寬帶接入技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

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1、寬帶接入技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用1.引言隨著Internet的迅猛發(fā)展，人們對(duì)遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會(huì)議等多媒體應(yīng)用的需求大幅度增加，電子商務(wù)更是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的典型熱點(diǎn)。同時(shí)，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬及速率也提出了更高的要求，促使網(wǎng)絡(luò)由低速向高速、由共享到交換、由窄帶向?qū)拵Х较蜓杆侔l(fā)展。目前對(duì)于主干網(wǎng)來講，各種寬帶組網(wǎng)技術(shù)日益成熟和完善，波分復(fù)用系統(tǒng)的帶寬已達(dá)400Gbit/s，IPoverATM、IPoverSDH、IPoverWDM（DWDM）等技術(shù)已經(jīng)開始投入使用，并提出了建立全優(yōu)化光學(xué)主干網(wǎng)絡(luò)，可以說網(wǎng)絡(luò)的主干已經(jīng)為承載各種寬帶業(yè)務(wù)作好了準(zhǔn)備。但是位于通信網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的接入網(wǎng)發(fā)展相對(duì)滯后，

2、接入網(wǎng)技術(shù)成為制約通信發(fā)展的瓶頸。為了給廣大用戶提供端到瑞的寬帶連接，保證寬帶業(yè)務(wù)的開展，接入網(wǎng)的寬帶化、數(shù)字化是前提和基礎(chǔ)，同時(shí)也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的一大熱點(diǎn)和高利潤增長(zhǎng)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)接入方式的結(jié)構(gòu),統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù),其發(fā)生在連接網(wǎng)絡(luò)與用戶的最后一段路程,網(wǎng)絡(luò)的接入部分是目前最有希望大幅提高網(wǎng)絡(luò)性能的環(huán)節(jié)。對(duì)本地環(huán)路網(wǎng)來說這是一個(gè)瓶頸，全球擁有上億條用戶接入線，因其功能有限阻礙著網(wǎng)絡(luò)用戶業(yè)務(wù)的發(fā)展，而與用戶線路另一端的高性能設(shè)備形成了鮮明的反差。隨著電子技術(shù)和光電技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字電子系統(tǒng)（從個(gè)人計(jì)算機(jī)到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或路由器）以及信息傳輸設(shè)備性能都在快速穩(wěn)步的增長(zhǎng)，為解決這一環(huán)路瓶提供

3、了廣闊的發(fā)展前景。由于在本地環(huán)路銅線上傳輸?shù)娜匀皇悄M信號(hào)，人們?nèi)匀皇褂弥M窄的無線電頻道穿越擁擠的無線電頻譜。目前如何大規(guī)模拓寬網(wǎng)絡(luò)接入的瓶頸為全球現(xiàn)有的10.5億條接入線提供超寬頻帶,已是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的焦點(diǎn),瓶頸是相對(duì)的,一對(duì)金屬線可以提供支持雙向交談的足夠容量,但傳統(tǒng)的銅線所能提供的帶寬,對(duì)高性能的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)來說的確有些勉為其難,數(shù)據(jù)用戶不僅希望與對(duì)方交談,而希望通過視頻會(huì)議系統(tǒng)看到對(duì)方的虛擬影象,所以對(duì)傳統(tǒng)的接入技術(shù)(接入方式、接入布線)提出高性能的要求，以突破網(wǎng)絡(luò)接入環(huán)節(jié)的瓶頸。以增加網(wǎng)絡(luò)最后一段路程中的帶寬，在大范圍達(dá)到并滿足用戶在家庭或小型辦公室的通信要求

4、的基本前提。而局部環(huán)路的瓶頸是由今天提供的較低比特率造成的，事實(shí)上，除了本地環(huán)路的帶寬限制外，當(dāng)前的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已足以保證提供運(yùn)動(dòng)圖像和其它高帶寬服務(wù)。目前正廣泛興起的寬帶網(wǎng)接入相對(duì)于傳統(tǒng)的窄帶接入而言顯示了其不可比擬的優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)勁的生命力。為了適應(yīng)新的形式和需要，出現(xiàn)了多種寬帶接入網(wǎng)技術(shù)。包括銅線接入技術(shù)、光纖接入技術(shù)、混合光纖同軸（HFC）接入技術(shù)等多種有線接入技術(shù)以及無線接入技術(shù)等。然而，各種各樣的寬帶接入方式都有其自身的長(zhǎng)短、優(yōu)劣，不同需要的用戶應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際情況做出合理的選擇。2.銅線接入技術(shù)傳統(tǒng)銅線接入技術(shù)，即借助電話線路，通過調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)實(shí)現(xiàn)用戶接入的方式，速率

5、已達(dá)56kbit／s（通信一方應(yīng)為數(shù)字線路接入），但這種速率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的需求。雖然銅線的傳輸帶寬有限，但由于電話網(wǎng)非常普及，電話線占居著全世界用戶線的90％以上，如何充分利用這部分寶貴資源，采用各種先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)，提高銅線的傳輸速率，是中、近期接入網(wǎng)寬帶化的重要任務(wù)，目前，以電話線為傳輸介質(zhì)的寬帶接入技術(shù)主要有以下幾種。xDSL是DSL(DigitalSubscriberLine)的統(tǒng)稱，意即數(shù)字用戶線路，是以銅電話線為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)。盡管xDSL可以包括HDSL（高速數(shù)字用戶線）、SDSL（對(duì)稱數(shù)字用戶線）、ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶線）、V

6、DSL（甚高比特率數(shù)字用戶線）,但是目前市面上主要流行的還是ADSL（非對(duì)稱數(shù)字用戶線路）和VDSL（甚高速數(shù)字用戶線）。VDSL以其52Mbps的理論速度相對(duì)于于ADSL1.5Mbps的理論速度而言，具有絕對(duì)的性能優(yōu)勢(shì)，但是其高昂的價(jià)格也讓用戶望而卻步。它適合于單位用戶召開電視電話會(huì)議等。DSL實(shí)質(zhì)是一系列的超級(jí)Modem，他們的傳輸速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的模擬Modem，甚至能夠提供比普通模擬Modem快300倍的兆級(jí)傳輸速率。由于DSL使用普通的電話線（不象其他的高速傳輸技術(shù)，如CableModem），所以DSL技術(shù)被認(rèn)為是解決“最后一英里”問題的最佳選擇之一。其最大的優(yōu)勢(shì)在于

7、利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為用戶提供更高的傳輸速度。用戶在兩個(gè)方向并非需要同等的帶寬,相反他們希望更多的帶寬用于接收視頻或因特網(wǎng)服務(wù),為滿足這一非對(duì)稱的接入要求,工業(yè)界已開發(fā)出非對(duì)稱數(shù)字用戶線路技術(shù)(ADSL)。ADSL技術(shù)為家庭和小型業(yè)務(wù)提供了增強(qiáng)帶寬的標(biāo)準(zhǔn)方式，國際電信聯(lián)盟公布的G.Lite或ADSLLite標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下行帶寬為1.5Mbs,上行帶寬為384Kbps,前者大約是現(xiàn)有撥號(hào)模擬調(diào)制解調(diào)器的50倍，為此實(shí)際上與網(wǎng)絡(luò)建立了兩個(gè)連接，它們分別用于電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并可同時(shí)打