一、寬帶接入網目前發展狀況
近兩年我國寬帶接入網的發展十分迅速,據統計,我國成為僅次于美國的第二大寬帶接入市場,其中主導技術是ADSL,大約占70%,其次是以太網技術,還有少量寬帶無線接入和電纜調制解調器接入,對于FTTH技術還處在跟蹤階段。事實上,從電信發展歷史看,當網絡用戶數達到一定規模,各種應用會自然產生,這也是所謂的邁特卡夫定律的威力所在。歷史上沒有一種技術生來就帶著一大堆應用的,無論是移動通信還是互聯網,其短信、瀏覽、網上聊天等關鍵應用都是在用戶規模發展到一定程度后自然產生的,而不是事先刻意設計策劃出來的。
二、寬帶接入網的優勢
今后光纖在長途網、城域網乃至接入網主干段的大量應用發展趨勢如何,將取決于多種因素,包括市場需求、競爭需要、應用刺激、技術進步,成本下降和配套系統開發等等。我國08年舉辦奧運會和10年舉辦世界博覽會這兩事件在一定程度上推進寬帶光纖接入網的發展。
下面將主要從系統技術的角度來分析幾種寬帶光纖接入技術的特征、問題和發展趨勢。當然,除了系統技術外,影響其應用的因素很多,主要是業務、應用及管制政策。此外,各種配套元器件技術和敷設安裝測試技術也十分關鍵。目前低成本光源已有望實現,850nm的VCSEL僅數美元,1310nm的VOSEL已有突破,速率達tOGb/s。PLC混合集成技術,高密度低成本光纜及相關技術,對彎曲不敏感的室內用光纖,低成本無源器件,安裝技術,自動光操作測試系統等也都是影響光接入網推廣應用的關鍵因素,需要有妥善的解決方案。
傳統以太網屬于用戶駐地網(CPN),然而其應用卻在向包括接入網在內的其它公用網領域擴展。歷史上,對于企事業用戶應用環境,以太網技術一直是最流行的方法,目前已成為僅次于供電插口的第二大住宅和辦公室公用設旌接口。采用以太網作為企事業用戶接人手段的主要原因是已有巨大的網絡基礎和長期的經驗知識、目前所有流行的操作系統和應用也都是與以太網兼容的、性價比好、可擴展性、容易安裝開通以及高可靠性等。
對于公用網住宅用戶應用環境,點到點有源以太網系統采用有源業務集中點來替代無源點到多點系統的無源器件,使傳輸距離可以擴展到120公里之遠。主要優點是專用接入,帶寬有保證。每用戶可以獨享100Mh/s乃至1dbs;局端設備簡單便宜;傳輸距離長,服務區域大;成本隨用戶數的實際增長而線性增加,無需規劃,投資風險低,因而在低密度用戶分散地區成本較低。缺點是兩端設備和光纖設施專用用戶不能共享局端設備和光纖,當需求快速增長且用戶很密集時,光纖和兩端設備數量及其成本以及空間需求也隨之迅速增加,因而不太適合高密集用戶區域。影響選擇以太網技術的另一個因素是傳統視頻業務的提供方式,例如美國地方貝爾公司都承諾提供傳統模擬RF視頻節目,而以太網和模擬視頻節目的混合是很困難的。這方面PON技術就比較容易。
由于計費、質量、管理、安全等多種因素,以太網作為公用網接入方式尚需進一步改進。主要是以太網技術的固有機制不提供端到端的包延時、包丟失率、帶寬控制,難以支持實時業務的服務質量,缺乏安全機制保證等。
從提供的業務看,CPON不僅可以提供10/100Mh/s。1Ch/s的業務,而且可以提供VLAN業務和語音業務,事實上可以適應任何現有業務和未來新業務的適配要求。總的看CPON不是制造商驅動的技術標準,而是一種運營商驅動的標準,因此具有更周到的運營利益考慮,速率更高,可達2.4Cb/s;具有通用的映射格式,可適應任何新老業務;具有豐富的OAMP功能;對各種業務均有很高的傳輸效率,即便對于TDM業務也能靈活高效低開銷傳送。可以幫助運營商完成從傳統TDM語音電路向全IP網絡的平滑過渡,其缺點是依然保留有復雜的ATM層功能,成本偏高。
三、接入網的選擇
接入網市場是多種新舊技術共存競爭,多種傳輸手段共存競爭,多種傳輸體制共存競爭的領域,其中還受到政策和法規的影響。采用何種類型的接入網應該根據具體情況而定。
1、就通信網絡而言,他已經積累了幾十年,具備了龐大的雙絞線網絡,采用ADSL技術將是較好的選擇。ADSL已經是成熟的技術,在北美地區已經得到廣泛的應用,正在提供著良好的服務。
2、就有線電視系統而言,主要靠電纜接入用戶。有線電視在我國雖然起步較晚,然而發展迅速,目前我國已經有8000萬有線電視用戶,高達lG的帶寬是電纜系統最大的優勢。基于光纖一銅纜構架上的HFC網絡將是有線電視接入網的最佳選擇。然而要提供交互式數據通信,HFC網絡就面臨著雙向改造。國內密集的居住人群以及電纜老化等問題使回傳系統產生棘手的漏斗噪聲問題,使雙向改造不易進行,用戶群只能限于較小的范圍內。人們已經想了各種方法來解決這些問題。
3、無線接入網將在低密度的分散小用戶群領域、急需電話用戶線的地區以及有地理障礙的地區占有日益重要的地位。對于正在建設固定有線接入網的地區,無線接入可作為過渡手段迅速提供新用戶線,一旦有線接入網建成后,無線接入系統可以移往別處使用。農村網環境下則無線一點多址技術具有經濟性和靈活性。
接入網的共同趨勢都是逐漸將光纖化推向用戶。FTTC將逐漸向FTTH方向發展,而HFC將逐漸從較大的節點向較小的節點發展,然后逐漸將光纖推進至分支點(FTIT)甚至實現FTTH。光纖到戶后,就消除了FTTC中的金屬引入線和HFC中的同軸電纜,避免了金屬腐蝕等問題,接入網的瓶頸也隨之消失。然而光纖到戶將是一個漫長的過程,需要投入大量的資金和人力。因此多采用混合接入模式,例如HFC是一種混合模式,將FTTC與VDSL技術相結合提供了光纖敷設成本、電子設備成本和提供的帶寬能力方面的最佳平衡,也是一種比較現實理想的寬帶混合接入方案。
總的來看,光纖接入網代表了寬帶接入網的長遠發展方向,各種寬帶光纖接入網都有其最佳使用場合和時機,寬帶點到點有源以太網光纖系統適合在低密度用戶分散地區應用,寬帶點到多點無源光纖系統最適合新建或改建的密集用戶區應用。我國的發展趨勢為跨越APON、BPON和EPON階段,從寬帶點到點以太網光纖系統和CEPON開始,乃至較快地過渡到CPON階段。們的生活也將因之而改變。
(作者單位:153037黑龍江省伊春市湯旺河區政府辦公室)