劉席開


【摘要】 科學技術迅猛發展,互聯網已在我們的日常工作、學習和生活中普及應用,網絡建設實現互聯網資源信息共享,給人們的生活帶來了極大的方便。網絡建設的關鍵點在于寬帶接入技術,本文介紹了我國寬帶接入工程的發展狀況,探討了多種寬帶接入技術及其存在的問題,并從投資占比方面分析了多種寬帶接入技術的經濟效益,最后對寬帶接入技術的未來發展方向進行了展望。
【關鍵詞】 寬帶接入 光纖接入 接入技術 經濟效益
隨著科學技術的迅猛發展,計算機技術越來越完善,應用范圍逐步擴大。雖然計算機的內存和速度倍增,但相對來說還是有限的,利用互聯網實現計算機信息共享和交互,需要網絡接入技術來實現。目前,全球各國都看到寬帶的基礎地位、先導作用、戰略性發展對國家發展的重要性,寬帶對國家經濟轉型、提高競爭優勢又具有重要的戰略意義。據了解,目前已有一百多個國家對寬帶發展進行了超前部署。寬帶技術也已經是我國信息化建設的基礎,是承載經濟社會活動的主要載體,重視寬帶,提高寬帶普及率,研究寬帶接入技術,分析看待接入方式的自身的經濟效益及帶來的經濟效益等是值得研究的課題。
目前,接入網技術的難點主要體現在三個方面:一是如何降低資金投入比,二是完善寬帶工程降低復雜度,三是如惡化更好的維護。解決這些難點的關鍵在于研究寬帶接入技術的應用與發展情況、優缺點,存在的問題,并逐步改善。本文分析了主流寬帶接入技術的發展情況,并對其發展前景進行了展望。
一、寬帶接入技術分類
互聯網依賴寬帶技術構建互聯網體系架構,通過實現資源共享、信息及時溝通必須要通過款帶接入技術來實現。寬帶接入的實質就是將用戶的網絡終端設備和寬帶網絡相連接的過程。寬帶接入的功能需求也隨著用戶端的變化而變化。用戶終端從較為封閉的、固定的電話、電視等逐步發展成為移動的、互通的、開放的便攜PC、平板電腦、智能手機等。用戶終端的變化深刻的影響著寬帶接入技術的變化,接入網從有線到無線,從一般到智能,從普通到定制,從點到面等等,在新的功能需求變化下,寬帶接入新技術的日新月異。
目前,寬帶接入技術主要有以下幾類:數字寬帶接入技術(XDSL)、高速局域網接入技術、HFC接入技術、無線接入技術、光纖接入和電力PLC接入技術。其中,XDSL主要是服務于電信網用戶,高速局域網接入主要是服務于以太網,無線接入技術是基于無線傳輸手段的,光纖接入是基于光纜的。
1.1 ×DSL接入技術
XDSL基于銅線技術,采用線路編碼方案,數字信號自適應均衡、回波等技術抵消線路中的干擾和噪聲,提高線路阻抗匹配度等方面實現接入技術。XDSL技術分為HDSL技術、ADSL技術和VDSL技術等。其中ADSL是我國使用較為普遍的一種接入技術,其特點是非對稱,即下行速率遠大于上行速率,在對稱或不對稱速率下都運行。VDSL是新一代高速的DSL技術。XDSL寬帶接入技術以其低成本、高速度而越來越受到人們重視。
1.2 以太網接入技術
以太網是至今最流行的,應用最廣泛的一種局域網技術,它是上世紀七十年代發展起來的。據了解,以太網接人技術協議支撐絕大部分的局域網,進入21世紀,在我國的發展速度尤其快,使用客戶數量激增,是一種有中國特色的寬帶接入技術。以太網接入技術之所以受眾,究其原因包括以下幾點:一是以太網交換機技術成熟、生產社會化,設備價格相對低廉;二是以太網協議全面、成熟,但并不復雜,而且符合國際標準,具有較高的兼容性;三是以太網接入能力強,傳輸能力高,最大可為用戶提供IOO Mhit/s的接入能力,遠高于ADSL。
1.3 HFC接入技術
HFC接入技術源自美國,具備全業務傳輸的多種功能,采用視頻信號傳輸,具有星型和樹型的拓撲結構,由視頻前端F)、數字終端HDT、傳輸線路、光纖節點FN、網絡接口單元NIU以及綜合業務單元ISU組成,HFC具有統一的國際標準。
1.4 無線接入技術
