應用驅動寬帶接入技術迅猛發(fā)展

我國兩大固網運營商最近公布的2006年財報顯示,在過去的一年,一方面中國電信和中國網通話音業(yè)務量、收同步下降,雖然幅度不大,但其下滑的趨勢難以改變。另一方面,寬帶增值業(yè)務卻出現了大幅上揚,增長幅度超過30%,成為兩大運營商遏制總體收入下滑的重要新增點。有關數據顯示,2006年我國寬帶用戶總數突破了5000萬戶,同比增長30%以上;互聯網用戶超過1.37億戶,普及率達10%。而在新增的互聯網用戶中,絕大部分為寬帶用戶。用戶數的迅猛增長推動了網絡視頻、網絡游戲、網絡購物、網絡商務等各種寬帶應用的蓬勃發(fā)展,其中IPTV業(yè)務的增長勢頭最為強勁。據統(tǒng)計,目前我國IPTV用戶總數已超過30萬戶,有關專家預言,今年全國IPTV用戶數將突破100萬戶。權威市場調查公司預測,2011年全球IPTV用戶將從2006年的340萬猛增到1.058億,年復合增長率為98%。隨著以IPTV為代表的寬帶應用在全球的不斷升溫,寬帶接入技術呈現出迅猛發(fā)展的良好態(tài)勢。在各種有線、無線寬帶接入技術中,從總體上看,DSL、光纖接入、電信級以太網和家庭網關技術的發(fā)展更加引人注目。

DSL:加速升級和改良

寬帶接入網的技術實現手段有多種,包括銅線上的DSL和以太網技術、同軸電纜上的HFC技術、光纖上的各種有源和無源技術,以及無線上的寬帶接入技術等。當前各種寬帶接入技術都在發(fā)展,從世界范圍看,電信公司是以ADSL為主發(fā)展的。根據ATM論壇的統(tǒng)計,2006年全球寬帶用戶中DSL約占三分之二,我國DSL比例更高,超過70%。多數專家認為,DSL技術在相當長一段時間內仍將是主流的寬帶接入技術。

首先,目前的ADSL技術是建立在銅線基礎上的寬帶接入技術,然而銅是世界性戰(zhàn)略資源,所以隨著國際銅纜價格的持續(xù)攀升,以銅纜為基礎的xDSL的線路成本會越來越高;其次,作為有源設備,電磁干擾難以避免,維護成本也會越來越高;最后,隨著全網的光纖化進程繼續(xù)向用戶側延伸,端到端寬帶連接的限制將越來越集中在接入段,目前ADSL上行1Mbit/s和下行8Mbit/s的連接速率已無法滿足高端用戶的長遠需求。

隨著時間的推移,作為ADSL升級改良技術的ADSL2/2+技術逐漸發(fā)展成熟,正在逐步取代第一代ADSL技術,在寬帶接入領域扮演主力軍的角色。對于ADSL2和ADSL2+兩種新一代ADSL技術,ADSL2技術由于其下行速率與第一代ADSL技術相比沒有太大的提高,而ADSL2+技術擁有ADSL2技術所具有的優(yōu)良特性,所以,ADSL2/2+技術將以ADSL2+技術的形式發(fā)展。VDSL技術在VDSL2標準推出之前不會有大規(guī)模的發(fā)展,但目前基于DMT調制的VDSL技術的雙向對稱特性和短距離范圍內超過100Mbit/s的高下行帶寬特性仍具有無可比擬的優(yōu)勢。因此,在VDSL2標準和技術成熟前,基于DMT調制的VDSL技術將作為ADSL2+技術的補充,會得到少量的應用。

隨著光纖在長途網、城域網乃至接入網主干段的大量應用,未來的發(fā)展趨勢將是繼續(xù)向接入網的配線段和引入線部分延伸,關鍵是推進速度有多快。這將取決于多種因素,包括市場的需求、競爭的需要、應用的刺激、技術的進步、成本的下降以及配套運維系統(tǒng)的開發(fā)等等。

