随着多媒体业务的飞速发展和信息化的推广,住宅用户的新业务与通信基础设施之间的互动和依赖越来越密切,而通信基础设施适度超前建设又是带动整个多媒体和信息市场大发展的前提,这已是业内的共识。目前,我国电信和相关部门正在制定和实施住宅小区宽带网络的计划,所以,合理选择接入网自然是这一计划的重要环节。
网络接入方式的结构,统称为网络的接入技术,其发生在连接网络与用户的最后一段路程,网络的接入部分是目前最有希望大幅提高网络性能的环节。对本地环路网来说这是一个瓶颈,全球拥有上亿条用户接入线,因其功能有限,阻碍着网络用户业务的发展,而与用户线路另一端的高性能设备形成了鲜明的反差。随着电子技术和光电技术的迅速发展,数字电子系统(从个人计算机到网络交换机或路由器)以及信息传输设备性能都在快速稳步的增长,为解决这一环路瓶颈提供了广阔的发展前景。由于在本地环路铜线上传输的仍然是模拟信号,人们仍然使用着狭窄的无线频道穿越拥挤的无线电频谱。目前,大规模发展网络接入技术的过程中所遇到的"瓶颈"问题为全球现有的7.5亿条接入线提供超宽频带,已是当前网络技术发展的焦点。宽带接入网是由有线接入网络和无线接入网络两部分组成,下面就一一进行介绍和分析。
1 有线接入网络
目前接入网技术很多,它们的数据传输特性、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、ISDN、Cable
Modem与HFC、ADSL、G.lite(无分路器ADSL)、VDSL、PON与APON等,以下分别对它们进行分析:
1.1 ISDN
ISDN全称是Integreted
Service Digtal Network,中文全称是综合业务数码网络,它是以综合数字电话网为基础发展而成的,能够提供端到端的数字连接。普通模拟电话网采用了数字传输和交换以后,就变成IDN,但是在IDN中,从用户终端到电话局交换机之间仍是模拟传输,需要配备调制解调器才能传输数字信号。ISDN将从一个用户终端到另一个用户终端之间的传输全部数字化,包括了用户部分,以数字形式统一处理各种业务,使用户可以获得数字化优异性能。
1.2 Cable Modem与HFC
Cable Modem是建立在原来有线网络基础上的,以前有线电视业务只是传送电视信号,而现在利用原来已经建立起来的一个封闭铜缆传输线路,经过改造来实现上网和通信。由于有线电视采用同轴电缆,因此,数据容量相当大,使用同轴电缆的下行速率可以达到30Mbps,但它存在的问题也很明显。因为有线电视的同轴电缆是按单行道模式设计,因此只允许信号从有线电视台传送到用户终端,不允许信号从用户终端反馈到有线电视台。而Internet联网是一种双向的传输方式,即用户不仅要接受信息,还要把传送到网上去。解决方法就是要改造有线电视基础线路,使之能双向传输信息,这必将会有很大的资金投入,再者用户要在自己的电脑上接装高速电缆线Modem才能上网。另外Cable
Modem使用HFC(混合光缆同轴电缆),HFC采用分层树型结构,在树型接点上只是简单地将几个节点连在一起。因此,它实际上是一个粗糙的总线型网络,这就意味着用户要和邻居共享有限的宽带,所以当同一时间上网人数较多时,有线电视的上网速率会变慢。有关资料表明,在现有状况下,HFC必须兼顾有线电视节目,这种有线电视解决方案正在试点阶段。
1.3 ADSL
ADSL是Asymnetrical
Digital Subscyiber Line的缩写,中文全称是非对称数字用户线路,ADSL是在无中继的用户环路网上使用,由负载电话线提供高速数字接入的传输技术。通过采用"非对称"传输,解决了常规对称传输系统难以避免的侧干扰问题,提高了传输速率,延长了传输距离。ADSL采用离散多音频CDMT线路码,下行通信可以支持的速率为1.5Mbps-8Mbps,上行通信速率为16Kbps-640Kbps,模拟用户话路独立,目前已能在0.5芯径双绞线上将6Mbps的信号传送到3.6km之远。
ADSL所支持的主要业务是Internet宽带接入、远程LAN访问等。其最大特点是无须改动现有铜缆网络设施就能提供宽带业务。ADSL业务能力可提供的传输通道有:
(1)高速单工通道,该通道提供DS2速率(6Mbps-14Mbps)的下行数据流,它可分为4个1536Kbps的A通话,每条A通道都能传送MPEG-1质量的图像。
(2)64Kbps双工数据传输通道,可配合高速通道使用,在用户和业务提供者之间进行交互式控制和必要的信息传输。
(3)全双工通道,根据业务需要,ADSL系统可分别提供160Kbps和576Kbps的速率。
(4)宽带业务传输速率可以通过现有双绞铜线接入,实现高速宽带业务,为用户提供宽带信息服务。
ADSL是一种铜线技术,是一种目前最受关注的宽带接入技术,但是它也有缺点。首先,现有ADSL的调制解调器价格昂贵,其次,由于目前我国用户线路质量比较差以及其它各方面的原因,把ADSL放在市话端局的ADSL接入方式可能难以为普通用户提供真正意义上的宽带接入。由于考虑到我国住宅小区宽带用户相对集中,在宽带接入的选择和建设中采用ADSL加FTTC、FTTcabinet、FTTZ的方式实现用户的宽带接入不失为一种较好的办法。
