高速遠(yuǎn)程接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

趙鋒

　　當(dāng)前,相互競爭的接入提供商(CAP)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）和電纜系統(tǒng)運(yùn)營商正在積極參與高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)市場競爭。這不僅威脅到了公共網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)市場，也逐漸地影響到了語音電話市場。鑒于這種情況，傳統(tǒng)的本地網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和長途網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商開始準(zhǔn)備正面迎接這些新興公司的挑戰(zhàn)，以盡可能地保住自己的語音電話市場份額�；ヂ�(lián)網(wǎng)接入和電信級(jí)遠(yuǎn)程接入為高速數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了主要的市場驅(qū)動(dòng)力，這一點(diǎn)是不容置疑的。




　　從歷史上來看,由于七、八十年代數(shù)字技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于電話交換，在過去的十年里ISDN也得到了很大發(fā)展，因此人們常常認(rèn)為模擬調(diào)制解調(diào)器將逐漸被淘汰。但是這種看法現(xiàn)在看來是錯(cuò)誤的，模擬調(diào)制解調(diào)器已經(jīng)成為人們進(jìn)行遠(yuǎn)程接入所依賴的主要工具。利用模擬調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)所獲得的傳輸速率不斷提高，目前已接近了香農(nóng)定律中的最大極限64kb/s，與此同時(shí)，價(jià)格卻已下降到普通人可以接受的程度。但是最近一段時(shí)間以來，情況開始發(fā)生了變化，對高質(zhì)量多媒體應(yīng)用的需求越來越多；用戶希望獲得與局域網(wǎng)環(huán)境類似的網(wǎng)絡(luò)性能；接入技術(shù)的快速發(fā)展促使廠商們競相提出全雙工高速接入的解決方案，速率提高到每秒數(shù)兆比特，有些已經(jīng)具有與局域網(wǎng)類似的性能。如果價(jià)格降到合理的程度，消費(fèi)者將會(huì)嘗試采用這些接入解決方案。從實(shí)踐的角度來說，它們很可能在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)共存。但是，網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)供應(yīng)商們?yōu)橛�接對高速接入的要求做好�?zhǔn)備了嗎？




　　電話公司有許多選擇。即使是在當(dāng)前這種環(huán)境下，許多用戶還申請了第二部電話，使用模擬調(diào)制解調(diào)器接入互聯(lián)網(wǎng)，這也給電話公司帶來了很多利潤。為了保住市場份額，模擬調(diào)制解調(diào)器制造商不斷提高調(diào)制解調(diào)器的速率，使之達(dá)到了下行56kb/s、上行33kb/s。那些熟悉xDSL技術(shù)的人們認(rèn)為在這種情況下xDSL接入方案是最佳的選擇，因?yàn)榭梢垣@得高達(dá)8Mb/s的下行帶寬和1.5Mb/s的上行帶寬。但是，xDSL有許多類型，這也給電話公司和服務(wù)提供商帶來了類似的困惑。正是由于電話公司缺乏有效的手段和缺乏一致的認(rèn)同才錯(cuò)過了發(fā)展128kb/s ISDN的時(shí)機(jī)而失去了一個(gè)巨大的潛在市場�，F(xiàn)在看來，ISDN的市場在低端被56kb/s搶占，在高端則被xDSL和電纜調(diào)制解調(diào)器占領(lǐng)。本地網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商們在計(jì)費(fèi)和選擇何種技術(shù)上很難達(dá)成一致。同時(shí)，有線業(yè)務(wù)運(yùn)營商已經(jīng)開始試驗(yàn)或提供有線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，他們所選用的電纜調(diào)制解調(diào)器可以每秒數(shù)十兆的速率運(yùn)行。有趣的是，電纜調(diào)制解調(diào)器和有線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是有線電視多業(yè)務(wù)運(yùn)營商（MSO）進(jìn)入方興未艾的遠(yuǎn)程接入數(shù)據(jù)市場的唯一選擇。其它的一些運(yùn)營商寄希望于無線和衛(wèi)星技術(shù)來提供高速數(shù)據(jù)接入。



接入網(wǎng)和骨干網(wǎng)




　　接入網(wǎng)與骨干網(wǎng)的關(guān)系與二級(jí)公路和干線公路的關(guān)系十分類似。有的接入網(wǎng)是單向的，有的網(wǎng)絡(luò)雙向不對稱，還有的網(wǎng)絡(luò)是全雙工的。
一個(gè)接入網(wǎng)內(nèi)的用戶可以通過廣域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)與另一個(gè)接入網(wǎng)內(nèi)的用戶或者互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商（服務(wù)器）進(jìn)行通信，而接入的方式則可以是多種多樣的。 隨著多種接入技術(shù)的發(fā)展成熟，它們必將會(huì)在多種應(yīng)用中找到適合的生存空間。由于用戶具有多種選擇，所以網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的互連互通就成了制約互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素。




