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寬帶化――電信發(fā)展的必由之路務
隨著社會經濟和科技的飛速發(fā)展，通信網絡正在發(fā)生深刻的變化，電信業(yè)務正在逐漸從傳統(tǒng)的以電話業(yè)務為主的窄帶業(yè)務向集語音、高速數(shù)據(jù)和圖像為一體的多媒體寬帶業(yè)務發(fā)展。多媒體通信已成為建立公用寬帶網的主要動力。傳統(tǒng)電話網將不可避免要過渡到以數(shù)據(jù)業(yè)務、特別是
ip業(yè)務為中心的下一代電信網，這些都對電信網的寬帶化提出了迫切的要求。寬帶網絡就是依靠寬帶技術為基礎構建的網絡體系。眾所周知，多媒體信息的數(shù)據(jù)含量遠遠超過以前以單一形式傳輸信息的數(shù)據(jù)量，在傳輸速率不能降低并且同時信息容量增大的情況下，電信網絡必須努力提高傳輸通道的容量和速度，否則必然不能保障信息及時、準確、完整地傳遞。因此，要實現(xiàn)社會信息的多媒體化，必須依靠寬帶技術。寬帶網絡按其技術結構來說可以分為寬帶傳輸網、寬帶交換網和寬帶接入網三個部分。傳輸網是所有信息元素傳輸?shù)幕A通道，信息單元和數(shù)據(jù)就是通過傳輸網絡實現(xiàn)從源地址到目的地址的轉移。寬帶交換網絡通過對信息的接收、分揀和轉發(fā)的過程，實現(xiàn)了信息的相互交換過程；接入網是整個寬帶網絡中與用戶相連的最后一段，用戶通過接入網連接到寬帶網上。寬帶接入網接入網的建設占全網投資的比例較大，是技術最復雜、實施最困難、影響面最廣的一部分。要因地制宜，因時制宜，盡量合理地發(fā)展接入網。先進的光纖接入網發(fā)展既要考慮光纖接入網與原電纜接入網拓撲結構的兼容性，又要明確接入網的全光纖化方向；既要節(jié)省投資成本，又要堅持高起點、分期實施的原則。因此在接入網的建設過程中我們應該循序漸進，從低速業(yè)務開始，逐漸向高速業(yè)務發(fā)展。當前常用的窄帶接入技術有頻帶modem技術，v.90標準的modem下行速率是56kbps；窄帶isdn接入技術能在一對普通的電話線上，通過基本速率（2b＋d，144kbps）接口，為用戶提供端到端的全數(shù)字連接的多種電信業(yè)務。目前，寬帶接入技術主要有下列幾種：（一）基于電信網用戶線的數(shù)字用戶線（dsl）接入技術dsl技術是一系列基于雙絞銅線的用戶線高速傳輸技術，包括hdsl、sdsl、adsl、radsl及idsl等，統(tǒng)稱為xdsl。?adsladsl（非對稱數(shù)字用戶線）技術，其下行速率達
8mbps，上行速率達640kbps，能傳輸3～5km的距離。adsl所支持的主要業(yè)務是因特網和電話，該技術接入速度可滿足寬帶因特網接入和部分寬帶應用（如會議電視、視頻點播等）。更重要的是結合atm等寬帶干線網絡技術，可以支持廣播級的視頻分發(fā)和vod。利用adsl技術開展寬帶接入業(yè)務的優(yōu)勢非常明顯，首先可以充分利用電信網現(xiàn)有的銅纜資源，保護這一巨大投資，并充分發(fā)揮銅線的潛力。其次，用戶隨時可以上網，無需每次重新建立連接，而且不會影響電話的使用，每個用戶都可以獨享高速通道，沒有阻塞問題。其主要缺點是對線對的要求苛刻，目前只有大約30％的線對可以開通adsl業(yè)務。目前一種簡化型的、無分路器的adsl標準已經問世，稱為g.lite。其基本特點有兩點：第一是速率降低到1.5mbps左右，第二是在用戶端不用電話分路器，價格可以下降，安裝更為方便。它具有自適應速率適配能力，抗射頻干擾的能力比adsl強，主要業(yè)務為因特網接入、web瀏覽、ip電話、遠程教育、在家工作、可視電話和電話等。?vdsl系統(tǒng)有關adsl系統(tǒng)發(fā)展的第二個趨勢是進一步提高系統(tǒng)的下行帶寬，即演變成甚高速數(shù)字用戶線（vdsl）系統(tǒng)。這種技術在雙絞線上下行傳輸速率可以擴展至25mbps～52mbps，同時允許1．5mbps的上行速率，其傳輸距離則分別縮短至
