宽带应用技术发展趋势

宽带应用技术发展趋势（精选7篇）

宽带应用技术发展趋势 篇1

1 引言

随着我国互联网业务快速普及,宽带网络正以前所未有的速度高速发展,丰富的业务提供形式和接入方式层出不穷,现有通信网络正逐渐从传统的以电话业务为主的窄带业务向集语音、高速数据和图像为一体的多媒体宽带业务发展,传统电话网不可避免要过渡到以数据业务、特别是IP业务为中心的下一代电信网,这些都对电信网的宽带化提出了迫切的要求。为优化宽带接入网接入方式,固网运营商们在“最后一公里”上争夺激烈,各种新兴的接入技术和运营方式不断出现。目前从我国宽带接入方式运用来看,主要有ADSL(非对称数字用户线路),光纤以太网,HFC(混合光纤同轴网)三种主流接入技术。

2 我国现阶段宽带接入技术比较

1)基于电话网用户线的ADSL接入技术

ADSL的全称是Asymmetric Digital Subscriber Line,中文意思是“非对称数字用户线路”。它是DSL(Digital Subscriber Line,即数字用户线路,是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合)技术的一种。它以现有普通电话线为传输介质,能够在普通电话线,即铜双绞线上提供高达8Mbit/s的高速下行速率,上行速率可达1Mbit/s,传输距离则达到3000m—5000m。可以与普通电话共存于一条电话线上,使上网与接听、拨打电话互不影响。适用范围:城区电话用户群落,或人口相对密集的小区或写字楼、商厦,传输距离在5公里以内。采用ADSL技术地主要优点就是节约投资,充分利用现有铜缆资源提供宽带服务。对于电信重组后的中国电信和中国联通这样拥有上亿电话用户规模的运营商来说,无疑将大幅减少宽带建设投入。举个例子,假如今后3年内有10%的新增电话用户使用ADSL的话,那么这个市场的用户数就将超出1000万,这无疑是一个投资回报十分可观的巨大市场。不足之处:ADSL在技术上先天存在缺陷,它能提供8Mbps带宽,但进一步扩展却很难;ADSL一对铜质双绞线的传送距离可达5公里左右,但实际上因为信号从局端发送到用户端的途中会迅速衰减,受传输距离的制约,其信号质量会降低。由于电话线路的老化或不符合宽带数据传输的标准,还可能会出现一些回传噪声、线路串扰现象,这都会影响到数据传输。

2)基于有线电视网的HFC(混合光纤同轴网)接入技术

HFC+Cable Modem的接入方式可以充分利用现有丰富的有线电视网资源。在有线电视网所能延伸到的地方,都可以推广HFC+Cable Modem接入方式。这种接入在人口密集的地方较容易实现,相对成本也小。人口相对密集的小区,每个光点用户量在150-200户效果比较好。具体实现需要基于双向的有线电视传输网络,工程实现需要的时间要根据网络的规模和复杂情况而定,运营商要向用户提供Cable Modem,并在有线电视前端加上一套Cable modem的头端设备即可通过电视管理人员的配置下上网。HFC+Cable Modem接入方式不足之处是:在接入和主干间需要模数转换,带宽共享随容量增加而指标变坏,同轴电缆部分为树状结构,容易产生噪声积累,影响系统质量;下行和上行频率存在干扰,滤波技术难度大。

3)快速以太网

快速以太网接入由于与IP网的无缝结合和优良的可扩展性而具备很多天然优势,该技术能够提供高速Internet服务、分组话音和视频业务,而费用远远低于HFC,xDSL。由于技术迅速地更新换代,x DSL和Cable Modem使用寿命较短,业务扩展性差,快速以太网接入系统主要组成部分一般具有更长的生命周期。但以太网的建设需要单独铺线,初期投资大,施工麻烦;10/100m以太网五类线接入传输距离有限(不超过150米),接入交换机数量众多、零散,网络管理和维护复杂,线路不够安全,但以太网接入可以利用小区、大楼内的综合布线系统,通过FTTx+LAN的方式将用户接入IP网或ATM网边缘节点,这种方式设备成本低,可扩展性强。LAN接入采用五类非屏蔽双绞线作为接入线路,将以太网插口布到桌边,给用户提供电话、电视和数据等宽带接入端口。接入带宽为10Mb/s或100Mb/s,完全能够满足用户未来对宽带接入的需求。

3 未来宽带接入技术发展趋势

通过对三种宽带接入技术比较,显然使用快速以太网接入方式业务可扩展性更好,它代表了未来宽带接入网技术发展的趋势,这种技术目前已被中国移动广泛采用。下面介绍某电信运营商所采用的快速以太网接入方式(图1 FTTX+LAN接入方式)。

图1中,网络拓扑没什么特别,综合布线系统采用每个小区设网络中心一处,网络中心到居住楼用六芯多模光缆进行星形联接;光纤引到每栋楼的中间层,然后在分线箱内转接成五类非屏蔽双绞线到各居住单元。每个小区的宽带接入系统采用100M快速以太网作为网络系统主干;网络连接采取二级的星形网络结构。采用START公司的S2800-L3作为小区网络中心的核心交换机,对小区网络进行集中式控制和管理,以体现小区集中式服务和管理的特点,通过100M多模光纤连接各个楼宇的光纤收发器。各楼宇通过光纤收发器与中心交换机相连,通过其100M快速以太网接口连接到各楼层的前端交换机。通过前端交换机START-S1816+的10/100M双绞线接口连接到户,并通过上连接口汇集,最终实现小区到机房的宽带接入。

4 结束语

随着“3G”生活的到来,“光进铜退”将距离我们不再遥远,未来固网宽带接入技术将越来越多的采用光纤到小区(FTC)、光纤到户(FTTH)的接入方式。在保证快速以太网接入主干网有足够大的带宽前提下,主干网应采用环形结构,可以是SDH自愈环或光纤环,而在配线层和接入层,以太网接入技术的优势将逐渐替代其它宽带网络接入技术。实现宽带接入后,用户就可以在家里享受ISP提供的各种各样的宽带信息服务。

参考文献

[1]陈斌.数据通信[M].北京:高等教育出版社,2002:89-91.