　　盡管許多服務(wù)提供商已經(jīng)提供了本地的IP業(yè)務(wù)，但只是從最近才開始制定行業(yè)的規(guī)范和互通標(biāo)準(zhǔn)。目前除了發(fā)展信令規(guī)程、IP傳輸/路由、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、配置、物理和邏輯子網(wǎng)管理等方面的規(guī)范外，考慮最多的就是數(shù)據(jù)的分發(fā)/路由、IP的ARP、ATM的ARP、ICMP、主機(jī)地址配置、訂閱和安全。



數(shù)字用戶環(huán)路（DSL）




　　xDSL是指使用現(xiàn)有電話雙絞線的數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)的總體系列。最原始的DSL終端誕生在Bellcore，當(dāng)初它是為基帶速率ISDN而發(fā)展的。盡管許多人將DSL與兩端都帶有調(diào)制解調(diào)器的一條線路聯(lián)系在一起，但DSL最初是用于基帶速率ISDN的一個(gè)或一對調(diào)制解調(diào)器而不包括他們之間的線路。DSL在銅線上支持160kb/s的傳輸，包括兩個(gè)64kb/s B信道，一個(gè)16kb/s D信道和一些用于控制和管理的開銷。調(diào)制解調(diào)器使用從0到80kHz的帶寬，利用回聲抑制技術(shù)隔離接收信號(hào)和發(fā)送信號(hào)。當(dāng)用于ISDN時(shí)，DSL不支持模擬電話。
從DSL衍生了許多類型，諸如高速率DSL（HDSL），單線DSL（SDSL），非對稱DSL（ADSL），自適應(yīng)速率DSL（RADSL）和甚高速率DSL（VDSL），所有這些子類型都使用銅線接入，它們之間的區(qū)別主要在于傳輸速率、方向性、距離以及銅線的型號(hào)。表1比較總結(jié)了各種不同的xDSL技術(shù)。



比特同步模式



　　比特同步傳輸模式支持傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字體系，并可通過現(xiàn)有的CBR電路交換業(yè)務(wù)與骨干語音或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口。ADSL調(diào)制解調(diào)器支持DS1、E1、DS2、E2準(zhǔn)同步數(shù)字體系。


　　每個(gè)應(yīng)用都會(huì)在數(shù)字體系中選擇相應(yīng)的帶寬來滿足各自的需求。舉例來說，一個(gè)3Mb/s的視頻下行數(shù)據(jù)流將需要有相當(dāng)于兩條DS1鏈路的帶寬。在上行方向（包括雙向控制信道）可選用16kb/s或64kb/s的整倍數(shù)的帶寬。比特同步模式也可支持諸如互聯(lián)網(wǎng)接入和局域網(wǎng)互連這樣的數(shù)據(jù)應(yīng)用。



ADSL接入分組網(wǎng)




　　如果用于傳輸ADSL數(shù)據(jù)流的骨干網(wǎng)是基于分組的，那么接入節(jié)點(diǎn)的復(fù)用器就將xDSL上加載的協(xié)議轉(zhuǎn)換為某一種通用的分組傳輸業(yè)務(wù)協(xié)議�；�于分組的網(wǎng)絡(luò)可以對一條ADSL鏈路上的可變長的數(shù)據(jù)鏈路層的幀或網(wǎng)絡(luò)層的分組進(jìn)行交換或路由選擇。盡管ADSL接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用的協(xié)議并不一定要與骨干網(wǎng)一致，但如果它們使用相同的協(xié)議將會(huì)大大提高效率，降低成本。PPP和FR是兩種最通用的可以支持任何第三層（網(wǎng)絡(luò)層）協(xié)議（例如IP、IPX）的第二層協(xié)議。ADSL的物理層被視為一個(gè)比特流管道。IETF RFC1662協(xié)議規(guī)定了PPP分組需在ATU-R和ATU-C之間的HDLC幀內(nèi)傳輸。PPP的封裝本身就允許多種協(xié)議在一條點(diǎn)到點(diǎn)鏈路上傳輸。幀用戶網(wǎng)絡(luò)接口（FUNI）是另一種可行的操作模式，F(xiàn)UNI幀是數(shù)據(jù)鏈路層HDLC幀的一種，在它之中可以封裝待傳輸?shù)目勺冮L的數(shù)據(jù)幀。一個(gè)FUNI連接也可以使用鏈路層控制（LLC）封裝或者是虛通路的復(fù)用來支持多個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的復(fù)用。



