宽带接入技术的发展与应用

1宽带接入技术的开展与应用1.引言随着Internet的迅猛开展，人们对远程教学、远程医疗、视频会议等多媒体应用的需求大幅度增加，电子商务更是网络应用的典型热点。同时，人们对网络带宽及速率也提出了更高的要求，促使网络由低速向高速、由共享到交换、由窄带向宽带方向迅速开展。目前对于主干网来讲，各种宽带组网技术日益成熟和完善，波分复用系统的带宽已达400Gbit/s，IPoverATM、IPoverSDH、IPoverWDM〔DWDM〕等技术已经开始投入使用，并提出了建立全优化光学主干网络，可以说网络的主干已经为承载各种宽带业务作好了准备。但是位于通信网络与用户之间的接入网开展相对滞后，接入网技术成为制约通信开展的瓶颈。为了给广阔用户提供端到瑞的宽带连接，保证宽带业务的开展，接入网的宽带化、数字化是前提和根底，同时也是网络技术中的一大热点和高利润增长点。网络接入方式的结构,统称为网络的接入技术,其发生在连接网络与用户的最后一段路程,网络的接入局部是目前最有希望大幅提高网络性能的环节。对本地环路网来说这是一个瓶颈，全球拥有上亿条用户接入线，因其功能有限阻碍着网络用户业务的开展，而与用户线路另一端的高性能设备形成了鲜明的反差。随着电子技术和光电技术的迅速开展，数字电子系统〔从个人计算机到网络交换机或路由器〕以及信息传输设备性能都在快速稳步的增长，为解决这一环路瓶提供了广阔的开展前景。由于在本地环路铜线上传输的仍然是模拟信号，人们仍然使用着狭窄的无线电频道穿越拥挤的无线电频谱。目前如何大规模拓宽网络接入的瓶颈为全球现有的10.5亿条接入线提供超宽频带,已是当前网络技术开展的焦点,瓶颈是相对的,一对金属线可以提供支持双向交谈的足够容量,但传统的铜线所能提供的带宽,对高性能的数据网络和因特网来说确实有些勉为其难,数据用户不仅希望与对方交谈,而希望通过视频会议系统看到对方的虚拟影象,所以对传统的接入技术(接入方式、接入布线)提出高性能的要求，以突破网络接入环节的瓶颈。以增加网络最后一段路程中的带宽，在大范围到达并满足用户在家庭或小型办公室的通信要求的根本前提。而局部环路的瓶颈是由今天提供的较低比特率造成的，事实上，除了本地环路的带宽限制外，当前的数据网络技术已足以保证提供运动图像和其它高带宽效劳。目前正广泛兴起的宽带网接入相对于传统的窄带接入而言显示了其不可比较的优势和强劲的生命力。为了适应新的形式和需要，出现了多种宽带接入网技术。包括铜线接入技术、光纤接入技术、混合光纤同轴〔HFC〕接入技术等多种有线接入技术以及无线接入技术等。然而，各种各样的宽带接入方式都有其自身的长短、优劣，不同需要的用户应该根据自己的实际情况做出合理的选择。2.铜线接入技术传统铜线接入技术，即借助线路，通过调制解调器拨号实现用户接入的方式，速率已达56kbit／s〔通信一方应为数字线路接入〕，但这种速率还远远不能满足用户对宽带业务的需求。虽然铜线的传输带宽有限，但由于网非常普及，线占居着全世界用户线的90％以上，如何充分利用这局部珍贵资源，采用各种先进的调制技术和编码技术，提高铜线的传输速率，是中、近期接入网宽带化的重要任务，目前，以线为传输介质的宽带接入技术主要有以下几种。xDSL是DSL(DigitalSubscriberLine)的统称，意即数字用户线路，是以铜线为传输介质的点对点传输技术。尽管xDSL可以包括HDSL〔高速数字用户线〕、SDSL〔对称数字用户线〕、ADSL〔非对称数字用户线〕、VDSL〔甚高比特率数字用户线〕,但是目前市面上主要流行的还是ADSL〔非对称数字用户线路〕和VDSL〔甚高速数字用户线〕。VDSL以其52Mbps的理论速度相对于于ADSL1.5Mbps的理论速度而言，具有绝对的性能优势，但是其高昂的价格也让用户望而却步。它适合于单位用户召开电视会议等。DSL实质是一系列的超级Modem，他们的传输速率要远远高于普通的模拟Modem，甚至能够提供比普通模拟Modem快300倍的兆级传输速率。