一、背景 随着多媒体业务的发展和信息化的推广,用户、新业务与通信基础设施之间的互动和依赖越来越紧密,而通信基础设施适度超前建设又是带动整个多媒体和信息市场大发展的前提,这是业界的普遍共识。在此共识下,电信及相关的部门正在实施或制定宽带网络的计划,而如何解决接入网——目前数据及多媒体通信的“瓶颈”问题自然是这一计划的重要环节。
对于有线接入网络来说,在解决宽带接入这一问题时,光纤进一步向用户延伸是不可避免的,而就目前的经济、技术和市场来看,光纤到大楼(FTTB)、光纤到路边(FTTC)、光纤到楼阁(FTTCab)和光纤到小区(FTTZ)应该是目前和近几年光接入网络的重点。
目前和近期实现F7TH比较困难,而实现F7TB,FTTC,FTTCab和FTTZ要相对容易一些。对于FTTB,FTTC,FTTCab和FTTZ方式,在技术上有两个需要解决的问题:一是光网络单元(ONU)与光纤线路终端(OLT)之间应采用何种技术来进行信息的传输;二是用户终端或局域网以何种方式接入ONU。解决这两方面问题(特别是后者)的技术都比较多,在今后的实际接入网中很可能是多种技术并存。对于大多数电信设备生产厂商来说,开发用于宽带接入的NT,ONU和OLT可能是进入宽带通信市场的一个比较现实的切入点。
二、业务需求分析 FTTB,FTTC,FTTCab和FTTZ在业务需求上是有所不同的。其中,FTTB主要针对高级商用办公大楼的中小企业(包括大企业的分支机构),有独立办公大楼的大企业、学校、医院、政府部门及高级宾馆等;FTTZ则主要是针对住宅小区;FTTC和FTTCCab主要是针对较为分散的企业、学校、医院、政府部门、高级宾馆及办公楼区和小居民区。从目前来看,它们近期所需要的主要业务包括:
•传统电话/传真:包括模拟电话、数字电话、各种传真业务;
•普通Internet/IP窄带业务:利用普通调制解调器、ISDN上网及实现窄带IP业务;
•ICP与信息发布:ICP和单位发布信息;
•宽带数字音/视频业务:包括高质量的视频会议、远程教育、远程医疗、数字电视、AOD/VOD等;
•高速数据/文件传输:主要指海量数据库和大批量大型数据、静止图片与文件的传输;
•局域网/企业网接入;
•专线:提供电路仿真业务。
对于广大的普通用户来说,Internet接入、Web浏览、IP电话、中等图像质量的远程教育、在家办公、可视电话和电话等是目前及近期最主要的需要,其速率在1.5Mbit/s以内;而提供宽带数字视频业务是全业务(接入)网所要达到的目标。
三、市场需求分析 目前,宽带业务的市场还在培育期,对于电信服务提供商和内容服务商来说还是一个开始进行实验性投资的时期;而对于电信设备生产商来说,其市场已开始或即将启动。特别是中国电信、有线电视等几家运营者在多媒体通信领域的竞争,促进了宽带通信设备市场的初步形成(这一点可从近年来各大城市和经济发达地区不断推出的宽带小区和智能小区上可以清楚地看出),因此在某种意义上来说,目前及近期国内宽带通信设备,特别是宽带接入设备的市场更主要是源于电信服务提供商之间的竞争和抢占市场的需要,而非普通电信服务消费者的需要,这也同时决定了目前宽带通信设备市场暂时有限,其发展速度还不是太快(但加速度比较大)。然而,一旦一些大楼和小区实现宽带化后,宽带业务的内容提供商会随之出现并得到发展,于是更大规模的宽带化工程也会随后实施。
尽管目前宽带设备市场还比较小,但就目前可以看到的用户或潜在用户来看,其绝对量并不算小。以下是部分地区用户的情况:
有(潜在)需求的高级商用办公大楼目前主要分布在较发达的城市,如北京、上海、广州、深圳等。北京和上海的高级大型商用大楼数目都在150以上,广州在100以上,深圳和武汉都在80以上。其它城市暂时没有统计数据,但随着经济的发展,有需求的高级商用大楼的数目将会增加。
有(潜在)需求的大企业主要是指从事信息业、电力、银行、金融等有大量信息技术人员并具有经济能力的企业。尽管这些企业的数目目前不算多,但在各地都有,并且它们在信息化浪潮中表现得较为活跃。
学校对宽带接入的需求源于电子化教学和远程教育;医院对宽带接入的需求源于远程医疗和信息化社区;政府部门对宽带接人的需求源于“政府上网工程”和办公的信息化、公开化。这三个方面的市场有一个共同特点,即其市场的动力主要来自于政府行为。
中国电信正在进行新型小区宽带接入网络的建设,并向有线电视业务渗透;有线电视方面也在规划宽带接入网络的建设,以提供宽带接人服务。中国电信在北京、上海、武汉、广州、深圳等许多城市和沿海开放城市建成了不少具有相当规模的宽带小区,随着电信和有线电视之间的竞争,这种小区的数目会快速增加。
最后值得一提的是,目前宽带网络建设中的大楼用户、单位用户和小区里的用户在地域分布上都很集中,这无疑为宽带网络的实验性建设或初期建设提供了条件。