ADSL接入ATM網(wǎng)



　　在基于ATM網(wǎng)的傳輸中，ATU-R向用戶設(shè)備提供一個(gè)本地ATM接口或者具有分段與重組（SAR）功能的傳統(tǒng)局域網(wǎng)接口。在接入節(jié)點(diǎn)上的ATM復(fù)用器（也稱為邊緣交換機(jī)）為連到ATM廣域網(wǎng)的物理端口提供了集中器和ATM層路由功能。另一種方案是，在局端交換中心（CO）提供SAR和ATM層路由功能，在這樣的CO中，各VPI/VCI的ATM信元按網(wǎng)絡(luò)層分組協(xié)議經(jīng)過重組后被傳送到互聯(lián)網(wǎng)。一些設(shè)備制造商正在研制一種數(shù)字用戶環(huán)路接入復(fù)用器（DSLAM）設(shè)備，這種設(shè)備可以安裝在接入節(jié)點(diǎn)或CO內(nèi)并能提供網(wǎng)絡(luò)層和服務(wù)層互連功能，在接入端它支持在多個(gè)物理層協(xié)議（如HDSL、ADSL、DS1）之上的多種業(yè)務(wù)協(xié)議（例如：TCP/IP、PPP、FR、ATM信元中繼、ATM電路仿真）。在骨干網(wǎng)一側(cè)它可在ATM交換機(jī)上提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ATM用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）以連接到ATM骨干網(wǎng)。未來的DSLAM可以通過內(nèi)置于交換機(jī)或獨(dú)立設(shè)備內(nèi)的互連或網(wǎng)關(guān)功能與其它類型的網(wǎng)絡(luò)（如FR、互聯(lián)網(wǎng)、專用網(wǎng)）互連互通。此外，DSLAM本身也能提供多種專用接口與不同的骨干廣域網(wǎng)連接。在接入節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)終端之間ATM之上透明傳輸網(wǎng)絡(luò)層和更高層協(xié)議的有關(guān)規(guī)范正在起草。人們最關(guān)心的標(biāo)準(zhǔn)必須與線路編碼無關(guān)，并能提供傳輸會(huì)聚（TC）子層規(guī)范以便接入ATM和PMD層。




　　接入節(jié)點(diǎn)應(yīng)在ADSL與骨干網(wǎng)之間提供必要的終接和適配。接入節(jié)點(diǎn)應(yīng)能對下行數(shù)據(jù)流執(zhí)行基于VPI和VCI的解復(fù)用，路由和交換功能，對上行數(shù)據(jù)流執(zhí)行集中和復(fù)用功能。在用戶側(cè)，ATM層的下行功能應(yīng)包括向快速信道和交織信道上傳送信元，而在上行方向上把這兩種流復(fù)合為一個(gè)ATM流。ATM信元的交織模式和快速模式分別表現(xiàn)為較高的差錯(cuò)性能和低時(shí)延，采用何種模式主要取決于應(yīng)用和業(yè)務(wù)的要求。在ADSL鏈路和調(diào)制解調(diào)器上可支持多個(gè)雙向ATM連接，對于每個(gè)ATM連接，上行速率和下行速率在系統(tǒng)初始化時(shí)可分別設(shè)定，速率為32kb/s的整數(shù)倍，最大可到ADSL能支持的最大速率。ATM連接和比特同步連接可以共享ADSL的上行和下行帶寬，但是帶寬首先應(yīng)為比特同步業(yè)務(wù)保留，剩余的帶寬才能分配給ATM信道。




　　ADSL論壇、ATM論壇、DAVIC、ANSI和ETSI都在開展有關(guān)在ADSL上傳送ATM的標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。離散多頻音調(diào)制（DMT）和無載波調(diào)幅/調(diào)相(CAP)是標(biāo)準(zhǔn)化組織和廠商正在討論的兩種線路編碼技術(shù)。DMT已經(jīng)被ANSI采納為標(biāo)準(zhǔn)，目前的工作是研究CAP作為第2種線路編碼方案。各個(gè)廠家對于DMT和CAP的態(tài)度爭議很大。這種爭論看來要持續(xù)一段時(shí)間，很可能ADSL業(yè)務(wù)提供商們將同時(shí)采納兩種編碼技術(shù)。由于不需要對接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)做大的投資，所以xDSL越來越被視為是向用戶提供高速接入的最合適的技術(shù)。它不是一種端到端的技術(shù)，而僅僅是一種支持POTS、ISDN、分組數(shù)據(jù)和ATM的接入技術(shù)。目前在現(xiàn)有的銅線上采用ADSL的價(jià)格已經(jīng)比兩三年前降低了一半。大多數(shù)廠商和行業(yè)分析預(yù)測這一價(jià)格在未來的一兩年內(nèi)還可能降低一倍。





