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摘要:21世纪以来随着多媒体业务的发展和信息化的推广,用户、新业务与通信基础设施之间的互动和依赖越来越密切,目前数据及多媒体通信的瓶颈问题自然是如何解决接入网这一计划的重要环节。
本人结合市场需求,了解到目前的各种有线接入技术的技术特点,对各种有线接入技术在接入网中的应用和市场情况作出以下分析。
关键词：接入网；市场；电信；中国多媒体
中图分类号：TN915文献标识码： A
1市场需求分析
从目前来看，宽带业务的市场还在培育期发展期,对于电信服务提供商和内容服务商来说目前还是一个开始进行实验性投资的时期;而对于电信设备生产商来说,其市场已开始或即将开始启动。在某种意义上来说,目前及近期国内宽带通信设备,特别是宽带接入设备的市场更主要是源于电信服务提供商之间的市场竞争的需要,而非普通电信服务消费者的需要,这也决定了现阶段宽带通信设备市场的局限性。
2各类有线接入技术分析
目前接入网技术很多,它们在数据传输特性、市场定位、在接入网中的位置及解决的问题都有所不同。这些技术主要包括普通Modem、N-ISDN、Cable Modem与HFC(混合光纤同轴网络)、HDSL(高速数字用户环路)、SDSL(对称数字用户环路)、AD-SL(不对称数字用户环路)、G.lite(无分路器ADSL)、VDSL(甚高速数字用户环路)、SDH、PON(无源光纤网)与APON(ATM无源光纤网)、IM-DSL(Inverse Multiplexed DSL)等,其中普通Modem是目前实现窄带Internet入的主要方式,其技术成熟,最高可提供33.6 kbit/s或56 kbit/s的数据传输速率.Cable Modem是利用有线电视网实现用户宽带数据接入的一种方法,也是HFC网中的关键技术之一。HFC是宽带接入技术中最早成熟和进入市场的一种,具有宽带和相对的经济性的特点。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视、每户至少2路电话、速率高达10 Mbit/s的数据业务(目前已有成熟的40 Mbit/s的Cable Modem)。将来利用其550~750 MHz频谱还可以提供至少200路MPEG-2的点播电视业务以及其它双向电信业务。从长远看, HFC网计划提供的是所谓全业务网(FSN),即以单个网络提供各种类型的模拟和数字业务。将来用户数可以从500户降到25户,实现光纤到路边。最终用户数可望降到1户,实现光纤到家,提供了一条通向宽带通信的新途径。
与HDSL一样,SDSL也是一种对称铜线传输技术。SDSL使用单根双绞线,可以提供双向高速可变比特率连接,速率范围为160 kbit/s~2.084 Mbit/s,在0.4 mm双绞线上,最大传输距离是3 km。SDSL可以与FTTB/FTTC相结合,解决ONU周围较远用户的对称、2 Mbit/s以内带宽、可靠的接入,特别是专线用户的接入。ADSL是在无中继的用户环路网上使用有负载电话线提供高速数字接入的传输技术,对少量使用宽带业务的用户是一种经济快速的接入方法。通过采用/非对称0传输,避免了常规对称传输系统所难以避免的用户侧干扰问题,提高了传输速率,延长了传输距离。ADSL采用离散多音频(DMT)线路码,下行通信可以支持的速率为1.5 ~8 Mbit/s,上行通信速率为16~640 kbit/s,模拟用户话路独立,目前已能在0.5芯径双绞线上将6 Mbit/s信号传送3.6 km。ADSL所支持的主要业务是Internet宽带接入、远程LAN访问等。其最大特点是无需改动现有铜缆网络设施就能提供宽带业务。
光纤接入技术是指在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，实现用户高性能宽带接入的一种方案。根据ONU设置的位置不同，光纤接入网可分为光纤到户（FTTH）、光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到办公楼（FTTO）、光纤到小区（FTTZ）等几种类型，其中FTTB 、FTTH（O）已经是宽带接入网发展的主流形式。