光纖接入:EPON和GPON最被看好

無源光網絡(PON)是一種很有吸引力的純介質網絡。其主要特點是避免了有源設備的電磁干擾和雷電影響,降低了線路和外部設備的故障率,提高了系統(tǒng)的可靠性,同時節(jié)省了維護成本,并能比較經濟地支持模擬廣播電視業(yè)務,即具備三重播放功能(triple-play)。據美國貝爾運營公司報道,首先,采用PON技術每年每線可節(jié)約50美元的維護費用,是電信維護部門長期期待的技術;其次,PON的業(yè)務透明性較好,原則上可適用于任何制式和速率的信號;最后,由于其光發(fā)送機和光纖與用戶共享,因而線路成本較其他點到點通信方式低。特別是隨著光纖向用戶日益推進,其綜合優(yōu)勢越來越明顯。

近幾年隨著IP的崛起和發(fā)展,業(yè)界專家提出了以太網無源光網絡(EPON)的概念,即在與APON和BPON類似的結構和G.983的基礎上,設法保留其精華部分——物理層PON,而以以太網代替ATM作為鏈路層協(xié)議,構成一個可以提供更大帶寬、更低成本和更強業(yè)務能力的新的結合體——EPON。這一設想在以太網界得到了積極響應,在IEEE802.3的旗幟下已經形成了初步標準千兆以太網無源光網絡(GEPON)。在實際中,EPON和GEPON的基本差別就是標準化,前者往往指非標設備,后者指符合IEEE802.3ah規(guī)范的設備。另外,GEPON的傳輸距離和分路比值均比EPON有所縮小。IEEE802.3ah規(guī)范的GEPON技術的規(guī)范性好,上下行波長分別是1310nm和1490nm,上下行速率為1.25Gbit/s,傳輸距離是10km/20km,分路比值是16,主要業(yè)務是數據和語音,增加一個1550nm電視廣播波長后,可提供語音、數據和電視三合一的所謂“triple-play”寬帶業(yè)務捆綁服務,而這將是未來家庭業(yè)務的“殺手锏應用”。

2001年,在IEEE積極制訂EPON標準的同時,全業(yè)務接入網絡(FSAN)組織開始發(fā)起制訂速率超過1Gbit/s的PON網絡標準——GPON。隨后,ITU-T也介入到這一新標準的制訂工作中來,并于2003年1月通過兩個有關GPON的新標準G.984.1和G.984.2(速率提高到2.5Gbit/s)。從提供的業(yè)務看,GPON不僅可以提供10/100Mbit/s、1Gbit/s的業(yè)務,而且可以提供VLAN業(yè)務和語音業(yè)務,事實上可以適應任何現有業(yè)務和未來新業(yè)務的適配要求。GPON在擾碼效率、傳輸匯聚層效率、承載協(xié)議效率和業(yè)務適配效率等方面都是最高的,因此其總效率最高,等效系統(tǒng)成本最低。總的來看,GPON似乎具有更廣闊、更長遠的應用前景。

電信級以太網:從企業(yè)網向公眾網擴展

傳統(tǒng)上,以太網技術屬于用戶駐地網(CPN)領域。多年來,對于企事業(yè)用戶,以太網技術一直是最流行的方法,全球已有超過10億多個以太網交換端口,以太網端口占全球銷售數據端口的95%以上,目前已成為僅次于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設施接口。據In-fonetisResearch2006年的統(tǒng)計和預測,全球以太網業(yè)務市場2009年可達225億美元,成為電信運營商重要的業(yè)務增長領域。

采用以太網作為企事業(yè)用戶接入手段的主要原因是,已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識、目前所有流行的操作系統(tǒng)和應用都是與以太網兼容的、初始成本和運營成本均較低、擴展性好、容易安裝開通以及高可靠性等。以太網接入采用異步工作方式,很適于處理IP突發(fā)數據流,技術已有重要變化和突破,與傳統(tǒng)的以太網相比,除了名字以外,僅剩的特征只有幀結構和簡單性仍然保留,其余特征已有根本性變化。以太網的擴展性也很好,可以迅速按需以1Mbit/s的帶寬顆粒逐步提供所需的帶寬直至1Gbit/s,10Gbit/s以太網系統(tǒng)也已經大量應用。

