隨著電信競爭的加劇、用戶規(guī)模的擴大、業(yè)務量的增長以及業(yè)務種類的增多,尤其是用戶對各種新業(yè)務、寬帶業(yè)務的需求越來越高,傳統(tǒng)的接入網(wǎng)已越來越不適應新形勢,已成為整個電信網(wǎng)的瓶頸。寬帶化、綜合化、IP化、智能化已成為接入網(wǎng)的發(fā)展方向。(徹底調查)
ADSL:傳統(tǒng)運營商的首選
ADSL是目前DSL技術系列中最適合寬帶上網(wǎng)的技術,理論上ADSL可在5公里的范圍內、在一對銅纜雙絞線上實現(xiàn)下行速度達8Mbps、上行速率達1Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。但由于受骨干網(wǎng)帶寬、網(wǎng)站服務器速度以及線路狀況的限制并基于經(jīng)濟性等方面的考慮,現(xiàn)階段運營商在開放ADSL接入業(yè)務時提供的下行帶寬一般限制在512kMbps~2Mbps范圍內。ADSL的標準化很完善,產(chǎn)品的互通性很好,隨著使用量的增大價格也在大幅下降,而且ADSL接入能提供QoS,確保用戶能獨享一定的帶寬。ADSL作為最經(jīng)濟便捷的寬帶接入途徑,是目前中國兩大固網(wǎng)運營商重點發(fā)展的寬帶技術。
困擾ADSL發(fā)展的一大問題是線纜質量和串擾會嚴重影響ADSL的開通率,制約ADSL的業(yè)務拓展。但隨著DSLAM不斷向用戶端推進,接入距離的縮短會在很大程度上解決ADSL的串擾問題。不過ADSL的傳輸速率終究有限,無法與光接入以及FTTx+LAN接入等高速接入技術匹敵,ADSL的非對稱性也會嚴重制約交互式多媒體業(yè)務的開展。
為解決目前ADSL的部分問題,ADSL技術本身也在不斷改進。2002年7月,ITU發(fā)布了ADSL的兩個新標準G.992.3和G.992.4,也被稱為ADSL2。2003年3月,ITU又制訂了G.992.5,也就是ADSL2+。ADSL2/ADSL2+在性能和功能上優(yōu)于ADSL,必然會成為今后銅線寬帶接入的重要發(fā)展方向,其產(chǎn)品已開始步入市場。
VDSL是速率最高的DSL技術,能提供對稱與非對稱兩種模式,目前在1km范圍內能達到雙向對稱11M速率的VDSL設備已廣泛商用。VDSL可以在一定范圍取代FTTx+LAN接入技術,避免在綜合布線上的大量投資,可以成為傳統(tǒng)運營商對抗新興運營商以太網(wǎng)接入的重要手段。
此外,SHDSL是長距離2M對稱傳輸技術,能很好地解決E1的接入,滿足中小企業(yè)組網(wǎng)的需求,也有著良好的市場應用。
在采用ADSL接入時,過去使用得比較普遍的是基于ATM的DSLAM,便于業(yè)務管理和服務質量的保障,但需要依賴ATM傳送網(wǎng)。而新的發(fā)展趨勢是使用IPDSLAM,直接采用以太網(wǎng)上聯(lián),從而擺脫對ATM網(wǎng)的依賴,更好地適應電信網(wǎng)絡IP化的大趨勢。對于ADSL接入,目前最廣泛采用的用戶認證方式還是傳統(tǒng)的PPPoE,該方式可以很好地支撐寬帶網(wǎng)的計費、安全和管理等要求。隨著ADSL的快速增長,如何實現(xiàn)便捷的運維管理已成為越來越突出的問題,ADSL測試和維護管理系統(tǒng)也開始受到運營商越來越廣泛的重視。
FTTx+LAN:新興運營商的有力武器