四、各类有线接入技术分析 目前接入网技术很多,它们在数据传输特性、市场定位、在接入网中的位置及解决的问题都有所不同。这些技术主要包括普通调制解调器,N-ISDN,电缆调制解调器,HFC,HDSL,ADSL,无分路器ADSL(G.lite),VDSL,SDH,PON与APON以及IM-DSL等,以下分别对其进行分析。
1.普遍调制解调器
普通调制解调器是目前实现窄带Internet接入的主要方式,其技术成熟,最高可提供
33.6kbit/s或56kbit/s的数据传输速率,由于我国网络线路质量等方面的原因,大多数情况下典型的速度在每秒1200 Byte左右。由于其速率有低,正在逐步被N-ISDN所替代。
2.N-ISDN
N-ISDN也是一种典型的窄带接入的铜线技术,比较成熟,提供64,128,384,1536,1920kbit/s等速率的用户网络接口。N-ISDN近年的发展与Internet的发展有很大的关系,目前主要是利用2B+D来实现电话和Internet接人。利用N-ISDN上网时的典型速率在每秒8000 Byte以上,基本上能够满足目前Internet划览的需要,使其成为广大Internet用户提高上网速度的一种经济有效的选择。目前N-ISDN的主要优点是其易用性和经济性,既可满足上网的同时打电话,又可满足一户二线,同时还具有永远在线动态ISDN(AODI)的技术特点。从目前的经济性与ICP/ISP所提供的服务等情况来看,使用N-ISDN来实现Internet接入的市场还是相当大的,是近期需大力推广的技术,也是近期内能够解决普遍用户接入的最主要的方式。
在应用和业务上,目前N-ISDN还有很大的潜力可以挖掘,特别是利用D信道永远在线和免费的特点来提供窄带的增值业务具有广阔的市场前景。利用D信道可以进行小额电子支付结算,可用于彩票系统。交通及事业性收费、日常生活费用支付、电子商务小额支付等。此外,还可以大力开展Message on Demand(MOD)和News On Demand(NOD)等新业务。
3.电缆调制解调器与HFC
电缆调制解调器是利用有线电视网实现用户宽带数据接入的一种方法,也是混合光纤同轴(HFC)网中的关键技术之一。HFC是宽带接入技术中最早成熟和进入市场的一种,具有宽带和相对经济的优点。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视,每户至少2路电话和速率至少高达10Mbit/s的数据业务(目前已有成熟的40Mbit/s的电缆调制解调器)。将来利用其550-750 MHz频谱还可以提供至少200路MPEG-2的电视点播业务以及其它双向电信业务。从长远看,HFC网计划提供的是所谓全业务网(FSN),即以单个网络提供各种类型的模拟和数字业务。将来用户数可以从500户降到25户,也就是实现光纤到路边;最终用户数可望降到1户,也就是实现光纤到家,提供一条通向宽带通信的新途径。
HFC目前的主要问题是回传信道的干扰问题。对此比较彻底的解决方案是所谓的小型光节点方案,用独立的光纤来传双向业务,小型光节点采用低成本激光器(约100美元)。由于小型光节点很接近用户,因而同轴网部分采用无源网,回传信道则安排在高频端,从而彻底避免了回传信道的干扰问题。第二种比较好的解决方案是采用同步码分多址(S-CDMA)技术,其信号处理增益可达21.5dB,使干扰大大减小,系统可以工作在负信噪比条件下,从而较好地解决回传信道的噪声和干扰问题。HFC的最新发展趋势是与DWDM相结合,充分利用DWDM的降价趋势来简化第二枢纽站;将器和等移到前端,消除光一射频一光的变换过程,从而简化了系统,进一步降低了成本。HFC目前在国内发展还面临一个问题,就是有线电视公司在经济实力、网络管理与运营上还不足以与电信公司抗衡。
4.HDSL
HDSL是在无中继的用户环路网上使用无负载电话线提供高速数字接入的传输技术,其典型速率为2Mbit/s,可以实现高带宽双向传输。HDSL使用两对或三对双绞铜线,可在现有任意双绞线上传输,并可无中继运行,距离可达3-5km。HDSL的优点是不需选择线对,误码率(BER)低,采用线路码,具有良好的频谱兼容性。目前HDSL技术已经发展得比较成熟,主要用于替代传统的T1/E1接入技术。HDSL系统可以为用户提供30B+D或2 Mbit/s租用线,也可以用来传送30路话音;它适用于连接PBX系统、数字局域环路、Internet服务提供商和大学校园网等;通过复用技术,可以同时传送多路语音、视频和数据。
HDSL是一种典型的铜线技术,主要用于解决对传输速率要求在2 Mbit/s以内的分散用户的接入。目前,还没有标准形式的HDSL设备,因此不同厂家的设备不能互相兼容。
HDSL可以与FTTB/FTT
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