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宽带网络接入方式的比较
2010-3-18
 

  建设宽带社区可通过电话线、有线电视网络及高速以太网、全光纤网络、无线接入等方案实现。从实践来看,这几种方案在网络接入方式、用户负担的成本、可以提供的服务内容等方面不尽相同,所适用的范围也大不一样,因此构建宽带社区必须因地制宜。下面将试图比较一下这几种方案的特点、应用场合和利弊。

  ADSL接入方案

  ADSL最初设计并不是为了宽带接入,而是为了高速数据通信、交互视频等应用。该系统在用户端采用ADSL调制解调器,通过电话线连接到电话交换局前端ADSL解调设备解调后送入ATM网,可以提供基于ATM的各种应用业务。由于原来设想的ATM应用业务没有得到商业上的成功,而对宽带IP接入的需求却迅速增加,ADSL接入转而成为宽带因特网接入的一种方法。因为ADSL仍然保持原来的体制和结构,ADSL头端设备DSLAM提供的是ATM接口,故最终它还需要通过路由器连接因特网实现因特网接入。

  ADSL使用40KHz以上频率传输数据,40KHz以下仍然用来传输话音,因此使用ADSL可以一直连网而不影响电话的使用。目前ADSL在美国等发达国家已经进入大规模商业推广应用阶段。在美国,目前已经有8000万户电话网地区有ADSL接入服务,其中6000万户可以申请ADSL接入。1999年,我国一些城市开始进行少量ADSL接入服务,同时发现一些地区由于线路质量问题(转接头过多、线径不一致造成阻抗不匹配、串音过大)造成安装施工困难,限制了用户数目,影响了ADSL的推广使用。据悉,在我国现有的电话线中,只有50%适宜于进行ADSL改造。

  ADSL接入的优点是可以利用现有的市内电话网和电话交换局的机房,可以降低施工和维护成本,对电话业务没有影响。缺点是它对线路质量要求较高,当线路质量不高时,推广使用有困难。

  ADSL的实际速度还要受到用户和电话分局的电话线长度和电话线路的质量的影响,而且ADSL系统楼内楼外使用的都是非屏蔽双绞线,所以抵抗天气干扰(打雷/下雨)的能力较差。由于宽带可扩展的潜力不大,ADSL不能满足今后日益增长的接入速率需求,只能成为过渡性产品,或者用于要求不高的旧社区单用户的宽带接入改造上。

  HFC网络方案

  在城市有线电视光缆同轴混合网上,使用电缆调制解调器进行数据传输,可构成宽带接入网。 HFC宽带接入网下行传输利用550M~870MHz频段,在我国一般采用北美标准,以64QAM调制方式调制传输数据,传输速率为27Mbps。

  与ADSL每户独占一条接入线不同,在一个光结点小区内的HFC电缆调制解调器用户共享27Mbps或40Mbps的下行通道。为了保证接入速度,一个光结点小区内覆盖用户数目不能太多。我国广电总局要求HFC网光结点小区覆盖用户在500户以内,当然越少越好。双向HFC网的上行通道工作在50MHz以下频段,在此频段有较大的工业和民用噪声干扰,每个用户终端像小天线一样接收干扰送入上行通道传向前端相互叠加,人们称之为漏斗效应。经过多年的努力,目前电缆调制解调器技术已经成熟,工业标准也已经完善,开始进入大规模商业推广应用阶段。我国各个城市都建设了HFC网。一般线路频宽为550MHz,新建的能达到870MHz。目前,业界主流的工业标准为MCNS的DOCSIS1.0和DOCSIS1.1。

  近年来,我国一些城市开始进行HFC网双向改造,并且开始进行宽带因特网接入试验性服务。最近如珠海地区将新建网络能达到1000MHz,每个CMTS设备预计连接300户用户。采用电缆调制解调器在HFC网上架构宽带接入网的优点是可以利用已经有的HFC网,只需要对同轴电缆网进行双向改造及可以使用有线电视台机房等。这种方法的缺点是需要进行HFC网的双向改造,工程施工和系统调试较为复杂,不可见因素较多。此外还需要投资建立一个维护队伍以保障网络的正常运行。从发展前景来看,其带宽进一步提高的潜力是有限的,不可能满足每一户接入速度达到100Mbps或今后1Gbps的需求。

