[转帖] 应用驱动宽带接入技术迅猛发展

tian7163

<table><tbody><tr><td height="10"></td></tr></tbody></table><table cellspacing="0" cellpadding="0" width="95%" border="0"><tbody><tr><td valign="top" colspan="3"><div align="center"><span class="STYLE2">应用驱动宽带接入技术迅猛发展</span>
                                        </div></td></tr></tbody></table><p>编者按：当前，通信技术正朝着宽带化、移动化、IP化和融合化方向发展，电信网络面临重大战略转型，固定网朝着下一代网络演进，移动网朝着第三代移动通信技术方向变革，电信网络业务正在由传统的话音业务全面向数据业务迁移，多种网络、业务和技术的融合趋势越来越明显。在核心网不断升级改造的同时，面向用户端的接入网络也面临宽带化的机遇和挑战。在丰富的宽带应用推动下，各种宽带接入技术呈现出迅猛发展的良好态势，其中面向固定网用户的DSL、光纤接入、电信级以太网技术和家庭网关技术的发展，已经引起业界的广泛关注。</p><p>我国两大固网运营商最近公布的2006年财报显示，在过去的一年，一方面中国电信和中国网通话音业务量、收同步下降，虽然幅度不大，但其下滑的趋势难以改变。另一方面，宽带增值业务却出现了大幅上扬，增长幅度超过30%，成为两大运营商遏制总体收入下滑的重要新增点。有关数据显示，2006年我国宽带用户总数突破了5000万户，同比增长30%以上；互联网用户超过1.37亿户，普及率达10％。而在新增的互联网用户中，绝大部分为宽带用户。用户数的迅猛增长推动了网络视频、网络游戏、网络购物、网络商务等各种宽带应用的蓬勃发展，其中IPTV业务的增长势头最为强劲。据统计，目前我国IPTV用户总数已超过30万户，有关专家预言，今年全国IPTV用户数将突破100万户。权威市场调查企业预测，2011年全球IPTV用户将从2006年的340万猛增到1.058亿，年复合增长率为98%。随着以IPTV为代表的宽带应用在全球的不断升温，宽带接入技术呈现出迅猛发展的良好态势。在各种有线、无线宽带接入技术中，从总体上看，DSL、光纤接入、电信级以太网和家庭网关技术的发展更加引人注目。</p><p>DSL：加速升级和改良</p><p>宽带接入网的技术实现手段有多种，包括铜线上的DSL和以太网技术、同轴电缆上的HFC技术、光纤上的各种有源和无源技术，以及无线上的宽带接入技术等。当前各种宽带接入技术都在发展，从世界范围看，电信企业是以ADSL为主发展的。根据ATM论坛的统计，2006年全球宽带用户中DSL约占三分之二，我国DSL比例更高，超过70％。多数专家认为，DSL技术在相当长一段时间内仍将是主流的宽带接入技术。</p><p>首先，目前的ADSL技术是建立在铜线基础上的宽带接入技术，然而铜是世界性战略资源，所以随着国际铜缆价格的持续攀升，以铜缆为基础的xDSL的线路成本会越来越高；其次，作为有源设备，电磁干扰难以避免，维护成本也会越来越高；最后，随着全网的光纤化进程继续向用户侧延伸，端到端宽带连接的限制将越来越集中在接入段，目前ADSL上行1Mbit/s和下行8Mbit/s的连接速率已无法满足高端用户的长远需求。</p><p>随着时间的推移，作为ADSL升级改良技术的ADSL2/2+技术逐渐发展成熟，正在逐步取代第一代ADSL技术，在宽带接入领域扮演主力军的角色。对于ADSL2和ADSL2+两种新一代ADSL技术，ADSL2技术由于其下行速率与第一代ADSL技术相比没有太大的提高，而ADSL2+技术拥有ADSL2技术所具有的优良特性，所以，ADSL2/2+技术将以ADSL2+技术的形式发展。