1000m或300m左右。很適合光纖到小區(qū)（fttc）的接入方式。由于它能提供高速接入帶寬，且能滿足高清晰度電視和視頻點播的要求，所以是一種比較現(xiàn)實的、理想的寬帶混合接入方案。（二）基于catv網hfc傳輸設施的電纜調制解調器（cable
modem）接入技術有線電視網是用來傳輸模擬電視信號的地面網絡，所有用戶共享下行帶寬，是真正的寬帶網絡。hfc（hybrid
fiber
coaxial，光纜同軸混合）技術推動了catv網絡的發(fā)展，hfc網不僅可以提供原有的有線電視業(yè)務，而且可以提供話音、數(shù)據(jù)以及其他交互型業(yè)務。cable
modem方案是以hfc為基礎的高速接入技術，cable
modem
用戶共享下行數(shù)據(jù)帶寬，而每一個子信道下行通道的數(shù)據(jù)吞吐量都可以達到25mbps～
40mbps。傳統(tǒng)的有線網只能傳輸單向業(yè)務，必須升級為雙向的hfc網絡才能實現(xiàn)雙向寬帶傳輸數(shù)字化多媒體信息，可開通vod、遠程教學、遠程醫(yī)療、因特網高速接入及語音電話等多種新的增值業(yè)務。cable
modem的開通率高，不存在adsl
因線纜質量和串擾引起的開通率低的問題，只會因為共享用戶數(shù)的增多而降低每個用戶的可用數(shù)據(jù)帶寬。（三）基于光纜的寬帶光纖接入技術?寬帶有源光接入在各種寬帶光纖接入網技術中，采用了sdh技術的接入網系統(tǒng)是應用最普遍的。這種系統(tǒng)可稱之為有源光接入，主要是為了與基于無源光網絡（pon）的接入系統(tǒng)相對比。sdh技術是一種成熟、標準的技術，在骨干網中被廣泛采用。在接入網中應用sdh技術，可以將sdh技術在核心網中的巨大帶寬優(yōu)勢和技術優(yōu)勢帶入接入網領域，充分利用sdh同步復用、標準化的光接口、強大的網管能力、靈活網絡拓撲能力和高可靠性帶來的好處，在接入網的建設發(fā)展中長期受益。sdh技術在接入網中的應用雖然已經很普遍，但仍只是fttc（光纖到路邊）、fttb（光纖到樓）的程度，光纖的巨大帶寬仍然沒有到戶。因此，要真正向用戶提供寬帶業(yè)務能力，單單采用sdh技術解決饋線、配線段的寬帶化是不夠的，在引入線部分可分別采用fttb/c＋xdsl、fttb/c＋cable
modem、fttb/c＋局域網接入等方式提供業(yè)務。?寬帶無源光接入網基于atm的無源光網絡（atm
pon）是既能提供傳統(tǒng)業(yè)務，又能夠提供先進多媒體業(yè)務的寬帶平臺。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。apon下行采用tdm，而上行采用tdma技術，其下行速率為622mbps
或155mbps，上行速率為155mbps，可給用戶提供靈活的高速接入。atm
pon最重要的特點就是其無源點到多點式的網絡結構。光分配網絡中沒有有源器件，比有源的光網絡和銅線網絡簡單，更加可靠，易于維護。特別是如果ftth大量使用，有源器件和電源備份系統(tǒng)從室外轉移到了室內，對器件和設備的環(huán)境要求可以大大降低，維護周期可以加長。apon的標準化程度很高，使得大規(guī)模生產和降低成本成為可能。此外，atm統(tǒng)計復用的特點也使atm
pon
能比tdm方式的pon服務于更多的用戶，atm的qos優(yōu)勢也得以繼承。采用波分復用技術是擴大光纖傳輸容量的一種有效手段。以波分復用技術為基礎的無源光網絡（wdm?pon）用于接入網有著廣闊的發(fā)展前景。（四）基于以太網（ethernet）的高速局域網接入以太網接入方式與ip網很相似，技術上可以達到