[2]王昕.现代电信科技[M].西安:西安电子科技大学出版社,1998:1-9.

[3]周立.宽带多媒体简介[M].西安:西安电子科技大学出版社,1996:9-14.

宽带应用技术发展趋势 篇2

信息的传输已经成为智能小区建设考虑的重点。通过宽带接入, 为人们打开了一扇了解世界的窗口, 使得足不出户而知天下事成为可能;同时, 宽带为业主生活增添了更加丰富的内容, 视频、音频、游戏等各种贴心的服务让生活更加精彩;另外, 宽带为人们生活提供各种便利, 网上市场、网上书店、网上售票为人们带来了新的消费理念。

由于大量资金投入电信骨干网络的建设, 核心网络普遍实现了光纤化, 其带宽基本可满足当前通信的需要, 接入网越来越成为网络的瓶颈, 其宽带化和IP化成为当今网络发展的一个新焦点。目前已出现的宽带接入技术有: (1) XDSL (高速数字环路技术) 接入; (2) 宽带无线接入; (3) Cable Modem接入; (4) 以太网接入; (5) ATM多业务接入; (6) SDH接入。此外, 近年来还有电力线宽带接入技术被应用。

目前针对智能化小区主要有有线的与无线的, 包括ADSL、LAN、HFC等。各种接入方式在技术背景和物理承载媒介上各不相同。对于小区的建设者和管理者来说, 如何在小区内采取最经济最优化的设备选择和线路布放是智能小区建设中亟待解决的问题。

随着计算机技术和网络技术的发展, 家庭计算机的普及, “上网”已经成为人们日常生活的一项普通活动, 各种信息、服务网已经成为现代人们生活中必不可少的重要内容。小网络服务中心是智能小区的大脑、信息交换中转站, 高速的区网络中心是小区住户步入信息社会, 享受网络世界的重要保证。

小区内设一个高速计算机网, 为千家万户提供上网服务。用计算机除可以管理家庭各种电器设备外, 同时可利用内部网与小区的其他住户在网上进行交流、娱乐, 还可在管理中心查询数据。小区网络面向住户开放公共信息网。社会服务网, 并提供国际互联网等服务, 使住户生活更方便, 达到人在屋中坐, 便知天下事的功能, 而且可实现家庭办公室的作用。

小区网络系统是小区综合信息服务中心的基础平台, 其设计应充分考虑小区信息流量的需求, 以满足二十一世纪宽带多媒体信息交互的要求。同时网络应具备可管理性、可扩展性和可维护性。

智能小区最终将体现为利用计算机网络、自动控制和信息交互管理等信息技术和控制技术, 建立一个由物业管理和信息服务中心、通信接入网和家庭智能化系统组成的小区服务与管理集成系统, 对各种信息实现全面、实时、有效的接收、传递、采集和监控。

在某些情况下, 如果采用有线方式对小区建筑物进行布线会遇到比较大的困难, 比如, 由于小区周围有河流穿过、或地形复杂、道路和建筑物较密集, 此时采用DDN或光纤等有线接入方式对小区进行接入则建设成本明显增高, 同时建设周期加长, 对业主和经营方都不利。这时, 最好的解决办法就是实施小区无线接入。无线局域网 (IEEE802.11系列) 技术是无线通信和计算机网络相融合的技术, 适合于传输高速数据, 同时无线局域网技术具有无需或很少布线, 安装非常快捷方便, 不受空间和建筑结构制约的特点, 正好可解决了以上小区网络建设中所遇到的布线难题。

智能小区宽带网络覆盖优化对运营商来说是非常重要的, 它不仅可以避免已有用户的流失, 吸引新用户入网, 还可以充分发挥网络资源, 提高现有资源的利用率, 但是, 它没有统一的解决方案, 要根据每个智能小区的地理位置、地理环境, 小区内楼群的分布情况, 进行全面综合考虑, 才能确定合理的解决方案。另外, 在对智能小区宽带网络覆盖优化时, 不要把室内分布系统和室外分布系统割裂开, 要把室内外分布系统进行协同优化, 综合考虑平衡室内外布线, 使网络接入达到最佳。才能最大程度地满足用户的需求, 才能有效占领市场。

摘要：围绕智能小区宽带技术展开讨论。

浅谈宽带接入技术现状与发展趋势 篇3

宽带业务的服务量越来越大,而它的传播速度已无法适应服务量的要求,宽带接入网面临着严峻的挑战。工程量繁杂,所需费用高,技术维护难等都是宽带接入网发展过程中存在的问题。探讨目前宽带接入技术现状,分析未来发展趋势,解决宽带接入网存在的问题是必要的。

1 宽带接入技术现状

1.1 DDN

DDN是数字数据网的简称,又被称为专线接入技术,主要为用户提供数字型数据传输信道的网络。它的传输媒介可以是光纤、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线,既可以为用户提供计算机远程通信、组网业务,也可以提供数字化传真、数字话音、图像等各种数字化业务。DDN接入技术不会受外界因素影响,速率稳定,误码率低,稳定性较高;可过滤掉大部分非法访问,用户可也可自行设计防护墙,安全性高,使用方便,操作性强。

1.2 x DSL 接入技术

x DSL技术是数字用户线路的所有类型的总称,包括RADSL、SDSL、HDSL、ADSL、VDSL和IDSL等。x DSL是基于铜质电话线路的传输技术,也是一种新的传输技术,它可在现有的铜质电话线路上采用较高的频率及相应的调制技术,提高传输速率。各种DSL技术区别主要体现在信号传输速率、距离,上、下行信道对称性不同两个方面。下面就运用较多的ADSL、HDSL、VDSL技术作简要介绍。