近來,電信級以太網的發(fā)展很快,一些最新的技術解決方案已經解決或基本解決了上述問題,具有硬QoS能力和電信級網管能力,已能提供50ms的保護倒換時間,有些技術還采用了數字包封器,利用前向糾錯(FEC)和同步技術來改進系統(tǒng)性能,延伸傳輸距離。一些新型電信級以太網技術正逐漸具備公用電信網所要求的必備功能和性能。例如以太環(huán)保護(ERP)為代表的以太網自動環(huán)保護系統(tǒng)(EAPS)是一種新的低成本電信級以太網解決方案。除此之外,各種標準化組織和廠家開發(fā)了很多新型電信級以太網技術,諸如彈性分組環(huán)(RPR)、多業(yè)務環(huán)(MSR)、MACinMAC封裝、網絡提供商骨干傳送(PBT)技術、虛擬專用局域網技術(VPLS)等。預計,隨著網絡中IP/以太網業(yè)務量的快速增加以及基于以太網技術的新型解決方案的不斷出現,電信級以太網多業(yè)務平臺在城域網中的應用將會越來越多,最終將可能成為主要技術平臺。

家庭網關:電信網絡的合理延伸

隨著家庭和個人通信需求的不斷增加,人們對于多樣化的通信需求,如數據和多媒體應用,變得越來越強烈,家庭網絡化的呼聲也越來越高。由于IT業(yè)開始大舉入侵家電行業(yè),家電更多地應用不斷發(fā)展的信息技術,因而使得橫跨兩者之間的數據交換和兼容性問題成為研究熱點。

從電信網絡的角度來看,伴隨著家庭寬帶接入的進一步普及,現有的小型家庭辦公室(SOHO)/家庭路由器、電纜調制解調器、數字用戶線調制解調器提供了多樣化的通信接入手段,完成了“最后一公里”的接入任務。但網絡接入功能的增強并未給消費者帶來全新的生活體驗,僅僅提供數據接入基本手段,毫無創(chuàng)新的接入終端成為制約寬帶網絡和家庭網絡進一步深入發(fā)展的“瓶頸”。

基于電信網絡的家庭網關是連接家庭網絡和外部網絡的接口單元,應該能夠提供家庭聯網、服務質量(QoS)保障、安全管理、維護管理、地址管理和數據轉發(fā)等功能,除提供基本接入功能外,還可以擴展提供特定應用。家庭網關可以通過各種接口(如數字用戶線、無源光網絡、以太網、無線接口等)直接與家庭外部的接入網設備相連;陔娦啪W絡的家庭網關必須具備的兩個主要特點是提供寬帶接入能力和基于IP的數據處理能力。隨著基于寬帶環(huán)境中各種應用業(yè)務的不斷豐富,家庭網關必須包含以下關鍵要素:支持對于家庭網絡和家庭應用終端的遠程管理;確保家庭網絡中的設備和應用在有服務質量保障的前提下接入業(yè)務平臺;設備發(fā)現和協(xié)同應用的開發(fā);成為家庭網絡中多個設備之間聯系的紐帶。

目前電信業(yè)界正在形成一種認識,智能的、標準化的、靈活的家庭網關會替代現有的單一接入終端,成為構建家庭網絡的關鍵。隨著家庭網絡市場的興起,家庭網關的研究工作已全面展開。中國電信和中國網通兩大固網運營商已經對家庭網關技術和設備的加速研發(fā)給予關注。由于一直以來缺少統(tǒng)一的標準,相應產品性能參差不齊,因此家庭網絡中家庭網關的技術成熟不會一蹴而就,但通過產業(yè)鏈上位于不同環(huán)節(jié)的企業(yè)的大力推動,家庭網關的成熟應用將指日可待。
 

   來源:中國聯通網站
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