石 茜

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寬帶接入技術(shù)的發(fā)展歷程

石 茜

中移鐵通有限公司沈陽(yáng)分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110014

通信技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，而寬帶業(yè)務(wù)作為通信領(lǐng)域的主打業(yè)務(wù)，其技術(shù)發(fā)展歷程也是飛速的。人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)逐步加強(qiáng)，信息化席卷全球，網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和每個(gè)人都息息相關(guān)。這種改變不僅體現(xiàn)在人們的思維方式上，更體現(xiàn)在寬帶接入技術(shù)的發(fā)展變化和更新進(jìn)步上。信息化、網(wǎng)絡(luò)化影響了每個(gè)企業(yè)、每個(gè)用戶(hù)。對(duì)寬帶技術(shù)從電話(huà)撥號(hào)接入、ADSL接入、PON技術(shù)、FTTH技術(shù)循序漸進(jìn)的發(fā)展歷程進(jìn)行了回顧和對(duì)比。

電話(huà)撥號(hào)；MODEM；ADSL技術(shù)；PON技術(shù)；FTTH技術(shù)

引言

通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是依靠接入技術(shù)來(lái)構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)的。從接入方式來(lái)劃分，可以劃分為窄帶技術(shù)的接入和寬帶技術(shù)的接入。從用戶(hù)的入網(wǎng)角度來(lái)劃分，又可以分為有線接入技術(shù)和無(wú)線接入技術(shù)。本文探討的方向主要是有線寬帶接入的歷史演變過(guò)程，20世紀(jì)90年代的電話(huà)撥號(hào)上網(wǎng)、ADSL接入技術(shù)以及目前采用的PON接入技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍。

1 電話(huà)撥號(hào)接入方式

最初的上網(wǎng)方式起源于1995年。當(dāng)時(shí)普遍采用的是撥號(hào)連接的方式。用戶(hù)需要撥打?qū)Ｓ玫目头?hào)碼來(lái)建立網(wǎng)絡(luò)連接。用戶(hù)側(cè)的電腦依靠電話(huà)線連接到調(diào)制解調(diào)器上，寬帶連接和固定電話(huà)撥號(hào)均占用一條電話(huà)線，存在上網(wǎng)撥號(hào)和電話(huà)撥號(hào)互相干擾不能同時(shí)進(jìn)行的問(wèn)題。此外，撥號(hào)連接的建立耗時(shí)較長(zhǎng)，并且穩(wěn)定性較差，上網(wǎng)的費(fèi)用也比較貴，用戶(hù)反映效果不理想?？傮w來(lái)看，電話(huà)撥號(hào)接入方式的缺點(diǎn)是上網(wǎng)速度慢、穩(wěn)定性差、MOMED噪聲大、上網(wǎng)費(fèi)用高、普及率低。

2 ADSL接入方式

自2000年開(kāi)始，隨著寬帶用戶(hù)的不斷增加，以及各大中型企事業(yè)單位和普通個(gè)人用戶(hù)對(duì)寬帶上網(wǎng)質(zhì)量和上網(wǎng)速度提升的迫切需要，寬帶接入方式引入了新的技術(shù)——ADSL接入方式。ADSL是通過(guò)一組不對(duì)稱(chēng)用戶(hù)數(shù)字線路來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶連接的。它充分利用了銅線的資源，以銅芯雙絞線作為傳輸介子進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，因此ADSL技術(shù)又稱(chēng)為非對(duì)稱(chēng)用戶(hù)數(shù)據(jù)線路接入技術(shù)。它的不對(duì)稱(chēng)性體現(xiàn)為上行速率最高為640?kbps，下行速率最高為8 Mbps。它可以將高速率的視頻、音頻以及數(shù)據(jù)信息借助一對(duì)普通的雙絞銅線進(jìn)行有效的傳輸，使上網(wǎng)企業(yè)和個(gè)人用戶(hù)以較小的經(jīng)濟(jì)成本實(shí)現(xiàn)快速上網(wǎng)的良好體驗(yàn)效果。因此，ADSL技術(shù)廣泛應(yīng)用于視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)影片播放、辦公文件傳送、多媒體通信、internet網(wǎng)頁(yè)的快速訪問(wèn)等多種業(yè)務(wù)范圍。

如圖1所示，ADSL用戶(hù)側(cè)的接入設(shè)備比較簡(jiǎn)單，采用一個(gè)分線盒就完全能夠?qū)崿F(xiàn)，其原理是利用分線盒將信號(hào)和低頻信號(hào)分離開(kāi)來(lái)，其中低頻段用來(lái)傳送用戶(hù)的電話(huà)信號(hào)，高頻段用來(lái)傳送用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)。ADSL技術(shù)充分利用了原有的電話(huà)銅線，無(wú)須重復(fù)投資，在一對(duì)銅線上分別傳送數(shù)據(jù)信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)，并且數(shù)字信號(hào)的傳送不經(jīng)過(guò)電話(huà)交換機(jī)設(shè)備，大大減輕了電話(huà)交換機(jī)的負(fù)載，同時(shí)也不用向普通撥號(hào)上網(wǎng)那樣永遠(yuǎn)處于撥號(hào)在線狀態(tài)，因此也不會(huì)出現(xiàn)掉線情況。通過(guò)局域網(wǎng)方式可以輕輕松松地實(shí)現(xiàn)多人、多企業(yè)、多小區(qū)的同時(shí)上網(wǎng)，而且不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象，能夠保持較高的上網(wǎng)速度。