ADSL技术是x DSL技术中最常用的,属于非对称数字用户线路,在两个方向的传输速率是完全不相同的。它以普通电话线作为传输媒介,使用的是26Kttz以后的高频段,传输速度较高。其能够充分利用现有的市话网络,有效降低了安装和维护成本,但是该技术只适用于下行传输速率为1-2Mbit/s的应用。电话线在人们生活中具有较高的覆盖率,而今后相当长的时间里大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路,ADSL在今后几十年内将占据一定的市场。

HDSL也被称为高速率数字用户线路,是x DSL技术中最成熟的一种。它采用的是比较先进的数字信号自适应均衡以及回波抵消技术,对带宽的需求较少,也不需要中继器。HDSL技术是对称的,即上行通信和下行通信提供同样的带宽,可以替代中小型局域网络的T1/E1,价格便宜,容易安装。

VDSL被称为高速数字用户线路,是一种具有极高速率的非对称数据传输技术,可以为住宅用户和企业客户提供高速网络连接和汇集业务。VDSL技术的应用主要有两种方式。一种方法是可以在铜缆网中直接插入VDSL设备,不用变原有网络结构,还有一种方法是将原有铜缆线路中的最后部分换成光缆,网速由最后用户接入的铜缆部分决定。VDSL比较经济可行,是网络改革中的一个重要补充方式。

1.3 以太网接入技术

以太网技术是我国局域网接入技术中最为普遍使用的一种技术,主要是通过路由器和交换机以及五类线来实现宽带的信息化,能够提供高速Internet服务、分组话音和视频业务。因我国民用住宅具相对比较集中和以太网自身特点,以太网接入技术应用较为广泛。以太网接入技术具有以下特点:(1)设备成本低。以太网接入技术需要交换机、网卡、集线器等设备,这些设备都是中、小型企业可以大批量生产的,设备生产成本较低。(2)技术成熟稳定。以太网技术已发展成熟,协议简单,稳定性高,设备的兼容性好。(3)传输力强。以太网技术可与IP网无缝结合,本身也具有良好的可扩展性,它的接入能力每秒可以达到10Mbit- 100Mbit,传输力很强。

1.4 HFC 接入技术

HFC是Hybrid Fiber-Coaxial的缩写,它是光纤和同轴电缆的结合。HFC接入技术是先利用干线把有线电视信号转成光信号进行传输,再把光信号变为电信号送达给用户,简单来说就是电信号—光信号—电信号的变化。HFC接入技术传输量大,稳定性高,可以实现双向传输,符合国际标准、有较高的实用性。

1.5 无线宽带接入技术

无线宽带接入技术采用无线通讯进行传输,实现数据的高速传输,也可以接入话音业务。无线宽带接入技术不再受市政管道的限制,接入方便;无线接入只要建设基站就可以进行收发信息,不需线路的铺设,建设速度较快;无线接入设备便于拆装,维修方便,但是其成本要高于有限设备。

1.6 光纤接入

光纤在网络传输媒介中占着主导地位,具有传输距离长、带宽高、传输稳定等特点。但因为其成本较高,一般于其他接入技术结合使用,既可以节约成本,也可以发挥光纤技术特点。

2 宽带接入技术发展趋势

2.1 宽带接入平台的综合化

宽带接入技术的结合运用是目前宽带接入技术的主要形势,并且是未来很长一段时间内的发展形势。结合目前各地的已有资源,兼顾投资效益和业务实现的便捷性,建设综合化的宽带接入平台是切实可行的。运营商可借助自己已有的宽带城域传输网 和接入网 的优势 , 在宽带扩 容中考虑 提供ADSL+WLAN,FTTX+WLAN,FWA+LAN或FTTX+x DSL形式的无线宽带接入业务,以增强宽带接入的移动性,满足家庭、企业对移动接入的需求,免除室内布线,实现有线与无线结合、移动上网、所任共享带宽等功能。此外,光纤接入、铜缆接入还可与电力线接入等形式实现综合互补,以满足未来业务的需求。

2.2 宽带接入设备的发展趋势

宽带接入的总体发展趋势是通过一个端口向客户提供多业务的综合接入,包括互联网业务、NGN业务等。针对不同的业务类型进行优先分级,根据优先级进行处理;用户端口需能支持多PVC或多WLAN,能够承载不同的业务;可以对组播业务进行控制;在背板容量、业务引擎、网络侧接口等方面保证视讯业务、互联网业务,VPN业务等具有良好的性能。

2.3 ADSL 技术在很长一段时间内仍将是主流的宽带接入技术

ADSL2/2+ 技术正在 逐步发展 成熟。对 于ADSL2和ADSL2+两种新一代ADSL技术,由于ADSL2+拥有ADSL2技术的所有优良特性、并且其下行速率有了显著提高,所以,ADSL2+是ADSL技术未来发展的主要形式。

2.4 向光纤化过渡

光纤接入技术是未来宽带接入技术的发展重点。光纤大带宽、抗干扰、抗腐蚀、传输稳定,易于维护的特点,符合用户对网络的要求。目前光纤接入技术已有了一定的发展,完全实现FTTH还需要相当长的时间。随着光纤技术发展成熟、设备价格的下降,高档住宅小区和商用大厦将有一定的应用。我国接入网骨干层的光纤化已经完成,接入层的光纤化还处于起步阶段。在下一步的光纤化发展中,将采用“先集中,后分散”的方式进行普及,先在每个集中点接入光纤,扩大范围或网络的覆盖面,再进入到千家万户当中。光纤接入技术是“最后一公里”问题的最终解决方案,随着光纤、光器件价格的进一步下降,光接入网将最终成为宽带到家的首选方案。

