寬帶接入技術(shù)縱橫談

摘　要：本文介紹目前幾種流行的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)，詳細(xì)地闡述ADSL 和 CM 技術(shù)層面和在 市場(chǎng)應(yīng)用方面的比較，并介紹了陜西電力在這方面所做的一些有益的嘗試,最后展望了寬帶接入技術(shù)的未來(lái)前景。

關(guān)鍵詞： ADSL ；Cable Modem ；寬帶接入

引　言

　　隨著通信、計(jì)算機(jī)、圖象處理等技術(shù)的進(jìn)步，電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)都在向?qū)?帶高速的方向發(fā)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬及速率提出了更高的要求，促使網(wǎng)絡(luò)由低速向高速、由共享到交換、由窄帶向?qū)拵Х较蜓杆侔l(fā)展。目前對(duì)于主干網(wǎng)來(lái)講，各種寬帶組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)
或正在迅速發(fā)展中日臻成熟和完善，但是位于通信網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的接入網(wǎng)發(fā)展相對(duì)滯后， 大部分用戶還是通過(guò)基于電路交換的、窄帶的、模擬化的接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸和交換，接
入網(wǎng)技術(shù)日益成為制約通信發(fā)展的瓶頸。為了給廣大用戶提供端到瑞的寬帶連接，保證寬帶 業(yè)務(wù)的開(kāi)展，接入網(wǎng)的寬帶化、數(shù)字化是必由之路，同時(shí)也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的一大熱點(diǎn)和高利
潤(rùn)的增長(zhǎng)點(diǎn)。

寬帶接入技術(shù)的引入

　　就技術(shù)上來(lái)言，所謂的寬帶(Boardband)是指在同一傳輸界質(zhì)上，可以利用不同的頻道 進(jìn)行多重的傳輸，并且速率在原級(jí)(1.54Mbps)以上，因此有線電視Cable
Modem(以下簡(jiǎn)稱CM )的技術(shù)，公眾電信網(wǎng)路ADSL的技術(shù)及衛(wèi)星DirecPC技術(shù)都是寬帶。對(duì)應(yīng)寬帶的，并不是窄帶 ，而應(yīng)該是基帶(Baseband)，也就是無(wú)法利用不同頻道進(jìn)行多重傳輸?shù)募夹g(shù)，這與傳輸界質(zhì)
無(wú)關(guān)，T3或光纖所能提供的帶寬再高，依然是基帶而非寬帶。

　　雖然目前寬帶接入技術(shù)層出不窮，但總的劃分如下:基于有線系統(tǒng)： xDSL數(shù)字用戶線系 列，包括ADSL，VDSL等，HFC(Cable
Modem)有線電視上網(wǎng)，DDN， Ethernet以太網(wǎng)，高速局 域網(wǎng)上網(wǎng)，F(xiàn)iber(光纖)上網(wǎng)；基于無(wú)線系統(tǒng)：衛(wèi)星上網(wǎng)，LMDS無(wú)線接入本地多點(diǎn)分配系統(tǒng)
。

　　在以上各種寬帶技術(shù)中，普通用戶可以選擇的卻非常有限，PSTN、ISDN和ADSL接入都是 基于電話線路的，而Cable Modem接入則是基于有線電視HFC線路的。就PSTN模擬接入速率而
言，大凡上過(guò)Intemet的人都不敢恭維，相信一定會(huì)被ISDN和ADSL取代。ISDN盡管可以達(dá)到1 28kbps，但也沒(méi)有成為主流的接入方式；DDN和X.25租用線接入以及衛(wèi)星無(wú)線接入費(fèi)用高昂
，非個(gè)人用戶所能接受；光纖到戶的接入方案顯然是用戶追求的目標(biāo)，但由于目前用戶接入 網(wǎng)的光纖化成本過(guò)高，電信部門(mén)做接入網(wǎng)絡(luò)仍然以電話線接入為主，而有線電視網(wǎng)絡(luò)的用戶
接入網(wǎng)絡(luò)則是同軸電纜接入網(wǎng)，這就造成了電信和有線電視兩類系統(tǒng)在“最后一公里”的接 入方式不同、接入傳輸線和所用的 Modem都不同。

　　就目前來(lái)看，由于帶寬或費(fèi)用的原因，ADSL和CM成為最佳選擇。

Adsl和CM

　　Adsl和CM究竟是什麼，有什麼區(qū)別，我們來(lái)討論一下：

　　1.介紹兩種技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)和主要的特點(diǎn)

