几种宽带技术比较

　　在社会信息化进程中，不仅要建设好宽带骨干网，还要建设好适应各种业务发展的接入网。作为电信网的“最后一公里”，接入网是直接连接用户、承载业务和提供服务的关键。如何消除网络“最后一公里”的瓶颈，全面满足商业用户和住宅用户网络接入需求，已成为传统电信运营商和新兴电信运营商所面临的共同问题。目前，中国已形成1个电信基础网、6个业务网(PSTN、X.25、DDN、智能网、ISDN和移动电话网)和3个支撑网(七号信令网、时钟同步网和电信智能网)，网络规模及综合能力均达到世界先进水平。近几年，为了适应市场发展需求，各个通信运营商进行了大量投入，网络一再扩容，带宽也一再提高，宽带骨干网已经出现网络容量大大超过业务需求的现象。到目前为止，用户接入部分依然是网络发展瓶颈，这就需要各种宽带接入技术。本文简单介绍了目前应用的几种宽带接入技术，在此基础上进一步分析了每种技术特点和具体应用场合，最后对今后的宽带接入技术进行展望。
1、几种主要宽带接入技术
　　1.1　ADSL接入
　　非对称数字用户线路(ADSL)是一种利用现有电话传输线路以高带宽传输数字信息的技术，其最高速率下行信号(从端局到用户)为8Mbit/s，上行信号(从用户到端局)为1Mbit/s。现有市话铜线网用户数目十分庞大，而ADSL能充分利用现有市话铜线。ADSL在干线传输层可以利用原有SDH传输系统进行数据传送，也可以与原有窄带业务共用传输系统，另外，也可以通过在线升级和扩容原有设备实现传输。
　　1.2　以太网接入
　　以太网是一种计算机局域网组网技术。IEEE制定的IEEE 802.3标准给出了以太网技术标准。它规定包括物理层连线、电信号和介质访问层协议的内容。在光纤到大楼或小区后采用以太网接入(即FTTx+LAN)是被广泛看好的宽带接入手段。以太网因接入系统构造简易、扩展灵活且速度能不断提升，成为构建企业网络首选技术之一。
　　采用以太网作为企事业用户接入手段的另一个主要原因是，已有巨大的网络基础和长期的经验知识、目前所有流行的操作系统和应用等都与以太网兼容。目前全球企事业用户90%以上都采用以太网接入，已成为企事业用户主导接入方式。然而，由于认证计费、服务质量、可管理性、信息安全、可靠性和实装率低等多种因素影响，以太网接入方式尚需进一步改讲。
　　1.3　光纤接入
　　光纤接入是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体。根据光纤向用户延伸的距离，即光网络单元(ONU)所在位置，光线接入网有多种应用形式，其中最主要的3种形式是光纤到大楼(FTTB)、光纤到路边(FTTC)、光纤到户(FTTH)。
　　光纤接入网，特别是FTTH接入网，因具有频带宽、容量大、信号质量好、可靠性高等优点，可以提供多种业务乃至未来宽带交互型业务，是实现B-ISDN的最佳方案，而被认为是接入网的发展方向。但目前光纤接入网成本较贵，普通用户难以承受。尽管FTTB、FTTC采用若干用户共用ONU以分摊成本、降低平均成本方式，但却带来供电困难等问题。
　　1.4　宽带无线接入
　　与其他接入技术相比，无线接入由于摆脱了线缆束缚而有着巨大的吸引力。无线接入技术突破资源制约，因而可以快速抢占市场。根据终端可移动特性，宽带无线接入可分为固定无线接入、可小范围低速移动的无线接入(例如WLAN)和可大范围高速移动的无线接入(例如3G)等。
　　1.5　有线电视同轴电缆的Cable Modem接入
　　线缆调制解调器(Cable Modem)利用已有有线电视的混合光纤同轴电缆(HFC)系统接入Internet，其接入速率高，能共享接入传输总线。Cable Modem接入采用同轴电缆，抗干扰能力强。有线电视系统所用的Cable Modem上/下行速率为对称的10Mbit/s，有较大带宽优势，这在Internet接入应用方面具有特殊优势。不仅Cable Modem接入速率高，有线电视网络中的接入同轴电缆带宽也达几百MHz，在上下行通道中具有极好的均衡能力。这种带宽优势使接入Internet过程可在瞬间完成，不需要拨号和等待登录，计算机可以每天24小时停留在网上，用户可以随意发送和接收数据。不发送或接收数据时不占用任何网络和系统资源。
2、几种宽带接入技术应用的分析比较
　　ADSL接入系统可充分利用现有市话网络中大量的铜缆资源，并可与光纤接入网中的光缆铺设计划协调发展，从而为用户提供高质量的数据接入服务。应用ADSL接入业务，只需在普通电话用户端安装相应的ADSL终端设备就可享受宽带业务，原有电话线路无须改造，安装便捷，使用简便，避免了用户因线路改造而引起的布线困难和破坏室内装修等诸多问题。ADSL速率不对称，符合用户使用互联网浏览或下载多、上传少的使用特点。ADSL是点到点的星形网络结构，用户的ADSL线路直接与中国电信IP城域网骨干相连，保证了用户独享线路和带宽。安装ADSL业务后，用户便可直接利用现有电话线同时进行上网和打电话(电话保持原有号码不变)，两者互不干扰。ADSL专线接入具有固定的IP地址。但ADSL只适合于零散的、用户密集度不高的地区。对于传统电信运营商来说，丰富的用户资源和用户接入铜缆资源是其优势所在，只需投入一定数量资金，即可利用ADSL为用户提供宽带接入业务，不失为一种很好的组建宽带接入网的方式。根据有关专家估计ADSL接入技术仍然是我国2005年的“网络快车”，增长势头非常凶猛。
