宽带接入技术及其发展现状

【摘要】虽然“宽带”这一词频频出现在各大媒体上，但一直很少见到对它的准确定义。本文笔者详细介绍了几种主要的宽带接入技术及其发展现状。

【关键词】宽带接入互联网移动

宽带是什么？虽然“宽带”这一词频频出现在各大媒体上，但一直很少见到对它的准确定义。通俗地讲，宽带是相对传统拨号上网而言，尽管目前没有统一标准规定宽带的带宽应达到多少，但依据大众习惯和网络多媒体数据流量考虑，网络的数据传输速率至少应达到256Kbps才能称之为宽带，其最大优势是带宽远远超过56Kbps拨号上网方式。

聊天、下载、在线游戏、网上教育以及获取各类最新资讯等网络应用带给我们异常丰富的体验。另一方面，互联网应用的不断丰富使我们越发体会到拥有足够网络带宽和网络易用性的重要性，传统MODEM拨号上网无论速度还是费用，都已无法满足多种应用的需求，怎么办呢？其实，我们每一个用户都面临着多种宽带解决方案，但如何选择？各种宽带有何区别？甚至如何与朋友共享宽带？这些都是大家非常关注的问题。

在世界先进国家中，原有的统一通信网络分崩离析，电信、有线电视网和计算机网已分别建成，要把它们再组合到一起非常困难，而且耗资巨大。进入90年代中期以来，国际跨国IT企业，包括传统和新兴电信运营商、有线电视公司、各类计算机软/硬件公司等结盟联台、吞并收购、相互渗透的进程加快。在此情况下，构建具有综合多业务接入能力的接入网系统，已成为解决电信网未来发展“瓶颈”问题的关键，将各种信息业务融台为一体的全业务宽带通用接入网是当前通信业发展的热点。由于接入网的现有设施大部分是传统铜线系统，新建部分将远大于现有部分，为了实现国家信息基础结构的全业务宽带通用接入，采用先进的宽带接入是必要的。

在电信网和未来的信息网中，接入网都具有极其重要的地位，对今后的发展起着关键作用：

（1）它是电信网和通信信息网的最大部分，建设费用占建网总费用一半以上；

（2）接入网直接面对广大用户和各种应用系统，大部分业务不必通过核心网就可完成，它的服务质量和内容直接影响全网的发展；

（3）它是综合话音、数据、活动视像等各种业务的最主要部分和必经之路。在当前信息通信的高新技术中，它是竞争最激烈、发展最快的部分：具有多媒体、全业务特性的公共通信信息宽带接入网是国家信息基础结构的基本设施，因此建设公共通信信息宽带接入网，把电信、有线电视和计算机等多种行业中的话音、数据、静止或半静止图像（特别是活动视像）业务融台为一体，是现代电信网巨大变革的主要环节。

几种主要的有线宽带接入技术：

（1）基于铜线的xDSL技术

xDSL是各种类型DSL（数字用户线路）的总称，包括ADSL（非对称数字用户线）、VDSL（甚高比特率数字用户线）和EDSL（基于以太网的数字用户线）、HDSL（高速数字用户线）、HDSL2（第二代高速数字用户线）、SHDSL（单线对的高速数字用户线）等。xDSL是一种新的传输技术，在现有的铜质电话线路上采用较高的频率及相应的调制技术，即利用在模拟线路中加入的信号处理技术来获得高传输速率（理论值可达到52Mbps）。各种DSL技术最大的区别体现在信号传输速率和距离的不同，以及上行信道和下行信道的对称性不同两个方面。根据上下行信道的对称性，可分为非对称的DSL和对称的DSL。

（2）基于HFC网的Cable Modem技术

基于HFC的Cable Modem技术是目前有线电视网主要的宽带接入技术，它一般使用同轴电缆，为用户提供300-750MHz宽带的频率资源。HFC的网络结构简单，一般由两级光纤、一级电缆构成。主前端到分前端、分前端到分配节点（ODN）一般采用光纤，分前端到用户一般采用电缆。在宽带传输的HFC网上，加上相应的设备（Cable Modem）就可以实现双向数据通信，从而进一步为用户提供全面服务。该技术以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术，为用户提供语音、数据、视频等多种综合交互式业务信息。