  HFC方案和ADSL接入方案的共同特点是利用已经有的网络基础设施。它们各有自己的优点和用户群,在现在一段时间内将发挥一定作用,它们之间将存在既是相互竞争又是相辅相成的关系。它们共同的缺点是带宽进一步扩展能力有限,而且无法建设独立的社区内部网络平台。

  高速以太网方案

  以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式,它采用基带传输,通过双绞线和传输设备,实现10M/100M/1Gbps的网络传输,应用非常广泛,技术成熟。从最初的同轴电缆上的共享可以肯定,以太网络技术还将以更高的速度不断发展和提高。

  在北美,家庭的宽带接入一般很少采用构建以太网的方式,这是因为住宅一般较分散,以太网方式成本较高。但在中国,城市人口居住相当密集,90%以上是多层、高层住宅群,以太网方式就有了相对低成本的优势。尤其对于新建小区,采用综合布线构建以太网优势更加明显。

  对于已经建成的社区,如要采用以太网社区接入解决方案则需要重新进行数据网络结构化布线。这对于高档社区的用户,可能是无法接受的。10Base-S方案则可利用社区现有的电话线布线系统组建社区网络,提供全双工10Mbps的网络速率。10Base-S解决方案利用现有的电话线路,为用户同时提供语音、传真和高速数据传输服务。

  因此,它的适用范围很广泛,如社区、宾馆、医院等拥有电话布线系统的单位,特别是不适合或不便于进行结构布线的情况采用。这种组网方式不需要重新布线,在传输网络数据的同时,仍可提供电话业务服务。

  光纤接入方案

  未来光纤接入必然替代过渡性的双绞线xDSL和基于同轴电缆HFC系统的Cable Modem及宽带无线接入等其他宽带接入。光纤接入网有多种方式,最主要的有光纤到路边、光纤到大楼和光纤到家,即常说的FTTC、FTTB和FTTH。结合成熟的园区局域网络技术,提供10M/100Mbps交换或共享

  到用户端。这种解决方案需要进行园区网络结构化布线,比较适合于新建社区或正在建设中的社区。而且一般采用的最成熟、最优质、最经济的方式是光纤连接到大楼(FTTB)与UTP综合布线相结合的物理连接方式。这种技术的成熟性已有共识,经济性也为众多的使用者接受,开发商的投资回报时间短(大约一年)。对于高尚住宅社区(如别墅区)亦可以考虑光纤入户(FTTH)的方式。

  随着近几年光纤接入网的快速发展,已逐步实现了FTTC、FTTB,全光网络当然是最终的趋势。但在现阶段,它还不太现实。

  因地制宜选方案

  建设宽带社区,需要根据实际情况选择方案。在选择方案时应重点考虑以下几方面:

  1、基础线路系统选择。如果是新建社区或老区改造用户接受重新布线,则可以考虑采用以太网方案。否则,应考虑ADSL、HFC方案和10Base-S方案。

  2、 络应用带宽需求。以太网方案和10Base-S方案均可向用户提供10M的网络接入速率,对于高带宽的网络应用如视频点播等视频应用支持较好,而ADSL、AFC则相对带宽较小。

  3、 网络安全。由于以太网技术原本是为局域网络而开发的技术,将它用于公用接入运营网络,将存在相对较为严重的安全问题。10Base-S方案由于也采用以太网技术,所以也有相同的问题。而有线电视数据传输技术本身就是为宽带接入运营网络而设计,比如DOCSIS标准中就定义了基于网络链路层的安全措施,所以安全性较好。

  4、 设备管理。以太网方案网络设备可能分布放置在各个建筑物内,则网络设备需要分布管理,并且需要考虑网络设备运行环境要求。而有线方案和10Base-S方案则不存在此问题,其所有网络设备均集中放置在网络中心室内,便于管理和维护。

  5、 无线宽带接入在不确定用户或没有有线的条件下具有一定的优势,但同时也会受地形和频率的限制。光纤接入网代表着接入网的发展方向,但目前还受标准和实用化程度的制约,离最终的商用还有一段距离。

 
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