在光纖到大樓或小區(qū)后采用以太網(wǎng)接入(即FTTx+LAN)是被廣泛看好而又爭議不斷的寬帶接入手段。以太網(wǎng)接入采用5類非屏蔽雙絞線(UTP)作為接入線路,因此需要在樓內進行綜合布線。以太網(wǎng)在局域網(wǎng)中幾乎一統(tǒng)天下,將以太網(wǎng)引入到接入網(wǎng)甚至城域網(wǎng)后,從用戶桌面、接入網(wǎng)到核心網(wǎng)就可以完全采用同一技術,避免了協(xié)議轉換帶來的問題。以太網(wǎng)接入有擴展性好、價格便宜、接入速率高、技術成熟簡單等優(yōu)勢,能向用戶提供10/100M的終端接入速率。尤其是對于高密度用戶群,以太網(wǎng)接入的經(jīng)濟性也非常好,而我國由于城市居民的居住密度大,正好適合以太網(wǎng)接入的這一特性。
但是,由于以太網(wǎng)技術終究是為局域網(wǎng)應用所開發(fā)的,應用到服務商的接入網(wǎng)環(huán)境中后會出現(xiàn)許多問題,如需要解決用戶控制與管理、用戶認證和計費、用戶隔離和安全保證、業(yè)務管理、服務等級區(qū)分、設備和網(wǎng)絡管理、設備供電等諸多問題,為此許多設備商推出了各類專有的解決方案,適應運營商接入網(wǎng)應用的以太網(wǎng)規(guī)范也在逐步制訂,但總的來說,目前非常理想的、能達到電信級運營要求的以太網(wǎng)接入產(chǎn)品和解決方案還比較欠缺,相關標準也有待完善。另外在實際環(huán)境中由于實裝率低,往往導致投資回報差。而且大量的以太網(wǎng)交換機安裝在用戶樓內,也給維護管理帶來了許多問題。雖然以太網(wǎng)接入能給每個用戶提供10Mbps的接口速率,但實際上普通用戶現(xiàn)階段是難以真正獨享10Mbps上網(wǎng)速率的,因為瓶頸還會發(fā)生在骨干網(wǎng)或ISP的出口上,例如目前從小區(qū)進入因特網(wǎng)骨干的帶寬往往是很有限的。
盡管以太網(wǎng)接入在實際運營中遇到了某些困難,但從長遠來看,由于以太網(wǎng)接入手段的高帶寬、低成本以及以太網(wǎng)技術本身的不斷改進與發(fā)展,在商業(yè)大樓和新建住宅樓,以太網(wǎng)接入依然是前景良好的寬帶接入手段,端到端的以太網(wǎng)服務也代表著通信技術的重要發(fā)展方向。而如何確保實裝率,實現(xiàn)規(guī)模效益,將是以太網(wǎng)接入成功的關鍵。區(qū)別于一般的小區(qū)寬帶服務商,電信運營商的以太網(wǎng)接入更注重網(wǎng)絡的安全和對用戶的有效管理,通常是采用PPPoE或Web認證來達到這一目的。
光纖接入:瞄準“大容量、長距離”
光纖接入能提供的帶寬潛力是其它接入方式無法比擬的,而光纖到戶(FTTH)是寬帶接入的根本解決手段,不過現(xiàn)階段FTTH還不經(jīng)濟可行,現(xiàn)階段主要是實現(xiàn)光纖到大樓/小區(qū)。在光纖到大樓/小區(qū)后,實現(xiàn)光纖接入的主要技術手段有ATM多業(yè)務接入、SDH接入、千兆以太網(wǎng)接入等有源光纖接入技術和無源光纖接入技術PON。
與有源光接入技術相比,PON由于消除了局端與用戶端之間的有源設備,從而使得維護簡單、可靠性高、成本低,而且能節(jié)約光纖資源,將是未來FTTH的主要解決方案,隨著PON成本的逐步降低,現(xiàn)階段在某些適合樹形光纜結構的FTTB/FTTC場合PON也有了一定的應用市場。目前PON技術主要有APON、EPON和GPON等幾種,其主要差異在于采用了不同的二層技術。APON的最高速率為622Mbps,二層采用的是ATM封裝和傳送技術,因此存在帶寬不足、技術復雜、價格高、承載IP業(yè)務效率低等問題,未能取得市場上的成功。