電纜網(wǎng)絡(luò)上的IP業(yè)務(wù)




　　應(yīng)用于有線電視系統(tǒng)內(nèi)的電纜調(diào)制解調(diào)器在高速接入市場上是取代xDSL技術(shù)和撥號(hào)模擬調(diào)制解調(diào)器的一種方案。在美國有六千五百多萬個(gè)家庭安裝了有線電視，有超過五千萬臺(tái)家用PC，正是有了這樣的基礎(chǔ)，電纜數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)才有著巨大的發(fā)展?jié)摿�，由于意識(shí)到了這一點(diǎn)，電纜業(yè)務(wù)運(yùn)營商開始積極地投身于發(fā)展電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，將電纜設(shè)備升級(jí)到能處理雙向的數(shù)字連接，并和生產(chǎn)廠商合作開發(fā)所需的網(wǎng)絡(luò)軟硬件。由于目前僅有大約15％～20％的電纜設(shè)備具有雙向傳輸能力，所以在過渡階段，一些服務(wù)提供商將單向電纜調(diào)制解調(diào)器用于下行數(shù)據(jù)傳輸，而對上行數(shù)據(jù)則使用模擬電話調(diào)制解調(diào)器，現(xiàn)在電纜設(shè)備正在緩慢地升級(jí)到混合光纖同軸（HFC）。隨著市場上數(shù)字圖像業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，電纜有線電視多業(yè)務(wù)運(yùn)營商們更加積極地將他們的設(shè)備升級(jí)到HFC，但是，升級(jí)的高成本，運(yùn)營上的支撐和計(jì)費(fèi)問題一度使他們放慢了升級(jí)的腳步，重新評估他們的發(fā)展計(jì)劃�，F(xiàn)在，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接入市場的迅速發(fā)展促使電纜運(yùn)營商再次考慮加速升級(jí)他們的系統(tǒng)。


　　一個(gè)電纜調(diào)制解調(diào)器連接著一根同軸電纜，能在用戶端和電纜網(wǎng)絡(luò)間的同軸電纜或光纖上進(jìn)行數(shù)字通信。連接電纜調(diào)制解調(diào)器的以太網(wǎng)的最大傳輸速率為10Mb/s，而電纜調(diào)制解調(diào)器能提供多達(dá)27Mb/s的下行速率和2Mb/s的上行速率。電話調(diào)制解調(diào)器與電纜調(diào)制解調(diào)器的區(qū)別在于前者提供給用戶一條獨(dú)占帶寬的連接，而后者向用戶提供共享帶寬的鏈路，每一用戶所占的帶寬并不固定，而是取決于某一時(shí)刻的用戶數(shù)。另外，一些困擾電纜互聯(lián)網(wǎng)接入的問題主要有安全問題、專用問題、由于電磁干擾而導(dǎo)致的返回信道質(zhì)量問題以及多用戶的共享帶寬問題等。與撥號(hào)上網(wǎng)（例如：xDSL、ISDN、模擬調(diào)制解調(diào)器）相比，電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)最主要的優(yōu)點(diǎn)就是能像企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部的局域網(wǎng)一樣提供連接互聯(lián)網(wǎng)的不間斷的電路；電纜調(diào)制解調(diào)器另一個(gè)吸引人之處是價(jià)格比ADSL調(diào)制解調(diào)器低。