宽带光纤接入的主流技术是无源光网络技术（PON），目前主流的PON技术有基于以太网的EPON技术和基于成帧规程（GFP）的GPON技术。无源光网络（PON）技术能够大量节省主干光纤和局端设备光接口、高密集用户区域成本低，标准化程度高，业务透明性较好，用户带宽配置调整灵活，综合优势明显，是宽带光接入的主要技术选择。
EPON技术于2003年由IEEE完成标准化工作，它以千兆以太网技术为基础，通过MAC层之上的点到多点控制协议（MPCP）来实现PON的点到多点传输方式，协议实现简单，但OAM能力稍弱。目前技术已基本成熟，商用芯片和设备均较多，产品成熟度较好，成本不断下降，已基本解决接入IP业务时不同厂商OLT和ONU之间的互通問题，能够满足近期宽带业务发展的要求。
GPON技术由ITU在APON技术的基础上发展而来，沿用了APON的标准协议框架，增加了GEM这一新的TC层帧封装方式，对QoS和OAM有严格规定，承载TDM业务的能力较强，协议相对复杂。GPON传输速率高，分路比大，组网成本低，能够提供高定时精度的 TDM 业务。GPON技术近期发展较快，各厂家GPON产品可以满足FTTB、FTTH、FTTO等应用场景，支持Internet接入、话音、IPTV、视频监控、E1 等多种业务的承载，各业务短期测试期间运行稳定，业务质量良好，能基本满足运营商业务开展的需要。、
3技术应用分析
接入网可根据不同的用户提供不同的服务，这要求它能够在同一条具有Qos保证的连接上提供数据、语音及视频服务，并根据需要提供不同的带宽。终端用户可以是独立的家庭、公司、学校和酒店等。为了处理这些业务，发展了多种光接入的体系结构。通常有点到点，点到多点的接入方式，大的客户或大学校园通常安装成点到点的网络。另一种技术是采用点到多点的PON，PON网络是无源光网络。它与传统的点到点和星型拓扑的网络相比，节约大量的光缆。终端用户和中心局间的所有设备（如光切分器和耦合器）都是无源的网络设备，俗称PON网络。PON的成本效益高，维护费用低、在一个单个光纤上传送下行数据流距离可达20km。它去除了电子再生中继器、放大器及数据管理体制所有的下行数据流通过无源耦合器分成相等的功率传送到N个用户。在光纤上的、来自不同用户的上行数据流在组合器被集合，传送20多千米后回到中心局。
由于目前的高级商用办公大楼、大企业/学校/医院/政府部门的办公大楼/信息化教学大楼、高级宾馆目前已完成/正在准备综合布线,同时单位内大楼间都已采用相应的高速连接,因此当完成FTTB、FTTC、FTTCab和FTTZ后,各用户所需的接入方式各不一样: PSTN在各处都不可少;普通Modem主要是集中在住宅小区; HDSL和SDSL主要用在分散用户专线场合;ADSL、G.lite和VDSL主要是集中在住宅小区和分散用户、CableModem集中在没有综合布线的宾馆和住宅小区;以太网直接接入集中在企业/学校/医院/政府部门的办公大楼/信息化教学大楼。为此,FTTH(O)、FTTB、FTTC、FTTCab和FTTZ所提供的配线及引入线所采用的技术可以作以下规划: FTTH(O)、FTTB主要提供PSTN和局域网直接接入方式来实现传统电话/传真及其它各种业务;同时根据实际情况提供少量的xDSL或Cable Modem接口供周围的一些小单位或居民楼使用。FTTC和FTTCab则主要提供PSTN/ N-ISDN、普通Modem、各种xDSL、Cable Modem多种接口来实现传统电话/传真业务、窄带和宽带上网业务、视频业务和专线业务。FTTZ除提供PSTN/ N-ISDN外,还根据实际情况提供ADSL、G.lite、VDSL和Cable Modem等接口中的一种或几种。根据目前的实际情况,在各种xDSL技术中,ADSL应是现段用户终端或局域网接入ONU的主要方式之一; VDSL会在随后因用户对带宽的要求更高而得到大的发展;当离ONU较近的企业希望把企业网络接入Internet并发布企业信息时,可使用HDSL或SDSL。
4小结
随着数据和多媒体业务的发展,网络的宽带化、光纤化趋势越来越明显,宽带接入技术的研究和开发也就成为目前通信领域的一个热点。总而言之，我国作为发展中国家，通信行业与其它发达国家相比还不是很发达，而人们在生产生活中的信息交往越来越多，因此我国必须要大力发展通信业。研究人员要充分研究各种相关技术，将各种技术融合在一起，进一步完善我国的接入网技术。