為更好地適應IP業(yè)務,EFMA在2001年初提出了在二層用以太網(wǎng)取代ATM的EPON技術,IEEE802.3ah工作小組正在對其進行標準化,EPON可以支持1.25Gbps對稱速率,將來速率還能升級到10Gbps。EPON產(chǎn)品已得到一定程度的商用,由于其將以太網(wǎng)技術與PON技術完美結合,成了非常適合IP業(yè)務的寬帶接入技術。在EFMA提出EPON概念的同時,F(xiàn)SAN又提出了GPON,F(xiàn)SAN與ITU已對其進行標準化,其技術特色是在二層采用ITU-TG.7041定義的GFP(通用成幀規(guī)程)對Ethernet、TDM、ATM等多種業(yè)務進行封裝映射,能提供1.25Gb/s和2.5Gb/s下行速率和所有標準的上行速率,并具有強大OAM功能。在高速率和支持多業(yè)務方面,GPON有明顯優(yōu)勢,將是PON的重要發(fā)展方向,但GPON的成本要高于EPON,目前產(chǎn)品的成熟性也遜于EPON。
由于PON尚處在市場啟動和推廣階段,現(xiàn)階段有源接入依然是光纖接入的主要手段。對于商務大樓,由于業(yè)務類型繁多,宜采用能提供多種業(yè)務接口的綜合光纖接入設備,典型的設備主要是基于ATM的多業(yè)務接入平臺或基于SDH的多業(yè)務傳送平臺MSTP。MSTP由于與傳統(tǒng)運營商的SDH網(wǎng)有很好的兼容性而在近年受到青睞,得到了較廣泛的應用。由于MSTP的優(yōu)勢在于將傳輸設備與二層交換設備良好地結合在一起,非常適合多業(yè)務匯聚和綜合接入,因此該技術主要定位在城域傳送網(wǎng)的匯聚層和接入層,實現(xiàn)各類業(yè)務網(wǎng)在匯聚層和接入層的“合網(wǎng)建設”。
寬帶無線接入:突破資源制約、快速搶占市場
無線接入由于擺脫了線纜的束縛而有著巨大的吸引力。根據(jù)終端的可移動特性,寬帶無線接入可分為固定無線接入、可小范圍低速移動的無線接入(如WLAN)和可大范圍高速移動的無線接入(如3G)等。
3.5GHz固定無線接入與LMDS都是點對多點的固定無線接入技術,兩者的本質區(qū)別在于工作頻段不同,前者工作于3~5GHz,后者工作在20~40GHz。由于工作頻段的差異,決定了它們在覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務能力和適用范圍方面的不同。LMDS工作頻率高、可用帶寬寬,因此系統(tǒng)容量、業(yè)務能力也高,對單用戶可提供幾十Mbps以上的接入能力;但由于要求視距傳輸,且易受雨衰等環(huán)境因素影響,這樣就限制了覆蓋范圍和適用地區(qū),典型覆蓋范圍為3~5km,一般適用于相對平坦、降雨少、無障礙物阻擋、用戶密集、業(yè)務需求高的熱點地區(qū)。3.5GHz固定無線接入的系統(tǒng)容量因可用帶寬少而受到限制,多數(shù)系統(tǒng)的單用戶最大接入速率僅為1~2個2Mbps;但由于工作頻率低,對環(huán)境的適應性優(yōu)于LMDS,為準視距傳輸,覆蓋范圍可達10~15km,適用于覆蓋范圍大、業(yè)務量不太高的地區(qū)。從系統(tǒng)成本上來看,LMDS工作頻率高,對器件的要求高,且系統(tǒng)能覆蓋的用戶數(shù)少,所以成本較高;而3.5GHz固定無線接入技術的成熟度高、技術難度小,同時覆蓋用戶數(shù)大,這樣成本就較低。