圖1 ADSL的接入設(shè)備示意圖

ASDL 的用戶(hù)群較為廣泛，具有很大的市場(chǎng)發(fā)展空間包括政府機(jī)關(guān)、金融證券、智能大廈、賓館酒店、學(xué)校、醫(yī)院等。依據(jù)ADSL 用戶(hù)特點(diǎn)的不同，可以采用不同的接入方式。

（1）專(zhuān)線入網(wǎng)方式：特點(diǎn)是用戶(hù)可以擁有固定的靜態(tài)IP地址，上網(wǎng)時(shí)無(wú)須進(jìn)行其他連接，主要適用于政府機(jī)關(guān)用戶(hù)、企事業(yè)用戶(hù)、學(xué)校醫(yī)院、金融證券以及高端智能大廈用戶(hù)。

（2）虛擬撥號(hào)接入方式[1]：和普通56K MODEM撥號(hào)一樣，需要進(jìn)行賬號(hào)驗(yàn)證以及IP地址分配等過(guò)程。但并不是真正地需要用戶(hù)去撥號(hào)，而是需要用戶(hù)輸入相應(yīng)的寬帶賬號(hào)和用戶(hù)密碼來(lái)進(jìn)行用戶(hù)的身份驗(yàn)證以此來(lái)獲得一個(gè)動(dòng)態(tài)的IP地址，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，適用于普通用戶(hù)和小型企業(yè)及散戶(hù)。虛擬撥號(hào)接入方式的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低、私密性強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高、適用范圍廣。

（1）ADSL的優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，可以利用既有線路，無(wú)須重復(fù)投資，維護(hù)方便、安裝簡(jiǎn)單，獨(dú)享帶寬，實(shí)現(xiàn)了通話(huà)和上網(wǎng)同步進(jìn)行，上網(wǎng)費(fèi)用低廉，推廣性極廣，用戶(hù)信息傳遞快速可靠安全。

（2）ADSL的缺點(diǎn)：傳輸質(zhì)量受銅線距離長(zhǎng)短影響較大，傳輸能力受通信繁忙程度影響，數(shù)據(jù)傳輸率相對(duì)其他寬帶接入技術(shù)較慢。

3 光纖接入方式

光纖接入實(shí)際上不是一種技術(shù)，準(zhǔn)確地說(shuō)它是把光纖應(yīng)用于接入層網(wǎng)絡(luò)，是一種使光纖靠近用戶(hù)的接入組網(wǎng)方式。它作為新一代的寬帶接入解決方案被廣泛應(yīng)用，取代了原有的ADSL接入方式。它的寬帶寬、高速率、全業(yè)務(wù)為用戶(hù)提供了更加完善的寬帶接入解決方案。

3.1 光纖接入的幾種方式

（1）FTTH——光纖到戶(hù)：全程通過(guò)光纖接入每個(gè)用戶(hù)的家中或個(gè)人商鋪內(nèi)。

（2）FTTB——光纖到樓：將光纖接至一棟樓或者幾棟樓，將ONU放置在大樓的地下配線箱處，再通過(guò)LAN或者DSLAM接入到用戶(hù)端。這種方式可以覆蓋數(shù)百戶(hù)用戶(hù)，具有很高的傳輸速率。用戶(hù)上網(wǎng)速率最高可以達(dá)到10Mbps。

（3）FTTC——光纖到路邊：將ONU放置在路邊機(jī)箱，再通過(guò)DSLAM利用銅纜接入用戶(hù)側(cè)。

（4）FTTN——光纖到接入點(diǎn)：將光纖連接至交接箱。

3.2 PON技術(shù)的特點(diǎn)

PON是無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，它由光線路終端OLT、光分路器/合路器和光網(wǎng)絡(luò)單元ONU幾部分組成[2]。它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是樹(shù)狀的結(jié)構(gòu)，放置在中心局的OLT其作用是分配和控制信道連接的建立，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)起到實(shí)時(shí)監(jiān)控、維護(hù)和管理的作用。ONU是放置在用戶(hù)端的設(shè)備。OLT和ONU通過(guò)光分路器進(jìn)行連接。

PON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)作為一種純介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，最主要的特點(diǎn)是去掉了有源設(shè)備，因?yàn)闊o(wú)源從而有效地避免了電磁干擾和雷電干擾，使供電系統(tǒng)的配置得以簡(jiǎn)化，網(wǎng)管系統(tǒng)的操作更加簡(jiǎn)單便捷，大大降低了網(wǎng)管操作的復(fù)雜性，也降低了運(yùn)營(yíng)維護(hù)的成本，還降低了通信線路和外部設(shè)備的故障率。

