我國寬頻接入技術的應用及其發展

2022-04-08 02:08:39 字數 3431 閱讀 6439

接入方式概述

傳統的接入方式是銅線接入,且sni介面不開放。這種接入方式僅能支援普通**業務和低速資料業務。70年代末80年代初,國外出現數字使用者環路的概念。隨著光通訊技術和高速調製技術的突破,以及使用者對高速資料業務和多**業務需求的推動,接入網技術在90年代飛速發展。總的特點是,裝置的標準化程度更高,介面更開放,使用者介面速率更高,對不同業務的支援能力更強。

寬頻與窄帶一般的劃分標準是使用者網路介面上的速率,即將使用者網路介面上的最大接入速率超過2mb/s的使用者接入稱為寬頻接入,對最低接入速率則沒有限制。窄帶接入系統是基於支援傳統的64kb/s電路交換業務的,對以ip為主流的高速資料業務支援能力差。寬頻接入系統則是以分組傳送方式為基礎,具有統計復用功能。寬頻接入網適合用來解決高速資料業務接入。

近幾年,internet以驚人的速度迅猛發展。據統計,世界上internet業務量每6個月翻一番。現在每天都有數以億計的人與internet發生關係。隨著internet服務內容的增多,使用者對資料傳送速率的需求也日益增加,對整個網路頻寬形成巨大壓力。特別是在接入部分,已成為internet的瓶頸。為解決internet業務的接入,國內外主要電信運營商都開始寬頻接入網的建設。這些寬頻接入網中,有的是試驗網,還有的是大規模的商用網。我國接入網的建設始於90年代中期,到目前為止網上執行的接入網裝置絕大部分是窄帶接入系統。2023年開始出現較大規模的寬頻接入網試驗。

由於市場需求的推動,寬頻接入技術這幾年有了較大發展,呈現百花齊放的狀態。基於銅線(纜)的接入技術有xdsl(hdsl、adsl、vdsl....)、cable modem等;基於光纖的接入技術有有源光接入和無源光接入等;另外還有固定無線接入技術。這給運營商增加了技術選擇餘地。

adsl和cable modem迅速發展

adsl和cable modem是當今發展最快、市場容量最大、技術最為成熟的寬頻接入技術。

adsl和g.lite(無話音分離器的adsl)都是基於現有的銅雙絞線的高速接入技術。帶話音分離器的adsl下行頻寬最高可達8mb/s,上行頻寬最高可達640kb/s。使用的傳輸頻段是25~1104khz,多採用dmt線路編碼方式。通過調整傳輸速率,最遠傳輸距離可達4~5km。adsl裝置可同時支援**高速資料接入業務。由於其上下行速率的不對稱性,特別適合用於住宅使用者和小型商業使用者的internet接入。但adsl也存在著開通率低、不能支援**廣播業務、不同廠家的局端和使用者端裝置一般不能相互相容、裝置**高、使用者端安裝相對複雜等問題。

g.lite與普通adsl相比除接入速率較低外,最大區別是使用者端不再有獨立的話音分離器(局端還需要),因而使用者端安裝相對簡單。另外g.lite使用的傳輸頻帶是25~552khz,不再需要在使用者電纜中傳輸衰耗大的552~1104khz頻帶,因而傳輸距離得到延長。g.lite也採用dmt線路編碼方式,抗擾性較好。下行速率範圍是64kb/s~1.5mb/s,上行速率範圍是32~512kb/s。g.lite裝置也可同時支援**高速資料業務的接入。同樣由於其上下行速率的不對稱性,適合用於住宅使用者和小型商業使用者的internet接入。g.lite裝置相對普通adsl裝置而言,標準化程度高(itu-t建議g.992.2),將來能做到不同廠家的局端和使用者端裝置相互相容。另外,g.lite也不能支援**廣播業務。

