的業務適配器把封裝后的IP數據包映射到SDH的同步凈荷中，再經過SDH傳輸層和段層，把凈荷裝入一個SDH幀中，最后到達光層，在光纖中傳輸。采用高速光纖傳輸，以點對點方式提供從STM1到STM64甚至更高的傳輸速率。其中IP over SDH技術也簡稱為POS技術，也就是將IP包直接封裝到SDH幀中，提高了傳輸的效率。特點為：（1）對IP路由的支持能力強，具有很高的IP傳輸效率。（2）符合Internet業務的特點，如有利于實施多路廣播方式。（3）能利用SDH技術本身的環路達到鏈路糾錯，提高了網絡的穩定性。（4）省略了不必要的ATM層，簡化了網絡結構，降低了運行費用。（5）僅對IP業務提供好的支持，不適于多業務平臺。（6）不能像IP over ATM技術那樣提供較好的服務質量保障。（7）對IPX等其它主要網絡技術支持有限。

2 寬帶接入技術

2.1 銅線接入

2.1.1 非對稱數字用戶環路（ADSL）

ADSL屬于銅線接入技術，是以銅電話線為傳輸介質的點對點傳輸技術。它是一種非對稱的數字用戶環路，即用戶線的上行速率和下行速率不同，根據用戶使用各種多媒體業務的特點，上行速率較低，下行速率則比較高，特別適合傳輸多媒體信息業務。

2.1.2 高比特率數字用戶線（VDSL）

VDSL是ADSL的升級，是DSL技術根據HDTV、視頻會議以及對稱/非對稱業務的需要而發展的技術。該技術是在94年下半年提出，目的就是為了能在雙絞線上實現比ADSL更高的傳輸速率。VDSL提供了更高的帶寬，滿足更多的業務需求，它除了支持與ADSL相同的應用外，還支持包括高保真音樂、高清晰度的電視，多通道視頻業務、MPEG-2圖象等，是真正的全業務接入（FSAN）手段。它的特點是傳輸速率快，有效距離短，速率可變自適應，并可以按照要求配制成對稱和非對稱兩種傳輸模式。

2.2 光纖同軸（HFC）接入技術

Cabel Modem是一種基于光纖-同軸混合網（HFC）基礎上的一種技術，可在不影響有線電視廣播的頻帶內實現對互聯網信息的接入與訪問。它的下行傳輸速率可以達到10Mbps～30Mbps，上行速率可以在512kbps以上。這種技術的另一個突出的優點是，它只占用了有線電視系統可用頻譜中的一小部分，因而用戶上網時不影響收看電視和使用電話。

2.3 以太網接入技術

原本主要應用于計算機網絡的以太網技術，由于技術上的發展，使得以太網的傳輸距離大為擴展，完全可以滿足接入網和城域網數據通信的需求。由于具有性能價格比好、可擴展、易安裝的特點，這一技術正在成為為企事業用戶提供高速接入的主要手段，目前全球企事業用戶80%以上都采用以太網接入。

2.3.1 固定無線接入

2.3.1.1 多點多信道分布式系統（MMDS）

MMDS最初用于單向傳輸的影像廣播服務，包括城市與城市之間的無線網絡系統。現在則可以采用雙向的數據業務傳輸，允許更加靈活地使用MMDS頻譜。而LMDS技術，則屬于區域性的無線技術，可被應用在城市內、郊區等小范圍的通信網絡。

2.3.1.2 自由空間光通信（FSO）

激光無線通信與以往的利用電磁波（radio）的無線通信相比，具有容量大、發射裝置和功率小、不用政府特許證、對人體無影響等優點。但容易受到天氣和障礙物的影響，一般用于近距離室內通信，如各種遙控信號的傳遞、微機間和手機間的數據通信等。現在開始應用到室外通信，但需要使用抗天氣劣化的自適應技術。自由空間光通信（FSO）使用光脈沖調制信號，按照FSO聯盟的規定可以采用兩個紅外線波長：長波長1550nm和短波長800nm。以提供100、155和622Mbps的數據速率。