3.3 PON技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

圖2所示為采用PON技術(shù)進(jìn)行寬帶接入的實(shí)際示意圖，直觀地展示了寬帶接入的用戶(hù)群體和連接方式。

3.3.1 PON技術(shù)在高端小區(qū)接入中的實(shí)際應(yīng)用

針對(duì)高端居民小區(qū)大多采用FTTH的接入方式，即通過(guò)OLT—光分路器—ONU連接至用戶(hù)端，全程采用光纖進(jìn)行連接，是一種最靠近用戶(hù)的接入方式[3]。這種接入方式不僅大大提高了寬帶帶寬，而且網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式、傳輸波長(zhǎng)、傳輸速率以及協(xié)議的透明性，也降低了對(duì)供電系統(tǒng)的要求和對(duì)環(huán)境情況的限制，同時(shí)簡(jiǎn)化了安裝和維護(hù)的步驟，降低了安裝和維護(hù)的成本。

FTTH接入方式的優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性強(qiáng)、傳輸距離長(zhǎng)、傳輸帶寬比較寬，可以支持多種協(xié)議。

3.3.2 PON技術(shù)在視頻監(jiān)控中的實(shí)際應(yīng)用

21世紀(jì)是信息社會(huì)的年代。作為一種現(xiàn)代化的管理手段，視頻監(jiān)控?zé)o處不在，廣泛應(yīng)用于賓館、學(xué)校、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、住宅小區(qū)、各個(gè)公共場(chǎng)所以及每一條街路小巷。視頻監(jiān)控可以涵蓋海量接入點(diǎn)的接入以及滿(mǎn)足高質(zhì)量、寬帶寬、高清晰度的要求。

采用PON接入視頻監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)：工程成本大大降低，維護(hù)簡(jiǎn)單快捷，接入帶寬得到有效保障。

3.3.3 PON技術(shù)在普通住宅小區(qū)的實(shí)際應(yīng)用

針對(duì)普通居民住宅小區(qū)目前采用FTTB的接入方式，F(xiàn)TTB 是FTTX+LAN的一種網(wǎng)絡(luò)連接模式，主要是將光信號(hào)接入辦公大樓或者公寓大廈的總配線箱內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)光纖信號(hào)的接入，而在辦公室大樓或公寓大廈的內(nèi)部，則仍然利用同軸電纜、雙絞線或光纖實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分撥輸入，以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的應(yīng)用。我們稱(chēng)為FTTX+LAN的寬帶接入網(wǎng)（簡(jiǎn)稱(chēng)FTTB）。這是一種最合理、最實(shí)用、最經(jīng)濟(jì)、最有效的寬帶接入方法。

采用FTTB接入的優(yōu)點(diǎn)：上網(wǎng)速度快、上下行速率得到保障、用戶(hù)上網(wǎng)容量大、用戶(hù)獨(dú)享帶寬、應(yīng)用范圍廣、性?xún)r(jià)比高、費(fèi)用低廉。

4 總結(jié)

圖2 PON技術(shù)接入方式示意圖

本文主要對(duì)通信有線寬帶的發(fā)展歷程進(jìn)行了總結(jié)和回顧。有線寬帶技術(shù)經(jīng)歷發(fā)展初期的語(yǔ)音撥號(hào)接入方式、ADSL接入方式以及目前廣泛采用的PON接入方式。文中采用圖表的方式詳細(xì)列舉了幾種接入方式的接入模式、適用范圍以及技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)。未來(lái)的寬帶技術(shù)還將向著帶寬更寬、速度更快、費(fèi)用更低的方向發(fā)展。人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)要求的提升，將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)快速發(fā)展，更先進(jìn)、更便捷的無(wú)線移動(dòng)寬帶接入終將會(huì)完全取代有線寬帶。人們將自由翱翔在無(wú)線寬帶的網(wǎng)絡(luò)中。

[1]黃河振. ADSL技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及前景[J]. 數(shù)據(jù)通信，1999（1）：54-56.

[2]王鑫. POG技術(shù)在光纖接入網(wǎng)中的應(yīng)用分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（29）：79.

[3]鄭劍鋒. 淺論FTTH技術(shù)的應(yīng)用前景[J]. 中國(guó)電子商務(wù)，2013（22）：76.

The Development of Broadband Access Technology

Shi Qian

China Mobile Tietong Shenyang Branch Co., Ltd., Liaoning Shenyang 110014

The development of communication technology is changing with each passing day, and broadband business is the main business in the field of communication, and its technological development process is also rapidly. People’s reliance on the network has gradually strengthened, informatization has swept the world, and network evolution is closely related to everyone. This change is not only reflected in people’s way of thinking, but also in the development and changes of broadband access technology. Informatization and networking have a impact on every enterprise and every user. The development process of broadband technology from telephone dial-up access, ADSL access, PON technology, and FTTH technology is reviewed and compared.

dialing; MODEM; ADSL technology; PON technology; FTTH technology

TN915.6

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