（3）基于五类线的以太网接入技术

基于五类线的以太网接入技术是把以太网这种局域网技术用于接入网，它综合采用各种新的电信网络技术对其进行改造，从而提供电信级的、可管理的、可扩展的网络平台。这种宽带接入网由局端设备和用户端设备组成，局端设备一般位于小区内或商业大楼内，用户端设备一般位于居民楼内。局端设备提供IP骨干网的接口，用户端设备提供与用户终端计算机相接的是10/100 Base-T接口。用户端设备不同于以太网交换机，以太网交换机隔离单播数据帧，不隔离广播地址的数据帧，而用户端设备的功能仅仅是以太网帧的复用和解复用。局端设备不同于路由器，路由器维护的是端口网络地址映射表，而局端设备维护的是端口主机地址映射表。

用户端设备只有链路层功能，工作在复用器方式下，各用户之间在物理层和链路层相互隔离，从而保证用户数据的安全性。局端设备支持对用户的认证、授权和计费以及用户IP地址的动态分配，还具有汇聚用户端设备网管信息的功能。目前，这种宽带接入技术主要是以FTTB+LAN方式应用，特别在新建智能小区应用很广泛。

（4）基于PON的宽带接入技术

基于PON的宽带接入技术属于光纤接入技术的一种。光纤接入网可分为有源光网络（AON）和无源光网络（PON）两大类，PON不用供电，投资较低，易维护，因而受到人们重视，目前主要有APON、EPON和GPON这3种技术。

APON是FSAN（全业务接入网）于20世纪90年代中期开发完成，并随后确定为ITU标准，使PON携带的信息ATM化的PON称为APON，是以固定53字节长度的信元来传输，标准是按ATM协议来完成的，但因存在协议复杂性高和数据传输效率低等问题，始终没有得到广泛的应用。

EPON是IEEE组织“以太网最后1km（EFM）”研究组于2000年11月提出的接入技术，2004年6月IEEE一致同意将IEEE802.3ah EPON协议方案正式批准为该组织的标准之一。EPON技术是以太网和PON这两种技术的结合，在EPON系统中，数据采用IEEE802.3以太网协议，传送的是可变长度的数据帧，最长是1518字节，最短是64字节。人们一般认为EPON技术是实现宽带接入、光纤到路边和光纤到家的优选技术，是目前比较理想的接入方案。

GPON是FSAN组织于2001年开始起草的传输速率超过1Gb/s的PON标准。GPON的主要技术特点是采用全新的传输汇聚层协议“通用成帧协议”，实现多种业务码流的通用成帧规程封装，而且保持了G.983中与PON协议没有直接关系的许多功能特性，如OAM管理、DBA等。GPON对不同的服务需求对应不同的系统容量，GPON的帧结构不是基于任何指定类型的格式，而是基于各种用户信号原有的格式进行封装，因此，它不但能够提供高速的比特率，而且可以支持各种接入业务，特别是能够非常有效地支持原有格式的数据流量和TDM业务。

从以上的分析可以看出，不同的有线宽带接入技术各有特点，它们将分别在不同的领域和环境中得到广泛应用。

基于现有铜线的xDSL技术和基于HFC的Cable Modem宽带接入技术在今后几年的时间里将是宽带接入的主要方式，其中xDSL技术目前发展的新趋势是，在DSL上传输数据外以VoDSL或CVoDSL方式传输多路语音。基于HFC接入的新发展是FTTC与HFC融合，进而向FTTC发展，即FTTC+HFC。FTTC+HFC主干系统采用共缆光纤的方法分别传送数字（双向）与模拟信号，两种信息由设置于路边的光网络单元分别恢复成各自的基带信号之后，语音信号经双绞线送至用户，而数字和模拟视频信号经铜轴电缆送至用户。

基于五类线的以太网接入技术发展势头也非常强劲，这种宽带接入技术主要是以FTTB+LAN方式应用，特别在新建智能小区和商务大厦应用很广泛。

由于PON的低成本、高容量、易维护，同时由于接入网的日益宽带化，基于宽带接入技术肯定将是解决接入网问题的最好办法，随着吉位以太网的兴起，将以太技术和PON技术结合的技术EPON和具有高效率的GPON最被人们看好。

结束语：

随着语音、数据和多媒体业务的发展以及“三网合一”的需求，对现有的网络特别是接入网也提出了更多要求，这将推动各种宽带接入技术包括有线宽带接入技术的迅猛发展，具有低成本、可运营、可管理、支持各种业务等特点的有线宽带接入技术成为发展的热点。

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