总之,虽然目前我国宽带接入技术已比较成熟,也具备了一定的规模,但是发展空间还很大。在今后一段时期内,宽带接入技术的研究与开发是重中之重。宽带接入技术总体是向高宽带、可管理、经济方便、更稳定的方向发展的。光纤化是未来宽带接入技术的最终目标,但是就目前具体形式来讲,完全光纤化的实现还有相当长的时间。其间,宽带接入技术的结合使用是宽带接入技术继续发展的重要途径,包括宽带平台的综合化、宽带接入设备的兼容性、宽带接入技术的综合使用。在光纤化的过度过程中,充分利用原有线缆适度挖掘,以固定无线接入补充有线接入网,经济、适用、高质量的实现宽带接入技术的进步,更好地满足业务的发展需求。

摘要：我国网络用户数量急剧增长,网络日益成为人们工作、学习、生活的必备工具。在网络普及过程中,网速是网络技术和网络经营的关键,而网速决定于宽带的带宽。本文就DDN、x DSL接入技术、以太网接入技术、无线宽带接入等宽带技术现状及未来宽带接入平台、接入设备、接入技术发展趋势做了简单论述。

运营商宽带现状与发展趋势 篇4

近几年来, 以三大宽带运营商为主导的“宽带中国”基础设施项目建设取得了快速的发展, 以FTTH为主的“光网城市”已经覆盖我国东中部地区的大部分城市和乡镇, 以及部分农村集中区, 逐渐形成了能够适应我国宽带市场发展的特色发展道路。

二、宽带发展的战略意义

从全球看, 宽带已被许多国家视为信息化的必要基础设施和战略资源, 并被作为其国家战略计划的核心目标之一。实际上, 宽带的真正战略价值是来自于信息化对经济、社会发展与人民生活的深刻渗透和影响, 而宽带的作用是通过技术的进步使信息化的这种影响和渗透大大提速, 为新的发展模式与生活方式奠定了技术基础。全球许多国家均已认识到宽带发展的战略意义, 纷纷推出了促进宽带发展的国家战略, 并开始考虑和推动宽带的普遍服务。

三、宽带发展的现状及背景

1、宽带现状。

据统计, 今年1-5月, 三家基础电信企业互联网宽带接入用户净增502万户, 总数达到2.06亿户。宽带城市建设继续推动光纤接入的普及, 光纤接入FTTH/0用户比上年末净增1764.9万户, 比上年同期净增数高57.7%, 总数达到8596.5万户, 占宽带用户总数的比重达到41.8%。“宽带中国”战略的加速推进, 宽带提速效果日益显著, 8Mbps及以上接入速率的宽带用户总数占宽带用户总数的比重达到51.0%;20Mbps及以上宽带用户总数占宽带用户总数的比重达17.3%。

2、推动背景。

2015年5月, 国务院总理李克强主持召开国务院常务会议, 其中明确, 鼓励电信企业推出提速降费方案, 实施宽带免费提速, 使城市平均宽带接入速率提升40%以上等五项措施。我国宽带发展又迎来了新一轮的历史发展机遇。

四、宽带发展的趋势分析

1、宽带运营商投资逐渐缩紧。对于先期已经大规模开展FTTH建设的宽带运营商来说, 必然面临着两难的战略选择:在有限的投资情况下如何平衡有线与无线宽带的投资, 是继续加大FTTX宽带网络的投资力度、确保战略上优势还是快速将投资转向LTE建设、力求应对未来可能的移动为王的市场竞争?2、虚商、民资跃跃欲试。显然, 在一线城市之外, 欠发达地区以及农村地区在宽带部署和改造上还有很大的市场空间, 用户需求也在急剧上升。这除了给传统宽带运营商带来很大的机遇, 也让新进入宽带市场的虚商、民资企业跃跃欲试。随着民资准入及通信业竞争主体增加, 随着移动互联网和通信技术的发展壮大, 日益丰富的宽带市场也给通信业监管增加了难度。如何引导各方规范有序竞争、如何能更好地保护广大通信消费者的权益、如何对通信业进行规范管理, 将是监管部门亟须解决的问题。3、宽带发展应以提升实装率和带宽需求为主。通过近年来的大力投资建设, 目前我国的FTTH覆盖用户数和实装用户数均发展迅猛, 居于世界领先地位。但总体来看, FTTX光纤网络的平均实装率仍处在较低的水平, 分光器端口的平均实装率多低于35%的水平, MDU等有源设备端口的利用率也参差不齐, 反映出在我国FTTX实际发展过程中, 用户需求与网络覆盖仍存在一定偏差。在宽带投资有限的情况下, 运营商应加强市场营销与建设规划的协同, 紧密结合市场一线调研, 有的放矢开展宽带提速与建设。4、FTTH与LTE的融合与互补。FTTH具备高速、稳定的技术特征, 主要适合满足政企及家庭用户的固定或很有限范围内移动的高带宽接入需求;而LTE则具有移动、高速的特征, 是满足用户随时随地以较高带宽体验移动互联网业务的需求。对于运营商来说, 充分利用好FTTH和LTE的各自优势, 针对特殊的用户应用场景, 建立“FTTHLTE”的融合宽带网络, 实现优势互补, 不仅能够节省较有限的建设投资, 更能提升建设速度。5、光纤通信产业迎来新的发展机遇。在光纤技术方面, 除了大规模建设LTE网络能够大幅催生对于基站光缆的需求之外, 在宽带驻地网领域由于民资进入后, 对于具备更强竞争优势的FTTH的建设需求也会相应增加, 从而带动G.652和G.657等光纤需求的进一步增加。另一方面, LTE新增用户以及FTTX用户普遍提速带来的使用流量快速增长, 势必将对城域以及骨干光缆网的架构、容量和安全可靠性提出新的要求。6、无线宽带开启中国宽带下一个20年?从窄带到宽带再到光纤, 从64K到100M光纤普及, 通信网络以惊人的速度在发展、蔓延。我们欣喜地看到, 因为网络, 我们的生活方式已经悄然发生巨大变化, 而这种变化仍然以快速的脚步在行进, 没有结束时, 只有进行时。未来的宽带网络是个什么样子?会给世界带来怎样的变化?我们一起来想象。