10／100／1000mbps三級。采用專用的無碰撞全雙工光纖連接，已可以使以太網的傳輸距離大為擴展，完全可以滿足接入網的應用需要。以太網技術將ip包直接封裝到以太網幀中，是目前與ip配合最好的協(xié)議之一，它以變長幀來傳送變長的ip包。在當前因特網迅速發(fā)展的情況下，以太網正在轉變成一種主要的接入方式。（五）基于無線傳輸手段的無線接入技術固定無線接入技術因其無須敷設線路、建設速度快、受環(huán)境制約少、初期投資省、安裝靈活、維護方便等特點而成為接入網領域的新軍。主要的寬帶固定無線接入技術有三類：已經投入使用的多路多點分配業(yè)務（mmds）、直播衛(wèi)星系統(tǒng)（dbs）以及正在做現(xiàn)場試驗的本地多點分配業(yè)務（lmds）。lmds工作在毫米波波段，可用頻帶至少1ghz。典型lmds由類似蜂窩配置的多個發(fā)送機組成，單個蜂窩的覆蓋區(qū)為2～5km。lmds不僅可以提供因特網接入，而且可以用來互連局域網。lmds幾乎可提供任何種類的業(yè)務，如話音、數(shù)據(jù)、圖像等，還支持tcp/ip以及mpeg2等標準。總的來看，寬帶固定無線接入技術代表了寬帶接入技術的一種新的不可忽視的發(fā)展趨勢，敷設開通快，維護簡單，用戶較密時成本低，可以作為電信公司有線接入的重要補充。寬帶傳輸網伴隨著光纖通信技術的發(fā)展，寬帶網絡傳輸主要的物理介質必然是光纖。利用光纖組建寬帶傳輸網的優(yōu)勢有三點：（1）能提供高帶寬。光纖的帶寬允許高速數(shù)據(jù)傳輸，通過復用技術和數(shù)據(jù)壓縮技術完全能夠適應多媒體通信對傳輸速度的要求。（2）極低的衰減度。通過光纖進行傳輸?shù)墓庑盘柧哂械退p的特性，這就意味著無需中繼器就可進行長距離傳輸，不僅能夠降低成本而且能夠減少由于中間環(huán)節(jié)而形成的斷點。（3）保密性強。傳輸?shù)墓庑盘柺欠请娮拥�，不受電磁影響。sdh傳輸體制是一種新型的完整嚴密的傳送網技術體制，它有全世界統(tǒng)一的網絡節(jié)點接口，簡化了信號的互通以及信號的傳輸、復用和交叉連接過程；它安排有豐富的開銷比特用于網絡的管理和維護；它有統(tǒng)一的標準光接口，能夠在基本光纜段上實現(xiàn)橫向兼容；采用sdh組網技術還可以構成具有高度可靠性的自愈環(huán)結構，確保實現(xiàn)業(yè)務的透明性，這對某些方面的業(yè)務應用十分重要。光纖通信繼續(xù)向大容量、高速縱深發(fā)展，為寬帶網提供了最堅實的基礎。目前采用密集波分復用（dwdm，dense
wave
division
multiplexing）技術的高速傳輸系統(tǒng)，其產品已可達到400gbps，實驗室的研究水平已超過3tbps。這也為
ip網絡的qos提供了可靠的保證。在帶寬富余的情況下，當網絡利用率低于70％時就可以提供有保證的qos。當前傳統(tǒng)語音網絡、數(shù)據(jù)網絡正在走向統(tǒng)一。tcp
／ip協(xié)議將在整個網絡占據(jù)統(tǒng)治地位。ip可以承載所有的業(yè)務，包括數(shù)據(jù)業(yè)務、實時語音、視頻等交互式多媒體業(yè)務。未來網絡是以ip技術為核心構筑的綜合傳輸語音、數(shù)據(jù)和視頻的大一統(tǒng)寬帶ip網絡。但ip網只能架構在各種基礎傳輸網之上，目前ip的傳輸模式如下。(一)ip
over
atm具有動態(tài)帶寬分配、高qos的atm是一種交換、傳輸、復用設備，也是承載ip所有業(yè)務的理想平臺。ip
over
atm是面向連接的atm與無連接ip的統(tǒng)一，也是選路與交換的優(yōu)化組合，可以綜合利用atm速度快、容量大、多業(yè)務支持能力的優(yōu)點以及ip簡單、靈活
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