在hfc上利用cable modem進行資料傳輸,是解決住宅使用者高速資料接入的另一項熱門技術。cable modem下行資料占用50~860mhz之間的乙個8mhz的頻段。一般採用64qam調製方式,速率可達40mb/s;上行資料占用5~42mhz之間的乙個8mhz的頻段。為解決漏斗雜訊問題,一般採用抗雜訊能力較強的qpsk調製方式,速率可達10mb/s。cable modem系統在hfc中的引入不影響有線電視業務的正常傳送。目前cale modem裝置大多符合mcns的標準docsis1.1,該標準正成為事實上的國際標準。cable modem與其它接入技術相比存在可靠性低的問題。另外,雖然我國同軸電纜入戶率很高,但如果要引入cable modem系統,首先要對現有的單向有線電視網進行雙向改造,這裡涉及的費用往往比較高。

adsl和cable modem在北美地區發展最快。到2023年底,北美地區這兩類寬頻接入裝置的安裝量均超過了100萬線。這是因為北美的電信運營市場開放較早,有線電視公司和電信運營商的相互競爭促進了這兩種技術的應用。在亞洲地區,僅有少量cable modem使用者,adsl使用者相對多一些。香港和新加坡adsl的安裝量比較多。世界上目前已接入使用的adsl基本上都是帶話音分離器的產品,但從發展前途看,g.lite將取代帶話音分離器的adsl,成為adsl的主導產品。未來的g.lite使用者端modem將大部分是pci插卡式,作為個人計算機的基本配件,由計算機廠商提供給使用者。

我國電信部門已經敷設一億多條銅雙絞線,這是未來發展以adsl為主的寬頻接入網的重要基礎設施。我國adsl裝置的安裝量到2023年底為止已突破1萬線,主要集中在廣東和上海。另外,北京、四川、雲南、山東、湖南、浙江等省市建了少量adsl試驗網。預計2023年我國adsl裝置(含g.lite裝置)的安裝總量將超過5萬線。

我國近年來有線電視網路也有較大發展。目前已經有近8000萬catv使用者,每年還以近1000萬的速度增加。這些網路目前只能提供單向業務。但上海、北京、青島等城市的廣電部門正在對其部分有線電視網路進行改造,準備建成具有雙向通訊能力的hfc試驗網。主要提供高速資料接入業務。

lmds受到新興電信運營商的青睞

lmds是一種高速固定無線接入技術,可同時解決高速資料和話音業務的接入。它不需要市政管道資源來敷設光纜或電纜等線路設施,因此它是新興電信運營商的最佳選擇。

完整的lmds網路包括3個組成部分:中心站、使用者站和骨幹網。中心站以蜂窩狀進行配置,每個中心站以點到多點的無線鏈路和本中心站服務區內的使用者通訊。根據系統可用度的要求,每個服務區的覆蓋半徑為2~15km,各服務區之間可相互重疊。每個服務區又劃分出許多扇區,可根據使用者需求在該扇區內提供特定業務。各中心站通過光纖或者高速微波連入骨幹網。lmds一般工作在10ghz以上頻段,可用頻帶至少1ghz,因而具有巨大的頻寬資源。lmds系統調製方式主要分為psk和qam兩種。

相對其它接入技術而言,lmds有其固有的優勢。首先,建設lmds時,不像敷設有線接入裝置那樣需要市政管道資源;其次,lmds安裝除錯容易。因而lmds具有建設周期短、提供業務速度快的特點。lmds的推廣同樣存在一些障礙,如高頻段的收發信機成本較高、雨衰對高頻段無線傳輸的影響等。還需要注意的是,lmds需要視距傳輸。在我國,各個城市都經常會有新的高層建築出現,因而可能需要頻繁調整lmds收發裝置,以避開新的建築物,這必將增加運營維護成本。

目前,lmds在世界上還沒有大規模商用。美國已經把開展lmds業務的頻段拍賣,以winstar為代表的新興運營商建設了lmds試驗網。我國廣州已經有乙個lmds試驗網,上海市今年也準備建設試驗網。但我國lmds的頻率還未確定。

隨著電信運營市場的放開,將有越來越多的新興運營商加入電信運營市場。預計lmds將會有比較大的發展。

綜合接入系統將在未來電信網中起重要作用

電信網經過近百年的飛速發展,目前已建成大規模的pstn、isdn、ddn、atm和幀中繼等網路。未來的網路無論怎麼演變,現有電信網是傳統電信運營商的寶貴財富,這些網路將在相當長一段時間內繼續發揮作用。電信運營商可以通過綜合接入系統將這些不同的業務網與使用者連線,為使用者提供各種業務

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