摘要：从宽带的战略价值、宽带网络融合互补需求、宽带促进运营商转型等方面, 对我国的宽带发展进行了阐述。

关键词：宽带战略,光纤到户,竞争,融合

参考文献

[1]《宽带发展趋势及中国的策略分析》工业和信息化部电信研究院政策与经济研究所2011年

[2]中国电信北京研究院副总工程师张成良、中国电信北京研究院接入网专家王晓牧《2014年我国宽带发展趋势:FTTH开放竞争将给产业带来新机遇》《通信产业报》2014-01-06

宽带光纤接入网的发展趋势分析 篇5

由于计费、质量、管理、安全等多种因素, 以太网作为公用网接入方式尚需进一步改进。

传统以太网属于用户驻地网 (c PN) 。然而其应用却在向包括接入网在内的其他公用网领域扩展。历史上, 对于企事业用户应用环境, 以太网技术一直是最流行的方法, 目前已成为仅决于供电插口的第二大住宅和办公室公用设施接口。采用以太网作为企事业用户接入手段的主要原因是已有巨大的网络基础和长期的经验知识、目前所有流行的操作系统和应用也都是与以太网兼容的、性能价格比好、可扩展性、容易安装开通以及高可靠性等。

对于公用网住宅用户应用环境, 点到点有源以太网系统采用有源业务集中点来替代无源点到多点系统的无源器件, 使传输距离可以扩展到1 20公里之远。主要优点是专用接入, 带宽有保证, 每用户可以独享100Mb/s乃至1dbs;局端设备简单便宜;传输距离长, 服务区域大;成本随用户数的实际增长而线性增加, 无需规划, 投资风险低, 因而在低密度用户分散地区成本较低。缺点是两端设备和光纤设施专用, 用户不能共享局端设备和光纤, 当需求快速增长且用户很密集时, 光纤和两端设备数量及其成本以及空间需求也随之迅速增加, 因而不太适合高密集用户区域。影响选择以太网技术的另一个因素是传统视频业务的提供方式, 例如美国地方贝尔公司都承诺提供传统模拟RF视频节目, 而以太网和模拟视频节目的混合是很困难的。这方面PON技术就比较容易。

由于计费、质量、管理、安全等多种因素, 以太网作为公用网接入方式尚需进一步改进。主要是以太网技术的固有机制不提供端到端的包延时、包丢失率、带宽控制, 难以支持实时业务的服务质量, 缺乏安全机制保证等。

2 点到多点无源光网络系统

随着IP的崛起和发展, 有人提出了EPON的概念, 这一思想在以太网界获得到了积极响应, 在IEEE 802.3ah的旗帜下已经形成了GEPON标准。

2.1 无源光网络技术

无源光网络 (Po N) 是一种纯介质网络, 其主要特点是在接入网中去掉了有源设备, 从而避免了电磁干扰和雷电影响, 减少了线路和外部设备的故障率, 降低了相应的运维成本。其次, PON的业务透明性较好, 带宽宽, 可适用于任何制式和速率的信号, 能比较经济地支持模拟广播电视业务, 具备三重业务功能 (triple-play) 。最后, 由于其局端设备和光纤由用户共享, 因而线路成本较其他点到点通信方式要低, 土建成本也可以明显降低。特别是随着光纤向用户日益推进, 其综合优势越来越明显。PON的每用户成本随着分享OLT的用户数量的增加而迅速下降, 因而最适合于分散的小企业和居民用户, 特别是那些用户区域较分散, 而每一区域用户又相对集中的小面积密集用户地区, 尤其是新建区域。最后, 考虑采用PON技术后比较容易继续提供传统的模拟视频节目, 因而, 多数美国地方贝尔公司倾向于PON技术, 而不是光以太网技术。

PON的主要缺点是一次性投入成本较高, 因为局端光线路终端OLT很贵, 光纤和分路器等无源基础设施又必须一次到位, 这样当用户数较少或用户分布超过某一限定距离时, 每用户的成本很高。另外, 其树型分支拓扑结构使用户不具备保护功能或保护功能成本较高, 影响了大规模发展。

2.2 APON和BPON

早期的窄带无源光网络是基于TDM的, 性能价格比不好, 已经自然消亡。一个ATM化的无源光网络 (APON/BPON) 可以利用ATM的集中和统计复用, 再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用, 使性能价格比有重要改进, 目前在美国和日本等国已经开始商用。

然而, 目前实际APON/BPON的业务适配提供很复杂, 业务提供能力有限, 数据传送速率和效率不高, 成本较高, 其市场前景由于ATM的衰落而黯淡。最后, 从长远的业务发展趋势看, APON的可用带宽仍然不够。以FTTC为例, 尽管典型主干下行速率可达622Mb/s, 但由于分路后, 实际可分到每个用户的带宽将大大减小。按32路计算, 每一个分支的可用带宽仅剩19.SMb/s, 再按10个用户共享, 则每个用户仅能分得约2Mb/s的带宽而已。显然, 这样的性能价格比是无法满足网络和业务的长远发展需要的。

2.3 EPON/GEPON

随着IP的崛起和发展, 有人提出了EPON的概念, 即在与APON和BPON类似的结构和O.983的基础上, 设法保留其精华部分-物理层PON;而以以太网代替ATM作为链路层协议, 构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更宽业务能力的新的结合体-EPON。这一思想在以太网界获得到了积极响应, 在IEEE802。3ah的旗帜下已经形成了GEPON标准。在实际中, EPON和GEPON的基本差别就是标准化, 前者往往指非标设备, 后者指符合IEEE802.3ah, 规范的设备。另外, GEPON的传输距离和分路比均比EPON有所减小。