2.4 移動無線接入

2.4.1 寬帶無線局域網絡（WLAN）

無線局域網絡是便攜式移動通信的產物，終端多為便攜式微機。其構成包括無線網卡、無線接入點（AP）和無線路由器等。目前最流行的是IEEE802.11系列標準，它們主要用于解決辦公室、校園、機場、車站及購物中心等處用戶終端的無線接入。

2.4.2 藍牙技術

藍牙采用2.4GHz的ISM（工業、科研和醫療）頻段，不受各國頻率分配不統一的影響；采用FM調制方式，降低了設備成本；采用快速跳頻、正向糾錯（FEC）和短分組技術，可減少同頻干擾和隨機噪聲，使無線通信質量有所提高。藍牙的傳輸速率為1Mb/s，傳輸距離約10米，加大功率后可達100米。

2.4.3 無線ATM網絡

由于無線ATM網絡采用的無線傳輸信道與ATM骨干網所采用的光纖傳輸信道具有很大的差異，一些新的問題，如介質共享性、廣播性、較長的傳輸延時、較高的信道誤比特率以及信道衰落的影響等等，必須加以解決。因而無線ATM除了具有與ATM相同的ATM層、AAL層以及信令部分外，還要增加與無線通信有關的無線物理層（PHY）、介質訪問控制層（MAC）、數據鏈路控制層（DLC），以及相應的無線控制功能，這樣才能在無線網絡中實現ATM服務。為支持對各種業務的服務質量控制，DLC協議常常針對不同的業務采用不同的差錯控制方式；MAC協議則一般采用信道動態分配算法來支持業務速率的可變。

2.4.4 蜂窩移動無線通信系統

目前，國內外的主流系統是2G，它采用TDMA/CDMA和數字調制，提高了系統容量和通話質量。但1G/2G主要提供語音服務，為了提供自由的移動多媒體接入，例如話音、可視電話和高速數據傳輸，則需要發展3G和超3G移動通信系統。

3 寬帶網絡接入技術發展趨式

3.1 無線接入

3.1.1 高業務量

2010年，在3G系統中將廣泛采用多媒體業務，上下行鏈路的話音和多媒體業務量之間的比率預計約為1:2。到2010后，假若多媒體業務量年增長率為40%，那么它將是目前水平的23倍，多媒體和話音業務量的比率將是10:1。為了適應業務量的高速增長，到2010年，頻寬將增加160MHz。因此，對4G系統的研究包含提供頻譜利用率和開發新的頻段，以適應用戶業務量的增長。

3.1.2 高機動性

4G 蜂窩系統將對移動用戶提供至少2Mbps的數據率。盡管高數據率系統實現高機動性相當困難，但5.8GHz的智能傳輸系統實現這一要求是可能的。上述是專用于運輸車輛的通信系統，但它將向通用系統發展，將在毫米波頻段提供50～200Mbps的數據率。

3.1.3 覆蓋地域廣和不同系統之間的無縫隙漫游

由于未來系統的目標數據率將比目前系統高兩個數量級，蜂窩半徑將縮小；但是，利用距地面高20公里的同溫層平臺（HAPS）可以實現廣域覆蓋。同時，對戶內WLAN、戶外寬帶接入系統和ITS等其他系統的平滑切換，是未來系統的極其重要的功能。實現這種漫游功能的第一步是構造基于IP技術的網絡，支持下一代Internet。

3.1.4 低成本

鑒于到2010年，4G系統的每單位面積的容量將是3G蜂窩系統的10倍，而傳輸信息的成本將大幅度下降。

3.1.5 無線QoS資源控制

無線系統使用有限的資源（頻率和發射功率），而且易于受擁塞的影響，因此無線QoS資源控制對于保證服務質量、支持各種應用和不同類型的服務將發揮重要作用，同時也是擴大用戶數量的重要保證。

[1]王志立，歐曉鷗，劉莉.寬帶網絡流媒體技術的應用與發展.電子工程師，2006-12-15.

[2]石亞平.《寬帶網絡實用技術系列》簡介.微計算機應用，2001-08-15.

TN915.03

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