　　HFC（Hybrid Fiber Coax）由光纖干線和同軸電纜分配網(wǎng)結(jié)合而成，結(jié)合點(diǎn)是光節(jié)點(diǎn)站 。一般光纖干線采用星形拓?fù)�，同軸電纜分配網(wǎng)則具有樹(shù)形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)已廣泛用于廣播
電視信號(hào)的分配，稱為光纖到饋點(diǎn)（FTF）模型。光節(jié)點(diǎn)以下同軸電纜網(wǎng)覆蓋范圍的典型值為2000戶。

　　CM是一種適用于HFC的調(diào)制技術(shù)，用戶端CM的基本功能就是將上行數(shù)字信號(hào)調(diào)制成射頻 信號(hào)，將下行的射頻信號(hào)解調(diào)為數(shù)字信號(hào)。然從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)看，HFC網(wǎng)是頻分復(fù)用的，但是
某一頻率上的信道則是被數(shù)以百計(jì)的用戶所共享，因此向同軸電纜網(wǎng)上的用戶分配帶寬和對(duì) 信道爭(zhēng)用進(jìn)行仲裁就成為CM系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。 CM是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，物理層和數(shù)
據(jù)鏈路層的媒質(zhì)訪問(wèn)控制子層（MAC）協(xié)議是其關(guān)鍵部分，它允許用戶通過(guò)有線電視網(wǎng)進(jìn)行 高速數(shù)據(jù)接入（如 接入因特網(wǎng)）的設(shè)備，在50 MHz以上的頻段（多在550
MHz）用一電視的 6 MHz帶寬提供一個(gè)下行信道，在5 MHz～50 MHz頻段開(kāi)辟一個(gè)上行通道。采用64 QAM調(diào)制可 使下行通道的速率達(dá)到30
Mbit/s。上行速率也可高達(dá)10Mb/s。其次，CM只占用了有線電 視 系統(tǒng)可用頻譜中的一小部分，因而上網(wǎng)時(shí)不影響收看電視和使用電話。 計(jì)算機(jī)可以每天24
小時(shí)停留在網(wǎng)上，不發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)不占用任何網(wǎng)絡(luò) 和系統(tǒng)資源。

　　ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Line，非對(duì)稱數(shù)字用戶線）ADSL是一種非對(duì) 稱的數(shù)字用戶環(huán)路，即用戶線的上行速率和下行速率不同，根據(jù)用戶使用各種多媒體業(yè)務(wù)的
特點(diǎn)，上行速率較低，下行速率則比較高，特別適合傳輸多媒體信息業(yè)務(wù)。ADSL在信號(hào)調(diào)制 數(shù)字相位均衡、回波抑制等方面采用了先進(jìn)的器件和動(dòng)態(tài)控制技術(shù)，它采用正交調(diào)幅（QAM
）、無(wú)載波幅度相位調(diào)制（CAP）、離散多音頻調(diào)制（DMT）等調(diào)制技術(shù)，通過(guò)對(duì)不同的業(yè)務(wù) 和上下行信號(hào)采用頻分復(fù)用方式，實(shí)現(xiàn)了在一對(duì)普通電話線上同時(shí)傳送一路高速下行單向數(shù)
據(jù)、一路雙向較低速率的數(shù)據(jù)以及一路模擬電話信號(hào)，可直接利用用戶現(xiàn)有的電話線路，在 線路兩側(cè)各安裝一臺(tái)ADSL調(diào)制解調(diào)器即可。因?yàn)槲覀兤胀ǖ碾娫捠躊BX交換機(jī)的限制只使用
了0－4Khz的頻段，所以可以采用頻分復(fù)用技術(shù)在電話線的4Khz以上的頻段傳送數(shù)據(jù)(當(dāng)然這 個(gè)數(shù)據(jù)是不能通過(guò)程控交換機(jī)的)。

