武汉邮电科学研究院 杨邦湘
随着21世纪的来临,人类已开始步入信息时代。社会经济和科学技术的进步,对电信业务也提出了更高的要求。电信业务正逐渐从以传统的电话为主的窄带业务向集语音、高速数据和可变视频为一体的多媒体宽带业务发展。一些电信发达国家相继进行了宽带接入网试验,并逐渐进入商用。优化网络结构,提高网络的可靠性,建设数字化、宽带化、综合化的光纤接入网也是当前我国电信网发展的重要任务。
现在所谓的宽带接入网,除了能提供传统的窄带业务(如话音和低速数据)外,还要求提供高速宽带业务,如计算机网和因特网所需的高速数据、多媒体、VOD、远程医疗诊断、远程教学、居家办公、家庭银行以及交互式图像传输和高清晰度电视等。宽带接入网是21世纪电信建设的重点之一。
宽带接入的基本技术
实现交互式宽带接入有各种解决方案,如基于铜线的xDSL、基于同轴电缆的HFC、基于光纤的FTTx、无线接入以及各种混合接入方案等。
铜线双绞线的宽带接入方案主要有HDSL、ADSL和VDSL。HDSL通过2对(或3对)双绞线传输E1或T1速率的信号,距离可达4~5km。ADSL可在一对双绞线上提供下行2~8Mbit/s、上行640Kbit/s信号传输,最大距离可达4km。VDSL在一对双绞线上传输下行速率可达55Mbit/s、上行速率达数Mbit/s,根据速率不同,2~3接入距离在0.3~1.5km之间。在宽带业务发展的初期和中期,为充分利用已有的铜线资源,满足部分用户宽带业务的需要,减少投资,这些铜线双绞线接入技术仍然起着相当重要的作用。特别是低速率ADSL(如G.lite),结构简单,安装容易,价格较低,可满足近期大多数用户电话和数据通信的需要。
HFC是以已有的CATV系统为基础的,可以传输模拟图像、数字图像、数据和电话,成本较低,适合于已有同轴电缆网的CATV公司的改造升级。但HFC的树形结构使得它的可靠性、噪声以及回传信道拥挤等问题难于解决。另外,HFC以模拟传输为基础,与数字化方向不太合拍,寿命有限。因此,电信部门对是否将HFC用于电话通信犹豫不决。但是CATV公司对HFC进一步改进,采用小节点HFC和电缆调制解调器等技术,使得HFC在宽带接入的初期仍然有一些独特的优点,很可能占据一定市场。特别是有些电信公司和CATV公司联合后,HFC仍有生命力。
宽带无线接入技术主要还有LMDS和卫星通信技术。这些还正在研究和改进之中。
光纤接入网是最能适应未来发展的解决方案,特别是ATM无源光网络(ATM-PON)已被是当前综合宽带接入的一种经济有效的方式。根据光纤深入用户的程度,可分为FTTC、FTTB和FTTH等。FTTH是接入网的发展目标,但由于成本、用户需求和市场等方面的原因,FTTH仍然是一个长期的任务。目前主要是实现FTTC,而从ONU到用户仍利用已有的铜线双绞线,采用xDSL传送所需信号。根据业务的发展,光纤逐渐向家庭延伸,从窄带业务逐渐向宽带业务升级。WDM-PON和超级PON可以适应将来更进一步发展的需要。
国外宽带接入网的发展
早在80年代,国外发达国家就开始了光纤接入网的研究和试验。其主攻方向是满足当前业务的需要,降低成本,并能平稳过渡、逐步升级,向宽带业务发展。各国都根据自己的条件,研制合适的接入网设备,建设接入网。世界各大电信公司都根据市场前景和自身的实际情况,分别提出了宽带接入网发展计划。
从表1可看出,除了日本NTT公司以外,其他公司都不是一步到位实现FTTH。除了已有较完善的同轴电缆网的公司(如意大利电信和荷兰PTT)外,其他电信公司也不大力发展HFC。一般来说,各电信公司都是首先实现光纤到远端模块或远端节点(FTTEx),利用ADSL满足部分宽带用户的需要;然后再发展光纤到交接箱(FTTCab,服务500个左右用户)或光纤到路边(FTTC,服务数十个用户),采用ATM-PON将光纤敷设到用户的附近,再利用已有铜线双绞线,VDSL或ADSL技术将宽带业务送到各用户;在此基础上,再逐步发展FTTH。虽然日本提出一步实现FTTH,但实施起来还有一定难度。
我国接入网现状
我国在建设和完善干线网的同时,接入网的改造和建设已经开始,各地都进行了接入网试验,在试验的基础上制定接入网发展规划,逐步发展光纤接入。1997年中国电信在全国范围内进行了接入网试验,选出了一批接入网设备进网试用,促进了我国接入网的发展。
我国大城市和东部发达地区已不能满足于普通电话业务,因特网和多媒体通信的发展促进了宽带业务的需求,广东、上海、北京等地都开始了宽带接入网试验。广东省于1995年4月就建成了一个B-ISDN示范网,1996年又建成视聆通,1997年已覆盖全省100个市县,1998年广州、深圳、东莞、珠海、汕头、佛山、中山、江门、南海和顺德的视聆通节点实现了宽带化,并推出了商用视聆通宽带业务。广东的宽带接入网的建设以大中城市为主,采用FTTC/FTTB方式,并充分利用已有铜线资源,以ADSL为主要接入手段,满足当前用户的宽带需求,1998年可以服务于6000个用户,1999年计划发展到23000个用户。上海市已将大量光纤敷设到路边,并引进IBM公司的ATM技术和设备,建设上海ATM宽带交换试验网。北京市在西部9个高等院校的光缆环路中进行了ATM交换、多媒体教学、远程医疗等试验,计划在北京地区新建100个用户光缆环,覆盖北京大部分地区,为宽带接入网的发展奠定坚实的基础。此外,福建、江苏、河北等省市也在大力发展光纤接入网,为宽带接入网作准备。
接入网的改造和建设是一个长期任务,不可能一蹴而就。特别是我国要建成宽带光纤接入网更是一个长期的过程,要在试点的基础上逐步铺开。要根据当地的实际情况、业务需求,区分城市和农村、东部和西部,按步骤、分阶段发展宽带接入网。要宣传宽带接入网,培育市场的需求,尽早产生经济效益。同时,要根据市场发展和竞争形势适度超前,加快光纤接入网的建设。
----《通信世界》
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