VDSL技术在VDSL2标准推出之前不会有大规模的发展，但目前基于DMT调制的VDSL技术的双向对称特性和短距离范围内超过100Mbit/s的高下行带宽特性仍具有无可比拟的优势。因此，在VDSL2标准和技术成熟前，基于DMT调制的VDSL技术将作为ADSL2+技术的补充，会得到少量的应用。</p><p>随着光纤在长途网、城域网乃至接入网主干段的大量应用，未来的发展趋势将是继续向接入网的配线段和引入线部分延伸，关键是推进速度有多快。这将取决于多种因素，包括市场的需求、竞争的需要、应用的刺激、技术的进步、成本的下降以及配套运维系统的开发等等。</p><p>光纤接入：EPON和GPON最被看好</p><p>无源光网络（PON）是一种很有吸引力的纯介质网络。其主要特点是避免了有源设备的电磁干扰和雷影片响，降低了线路和外部设备的故障率，提高了系统的可靠性，同时节省了维护成本，并能比较经济地支撑模拟广播电视业务，即具备三重播放功能（triple-play）。据美国贝尔运营企业报道，首先，采用PON技术每年每线可节约50美金的维护费用，是电信维护部门长期期待的技术；其次，PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号；最后，由于其光发送机和光纤与用户共享，因而线路成本较其他点到点通信方式低。特别是随着光纤向用户日益推进，其综合优势越来越明显。</p><p>近几年随着IP的崛起和发展，业界专家提出了以太网无源光网络（EPON）的概念，即在与APON和BPON类似的结构和G.983的基础上，设法保留其精华部分——物理层PON，而以以太网代替ATM作为链路层协议，构成一个可以提供更大带宽、更低成本和更强业务能力的新的结合体——EPON。这一设想在以太网界得到了积极响应，在IEEE802.3的旗帜下已经形成了初步标准千兆以太网无源光网络（GEPON）。在实际中，EPON和GEPON的基本差别就是标准化，前者往往指非标设备，后者指符合IEEE802.3ah规范的设备。另外，GEPON的传输距离和分路比值均比EPON有所缩小。IEEE802.3ah规范的GEPON技术的规范性好，上下行波长分别是1310nm和1490nm，上下行速率为1.25Gbit/s，传输距离是10km/20km，分路比值是16，主要业务是数据和语音，增加一个1550nm电视广播波长后，可提供语音、数据和电视三合一的所谓“triple-play”宽带业务捆绑服务，而这将是未来家庭业务的“杀手锏应用”。</p><p>2001年，在IEEE积极制订EPON标准的同时，全业务接入网络（FSAN）组织开始发起制订速率超过1Gbit/s的PON网络标准——GPON。随后，ITU-T也介入到这一新标准的制订工作中来，并于2003年1月通过两个有关GPON的新标准G.984.1和G.984.2（速率提高到2.5Gbit/s）。从提供的业务看，GPON不仅可以提供10/100Mbit/s、1Gbit/s的业务，而且可以提供VLAN业务和语音业务，事实上可以适应任何现有业务和未来新业务的适配要求。GPON在扰码效率、传输汇聚层效率、承载协议效率和业务适配效率等方面都是最高的，因此其总效率最高，等效系统成本最低。总的来看，GPON似乎具有更广阔、更长远的应用前景。</p><p>电信级以太网：从企业网向公众网扩展</p><p>传统上，以太网技术属于用户驻地网（CPN）领域。多年来，对于企事业用户，以太网技术一直是最流行的方法，全球已有超过10亿多个以太网交换端口，以太网端口占全球销售数据端口的95%以上，目前已成为仅次于供电插口的第二大住宅和办公室公用设施接口。