　　在普通電話雙絞線上，ADSL的典型的上行速率為16－640kbit／s ，下行速率為1。544 －8。192Mbit／s，傳輸距離為3－6km，有關(guān)ADSL的標(biāo)準(zhǔn)有ANSI的T1E1。4、ITU－T的G。922
。2、G。992。1等。ADSL除可提供電話業(yè)務(wù)外能提供多種寬帶業(yè)務(wù)，如基于MPEG－1甚至MEP G－2的交互式視頻應(yīng)用、Internet高速接入、局域網(wǎng)互聯(lián)等，在未來(lái)幾年內(nèi)，ADSL接入技術(shù)
將會(huì)成為電信公司最主要的寬帶接入方式，國(guó)內(nèi)外一些電信公司、網(wǎng)絡(luò)公司基本都提供成熟 穩(wěn)定的ADSL產(chǎn)品。

　　2.在技術(shù)上ADSL和CM存在的問(wèn)題

　　2.1對(duì)于CM而言，有以下幾個(gè)問(wèn)題需要解決：

　　首先，原有的CATV網(wǎng)絡(luò)只提供廣播業(yè)務(wù)，大都為單向網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)雙向通信，需要有雙向分配放大器、雙向?yàn)V波器、雙向干線放大器等，這是一筆可觀的先前投入。

　　其次，其接入采用模擬頻分多路復(fù)用技術(shù)，而主干網(wǎng)絡(luò)和交換機(jī)為數(shù)字技術(shù)，需數(shù)模轉(zhuǎn) 換，數(shù)據(jù)來(lái)自不同數(shù)據(jù)源，同步、網(wǎng)管和信令技術(shù)難度大。

　　第三，HFC接入系統(tǒng)為樹(shù)型結(jié)構(gòu)，同軸的帶寬是由所有用戶公用的，而且還有一部分帶 寬要用于傳送電視節(jié)目，用于數(shù)據(jù)通信的帶寬受到限制，目前一般一個(gè)同軸網(wǎng)絡(luò)內(nèi)至多連接
500個(gè)用戶，另外樹(shù)型結(jié)構(gòu)使其上行信號(hào)存在噪聲積累，即“漏斗效應(yīng)”。

　　第四，HFC網(wǎng)絡(luò)的安全保密性、系統(tǒng)健壯性等問(wèn)題也有待進(jìn)一步解決和完善。

　　第五，IEEE的802。14工作組正在制定 HFC物理層和MAC層標(biāo)準(zhǔn)，但HFC目前還沒(méi)有統(tǒng)一 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)開(kāi)展HFC接入，還有一個(gè)經(jīng)營(yíng)體制的問(wèn)題，需要打破行業(yè)界限。

　　2.2而對(duì)ADSL而言，它也有其相應(yīng)的先天不足。

　　ADSL能夠提供的最高速率（8M）受線路長(zhǎng)度和線路質(zhì)量的影響較大，信號(hào)從電信服務(wù)商 機(jī)房發(fā)送到用戶家庭的過(guò)程中會(huì)迅速衰減，并且達(dá)5公里后就微弱到無(wú)法保證可靠的連接。
另外，目前使用中的電話線路存在不同程度的線路老化、線路間串?dāng)_、回傳噪聲、插入損耗 等問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致電話線的選線率不高。

　　3. ADSL和CM在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)劣

　　ADSL 和CABLE在寬帶市場(chǎng)上一直是處于相抗衡的地位，這實(shí)際上是兩個(gè)行業(yè)在寬帶領(lǐng)域 里的競(jìng)爭(zhēng)。在服務(wù)推出的初期，ADSL由于服務(wù)費(fèi)過(guò)高，設(shè)備安裝復(fù)雜，難以進(jìn)入大眾市場(chǎng)；
而CM在HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上仍需一段時(shí)間才能提供真正意義上的雙向服務(wù)，且在網(wǎng)絡(luò)安全上尚不 完善，因此在進(jìn)入企業(yè)市場(chǎng)有一定的難度。隨著技術(shù)不斷的發(fā)展，DASL和CM都已經(jīng)逐漸解決
本身的缺點(diǎn)，然而在價(jià)格、標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)可靠度及應(yīng)用方面，仍是未來(lái)兩種產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵。

　　在價(jià)格方面，目前仍以CABLE占有優(yōu)勢(shì)，但ADSL在價(jià)格上已大幅下降，從長(zhǎng)期而言，爭(zhēng)取大眾市場(chǎng)是贏得競(jìng)爭(zhēng)取得利潤(rùn)的主要戰(zhàn)場(chǎng)，鑒于我國(guó)的教育普及程度和文化素質(zhì)在一段比
較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)有待提高，在經(jīng)濟(jì)落后的地區(qū)這種過(guò)程可能會(huì)更長(zhǎng)，因此價(jià)格仍是贏得市場(chǎng)的 殺手锏，如何在價(jià)格和提供用戶可接受的服務(wù)之間找到平衡點(diǎn)是各運(yùn)營(yíng)商當(dāng)前的重中之重。