EPON/GEPON与传统点到点以太网主要不同处在于工作于点到多点通信方式。其下行方向工作于TDM方式, 数据流以变长以太帧方式广播到ONU, 每个ONU根据以太帧的MAC地址, 决定取舍。上行方向工作于TDMA方式, 来自不同时隙的ONU数据流汇聚到公共光纤设施和OLT。此外, 传统以太网工作于连续光传输模式, 在收发两个方向都是连续的比特流, 因此收端的定时和判决容易实现。而EPON/GEPOk I的ONU上行比特流是轮流发送的突发数据包, OLT的接收定时恢复、判决门限设置、测距和延时补偿比较复杂。

从EPON/GEPON的结构上看, 其关键优点是极大地简化了传统的多层重迭网结构, 主要特点有:——消除了ATM和SDH层, 从而降低了初始成本和运行成本;——下行业务速率高达1Gb/s, 允许支持更多用户, 每一用户的带宽可以更高, 并能提供视频业务能力和较好的QOS——硬件简单, 无须室外电子设备, 使安装部署工作得以简化;——可以大量采用以太网技术成熟的芯片, 实现较简单, 成本低;——改进了电路的灵活指配和业务的提供和重配置能力。

IEEE 802.3ah规范的GEPON技术的规范性好, 上下行波长是1310和1490nm, 上下行速率为1.25Gb/s, 传输距离是10/20km, 分路比是16, 主要业务是数据和语声, 增加一个1550nm电视广播波长后, 成为语声、数据和电视三合一的“triple-play”宽带业务捆绑服务, 而这将是未来家庭业务的“杀手锏应用”。

EPON/GEPON的主要缺点是效率低和难以支持以太网以外的业务。前者是由于采用8B/10B的线路编码, 引入20%的带宽损失, 再加上其他开销, 可用负荷仅50%左右, 而APON和GPON都采用NRZ扰码为线路码, 没有带宽损失。再加上承载层效率、传输汇聚层效率、业务适配效率等原因, 使E-PON/GEPON总的传输效率很低, 大约仅为GPON的半。

2.4 GPON

由于三种PON的主要成本 (约70%) 都是光接口, 因而其硬件成本理应相差不多, 但是由于实现技术上的差别, 目前GEPON的难度最小, 成本最低。但就传输效率而言, 则GPON无论在扰码效率、传输汇聚层效率、承载协议效率和业务适配效率方面都是最高的, 因此其总效率最高。例如假设TDM业务占10%, 而数据业务占90%, 则GPON的总效率为94%, 而APON和GEPON分别为72%和49%。

GPON和EPON/GEPON面临的共同挑战有:怎样才能在Ethemet, /GFP上有玖承载TDM业务并能提供电信级的服务质量;其次, 由于GPON和E-PON/GEPON是点对多点的星形或树形网络, 需要通过一个1+1并经过不同路由的光网络来实现电信级的保护恢复要求, 网络成本将非常高;第三, 目前GPON和EPON/GEPON设备成本主要受限于突发光发送/接收模块以及核, 心的控制模块/芯片。这些模块要么是技术不成熟无法商用, 要么是价格昂贵还难以适应市场需要;第四, GPON和EPON/GEPON的一次性投入成本较高, 不太适合逐步投资扩容的传统电信建设模式, 最适合完全新建或改建的密集用户区域。

3 结束语

总的来看, 光纤接入网代表了宽带接入网的长远发展方向, 各种宽带光纤接入网都有其最佳使用场合和时机, 宽带点到点有源以太网光纤系统适合在低密度用户分散地区应用, 宽带点到多点无源光纤系统最适合新建或改建的密集用户区应用。我国的发展趋势将可能跨越APON、BPON和EPON阶段, 从宽带点到点以太网光纤系统和GEPON开始, 乃至较快地过渡到GPON阶段。

摘要：本文重点分析了宽带点到点有源以太网光纤系统和宽带点到多无源光纤系统的特点和应用。最后提出我国光纤接入网的发展可能跨越APON、BPON和EPON阶段, 从宽带点到点以太网光纤系统和GEPON开始, 乃至最终过渡到GPON阶段的初步设想。

关于宽带光纤接入网的发展趋势 篇6

计算机网络技术正在不断的发展中, 各行各业都在进行着计算机化乃至信息化的变革。但是尽管计算机硬件的发展速度非常惊人, CPU的运算能力和面向个人的存储介质容量已经较十几年前有了几何级数的增加, 但相对于各种应用对于信息容量和计算能力的需求来讲还是相对有限的。因此, 通过网络这一媒介, 将分散的计算机联合起来工作将成为未来的发展趋势。

2 宽带接入网络技术

宽带骨干网络采用的分组交换技术历经了X.25技术到帧中继技术的过度, 再发展到如今的IP技术、ATM技术和MPLS技术。这其中, IP技术已经成为最为成熟的宽带网络技术, 得到了最为广泛的商业应用。并且IP技术也正在逐步的进行进化, 时下正在进行IPv4向IPv6技术的过度。随着光通信技术的发展, 未来的互联网技术将逐步过度到以光互联网为基础的超宽带信息网络。从连接方式上来区分, 宽带接入网络技术分为有线宽带接入网技术和无线宽带接入网技术。而前者按铺设线路材质来分有铜线接入、光纤接入和混合光纤同轴接入这三种主要的方式。下面详细介绍宽带接入网络技术。

2.1 铜线宽带接入技术

铜线宽带接入技术中, 通常使用HDSL环路、ADSL环路或者VDSL环路, 因此也通常被叫做x DSL技术, 主要包括高比特率的用户数字环路 (HDSL) 、非对称用户数字环路 (ADSL) 和甚高比特率的用户数字环路 (VDSL) 。

HDSL环路的全称是高比特率用户数字环路, 其利用现有铜线用户线中的两对双绞线。HDSL是x DSL家族中开发比较早, 应用比较广泛的一种。这种技术的应用面向PBX网络连接、数字环路载波系统, 并主要用于Internet和专用数据网。

