寬帶接入技術及其發展現狀

【摘要】雖然“寬帶”這一詞頻頻出現在各大媒體上，但一直很少見到對它的準確定義。本文筆者詳細介紹了幾種主要的寬帶接入技術及其發展現狀。

【關鍵詞】寬帶接入互聯網移動

寬帶是什么？雖然“寬帶”這一詞頻頻出現在各大媒體上，但一直很少見到對它的準確定義。通俗地講，寬帶是相對傳統撥號上網而言，盡管目前沒有統一標準規定寬帶的帶寬應達到多少，但依據大眾習慣和網絡多媒體數據流量考慮，網絡的數據傳輸速率至少應達到256Kbps才能稱之為寬帶，其最大優勢是帶寬遠遠超過56Kbps撥號上網方式。

聊天、下載、在線游戲、網上教育以及獲取各類最新資訊等網絡應用帶給我們異常豐富的體驗。另一方面，互聯網應用的不斷豐富使我們越發體會到擁有足夠網絡帶寬和網絡易用性的重要性，傳統MODEM撥號上網無論速度還是費用，都已無法滿足多種應用的需求，怎么辦呢？其實，我們每一個用戶都面臨著多種寬帶解決方案，但如何選擇？各種寬帶有何區別？甚至如何與朋友共享寬帶？這些都是大家非常關注的問題。

在世界先進國家中，原有的統一通信網絡分崩離析，電信、有線電視網和計算機網已分別建成，要把它們再組合到一起非常困難，而且耗資巨大。進入90年代中期以來，國際跨國IT企業，包括傳統和新興電信運營商、有線電視公司、各類計算機軟/硬件公司等結盟聯臺、吞并收購、相互滲透的進程加快。在此情況下，構建具有綜合多業務接入能力的接入網系統，已成為解決電信網未來發展“瓶頸”問題的關鍵，將各種信息業務融臺為一體的全業務寬帶通用接入網是當前通信業發展的熱點。由于接入網的現有設施大部分是傳統銅線系統，新建部分將遠大于現有部分，為了實現國家信息基礎結構的全業務寬帶通用接入，采用先進的寬帶接入是必要的。

在電信網和未來的信息網中，接入網都具有極其重要的地位，對今后的發展起著關鍵作用：

（1）它是電信網和通信信息網的最大部分，建設費用占建網總費用一半以上；

（2）接入網直接面對廣大用戶和各種應用系統，大部分業務不必通過核心網就可完成，它的服務質量和內容直接影響全網的發展；

（3）它是綜合話音、數據、活動視像等各種業務的最主要部分和必經之路。在當前信息通信的高新技術中，它是競爭最激烈、發展最快的部分：具有多媒體、全業務特性的公共通信信息寬帶接入網是國家信息基礎結構的基本設施，因此建設公共通信信息寬帶接入網，把電信、有線電視和計算機等多種行業中的話音、數據、靜止或半靜止圖像（特別是活動視像）業務融臺為一體，是現代電信網巨大變革的主要環節。

幾種主要的有線寬帶接入技術：

（1）基于銅線的xDSL技術

xDSL是各種類型DSL（數字用戶線路）的總稱，包括ADSL（非對稱數字用戶線）、VDSL（甚高比特率數字用戶線）和EDSL（基于以太網的數字用戶線）、HDSL（高速數字用戶線）、HDSL2（第二代高速數字用戶線）、SHDSL（單線對的高速數字用戶線）等。xDSL是一種新的傳輸技術，在現有的銅質電話線路上采用較高的頻率及相應的調制技術，即利用在模擬線路中加入的信號處理技術來獲得高傳輸速率（理論值可達到52Mbps）。各種DSL技術最大的區別體現在信號傳輸速率和距離的不同，以及上行信道和下行信道的對稱性不同兩個方面。根據上下行信道的對稱性，可分為非對稱的DSL和對稱的DSL。

（2）基于HFC網的Cable Modem技術

基于HFC的Cable Modem技術是目前有線電視網主要的寬帶接入技術，它一般使用同軸電纜，為用戶提供300-750MHz寬帶的頻率資源。HFC的網絡結構簡單，一般由兩級光纖、一級電纜構成。主前端到分前端、分前端到分配節點（ODN）一般采用光纖，分前端到用戶一般采用電纜。在寬帶傳輸的HFC網上，加上相應的設備（Cable Modem）就可以實現雙向數據通信，從而進一步為用戶提供全面服務。該技術以模擬頻分復用技術為基礎，綜合應用模擬和數字傳輸技術，為用戶提供語音、數據、視頻等多種綜合交互式業務信息。