無線接入技術是以微波傳輸技術為基礎,以點到多點組網方式的一種固定的無線接入技術,適用于對數據傳輸速度要求較高和語音要求較高的業務模式。該技術在我國有兩種:固定頻率無線接入技術和本地多點配置業務LMDS。
無線接入技術的優勢就是不用進行敷設電纜、線纜等施工;只需安裝基站,網絡建設速度快速便捷;設備易于拆卸,網絡系統容量部署靈活,但建設成本略高;沒有傳輸線路,維護成本大大降低。
1.5 光纖接入技術
光纖接入技術是傳輸媒介的主導,光纖接入技術是以光纖作為傳輸介質將用戶之間進行連接其技術特點是帶寬高、傳輸距離長且穩定,有著不可替代的優勢。缺點是成本較高,采用與其他技術手段相結合的方式可以節約成本、發揮其優勢。按光配線網分為有源光網絡和無源光網絡。從技術角度講,還可分為PDH、SDH、ATM等光接入技術。
1.6 電力PLC接入
電力PLC(Power Line Communication)接入技術,采用局端、終端調制解調器,充分利用現有的電力線纜作為通信載體傳輸信息的一種寬帶接入方式。由于是在電力線纜原有基礎上進行建設,原有線纜設計面廣,因此不必新布線,連接方便,可以短時間內實現效果。因此具有投資少、見效快、可靠性高、與電網同步建設等優勢。
二、主流網接入固網技術
到目前為止,接入網固網的主流技術有兩種:一種是基帶接入網技術EPON+LAN,一種是射頻調制接入網技術FTTH。
2.1 基帶接入網EPON+LAN
目前最主流的、被電信和廣電網絡運營商所普遍采用的基帶數據接入方式是EPON+LAN接入方式。該方式在城域網節點上部署EPON OLT設備,在接入網光節點處部署ONU設備(通常位于用戶樓道或建筑物內的弱電箱體中),并采用五類雙絞線接入用戶戶內。EPON+LAN接入網架構示意圖,如圖l所示。EPON+LAN接入方式的優勢是全網IP化、成本低、資源利用率高、DBA能力和網絡管理功能較為完善,包括環路控制、設備管理、網絡安全等。同時也具有一定的缺點:體會是呢過業務需求時,要么提升EPON網絡技術規格,要么推進接入網的光節點,要么減少PON網絡的分光比。這些都使網絡架構存在不穩定因素,重復的接入和改造也會存在成本增加的問題。另外,升級和運行維護都需要一定的資金投入。
2.2 基帶接入網FTTH
FTTH這種接入技術,嚴格來說是基帶數據接入網演進的終極形態。FTTH可選用的技術主要包括GEPON、10GEPON、GPON、10G GPON等。
2.3 射頻接入網HFC
射頻HFC接入網是廣電運營商的最主要接入網技術模式。該技術模式又包括EoC技術和DOCSIS技術兩大主要技術。DOCSIS技術是基于HFC全交互網絡的射
頻接入技術,以CMTS設備的前端或光節點,將數據流送入HFC網絡,送入FHC網絡之前記性調制解調,數據流經HFC網絡后接人到用戶端,客戶端CM再將射頻信號數據分離出來。其優勢是技術體系完善,數據接入能力強大,可擴展性靈活多樣,是未來HFC發展的主流方向。近年來,興起并流行的CCAP、DOCSIS 3.1標準和C-DOCSIS/R-PHYDOCSIS標準,更是為DOCSIS技術陣營注入了活力。圖2為基于C-DOCSIS技術的HFC寬帶接入網的架構示意圖。
三、結論
綜合上所述,全世界的互聯網用戶不斷激增,網絡建設任務加重,寬帶接入市場需求的擴展不可逆轉。隨著客戶對網絡需求的不斷增加,接入網工程逐步朝著智能化,IP化,有線、無線協同一體化發展,而且技術手段及實施會趨向于客戶端。我國三網融合蓬勃發展,光纖接入進入了發展的鼎盛時期,寬帶用戶居世界之首,但寬帶接入技術與發達國家相比還有差距。因此,加大FTTX發展、建設區域FTTH方式,EPON和GPON并存發展,大規模推進GPON建設步伐,未來向更高速的,比如IOGPON發展。因此在這樣的大環境下,研究寬帶接入網技術及其經濟及其經濟效益是十分必要,分析并改造現有的網絡接入技術,探索更好的、更新的、更經濟、從用戶利益出發的寬帶接入網技術,是寬帶接人工程研究的重點和方向。