ADSL技术全称是非对称用户数字环路, 是目前普遍使用的一种相对成熟的技术。它可以支持512Kbps到1Mbps的上行数据传输速率和1Mbps至8Mbps的下行数据传输速率, 并且有效传输作用半径为3km至5km。ADSL技术利用FDM技术分离上行数据传输信道和下行数据传输信道, 并且利用高频段进行数据传输也使得该技术可以与原有的电话业务并存。

VDSL技术的全称是甚高比特率的用户数字环路, 是三种技术中速度上最快的技术。在当前铺设最普遍的铜质双绞线上, 从理论上可以达到1.5Mbps至2.3Mbps的上行数据传输速率和13Mbps至52Mbps的下行数据传输速率。不过VDSL技术的传输半径在百米级别, 因此适用范围没有ADSL技术广泛。

综上所述, x DSL技术具有很多的优势, 比如支持语音信号、视频信号和多格式数据的传输, 并可以承载多种Internet业务服务和传统的业务, 比如电视信号等。尽管光纤在速度和带宽上相对于铜制双绞线具有绝对的优势, 但是铜制双绞线发展时间长, 已经在全国范围内广泛的铺设, 并且价格相对低廉, 在相当一段时间内, 铜制双绞线都还要承担相当多的数据传输任务。而这些技术的应用, 也可以为光纤在末端线路铺设提供有效的技术解决方案, 成为宽带接入的过渡技术。

2.2 光纤接入技术

光纤接入网在铺设中使用光纤线缆作为数据传输的媒介, 因此在交换机中需要使用相应的OLT终端。从接入形式上来分, 有VITC、FTTB和FTTH这三种。

现在主流的FITL有两接入方式, 即综合的FITL系统和通用的FITL系统。前者利用开放的高速数字接口同数字交换机连接, 而后者需要使用局内终端设备将FITL和交换机连接起来。从适用范围上来讲, 通用FITL适用于所有交换机环境, 但额外设备的添加将导致成本的升高, 因此从这个角度讲, 综合FITL将是未来的发展趋势。

光纤性能稳定, 带宽高, 抗衰落性能好, 因此非常适用于作为数据传输媒介, 是有线宽带接入网的未来的发展趋向。不过光纤线缆价格高, 匹配光纤线缆的接收机和交换机等设备也价格不菲, 因此在前期铺设过程中成本较高, 是目前阻碍光纤接入技术普及的主要问题。

2.3 混合光纤同轴接入

混合光纤同轴接入 (HFC) 是一种将光纤和同轴线缆相结合的技术。它在服务区和干路网之间用光纤连接, 而在用户端和服务区之间使用同轴电缆连接。这样, 在传输的数据中混合了数字和模拟信号, 同时使用光信号和电信号作为载体。HFC目前是基于有线电视网络的, 由于有线电视网络铺设多年, 普及度高, 因此通过这种方式可以有效的降低成本。并且由于宽带技术的应用, 可以承载窄带、宽带和各种数字视频业务。而由于主体干路采用了光纤铺设, 仅在用户端和服务区之间使用同轴电缆, 因此在未来条件成熟时, 能够轻松的升级为光纤到户。不过仅依靠传统的有线电视网络是不能直接实现双向业务传输的, 还要对网络进行适当的改造升级, 这是该技术的一个缺点。

在未来, 光纤接入技术是“最后一公里”问题的最终解决方案。光纤的带宽高、稳定性强、耐腐蚀, 这些优点使得光纤特别适用于接入网的使用。在未来材料技术的进步必然带来光纤和配套光纤设备的降价, 届时光接入网将成为宽带接入网的最优解决方案。

3 结论

综合前文的讨论和分析, 光纤接入网是宽带接入网的未来发展的必然趋势。由于光纤和配套光纤设备成本较高, 目前还有一些过度的技术方案适用与不同的应用场景。然而随着技术的进步, 光接入网将成为宽带接入网的最优解决方案。

参考文献

宽带网络技术实践发展探索 篇7

伴随计算机科学技术、数字化技术的广泛应用与大规模发展, 令以之为核心建立的互联网络持续优化完善, 在该过程之中, 网络技术也实现了全面提升。长期的探索发展进程中, 不断涌现出了较多种类的宽带网络应用技术, 在较大程度上该类技术进一步推进了宽带应用网络的壮大与健全, 令其功能持续丰富, 应用范畴不断拓宽, 常见的技术包括主干网络技术、宽带接入技术等。

2. 主干网络技术

宽带主干网络技术涵盖千兆以太网、IP over SDH技术以及IP over ATM技术等。前者传输最高速率可达到1gbps。传输介质则由传统的绞线逐步发展为采用光纤进行高效传输, 最远距离则为二十千米。由此可见, 该技术具有组网投入费用成本较低、设备造价低廉、便于维护运行的优势特征。因此该技术适用于低利润、大带宽的综合数据传输业务, 可广泛用于小型规模城市的建设城域网领域之中。第三类技术综合了ATM与IP技术的优势特征, 原理主要在于封装IP数据包于ATM层并成为ATM元, 在信道之中基于该形式进行传输。一旦网络系统交换机进行IP数据包接收时, 可依据其IP借助某类机制处理路由地址, 并进行转发。而后, 则位于ATM网络中依据计算路由创建虚电路。后续的IP数据包则可位于该虚电路之中进行直通方式的发送传输。应用交换技术与信元传输可有效降低实际处理过程中的时延现象, 确保网络系统提供优质的传输服务。IP over SDH宽带主干技术主要应用ppp协议与链路封装IP数据包, 将其分组并依据相关规范插入PPP帧的信息段之中, 由SDH业务适配器映射封装IP数据包至同步净荷, 经过SDH段层与传输层装入净荷至SDH帧之中, 到达光层, 并最后完成在光纤介质中的传输。应用光纤实现高速传输, 通过点对点方式可科学提供由STM1至64的更高水平传输速率。