据In－fonetisResearch2006年的统计和预测，全球以太网业务市场2009年可达225亿美金，成为电信运营商重要的业务增长领域。</p><p>采用以太网作为企事业用户接入手段的主要原因是，已有巨大的网络基础和长期的经验常识、目前所有流行的操作系统和应用都是与以太网兼容的、初始成本和运营成本均较低、扩展性好、容易安装开通以及高可靠性等。以太网接入采用异步工作方式，很适于处理IP突发数据流，技术已有重要变化和突破，与传统的以太网相比，除了名字以外，仅剩的特征只有帧结构和简单性仍然保留，其余特征已有根本性变化。以太网的扩展性也很好，可以迅速按需以1Mbit/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽直至1Gbit/s，10Gbit/s以太网系统也已经大量应用。</p><p>近来，电信级以太网的发展很快，一些最新的技术解决方案已经解决或基本解决了上述问题，具有硬QoS能力和电信级网管能力，已能提供50ms的保护倒换时间，有些技术还采用了数字包封器，利用前向纠错（FEC）和同步技术来改进系统性能，延伸传输距离。一些新型电信级以太网技术正逐渐具备公用电信网所要求的必备功能和性能。例如以太环保护（ERP）为代表的以太网自动环保护系统（EAPS）是一种新的低成本电信级以太网解决方案。除此之外，各种标准化组织和厂家开发了很多新型电信级以太网技术，诸如弹性分组环（RPR）、多业务环（MSR）、MACinMAC封装、网络提供商骨干传送（PBT）技术、虚拟专用局域网技术（VPLS）等。预计，随着网络中IP/以太网业务量的快速增加以及基于以太网技术的新型解决方案的不断出现，电信级以太网多业务平台在城域网中的应用将会越来越多，最终将可能成为主要技术平台。</p><p>家庭网关：电信网络的合理延伸</p><p>随着家庭和个人通信需求的不断增加，人们对于多样化的通信需求，如数据和多媒体应用，变得越来越强烈，家庭网络化的呼声也越来越高。由于IT业开始大举入侵家电行业，家电更多地应用不断发展的信息技术，因而使得横跨两者之间的数据交换和兼容性问题成为研究热点。</p><p>从电信网络的角度来看，伴随着家庭宽带接入的进一步普及，现有的小型家庭办公室(SOHO)/家庭路由器、电缆调制解调器、数字用户线调制解调器提供了多样化的通信接入手段，完成了“最后一公里”的接入任务。但网络接入功能的增强并未给消费者带来全新的生活体验，仅仅提供数据接入基本手段，毫无创新的接入终端成为制约宽带网络和家庭网络进一步深入发展的“瓶颈”。</p><p>基于电信网络的家庭网关是连接家庭网络和外部网络的接口单元，应该能够提供家庭联网、服务质量(QoS)保障、安全管理、维护管理、地址管理和数据转发等功能，除提供基本接入功能外，还可以扩展提供特定应用。家庭网关可以通过各种接口(如数字用户线、无源光网络、以太网、无线接口等)直接与家庭外部的接入网设备相连。基于电信网络的家庭网关必须具备的两个主要特点是提供宽带接入能力和基于IP的数据处理能力。随着基于宽带环境中各种应用业务的不断丰富，家庭网关必须包含以下关键要素：支撑对于家庭网络和家庭应用终端的远程管理；确保家庭网络中的设备和应用在有服务质量保障的前提下接入业务平台；设备发现和协同应用的开发；成为家庭网络中多个设备之间联系的纽带。</p><p>目前电信业界正在形成一种认识，智能的、标准化的、灵活的家庭网关会替代现有的单一接入终端，成为构建家庭网络的关键。随着家庭网络市场的兴起，家庭网关的研究工作已全面展开。中国电信和中国网通两大固网运营商已经对家庭网关技术和设备的加速研发给予关注。由于一直以来缺少统一的标准，相应产品性能参差不齐，因此家庭网络中家庭网关的技术成熟不会一蹴而就，但通过产业链上位于不同环节的企业的大力推动，家庭网关的成熟应用将指日可待。</p>