3.5GHz固定無線接入和LMDS都可支持數(shù)據(jù)、語音等多種業(yè)務,3.5GHz無線接入系統(tǒng)主要用于向中小企業(yè)用戶提供業(yè)務,側重于中低速的數(shù)據(jù)服務;而LMDS由于系統(tǒng)容量大,可支持的業(yè)務主要面向商業(yè)用戶和集團用戶,適合于業(yè)務量和用戶群集中的地區(qū)。采用固定無線接入具有建設周期短、網(wǎng)絡部署快、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點。在接入線纜資源匱乏的地區(qū)以及布線成本高或來不及布線的地區(qū),可以利用無線接入快速搶占市場。我國對寬帶固定無線接入的頻譜資源采用招標的方式進行分配,目前已進行了3.5GHz無線接入使用頻率的三次招標。26GHz頻段的LMDS已由幾大基礎運營商進行了商用試驗。
無線局域網(wǎng)(WLAN)是利用無線接入手段的新型局域網(wǎng)解決方案,具有良好發(fā)展前景。WLAN可使用2.4GHz和5GHz兩個頻段。IEEE802.11工作組致力于WLAN標準的制訂,已推出了802.11b、802.11a和802.11g等多個標準。802.11b工作于2.4GHz,最高速率可達11Mbps,傳輸距離可達100m,是目前的主流WLAN技術。為推廣802.11b,國際上成立了Wi-Fi聯(lián)盟,該聯(lián)盟旨在保證不同設備商的802.11b產(chǎn)品的兼容性和互操作性。802.11a工作在5GHz頻段,最高速率可達54Mbps;802.11g工作在2.4GHz,后向兼容802.11b,但最高速率可達54Mbps。
基于WLAN的各類新應用如提供話音業(yè)務的Wi-Fi電話已走向市場。但目前WLAN產(chǎn)品的價格還偏高,現(xiàn)階段只是作為有線接入的補充手段,固網(wǎng)運營商主要利用WLAN補充固網(wǎng)寬帶接入的覆蓋,移動運營商可將WLAN作為2.5G或3G的補充。總體來看,運營商提供的公眾WLAN業(yè)務尚處在起步階段,規(guī)模還非常有限,商業(yè)模式還有待完善,市場需求也需要進一步培育,投資效益還亟待提升。公眾WLAN面臨的問題遠比企業(yè)級和個人用戶復雜得多,如安全問題、運營維護、可管理性、漫游等。而安全問題在很大程度上會制約WLAN的應用和發(fā)展,802.11b采用的安全協(xié)議WEP存在安全漏洞。
WLAN的覆蓋范圍非常有限,為此IEEE提出了無線城域網(wǎng)(WMAN)的概念,并制訂了802.16a,該標準是固定寬帶無線接入的空中接口規(guī)范,工作在2~11GHz頻段,覆蓋范圍可達31英里,峰值速率可達70Mbps。具備移動性的WMAN標準802.16e也在制訂中,下一步還會推出無線廣域網(wǎng)802.20技術。這一系列技術是完全根據(jù)IP業(yè)務要求和適應網(wǎng)絡分組化而發(fā)展起來的,將來有可能與3G形成一定的競爭。802.16a的商用產(chǎn)品預計明年就能推出,國際上已成立WiMAX組織來推動802.16的發(fā)展。
除了前面介紹的寬帶接入技術外,還必須提到另外兩類重要技術,一是利用有線電視同軸電纜的CableModem接入,二是利用電力線實現(xiàn)寬帶接入的PLC技術,這兩種技術都有著特殊的市場。
我國寬帶接入的發(fā)展緊隨世界潮流,已經(jīng)從幾年前的“炒作”時期步入了務實、穩(wěn)健的快速發(fā)展階段。然而我國寬帶產(chǎn)業(yè)的進一步壯大,還有賴于更多有吸引力的寬帶應用的開發(fā),有賴于運營商、ISP、ICP和應用提供商等方面更廣泛的合作,有賴于運營模式的創(chuàng)新,有賴于良性寬帶產(chǎn)業(yè)鏈的建立。