本人结合市场需求,了解到目前的各种有线接入技术的技术特点,对各种有线接入技术在接入网中的应用和市场情况作出以下分析。
关键词：接入网；市场；电信；中国多媒体
中图分类号：TN915文献标识码： A
1市场需求分析
从目前来看，宽带业务的市场还在培育期发展期,对于电信服务提供商和内容服务商来说目前还是一个开始进行实验性投资的时期;而对于电信设备生产商来说,其市场已开始或即将开始启动。在某种意义上来说,目前及近期国内宽带通信设备,特别是宽带接入设备的市场更主要是源于电信服务提供商之间的市场竞争的需要,而非普通电信服务消费者的需要,这也决定了现阶段宽带通信设备市场的局限性。
2各类有线接入技术分析
目前接入网技术很多,它们在数据传输特性、市场定位、在接入网中的位置及解决的问题都有所不同。这些技术主要包括普通Modem、N-ISDN、Cable Modem与HFC(混合光纤同轴网络)、HDSL(高速数字用户环路)、SDSL(对称数字用户环路)、AD-SL(不对称数字用户环路)、G.lite(无分路器ADSL)、VDSL(甚高速数字用户环路)、SDH、PON(无源光纤网)与APON(ATM无源光纤网)、IM-DSL(Inverse Multiplexed DSL)等,其中普通Modem是目前实现窄带Internet入的主要方式,其技术成熟,最高可提供33.6 kbit/s或56 kbit/s的数据传输速率.Cable Modem是利用有线电视网实现用户宽带数据接入的一种方法,也是HFC网中的关键技术之一。HFC是宽带接入技术中最早成熟和进入市场的一种,具有宽带和相对的经济性的特点。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视、每户至少2路电话、速率高达10 Mbit/s的数据业务(目前已有成熟的40 Mbit/s的Cable Modem)。将来利用其550~750 MHz频谱还可以提供至少200路MPEG-2的点播电视业务以及其它双向电信业务。从长远看, HFC网计划提供的是所谓全业务网(FSN),即以单个网络提供各种类型的模拟和数字业务。将来用户数可以从500户降到25户,实现光纤到路边。最终用户数可望降到1户,实现光纤到家,提供了一条通向宽带通信的新途径。
与HDSL一样,SDSL也是一种对称铜线传输技术。SDSL使用单根双绞线,可以提供双向高速可变比特率连接,速率范围为160 kbit/s~2.084 Mbit/s,在0.4 mm双绞线上,最大传输距离是3 km。SDSL可以与FTTB/FTTC相结合,解决ONU周围较远用户的对称、2 Mbit/s以内带宽、可靠的接入,特别是专线用户的接入。ADSL是在无中继的用户环路网上使用有负载电话线提供高速数字接入的传输技术,对少量使用宽带业务的用户是一种经济快速的接入方法。通过采用/非对称0传输,避免了常规对称传输系统所难以避免的用户侧干扰问题,提高了传输速率,延长了传输距离。ADSL采用离散多音频(DMT)线路码,下行通信可以支持的速率为1.5 ~8 Mbit/s,上行通信速率为16~640 kbit/s,模拟用户话路独立,目前已能在0.5芯径双绞线上将6 Mbit/s信号传送3.6 km。ADSL所支持的主要业务是Internet宽带接入、远程LAN访问等。其最大特点是无需改动现有铜缆网络设施就能提供宽带业务。
光纤接入技术是指在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，实现用户高性能宽带接入的一种方案。根据ONU设置的位置不同，光纤接入网可分为光纤到户（FTTH）、光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到办公楼（FTTO）、光纤到小区（FTTZ）等几种类型，其中FTTB 、FTTH（O）已经是宽带接入网发展的主流形式。