（3）基于五類線的以太網接入技術

基于五類線的以太網接入技術是把以太網這種局域網技術用于接入網，它綜合采用各種新的電信網絡技術對其進行改造，從而提供電信級的、可管理的、可擴展的網絡平臺。這種寬帶接入網由局端設備和用戶端設備組成，局端設備一般位于小區內或商業大樓內，用戶端設備一般位于居民樓內。局端設備提供IP骨干網的接口，用戶端設備提供與用戶終端計算機相接的是10/100 Base-T接口。用戶端設備不同于以太網交換機，以太網交換機隔離單播數據幀，不隔離廣播地址的數據幀，而用戶端設備的功能僅僅是以太網幀的復用和解復用。局端設備不同于路由器，路由器維護的是端口網絡地址映射表，而局端設備維護的是端口主機地址映射表。

用戶端設備只有鏈路層功能，工作在復用器方式下，各用戶之間在物理層和鏈路層相互隔離，從而保證用戶數據的安全性。局端設備支持對用戶的認證、授權和計費以及用戶IP地址的動態分配，還具有匯聚用戶端設備網管信息的功能。目前，這種寬帶接入技術主要是以FTTB+LAN方式應用，特別在新建智能小區應用很廣泛。

（4）基于PON的寬帶接入技術

基于PON的寬帶接入技術屬于光纖接入技術的一種。光纖接入網可分為有源光網絡（AON）和無源光網絡（PON）兩大類，PON不用供電，投資較低，易維護，因而受到人們重視，目前主要有APON、EPON和GPON這3種技術。

APON是FSAN（全業務接入網）于20世紀90年代中期開發完成，并隨后確定為ITU標準，使PON攜帶的信息ATM化的PON稱為APON，是以固定53字節長度的信元來傳輸，標準是按ATM協議來完成的，但因存在協議復雜性高和數據傳輸效率低等問題，始終沒有得到廣泛的應用。

EPON是IEEE組織“以太網最后1km（EFM）”研究組于2000年11月提出的接入技術，2004年6月IEEE一致同意將IEEE802.3ah EPON協議方案正式批準為該組織的標準之一。EPON技術是以太網和PON這兩種技術的結合，在EPON系統中，數據采用IEEE802.3以太網協議，傳送的是可變長度的數據幀，最長是1518字節，最短是64字節。人們一般認為EPON技術是實現寬帶接入、光纖到路邊和光纖到家的優選技術，是目前比較理想的接入方案。

GPON是FSAN組織于2001年開始起草的傳輸速率超過1Gb/s的PON標準。GPON的主要技術特點是采用全新的傳輸匯聚層協議“通用成幀協議”，實現多種業務碼流的通用成幀規程封裝，而且保持了G.983中與PON協議沒有直接關系的許多功能特性，如OAM管理、DBA等。GPON對不同的服務需求對應不同的系統容量，GPON的幀結構不是基于任何指定類型的格式，而是基于各種用戶信號原有的格式進行封裝，因此，它不但能夠提供高速的比特率，而且可以支持各種接入業務，特別是能夠非常有效地支持原有格式的數據流量和TDM業務。

從以上的分析可以看出，不同的有線寬帶接入技術各有特點，它們將分別在不同的領域和環境中得到廣泛應用。

基于現有銅線的xDSL技術和基于HFC的Cable Modem寬帶接入技術在今后幾年的時間里將是寬帶接入的主要方式，其中xDSL技術目前發展的新趨勢是，在DSL上傳輸數據外以VoDSL或CVoDSL方式傳輸多路語音。基于HFC接入的新發展是FTTC與HFC融合，進而向FTTC發展，即FTTC+HFC。FTTC+HFC主干系統采用共纜光纖的方法分別傳送數字（雙向）與模擬信號，兩種信息由設置于路邊的光網絡單元分別恢復成各自的基帶信號之后，語音信號經雙絞線送至用戶，而數字和模擬視頻信號經銅軸電纜送至用戶。

基于五類線的以太網接入技術發展勢頭也非常強勁，這種寬帶接入技術主要是以FTTB+LAN方式應用，特別在新建智能小區和商務大廈應用很廣泛。

由于PON的低成本、高容量、易維護，同時由于接入網的日益寬帶化，基于寬帶接入技術肯定將是解決接入網問題的最好辦法，隨著吉位以太網的興起，將以太技術和PON技術結合的技術EPON和具有高效率的GPON最被人們看好。

結束語：

隨著語音、數據和多媒體業務的發展以及“三網合一”的需求，對現有的網絡特別是接入網也提出了更多要求，這將推動各種寬帶接入技術包括有線寬帶接入技術的迅猛發展，具有低成本、可運營、可管理、支持各種業務等特點的有線寬帶接入技術成為發展的熱點。

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