　　電纜調(diào)制解調(diào)器技術(shù)：在電纜系統(tǒng)中前端設(shè)備的作用相當(dāng)于接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的一個(gè)網(wǎng)關(guān)或者是電纜服務(wù)提供商的一個(gè)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（PoP）。在下行數(shù)據(jù)方向一個(gè)電纜調(diào)制解調(diào)器被設(shè)置到一個(gè)特定的載波頻率波段，每個(gè)波段通過使用64-QAM（正交幅度調(diào)制）可容納27Mb/s帶寬，電纜運(yùn)營商能提供許多這樣的數(shù)據(jù)信道。具有更高頻率敏感度的調(diào)制解調(diào)器能調(diào)節(jié)到噪音最小的信道，由于并不是所有共享電纜線路的用戶在同一時(shí)間都會(huì)有數(shù)據(jù)傳輸，所以一個(gè)信道在統(tǒng)計(jì)上可以連接50個(gè)調(diào)制解調(diào)器。在美國大多數(shù)傳統(tǒng)的電纜設(shè)備使用下行電纜放大器以在50到750MHz的頻帶內(nèi)提供圖像和數(shù)據(jù)傳輸，頻譜中的5至40MHz用于上行數(shù)據(jù)流，但是這樣的頻帶很容易受到其它電磁源的干擾。隨著來自多個(gè)用戶的信號(hào)在前端設(shè)備的復(fù)用，來自電纜設(shè)備不同終點(diǎn)的噪聲也進(jìn)入信號(hào)中，會(huì)引起數(shù)據(jù)差錯(cuò)。因此，維護(hù)電纜設(shè)備，處理故障就成為一項(xiàng)十分繁重、開銷巨大的工作。




　　在一個(gè)典型的HFC電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)里，一個(gè)主前端設(shè)備通過基于SONET的光纖環(huán)與次級(jí)前端設(shè)備或集線器相連，這樣的樹型結(jié)構(gòu)處理使得投資可以分?jǐn)傆谝粋�(gè)較大的用戶基數(shù)上。從集線器導(dǎo)出的光纖延伸到附近的一個(gè)光節(jié)點(diǎn)，從這個(gè)節(jié)點(diǎn)又引出一個(gè)同軸電纜直到用戶家中。在HFC網(wǎng)絡(luò)里，一個(gè)典型的光節(jié)點(diǎn)可以向大約200到2000個(gè)家庭提供服務(wù)。目前，僅有不到百分之二十的電纜設(shè)備是基于光纖的，擴(kuò)展光纖鋪設(shè)的距離有助于減少電路放大器，降低噪音干擾，將網(wǎng)絡(luò)分段成較小的分布系統(tǒng)可提高可靠性，大大降低整個(gè)分布網(wǎng)絡(luò)的成本。在交換數(shù)字視頻（SDV）這一可供選擇的接入技術(shù)中，光纖被更進(jìn)一步地推進(jìn)到了用戶端，實(shí)現(xiàn)了光纖到路邊（FTTC），所有信息都在基帶上進(jìn)行數(shù)字傳輸。SDV的路邊節(jié)點(diǎn)通過同軸電纜或雙絞線與家庭里的網(wǎng)絡(luò)接口連接，一個(gè)SDV路邊節(jié)點(diǎn)可以連接32到256個(gè)家庭。




　　對HFC系統(tǒng)來說，QAM（特別是64-QAM）已被各標(biāo)準(zhǔn)化組織廣泛接受并被工業(yè)界應(yīng)用于下載數(shù)據(jù)和數(shù)字視頻。64-QAM允許在一個(gè)6MHz的電視頻帶內(nèi)傳輸高達(dá)27Mb/s的數(shù)據(jù)。在上行方向，則以四相移相鍵控（QPSK）替代了QAM。在上行方向分配了許多QPSK信道，電纜調(diào)制解調(diào)器從中選取一個(gè)能與上行數(shù)據(jù)速率相匹配的信道，最終的選定是通過前端設(shè)備和電纜調(diào)制解調(diào)器之間的協(xié)商過程來完成的。有好幾個(gè)廠家提供電纜調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)品，但大多數(shù)都未標(biāo)準(zhǔn)化。更多的電話公司傾向于選擇SDV寬帶接入技術(shù)在下行數(shù)據(jù)流上使用CAP-16技術(shù)。SDV能在前端設(shè)備和家庭間提供51.84Mb/s的帶寬，能同時(shí)傳輸數(shù)字視頻和數(shù)據(jù)。在上行方向，SDV系統(tǒng)更傾向于采用QPSK調(diào)制格式。




　　在遵循標(biāo)準(zhǔn)方面，有線電視業(yè)界通常都是混合使用標(biāo)準(zhǔn)的和非標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。在輸入端和輸出端，這些技術(shù)都要與NTSC標(biāo)準(zhǔn)的要求一致。但是，電纜運(yùn)營商們都是自主地決定其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)硬件、測試設(shè)備和操作維護(hù)管理（OAM）流程。從技術(shù)上說，只要前端設(shè)備和基于電纜調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)端設(shè)備由一家電纜運(yùn)營商控制，那么基本上就不需要軟硬件接口的標(biāo)準(zhǔn)化，所有系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)流都可以TCP/IP格式通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸。但是，由于每個(gè)運(yùn)營商對設(shè)備都有自己的要求，這就妨礙了軟硬件廠商進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)以降低成本。因此，整個(gè)電纜業(yè)已經(jīng)開始了制訂在電纜網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)規(guī)范的工作。