　　在標(biāo)準(zhǔn)方面，CABLE在互通性上的腳步較快。當(dāng)前在HFC網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)的主流標(biāo)準(zhǔn)為DOCS IS，其是由業(yè)界主要廠商組成的論壇MCNS負(fù)責(zé)提出的。遵從標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)Cablelab認(rèn)證的設(shè)備可
保證互通。目前已經(jīng)頒布了DOCSIS1。0標(biāo)準(zhǔn)，新版本DOCSIS1。1不久將公布。至于ADSL方面 ，由于產(chǎn)品較多，因此在產(chǎn)品互通性上相對(duì)復(fù)雜，目前ADSL有CAP和DMT兩種標(biāo)準(zhǔn)，CAP由AT
＆T Paradyne設(shè)計(jì)，而DMT由Amati通信公司發(fā)明，其區(qū)別在于發(fā)送數(shù)據(jù)的方式。DMT已經(jīng)成 為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而CAP則大有沒(méi)落之勢(shì)。近來(lái)談?wù)摵芏嗟腉。Lite標(biāo)準(zhǔn)很被看好，但在整體環(huán)境
中，ADSL ，RADSL，VDSL 以及SDSL ，HDSL等DSL相關(guān)解決方案間的整合及互通性仍會(huì)影響 其發(fā)展。

　　在網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)方面，ADSL在網(wǎng)絡(luò)上可靠性上仍占優(yōu)勢(shì)，電信擁有1。4億固定電話用戶，近3000萬(wàn)的 互聯(lián)網(wǎng)用戶，就以其中的10％有ADSL接入要求計(jì)算，則市場(chǎng)份額為300萬(wàn)戶
，而且電信在各地區(qū)都有服務(wù)網(wǎng)絡(luò)存在，業(yè)務(wù)和售后服務(wù)尚可保證，但服務(wù)水平應(yīng)該有所提高。根據(jù)郵電統(tǒng)計(jì)公報(bào)數(shù)字表明，2000年底全國(guó)有線電視用戶今年總數(shù)也達(dá)到8000萬(wàn)戶，收視人口過(guò)億，有線電視在城市的普及率非常高，在農(nóng)村也由于近年倡導(dǎo)的“村村通”，普及
率逐漸上升，所以市場(chǎng)的潛力巨大，但由于廣電存在體制問(wèn)題，機(jī)構(gòu)重疊，在城市里沒(méi)有一個(gè)服務(wù)部門(mén)統(tǒng)一支持，人員又有限，服務(wù)暫時(shí)跟不上用戶的發(fā)展，不過(guò)相信隨著有線業(yè)務(wù)的
壯大，服務(wù)也會(huì)跟上的（如果他們?cè)敢膺@樣的話）。

　　總體而言，ADSL和CM將以其生存優(yōu)勢(shì)，在寬帶接入市場(chǎng)上處于競(jìng)爭(zhēng)共存的地位，目前AD SL以其較優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)傳輸品質(zhì)占有企業(yè)市場(chǎng)，而CM則在價(jià)格優(yōu)勢(shì)上以家庭及個(gè)人為主要市場(chǎng)
，但在ADSL價(jià)格的下降，CM在QOS功能的加強(qiáng)，兩類產(chǎn)品逐漸侵入彼此的市場(chǎng)，而在未來(lái)發(fā)展上，兩者仍會(huì)以競(jìng)爭(zhēng)共存的型態(tài)存在，但在市場(chǎng)大小的分配上，則取決于該技術(shù)的成熟程
度、頻譜寬度、安裝維修的難易程度和經(jīng)濟(jì)性能比，更是取決于其所面向用戶層面的主要業(yè) 務(wù)需求及包括人口密集程度、新老社區(qū)改造等復(fù)雜的環(huán)境因素。