3. 宽带接入实践技术

3.1 铜线接入技术

铜线接入技术包括ADSL与VDSL技术类别, 前者主要以铜电话线作为点对点的传输介质, 实现传输目标, 属于一类数字用户非对称环路, 也就是说用户线下行与上行速率不一致。依据用户实际应用的多媒体各类业务特征, 其下行速率一般来讲较高、而上行速率水平则较低, 因而较为适合于多媒体传输信息业务的综合需求。ADSL技术为各类小型业务或家庭业务供计了标准的带宽增强方式, 其标准下行带宽较上行带宽高出许多, 前者为现有模拟拨号调制解调器的大约五十倍, 也就是说ADSL技术与网络实际建立了两重连接, 分别服务于数据与电话业务, 可连续的应用并同时打开。VDSL技术是前者技术的优化升级, 是DSL技术依据视频会议、HDTV、非对称与对称业务综合需求发展而来的先进技术, 可在双绞线介质中实现快于ADSL的数据传输速率。同时该技术具有更高水平的带宽, 可充分满足多重业务需求, 不仅与ADSL技术具有相同的服务应用支持, 同时还支持高清晰视频、高保真音频、MPEG图像及多通道视频等特色业务, 因而可以说是真正的一种全业务接入模式手段。VDSL技术特征在于具有较快的传输速率, 且具有可变自适应性, 具有较短的有效距离, 可依据相关要求进行非对称或对称传输模式的自由配制。

3.2 HFC宽带接入技术

HFC即光纤同轴技术, 可实现在不对有线电视广播造成影响的频带之中访问与接入互联网相关信息目标。该技术突出特征在于仅占用了较小部分的有线电视可用频谱, 在用户上网时便不会对其的使用电话与收看电视造成影响。当然该技术同样存在一定的缺陷, 即需进行必要的双向改造, 同时进一步对宽带进行扩展的实际能力相对有限, 且无法创建社区独立的内网平台体系。

3.3 无线宽带接入技术

无线宽带接入技术包含固定与移动无线接入技术两类, 固定无线接入技术包括本地多点业务分配与分布式多信道系统。前者具有显著的宽带特性, 利用高容量点进行多点毫米波传输, 因而可提供多元化业务种类, 例如数据、话音与图像视频业务等, 且具有高度可靠性, 因而属于一类无线光纤服务技术。后者系统无需本地有线广播或电信公司干涉, 可借助用户位于屋顶安装天线为其提供接入应用服务。无线移动技术包括无线局域网络技术、蓝牙技术、ATM网络技术等。

3.4 以太网接入技术与蓝牙技术

伴随网络技术的持续优化与进步发展, 以太网接入技术的数据传输距离进一步扩充, 并能承担传输到较远距离的网络服务, 因而可作为接入互联网方式广泛使用。同其他网络接入方式进行比较, 以太网接入技术耗费的成本投入较低, 且具有更优质的应用性能, 同时该类接入方式可便捷及时的依据各类需求实现相应的升级与扩展, 体现了其服务范畴的广泛性及应用的灵活性。蓝牙技术的发展应用较好的更新了通信传统方式, 该技术具有良好的兼容性, 应用调频方式, 不会受到不同地域国家频率的干扰影响, 并降低了投入相关设备的支出资金, 提升了无线通信传输质量及一定的优势应用性能。

4. 宽带网络服务接入技术的科学发展趋势

信息时代, 伴随各类计算机技术、网络技术、智能化、数字化技术的飞速发展, 以及应用规模的持续扩充, 宽带网络服务接入技术将继续向着高业务量的方向不断迈进。目前3G系统中广泛应用了各类多媒体业务, 其与上下行链路之中提供的话音服务业务之比逐步发展为二比一, 随着业务量的继续扩充, 这一比例还将继续扩大。为全面适应高速增长的宽带网络业务量, 其频宽也会持续增加, 同时宽带网络还应就4G应用系统技术展开深入研究, 包括开发新一轮频段并提供相应的频潜利用率, 进而全面适应未来不断增长的宽带用户业务量综合需求。逐步发展的4G蜂窝体系可为各类宽带网络移动用户至少供给每秒2兆位数据率, 同时其信息传输的成本将显著降低。虽然高数据率实践应用系统要获取高机动性具有一定难度, 然而具有一定频率的智能化系统传输对该要求的实现包含一定可行性。位于运输车辆之中专用的通信服务系统将继续向着通用特征系统逐步发展, 并可位于毫米波频段供给每妙五十至二百兆位的运行数据率。宽带网络接入技术在未来的服务应用中其覆盖的地域将越来越广泛, 并可在多重系统之间实现无缝隙的高效漫游。基于未来宽带网络系统数据率目标值将较当前系统高出约两个数量级, 因而其蜂窝半径会逐步降低, 利用与地面高度距离为二十公里的HAPS同温层平台则可实现提升地域覆盖范畴的科学目标。另外对户外接入宽带系统、户内应用WLAN技术系统与ITS系统实现良好平滑的切换, 则是宽带网络系统未来显著重要的服务应用功能。为科学实现无缝隙漫游功能, 应基于IP技术构建宽带网络并继续发展下一代网络体系。基于无线宽带系统应用发射功率与频率等有限资源, 容易产生拥塞现象, 因此未来可广泛发展QoS无线资源控制技术, 确保优质的网络系统服务, 并可实现对多重类型应用服务的科学支持, 并充分满足日益扩充用户量的多元化应用需求

5. 结语

总之, 基于宽带网络技术的应用服务特征、种类优势内涵, 我们只有持续探索宽带网络技术的优质发展渠道, 明晰其未来应用发展趋势方向, 才能真正促进宽带网络服务功能的全面发挥, 并实现网络技术的不断优化与持续发展。

参考文献

[1]尹晓霞..G.657光纤在宽带接入应用中的机遇和瓶颈[J].光纤与电缆及其应用技术, 2008 (5) .