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分公司，遼寧 沈陽 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。對(duì)寬帶技術(shù)從電話撥號(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)來構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)的。從接入方式來劃分，可以劃分為窄帶技術(shù)的接入和寬帶技術(shù)的接入。從用戶的入網(wǎng)角度來劃分，又可以分為有線接入技術(shù)和無線接入技術(shù)。本文探討的方向主要是有線寬帶接入的歷史演變過程，20世紀(jì)90年代的電話撥號(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。用戶需要撥打?qū)Ｓ玫目头?hào)碼來建立網(wǎng)絡(luò)連接。用戶側(cè)的電腦依靠電話線連接到調(diào)制解調(diào)器上，寬帶連接和固定電話撥號(hào)均占用一條電話線，存在上網(wǎng)撥號(hào)和電話撥號(hào)互相干擾不能同時(shí)進(jìn)行的問題。此外，撥號(hào)連接的建立耗時(shí)較長，并且穩(wěn)定性較差，上網(wǎng)的費(fèi)用也比較貴，用戶反映效果不理想。總體來看，電話撥號(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年開始，隨著寬帶用戶的不斷增加，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是通過一組不對(duì)稱用戶數(shù)字線路來實(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)又稱為非對(duì)稱用戶數(shù)據(jù)線路接入技術(shù)。它的不對(duì)稱性體現(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)頁的快速訪問等多種業(yè)務(wù)范圍。

如圖1所示，ADSL用戶側(cè)的接入設(shè)備比較簡單，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)分離開來，其中低頻段用來傳送用戶的電話信號(hào)，高頻段用來傳送用戶的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號(hào)。ADSL技術(shù)充分利用了原有的電話銅線，無須重復(fù)投資，在一對(duì)銅線上分別傳送數(shù)據(jù)信號(hào)和語音信號(hào)，并且數(shù)字信號(hào)的傳送不經(jīng)過電話交換機(jī)設(shè)備，大大減輕了電話交換機(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 的用戶群較為廣泛，具有很大的市場發(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 用戶特點(diǎn)的不同，可以采用不同的接入方式。

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

（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地址分配等過程。但并不是真正地需要用戶去撥號(hào)，而是需要用戶輸入相應(yīng)的寬帶賬號(hào)和用戶密碼來進(jìn)行用戶的身份驗(yàn)證以此來獲得一個(gè)動(dòng)態(tài)的IP地址，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，適用于普通用戶和小型企業(yè)及散戶。虛擬撥號(hào)接入方式的優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低、私密性強(qiáng)、性價(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，無須重復(fù)投資，維護(hù)方便、安裝簡單，獨(dú)享帶寬，實(shí)現(xiàn)了通話和上網(wǎng)同步進(jìn)行，上網(wǎng)費(fèi)用低廉，推廣性極廣，用戶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：全程通過光纖接入每個(gè)用戶的家中或個(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LAN或者DSLAM接入到用戶端。這種方式可以覆蓋數(shù)百戶用戶，具有很高的傳輸速率。用戶上網(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DSLAM利用銅纜接入用戶側(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是放置在用戶端的設(shè)備。OLT和ONU通過光分路器進(jìn)行連接。

PON無源光網(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)的配置得以簡化，網(wǎng)管系統(tǒng)的操作更加簡單便捷，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OLT—光分路器—ONU連接至用戶端，全程采用光纖進(jìn)行連接，是一種最靠近用戶的接入方式[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、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、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、車站、碼頭、住宅小區(qū)、各個(gè)公共場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。我們稱為FTTX+LAN的寬帶接入網(wǎng)（簡稱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、用戶上網(wǎng)容量大、用戶獨(dú)享帶寬、應(yīng)用范圍廣、性價(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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