宽带光纤接入的主流技术是无源光网络技术（PON），目前主流的PON技术有基于以太网的EPON技术和基于成帧规程（GFP）的GPON技术。无源光网络（PON）技术能够大量节省主干光纤和局端设备光接口、高密集用户区域成本低，标准化程度高，业务透明性较好，用户带宽配置调整灵活，综合优势明显，是宽带光接入的主要技术选择。
EPON技术于2003年由IEEE完成标准化工作，它以千兆以太网技术为基础，通过MAC层之上的点到多点控制协议（MPCP）来实现PON的点到多点传输方式，协议实现简单，但OAM能力稍弱。目前技术已基本成熟，商用芯片和设备均较多，产品成熟度较好，成本不断下降，已基本解决接入IP业务时不同厂商OLT和ONU之间的互通問题，能够满足近期宽带业务发展的要求。
GPON技术由ITU在APON技术的基础上发展而来，沿用了APON的标准协议框架，增加了GEM这一新的TC层帧封装方式，对QoS和OAM有严格规定，承载TDM业务的能力较强，协议相对复杂。GPON传输速率高，分路比大，组网成本低，能够提供高定时精度的 TDM 业务。GPON技术近期发展较快，各厂家GPON产品可以满足FTTB、FTTH、FTTO等应用场景，支持Internet接入、话音、IPTV、视频监控、E1 等多种业务的承载，各业务短期测试期间运行稳定，业务质量良好，能基本满足运营商业务开展的需要。、
3技术应用分析
接入网可根据不同的用户提供不同的服务，这要求它能够在同一条具有Qos保证的连接上提供数据、语音及视频服务，并根据需要提供不同的带宽。终端用户可以是独立的家庭、公司、学校和酒店等。为了处理这些业务，发展了多种光接入的体系结构。通常有点到点，点到多点的接入方式，大的客户或大学校园通常安装成点到点的网络。另一种技术是采用点到多点的PON，PON网络是无源光网络。它与传统的点到点和星型拓扑的网络相比，节约大量的光缆。终端用户和中心局间的所有设备（如光切分器和耦合器）都是无源的网络设备，俗称PON网络。PON的成本效益高，维护费用低、在一个单个光纤上传送下行数据流距离可达20km。它去除了电子再生中继器、放大器及数据管理体制所有的下行数据流通过无源耦合器分成相等的功率传送到N个用户。在光纤上的、来自不同用户的上行数据流在组合器被集合，传送20多千米后回到中心局。
由于目前的高级商用办公大楼、大企业/学校/医院/政府部门的办公大楼/信息化教学大楼、高级宾馆目前已完成/正在准备综合布线,同时单位内大楼间都已采用相应的高速连接,因此当完成FTTB、FTTC、FTTCab和FTTZ后,各用户所需的接入方式各不一样: PSTN在各处都不可少;普通Modem主要是集中在住宅小区; HDSL和SDSL主要用在分散用户专线场合;ADSL、G.lite和VDSL主要是集中在住宅小区和分散用户、CableModem集中在没有综合布线的宾馆和住宅小区;以太网直接接入集中在企业/学校/医院/政府部门的办公大楼/信息化教学大楼。为此,FTTH(O)、FTTB、FTTC、FTTCab和FTTZ所提供的配线及引入线所采用的技术可以作以下规划: FTTH(O)、FTTB主要提供PSTN和局域网直接接入方式来实现传统电话/传真及其它各种业务;同时根据实际情况提供少量的xDSL或Cable Modem接口供周围的一些小单位或居民楼使用。FTTC和FTTCab则主要提供PSTN/ N-ISDN、普通Modem、各种xDSL、Cable Modem多种接口来实现传统电话/传真业务、窄带和宽带上网业务、视频业务和专线业务。FTTZ除提供PSTN/ N-ISDN外,还根据实际情况提供ADSL、G.lite、VDSL和Cable Modem等接口中的一种或几种。根据目前的实际情况,在各种xDSL技术中,ADSL应是现段用户终端或局域网接入ONU的主要方式之一; VDSL会在随后因用户对带宽的要求更高而得到大的发展;当离ONU较近的企业希望把企业网络接入Internet并发布企业信息时,可使用HDSL或SDSL。
4小结
随着数据和多媒体业务的发展,网络的宽带化、光纤化趋势越来越明显,宽带接入技术的研究和开发也就成为目前通信领域的一个热点。总而言之，我国作为发展中国家，通信行业与其它发达国家相比还不是很发达，而人们在生产生活中的信息交往越来越多，因此我国必须要大力发展通信业。研究人员要充分研究各种相关技术，将各种技术融合在一起，进一步完善我国的接入网技术。