　　CableLabs和MCNS這兩個(gè)工業(yè)聯(lián)盟都在積極致力于標(biāo)準(zhǔn)化工作。MCNS在1996年底制定了一套電纜業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口規(guī)范（DOCSIS），根據(jù)這些規(guī)范，電纜調(diào)制解調(diào)器在下行方向在50MHz到750MHz的范圍內(nèi)接收數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)的不同，上限可能會(huì)大于750MHz，在上行方向，電纜調(diào)制解調(diào)器將在5MHz到42MHz的帶寬內(nèi)傳送信號(hào)。這些規(guī)范的擴(kuò)展部分還支持ATM的使用和多業(yè)務(wù)類型。




　　DAVIC是一個(gè)工業(yè)組織，它致力于發(fā)展在不同物理介質(zhì)（例如：ADSL、HFC、FTTC、無線）上支持?jǐn)?shù)字視聽?wèi)?yīng)用與業(yè)務(wù)，同時(shí)最好地在不同國家應(yīng)用和業(yè)務(wù)間實(shí)現(xiàn)互通的規(guī)范。這一組織已經(jīng)制訂出了能在不同傳輸機(jī)制間實(shí)現(xiàn)互操作的調(diào)制解調(diào)器規(guī)范。DAVIC1.1規(guī)范的重點(diǎn)在于使用ATM技術(shù)的基于HFC和SDV的數(shù)字圖像以及機(jī)頂盒問題，它認(rèn)為電纜調(diào)制解調(diào)器對于提供全服務(wù)多媒體應(yīng)用是十分重要的；1996年制定的DAVIC1.2規(guī)范就包括了能支持高速數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)接入應(yīng)用與業(yè)務(wù)的規(guī)范。




　　一個(gè)由四家公司（HP、Intel、朗訊和混合網(wǎng)絡(luò)科技）組成的Broadband Link也已經(jīng)開始研究在電纜上傳送數(shù)據(jù)和解決互操作性。另一個(gè)稱為SCTE的組織是電纜工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)制訂實(shí)體，它成立了兩個(gè)分討論組，一個(gè)研究有關(guān)IEEE802.14、CableLabs和DAVIC的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，另一個(gè)研究數(shù)字圖像標(biāo)準(zhǔn)。




　　目前MCNS、IEEE802.14和DAVIC集中致力于發(fā)展數(shù)據(jù)鏈路層、MAC、物理層、安全、信令和接口規(guī)范，而ATM論壇則致力于與其它組織合作發(fā)展適用于多種接入媒介（例如ADSL、HFC、SDV）的ATM層上的互操作規(guī)范。然而，這些各自不同的規(guī)范迷惑了電纜服務(wù)提供商和設(shè)備制造商。最終，電纜調(diào)制解調(diào)器和電纜數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高成本和由于廠商遵從不同規(guī)范而帶來的互通問題將會(huì)妨礙電纜數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的早日成功應(yīng)用。



無線本地環(huán)路（WLL）




　　WLL是一種電信接入技術(shù)，它利用無線電波取代銅線傳送模擬和數(shù)字業(yè)務(wù)，并能與現(xiàn)有的蜂窩和個(gè)人通信（PCS）業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)集成在一起。模擬WLL已經(jīng)成功地被應(yīng)用于鄉(xiāng)村地區(qū)提供模擬電話和數(shù)據(jù)服務(wù)，并且能在線路緊張的市區(qū)快速經(jīng)濟(jì)地滿足不斷增長的需求。典型的雙工模擬WLL系統(tǒng)的速率為32或64kb/s。




　　接入提供商，電話公司和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商們正在努力把握商機(jī)，試圖通過WLL提供電話和數(shù)據(jù)撥號(hào)業(yè)務(wù)的替代接入方案。通過WLL可以128kb/s或者更高的速率與無線、蜂窩或PCS網(wǎng)絡(luò)連接。在高端，一些無線ISP已經(jīng)提出了上行速率為28.8kb/s到256kb/s，下行速率為256kb/s到10Mb/s的無線數(shù)據(jù)接入方案。