由于DSL使用普通的线〔不象其他的高速传输技术，如CableModem〕，所以DSL技术被认为是解决“最后一英里〞问题的最正确选择之一。其最大的优势在于利用现有的网络架构，为用户提供更高的传输速度。用户在两个方向并非需要同等的带宽,相反他们希望更多的带宽用于接收视频或因特网效劳,为满足这一非对称的接入要求,工业界已开发出非对称数字用户线路技术(ADSL)。ADSL技术为家庭和小型业务提供了增强带宽的标准方式，国际电信联盟公布的G.Lite或ADSLLite标准规定的下行带宽为1.5Mbs,上行带宽为384Kbps,前者大约是现有拨号模拟调制解调器的50倍，为此实际上与网络建立了两个连接，它们分别用于和数据业务，并可同时翻开和连续使用。在现时中，为了满足电视会议或建立Web主机的需求，对数据效劳要求不多的用户也可能仍然需求对称的高速支持。为满足这局部用户要求对称高速的支持，开发的DSL〔SDSL〕可以在环路上提供宽带接入，对称的DSL可以在两个方向提供最高1.5Mbps的数据传输率，从而充分利用铜线环路技术带来的所有价值。2.1高速数字用户环路〔HDSL〕技术HDSL是数字用户线〔DSL〕技术中的一种，它采用高速自适应数字滤波技术和先进的信号处理器，进行线路均衡，消除线路串音，实现回波抑制，不需要再生中继器，适合所有用户环路，设计、安装和维护方便、简捷。HDSL采用的编码类型为2B1Q码或CAP码，可以利用现有线缆的用户线中两对或三对双绞线来提供全双工的T1／E1信号传输，对于普通0.4～0.6mm线径的用户线路来讲传输距离可达3～6km，比传统的PCM技术要长一倍以上，如果线径更粗些，传输距离可接近10km。HDSL技术广泛适用于移动通信基站中继、无线寻呼中继、视频会议、ISDN基群接入、远端用户线单元〔RLU〕中继以及计算机局域网互联等业务，由于它要求传输介质为2～3对双绞线，因此常用于中继线路或专用数字线路，一般终端用户线路不采用该技术。与HDSL有关的标准包括ANSI的T1E1.4。ETSI的DTR／TM－3017以及ITU－T的G.991.1等，该技术目前还没有统一的国际标准。这种性能主要由于两个主要的HDSL技术；2B1Q和全双工传输，实现回音消除，HDSL系统由两个单元组成，一个在用户端〔NTU〕，另一个在转换端〔LTU〕。两者通过两个或三个双绞线对，每对可单独传输1168/784KBIT/S数据位流以584KBIT/S和/392KBIT/S的低波特率传输，低波特率使长距离传输变为可能。显示删除和自适应技术实现和效劳。为替换本地局与用户局间的E1连接，HDSL技术提供几种应用和效劳。2.1.2高质量的视频，为点到点连接也好，为视频会议也好，可能成为每个人生活中的一个重要局部。这项应用需1MBIT/S速率，HDSL能够支持。2.1.2因为标准的成熟，我们能看见每家不只需要一根视频线，可能一个五口之家需要4到5根视频线，其中包括。HDSL可通过一条双绞线支持15条线路。2.1.3越来越多的人想在家里办公来节省时间，为这一需求。要在工作地点和家庭之间实现高速数据传输。2.1.4每个家庭的报纸和杂志效劳，同样是一个很迫切的要求。猾2.银2非殿对称羊数字捐用户岛环路挥〔A磁DS封L〕锡技术嫁龄AD持SL演是一杠种非劈对称挂的数裁字用梅户环吵路，母即用秃户线锄的上蚂行速予率和专下行效速率顽不同羞，根僵据用浸户使俊用各农种多塑媒体林业务泪的特窝点，弯上行掏速率颤较低染，下乏行速船率那么项比较晶高，拢特别惑适合短传输德多媒生体信假息业妹务。猾AD层SL青不仅驱具有虾HD确SL鄙的优留点，同而且屈在信兄号调瞧制数内字相灯位均兴衡、却回波渗抑制导等方引面采延用了如更先疤进的诵器件终和动耗态控灿制技妥术，瘦它采涨用正逼交调翼幅〔猪QA蕉M〕萄、无职载波舍幅度老相位田调制恩〔C源AP娘〕、愁离散饼多音史频调虽制〔沟DM鸽T〕未等调吼制技括术，顿通过瞎对不牌同的展业务刑和上急下行描信号毒采用兔频分叮复用掘方式说，实度现了窄在一胆对普艳通电迎话线绩上同听时传垮送一冤路高码速下岂行单暗向数道据、担一路少双向严较低输速率暴的数钓据以踢及一咱路模多拟电甚话信促号，启可直声接利荒用用漂户现循有的辈降线路谋，在揉线路逃两侧红各安退装一驴台A叔DS吴L调们制解王调器痒即可倾。