　　从目前来看，以太网接入最典型的应用是在智能社区领域。以太网接入尤其适合于高密度用户群，以太网接入的经济性也非常好，由于我国城市居民的居住密度大，正好适合以太网接入这一特性。但在实际环境中，由于实装率低，往往导致投资回报差。
　　光纤接入能提供的带宽潜力是其他接入方式无法比拟的，而FTTH是宽带接入的根本解决手段，不过现阶段FTTH还不经济可行，在某种程度上仍然是一种“说得多，做得少”的接入技术。现阶段主要是实现光纤到大楼/小区。
　　无线接入具有建网成本低、运营成本低、建网速度快、可逐步扩容投资、见效快和可靠性高等一系列优点。目前，本地多点分配业务(LMDS)、3.5GHz等无线宽带接入系统成为人们关注的新领域。3.5GHz频段无线接入组网灵活，前期投入较低，成本回收较快；由于无需管道和电线杆的基建支持，路由限制小，因此建网比较简单，能迅速提供服务。3.5GHz无线接入设备搬迁十分方便快捷，若频率能有效复用，则能提供全面覆盖的接入服务。3.5GHz无线接入作为光纤接入的补充，能有效解决部分中小用户对高速数据传输的需求。
　　LMDS也是点对多点固定无线接入技术，与3.5GHz接入系统的本质区别在于工作频段不同，后者工作频段3GHz-5GHz，而LMDS工作在20GHz-40GHz。由于工作频段的差异，决定了它们在覆盖范围、系统容量、业务能力和适用范围等方面的不同。LMDS工作频率高、可用带宽，因此系统容量大，业务能力强，对单用户可提供几十Mbit/s以上的接入能力；但由于要求视距传输，且易受雨衰等环境因素影响，这样就限制了覆盖范围和适用地区，典型覆盖范围为3km-5km，一般适用于相对平坦、降雨少、无障碍物阻挡、用户密集、业务需求高的热点地区。3.5GHz固定无线接入系统容量因可用带宽小而受到限制，多数系统的单用户最大接入速率仅为1～2个2Mbit/s；但由于工作频率低，对环境的适应性优于LMDS，为准视距传输，覆盖范围可达10km-15km，适用于覆盖范围大、业务量不太高的地区。从系统成本看，LMDS工作频率高，对器件要求高，且系统能覆盖的用户数少，所以成本较高；而3.5GHz固定无线接入技术成熟度高、技术难度小，同时覆盖用户数大，这样成本就较低。3.5GHz固定无线接入和LMDS都支持数据、语音等多种业务，3.5GHz无线接入系统主要为中小企业用户提供业务，侧重于中低速数据服务；而LMDS由于系统容量大，可支持的业务主要面向商业用户和集团用户，适合于业务量和用户群集中的地区。采用固定无线接入具有建设周期短、网络部署快、组网灵活等优点。在接入线缆资源匮乏的地区以及布线成本高或来不及布线的地区，可以利用无线接入快速抢占市场。
　　有线电视系统中同轴电缆的高频特性能适应用户密集型小区，尽管几百MHz范围内均衡性能很好，但同轴电缆传输距离却是一大限制。有线电视Internet接入适用于用户密集型小区。目前我国对这种宽带接入技术应用很少，但在国外(例如美国)发展很快，目前其带宽已向30M突破。在我国，如果从网络基础角度出发，有线电视传输系统可以说是白手起家。在起步之初，大部分网络为单向结构。要满足Internet接入，必须进行升级、改造，使过去单向广播方式转变为满足双向数据传输需求。这就需要投入大量资金。当然也有人提出了较为简单的改造方法，例如采用电话上行、HFC下行。这种方法可用在局端设备(CMTS)和Cable Modem中，有电话线接口，无需对HFC进行双向改造。这是一种低成本占领市场的策略，可用在网络改造确实有困难的地方。但这种方法存在2个缺点，一是影响原有电话业务，二是电话带宽毕竟有限，不利于业务扩展。同时，有线电视公司和电话公司都希望利用自己的基础设施，因而实施这种改造不仅仅是技术和资金问题。
3、结束语
　　总之，为了实现接入网数字化和宽带化，提高上网速度，FTTH是今后发展方向，但由于光纤用户网的成本过高，在今后几年甚至十几年内大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路，现在世界上有10亿铜线电话线用户，中国有2亿以上的铜线电话线用户，因此，铜线环路技术还是有一定发展优势。另外，甚高速数字用户环路(VDSL)的快速发展肯定会迎来铜线环路技术应用的新高潮。目前，VDSL技术的下行带宽可以达到55Mbit/s，而上行都可以达到19.2Mbit/s。
　　尽管FTTH是用户接入网今后发展的必然方向，但由于光纤用户网成本过高，在今后的数十年内大多数接入网仍将继续使用现有铜线环路，在多项过渡性宽带接入网技术中，铜线环路技术仍是最具前景及竞争力的一种技术，将在未来十几年甚至几十年内占主导地位。从长远来看，以太网接入的高带宽、低成本的优势和以太网技术本身的不断改进和发展，在商业大楼和新建住宅楼，以太网接入依然是前景良好的宽带接入手段，端到端的以太网服务代表着通信技术的重要发展方向。