　　典型的WLL可以使用7到15MHz的頻譜，并可重新使用這些頻率，類似于蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的基站。一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)的無線鏈路估計(jì)可以向上千個(gè)家庭提供服務(wù)。一些廠商計(jì)劃結(jié)合使用空分復(fù)用（SDMA）、時(shí)分復(fù)用（TDMA）和碼分復(fù)用（CDMA）接入技術(shù)來達(dá)到高速率、重復(fù)使用和擴(kuò)大覆蓋區(qū)域的目的。為了向家庭提供更多的帶寬，工業(yè)界已經(jīng)逐漸把目光投向了發(fā)展寬帶WLL。



蜂窩和PCS網(wǎng)絡(luò)




　　蜂窩和PCS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的顯著特點(diǎn)就是與位置無關(guān)，這在語音通信上已經(jīng)取得了成功。與在有線電話網(wǎng)絡(luò)里應(yīng)用模擬調(diào)制解調(diào)器類似，在便攜式電腦和手持設(shè)備中的無線調(diào)制解調(diào)器也能提供遠(yuǎn)程接入企業(yè)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)。一些蜂窩服務(wù)提供商已經(jīng)提供在一個(gè)30kHz的信道上速率可達(dá)19.2kb/s的蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)（CDPD）業(yè)務(wù)。諸如IS-54和IS-136這樣現(xiàn)今的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)則能向三個(gè)用戶提供一個(gè)30kHz的共享信道，每個(gè)用戶最多可獲得9.6kb/s。新版本的IS-136支持每個(gè)用戶的速率最多為28.8kb/s。IS-95還可支持更高的傳輸速率，目前它的最大速率為13kb/s，下一步它將在1.25MHz的帶寬上提供64kb/s的速率，而最終將在5MHz的帶寬上提供384kb/s的速率。




　　GSM在除美國以外的地區(qū)也是一種非常成功的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)。GSM的發(fā)展分為幾個(gè)階段。GSM 1產(chǎn)生于1992年，主要支持電路交換的語音，1994年，GSM2開始支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，到了1998年初，GSM 2+已經(jīng)可以支持分組交換了。目前主要的GSM系統(tǒng)有GSM900、DCS1800和PCS1900，它們之間的區(qū)別就是所使用的頻帶不同。DCS1800和PCS1900工作在較高的頻帶范圍，能支持更大量的信道。GSM系統(tǒng)每一信道的典型的數(shù)據(jù)傳輸速率是270kb/s，到每一用戶的速率為9.6kb/s，下一階段的GSM標(biāo)準(zhǔn)將支持每用戶14.4kb/s的速率。目前正在對GSM做兩個(gè)方向的加強(qiáng)工作。第一、高速電路交換數(shù)據(jù)（HSCSD）能提供高速的電路交換業(yè)務(wù)。第二、通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）能提供更適合于分組交換應(yīng)用的業(yè)務(wù)。通過共享無線信道可以更有效地利用無線接口。GPRS還定義了一個(gè)基于IP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HSCSD和GPRS都是GSM 2+的一部分。發(fā)展GSM第三代的工作正在進(jìn)行。這一未來標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，廣泛使用，為多種操作提供先進(jìn)的互連方案，從而能無縫地運(yùn)行于各種接入技術(shù)之上。第三代GSM，也就是ITU IMT-2000系統(tǒng)將能夠向移動(dòng)或固定用戶提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)。



無線電纜




　　無線電纜最初被電話公司用來向家庭傳送圖像業(yè)務(wù)，一些電纜服務(wù)提供商已經(jīng)開始采用無線電纜來提供使用PCS的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前用于圖像傳輸和互聯(lián)網(wǎng)接入的兩個(gè)主要的無線寬帶接入技術(shù)是多信道多點(diǎn)分布系統(tǒng)（MMDS）和本地多點(diǎn)分布系統(tǒng)（LMDS）。MMDS系統(tǒng)運(yùn)行于2.5到2.7GHz,能在50公里為半徑的區(qū)域內(nèi)傳送33個(gè)6MHz的模擬信道。這樣的系統(tǒng)一般缺少上行的數(shù)據(jù)信道，但它們能使用電話線或者微波作為返回信道。這樣，MMDS系統(tǒng)就與一個(gè)HFC系統(tǒng)十分類似了。LMDS能在半徑5公里的范圍內(nèi)運(yùn)行于10GHz。它相對于MMDS的優(yōu)點(diǎn)在于能提供雙向帶寬。



直接衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)