陜西電力在寬帶接入方面有益的嘗試

　　隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，不斷引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，由原來(lái)郵電一家壟斷變成了各具特色的 七家電信運(yùn)營(yíng)商分割市場(chǎng)的局面。目前，鐵通公司的正式掛牌經(jīng)營(yíng)，開(kāi)專網(wǎng)通信依法取得電
信經(jīng)營(yíng)權(quán)之先河，引來(lái)廣大消費(fèi)者一片贊譽(yù)之聲。隨后電力通信、煤炭通信等專網(wǎng)也正在積 極申請(qǐng)電信營(yíng)業(yè)執(zhí)照，專網(wǎng)通信向電信領(lǐng)域大舉進(jìn)軍的序幕已經(jīng)拉開(kāi)。

　　取得電信營(yíng)業(yè)執(zhí)照的七家電信運(yùn)營(yíng)商中，除中國(guó)電信、中國(guó)鐵通外，都缺乏通信領(lǐng)域中 至關(guān)重要的“最后一公里”接入線路。就連中國(guó)聯(lián)通發(fā)展了七、八年，其固定網(wǎng)用戶也只有
2萬(wàn)戶左右。而電力專網(wǎng)通信經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)囊?guī)模和廣大的用戶群，是國(guó) 內(nèi)擁有“最后一公里”的運(yùn)營(yíng)者之一，國(guó)家電力公司已經(jīng)為電力通信確定了“立足電力系統(tǒng)
、開(kāi)展內(nèi)部經(jīng)營(yíng)、面向電信市場(chǎng)、培育國(guó)家電力公司新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)”的戰(zhàn)略定位，并正在 研究下一步的具體改革工作。陜西電力信通公司做為陜西電力信息通信領(lǐng)域的排頭兵，積極
順應(yīng)內(nèi)外部環(huán)境的變化，在短時(shí)間內(nèi)成功完成了體制轉(zhuǎn)變，適時(shí)地站在了利用電力系統(tǒng)資源 進(jìn)軍電信服務(wù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，

　　隨著西部大開(kāi)發(fā)的建設(shè)不斷深入，充分利用農(nóng)城網(wǎng)改造資金，加快城域光纖環(huán)網(wǎng)建設(shè)的 步伐，同時(shí)對(duì)寬帶接入技術(shù)進(jìn)行試點(diǎn)，掌握第一手的數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步大規(guī)模的寬帶接入做好
技術(shù)上的準(zhǔn)備工作。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，陜西省電力系統(tǒng)各類單位共計(jì)40多家，職工6萬(wàn)余人。 西安市內(nèi)電力企事業(yè)單位二十多家，職工過(guò)萬(wàn)人。電力系統(tǒng)收入比較穩(wěn)定，居住地點(diǎn)相對(duì)集
中，對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)需求明顯，建設(shè)寬帶網(wǎng)絡(luò)條件比較成熟。針對(duì)目前電力系統(tǒng)用戶方面的情況 ，我公司決定通過(guò)局有線電視網(wǎng)絡(luò)做為寬帶接入的突破口，在西安電力中心醫(yī)院家屬區(qū)做HF
C寬帶網(wǎng)試點(diǎn)工作，公司為此投資了一百多萬(wàn)元，購(gòu)買了國(guó)際知名的3COM公司的頭端設(shè)備， 經(jīng)過(guò)各方努力，在今年“十一”前夕，標(biāo)志著陜西電力系統(tǒng)首家HFC寬帶網(wǎng)已經(jīng)成功的從實(shí)
驗(yàn)階段進(jìn)入了實(shí)用階段。這不僅是陜西電力系統(tǒng)首家HFC寬帶網(wǎng)，也是西北電力系統(tǒng)首家投 入實(shí)用的HFC寬帶網(wǎng)。隨著西安電力中心醫(yī)院HFC寬帶網(wǎng)的建成，霸橋熱電廠、西安電力工業(yè)
學(xué)校等單位也已經(jīng)開(kāi)始著手HFC寬帶網(wǎng)的建設(shè)，不久將陸續(xù)投入使用。

結(jié)束語(yǔ)

　　總的來(lái)說(shuō)，接入網(wǎng)的改造和建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期任務(wù)。寬帶接入市場(chǎng)是一個(gè)多種新舊技術(shù)共 存競(jìng)爭(zhēng)、多種傳輸體制共存競(jìng)爭(zhēng)、多種應(yīng)用業(yè)務(wù)共存競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域，隨著日后技術(shù)應(yīng)用的不斷
融合，接入方式也將不斷地融合調(diào)整，從而最終使我國(guó)的寬帶接入市場(chǎng)走向光纖接入 。