1.4 G.lite
G.lite是为了克服ADSL成本偏高和用户侧设备的安装麻烦等缺点而提出的一种技术。其基本思路是:一方面把速率降低到1.5Mbps左右,另一方面在用户处不用电话分路器。这样价格可以大大降低。其主要业务是Internet接入、Web浏览、IP电话、在家办公、可视电话和电话等。尽量不使用用户处的电话分路器,但须妥善解决干扰问题,特别是对话干扰问题。
G.lite传输距离可达5km,理论上是针对普通用户并最有前途的一种铜线技术,但从目前产品开发来看,在终端产品开发价格上G.like和ADSL相关不是太大,主要是在DSLAM价格上有差异,目前的ADSL芯片和设备既支持全速率的ADSL,也支持G.like,所以在实际中纯粹的G.like产品很少能见到。
1.5 VDSL
VDSL是在ADSL的基础上发展起来的,可在很短的双绞铜线上传输比ADSL更高速的数据,其最大的下行速率为51Mbps-55Mbps,传输线长度不超过300m;当传输速率在13Mbps以下时,传输距离可达1500m,上行速率则可达1.6Mbps以上。VDSL上下行速率也是不对称的。其下行速率有三档:13Mbps、26Mbps、52Mbps,相应传输距离为1500m、1000m、300m;上行速率一般也有三档:1.6Mbps、2.3Mbps、19.2Mbps。
VSDL是一种传输距离很短的铜线技术,是对PON的一种补充,应与FTTB、FTTC、FTTCabinet、FTTZ相结合使用。VDSL实现VOD接入传输不存在问题。
1.6 PON与APON
光接入网包括有源光网络和无源光网络(PON),其中无源光网络再接入网中更具有诱人的前景。以ATM为基础的宽带无源光网络(ITU-TG.983)最高可以提供高达622Mbps的数据传输通道,是目前最看好的一种接入网络方案。在PON中的设备主要有ONU、ONT、OLT、光分路器。在网络结构上,APON多采用无源双星(DSP)或树型结构,并采用特别的点对点多址协议,使众多的ONU共享OLT,众多的用户共享ONU来降低OAN的初建成本。
从长远的观点看,面对日益丰富多采的多媒体业务和呈爆炸式增长的IP业务的压力,APON可能是一种结合ATM多业务、多比特率支持能力和无源光网络透明光带传输能力的比较理想的长远解决方案,代表了21世纪的宽带接入技术的最新发展方向。APON是近期一种典型的FTTB、FTTC、FTTCabinet、FTTZ式的光接入网,ONU到用户之间采用ADSL或VDSL技术、用同轴电缆的宽带引入线或Ethermet技术。利用APON实现MTU解决中、长期普通用户宽带接入的问题是一个比较好的选择。
2 无线接入网络
无线接入是指从交换节点到用户终端部分或全部采用无线手段的接入技术,无线接入可分为移动无线接入和固定无线接入两
类。固定无线接入包括三种形式:MMDS(多路多点分配业务)、LMDS(本地多点分配业务)、DBS(直播卫星业务)。本文将重点介绍LMDS。
LMDS具有更高宽带和双向数据传输的特点,可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务。它工作在微波频率的高端(20GHz-40GHz),可用宽带达1G以上,通过若干个类蜂窝的服务区提供业务,每个服务区建立一个基站,用户端通过基站接入骨干网。每个基站划分成若干个扇区子系统,每个扇区覆盖一定范围的扇形区域,覆盖半径为2km-10km,服务区可相互重叠。LMDS系统基站的接入容量高达4800Mb/s,能为用户提供高速数据、因特网、话音、电视会议及多种多媒体业务。
LMDS系统结构主要由基站设备、用户基站设备(CPE)和网络管理三部分组成,本文不再详述。
综上所述,有线接入技术从目前的情况来看,Internet接入、Web浏览、IP电话、远程教育、在家办公、可视电话和电话等业务应是近期主要业务,1.5Mbps的传输速率就可以满足这些业务的需求,这正是ADSL被广泛看好的原因之一。VDSL是解决"最后一公里"宽带接入问题的中近期最被看好的方式。APON不仅满足光纤向用户延伸这一方向,也可适应未来通信网络发展的方向,应是中、长期宽带业务接入的理想方式。
就无线接入LMDS而言,其优势在于:
(1)初期投入低,该系统比传统的有线接入网络更经济,不需要安装有线接入分配网络,而可以做到随用户的需求增长逐步增加投资;
(2)部署快捷方便,对环境和现有业务影响极小;
(3)该系统基于开放的工业模块和可扩展性的结构,可以确保按用户需求增加业务和扩大服务范围;
(4)其网络单元少,易于布置和管理,从而使系统网络维护管理和运营成本低于有线网络。本地多点分配系统LMDS代表了未来的宽带接入方式。 摘自(电气智能建筑)