在反普通胡出双绞数线上捏，A茧DS泉L的严典型牌的上渡行速砖率为斗16假～6坛40御kb慕it亮/s瑞，下肠行速负率为泛1.肥54圆4～瞧8.脸19腥2M罚bi猛t／冬s，煮传输羽距离话为3洲～6塑km宽，有坦关A违DS兽L的阿标准远有A蹲NS归I的筒T1咐E1续.4李、I令TU日－T斤的G甚.9尸22穷.2挎、G肚.9饼92眯.1搅等。拖AD病SL照除可家提供便劲业务狸外，尽还能扭提供没多种傅宽带围业务楼，在凯未来浊几年当内，崖AD拴SL幅接入瓜技术爬将会劲是终购端用搭户最曲主要芹的宽河带接炊入方剂式。竞耻AD新SL卡是利应用数中字编摄码技蚊术从训现有喷的铜僵制电左话线秘上获难取最插大数温据传逆输容理量，士同时侄又不此干扰聋在同忘一条盗线路浊上进晨行的卡常规钢语音绣效劳钻。A袭DS办L的发根本者原理查是使店用电壮话话龄音以业外的境频率层来传汽输数膊据，鸦使用留户在规浏览秃In维te兆rn剂et赵的同隆时可插以打者礼或发衫餐，而术且不播会影明响通撞话的肉质量躲和网午络下位载速致度。服瘦AD奋SL斤技术尝有利固于充殃分利预用铜土缆资系源，绕保护悼已有怀投资衔，能宫够在歌正常累开通俱现有臭话音良业务车的同祸时提阅供宽雅带业染务。芬目前烧AD惹SL候的技婚术和雄产品矩已比咽较成订熟、拨价格朴也在羞不断从下降部，特林别是丢对中称国电伪信这且样一交个拥霉有大孩量铜痒缆资锤源和圾超过算1.柄35遣亿电牺话用正户的沟运营书商来糠说，付有重发要的菠现实俯意义宋和巨舟大的味开展着潜力晨。如窝果今枯后五屈年内仆有2衰0％卡的电俗话用塞户能句够使仍用A晚DS葵L，舰用户雨数量卖就会废超过嘉20稳00虫万，劳这将灯是一塑个巨棍大的除市场培。A域DS偿L的滑应用巴主要崖有两弄种方棕式：稻府2.谦2.部1在塌交换协端局喝到用敬户间替直接搅使用政AD罗SL就，可棍以利驱用已旅有电眯话铜骗缆，华快速屑满足婚用户刻的宽喝带业颜务需屿求。纽更重暑要的本是，胃这种梯方式泰从网秧络结斜构上嫩将话管音和栽数据掌业务晴流量骄别离泥，将肉数据枯业务盲流量旷从接旺入部轰分直倾接分啄流到挥数据料网络贼中，斥能够殊有效窗地缓朵解用苹户上艘网负疾荷对玻怜交换宫网的醉压力更。可伪根据习线路量条件唯、设垫备产牲品价逮格、快用户纵业务熊需求敢和资饶费等疑具体猛情况搭，开峰通A样DS脖L〔板或G专.l圈it蓄e〕株的多泡种子经速率肥，包视括限抱速提央供5汉12盾Kb全ps袖、2胀84过Kb及s等镇。妄2姥.2烂.2瓣F炉TT托x＋剑AD柿SL请方式岔。由副于光敲节点辈靠近杂用户鸣，铜孕缆距尘离较作短，帆线间仗串扰患较小吵，因虽此可桶以达霸以较拴高的朋传输阶速率附，并誓可随质着技众术的静开展首向V糖DS幼L升严级。炎制AD窄SL抹尚在借起飞拜阶段故时，壁in缘te渴rn摸et茫业务御就已表呈现砍了爆奴炸式佳的增鸡长，箱能否扰经济亲有效控的支争持i酒nt尺er镰ne哭t业驰务已拍成为夜接入快网技废术考血虑的劝重要缠因素唉。尽窝管A没DS浓L技暮术能涛支持欣in辫te喜rn牲et属业务叛，但皆本钱怎仍嫌久偏高廉，用摇户侧总设备鸡的安参装仍凶嫌麻燕烦。盾IT圆U-丢T专沫家们汉充分呢意识慨到这罢一工奔作的译重要垄与市棵场前暴景，巩成立彻了课伪题组看开发疫简化槽的无痒团别离迁器的宰AD吊SL千标准纵，并掉已在更19韵98兽年1砖0月泊通过萍建议绒G.德92姥2.辅2。法其基创本思其路有衔两点榴，第益一是胆速率陵降低昨到1喂.5萍Mb机/s惊左右肠，第插二在慌用户着处不烂用电皆话分伐离器搬，价剩格会饭大大萌下降络，其亲应用翼前景销十分叉可观伸。G敢.9傅92享.2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