　　同步地球軌道(GEO)衛(wèi)星被應(yīng)用于電視信號(hào)廣播，提供電話和數(shù)據(jù)連接已經(jīng)有很長一段時(shí)間了。但是，由于這樣的系統(tǒng)需要高能量終端，同時(shí)由于衛(wèi)星所處的高度會(huì)引起較大的傳輸時(shí)延，所以要想把它們應(yīng)用于雙向通信是十分困難的。衛(wèi)星的基本功能就是通過無線鏈路的連接在空中成為一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)。當(dāng)被用于直接與終端用戶通信時(shí)，直接衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)已開始使用帶有調(diào)制解調(diào)器的甚小或超小型終端（VSAT、USAT）。由于當(dāng)今直播衛(wèi)星（DBS）與以往的衛(wèi)星相比具有較強(qiáng)的發(fā)射功率，所以僅使用小型的直徑為18英寸的天線就可以接收到衛(wèi)星信號(hào)。DirectTV、USSB、PrimeStar和EchoStar在此領(lǐng)域都取得了成功。這些公司主要是將經(jīng)MPEG-1/MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)壓縮的數(shù)字圖像傳送給數(shù)字機(jī)頂盒。缺乏返回信道限制了這些公司只能提供單向廣播。然而，許多DBS服務(wù)提供商對提供到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的接入業(yè)務(wù)也十分感興趣。電話調(diào)制解調(diào)器或WLL可以提供低比特率的返回信道以實(shí)現(xiàn)雙向交互式通信，這種返回信道終接于服務(wù)提供商的業(yè)務(wù)提供點(diǎn)（PoP）。一些制造商已經(jīng)證明了在使用衛(wèi)星作為交換節(jié)點(diǎn)時(shí)，可使用VSAT在用戶和電纜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器之間同時(shí)提供上行和下行鏈路，在這樣的系統(tǒng)中，下行帶寬可達(dá)12Mb/s，上行帶寬可達(dá)128kb/s。從商業(yè)觀點(diǎn)看，人們還要看DBS和VSAT在高速數(shù)據(jù)接入市場上的競爭力。




　　為了提高性能，降低成本，廠家已經(jīng)開發(fā)出了諸如低軌（LEO）和中軌（MEO）衛(wèi)星這樣的非地球同步軌道系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)的傳輸時(shí)延與光纖類似，并能為用戶提供本地接入。這種新一代的衛(wèi)星將可被用作本地交換節(jié)點(diǎn)。隨著銥系統(tǒng)的66顆低軌（LEO）衛(wèi)星和ICONet的12顆中軌（MEO）衛(wèi)星的發(fā)射，我們很可能將在不遠(yuǎn)的將來看到語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的多樣化。OrbComm、Globalstar和Teledesic等公司也已宣布將提供基于LEO的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，這些基于衛(wèi)星的新網(wǎng)絡(luò)有可能改變接入網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的現(xiàn)狀，從而完全改變現(xiàn)有的電信和互聯(lián)網(wǎng)模式。



選擇與發(fā)展趨勢




　　隨著對高速數(shù)據(jù)接入的要求的持續(xù)增長，人們越來越關(guān)注如何提高本地環(huán)路的銅線帶寬容量，將有線電視網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到雙向HFC以及發(fā)展新的無線和衛(wèi)星接入技術(shù)。對設(shè)備生產(chǎn)商來說，這種現(xiàn)狀意味著一個(gè)空前的商業(yè)機(jī)遇；而對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者而言也是個(gè)機(jī)會(huì)，他可建立一個(gè)能同時(shí)確保質(zhì)量和不確保質(zhì)量的服務(wù)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)來適應(yīng)發(fā)展中的寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。盡管現(xiàn)有的共享媒介廣播通信接入技術(shù)還面臨著安全、可靠性和性能上的種種問題，但在不遠(yuǎn)的將來，這些問題都將得到解決。xDSL、電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和WLL將會(huì)逐漸發(fā)展成熟，然而，這些技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用可能會(huì)因?yàn)槿狈�工業(yè)上的互連互通規(guī)范而被延遲，但市場將會(huì)決定這些技術(shù)的最適宜的方案。通過衛(wèi)星接入到公共和私有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將有可能徹底改變我們接入互聯(lián)網(wǎng)的方式，從而給我們一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)模型�？偟恼f來，在xDSL、電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、固定和移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)等接入技術(shù)之間將產(chǎn)生激烈的競爭，而直接衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的加入將激化這些競爭。但是，有一點(diǎn)是很清楚的：在一個(gè)自由競爭的環(huán)境中，不同的接入技術(shù)將長期共存，并在競爭中找到它們各自的位置去適應(yīng)不同用戶的性能與價(jià)格要求。


摘自www.chinadte.net