寬帶接入技術的發(fā)展與應用

1寬帶接入技術的開展與應用1.引言隨著Internet的迅猛開展，人們對遠程教學、遠程醫(yī)療、視頻會議等多媒體應用的需求大幅度增加，電子商務更是網絡應用的典型熱點。同時，人們對網絡帶寬及速率也提出了更高的要求，促使網絡由低速向高速、由共享到交換、由窄帶向寬帶方向迅速開展。目前對于主干網來講，各種寬帶組網技術日益成熟和完善，波分復用系統(tǒng)的帶寬已達400Gbit/s，IPoverATM、IPoverSDH、IPoverWDM〔DWDM〕等技術已經開始投入使用，并提出了建立全優(yōu)化光學主干網絡，可以說網絡的主干已經為承載各種寬帶業(yè)務作好了準備。但是位于通信網絡與用戶之間的接入網開展相對滯后，接入網技術成為制約通信開展的瓶頸。為了給廣闊用戶提供端到瑞的寬帶連接，保證寬帶業(yè)務的開展，接入網的寬帶化、數字化是前提和根底，同時也是網絡技術中的一大熱點和高利潤增長點。網絡接入方式的結構,統(tǒng)稱為網絡的接入技術,其發(fā)生在連接網絡與用戶的最后一段路程,網絡的接入局部是目前最有希望大幅提高網絡性能的環(huán)節(jié)。對本地環(huán)路網來說這是一個瓶頸，全球擁有上億條用戶接入線，因其功能有限阻礙著網絡用戶業(yè)務的開展，而與用戶線路另一端的高性能設備形成了鮮明的反差。隨著電子技術和光電技術的迅速開展，數字電子系統(tǒng)〔從個人計算機到網絡交換機或路由器〕以及信息傳輸設備性能都在快速穩(wěn)步的增長，為解決這一環(huán)路瓶提供了廣闊的開展前景。由于在本地環(huán)路銅線上傳輸的仍然是模擬信號，人們仍然使用著狹窄的無線電頻道穿越擁擠的無線電頻譜。目前如何大規(guī)模拓寬網絡接入的瓶頸為全球現有的10.5億條接入線提供超寬頻帶,已是當前網絡技術開展的焦點,瓶頸是相對的,一對金屬線可以提供支持雙向交談的足夠容量,但傳統(tǒng)的銅線所能提供的帶寬,對高性能的數據網絡和因特網來說確實有些勉為其難,數據用戶不僅希望與對方交談,而希望通過視頻會議系統(tǒng)看到對方的虛擬影象,所以對傳統(tǒng)的接入技術(接入方式、接入布線)提出高性能的要求，以突破網絡接入環(huán)節(jié)的瓶頸。以增加網絡最后一段路程中的帶寬，在大范圍到達并滿足用戶在家庭或小型辦公室的通信要求的根本前提。而局部環(huán)路的瓶頸是由今天提供的較低比特率造成的，事實上，除了本地環(huán)路的帶寬限制外，當前的數據網絡技術已足以保證提供運動圖像和其它高帶寬效勞。目前正廣泛興起的寬帶網接入相對于傳統(tǒng)的窄帶接入而言顯示了其不可比較的優(yōu)勢和強勁的生命力。為了適應新的形式和需要，出現了多種寬帶接入網技術。包括銅線接入技術、光纖接入技術、混合光纖同軸〔HFC〕接入技術等多種有線接入技術以及無線接入技術等。然而，各種各樣的寬帶接入方式都有其自身的長短、優(yōu)劣，不同需要的用戶應該根據自己的實際情況做出合理的選擇。2.銅線接入技術傳統(tǒng)銅線接入技術，即借助線路，通過調制解調器撥號實現用戶接入的方式，速率已達56kbit／s〔通信一方應為數字線路接入〕，但這種速率還遠遠不能滿足用戶對寬帶業(yè)務的需求。雖然銅線的傳輸帶寬有限，但由于網非常普及，線占居著全世界用戶線的90％以上，如何充分利用這局部珍貴資源，采用各種先進的調制技術和編碼技術，提高銅線的傳輸速率，是中、近期接入網寬帶化的重要任務，目前，以線為傳輸介質的寬帶接入技術主要有以下幾種。xDSL是DSL(DigitalSubscriberLine)的統(tǒng)稱，意即數字用戶線路，是以銅線為傳輸介質的點對點傳輸技術。盡管xDSL可以包括HDSL〔高速數字用戶線〕、SDSL〔對稱數字用戶線〕、ADSL〔非對稱數字用戶線〕、VDSL〔甚高比特率數字用戶線〕,但是目前市面上主要流行的還是ADSL〔非對稱數字用戶線路〕和VDSL〔甚高速數字用戶線〕。VDSL以其52Mbps的理論速度相對于于ADSL1.5Mbps的理論速度而言，具有絕對的性能優(yōu)勢，但是其高昂的價格也讓用戶望而卻步。它適合于單位用戶召開電視會議等。DSL實質是一系列的超級Modem，他們的傳輸速率要遠遠高于普通的模擬Modem，甚至能夠提供比普通模擬Modem快300倍的兆級傳輸速率。由于DSL使用普通的線〔不象其他的高速傳輸技術，如CableModem〕，所以DSL技術被認為是解決“最后一英里〞問題的最正確選擇之一。其最大的優(yōu)勢在于利用現有的網絡架構，為用戶提供更高的傳輸速度。用戶在兩個方向并非需要同等的帶寬,相反他們希望更多的帶寬用于接收視頻或因特網效勞,為滿足這一非對稱的接入要求,工業(yè)界已開發(fā)出非對稱數字用戶線路技術(ADSL)。ADSL技術為家庭和小型業(yè)務提供了增強帶寬的標準方式，國際電信聯盟公布的G.Lite或ADSLLite標準規(guī)定的下行帶寬為1.5Mbs,上行帶寬為384Kbps,前者大約是現有撥號模擬調制解調器的50倍，為此實際上與網絡建立了兩個連接，它們分別用于和數據業(yè)務，并可同時翻開和連續(xù)使用。在現時中，為了滿足電視會議或建立Web主機的需求，對數據效勞要求不多的用戶也可能仍然需求對稱的高速支持。為滿足這局部用戶要求對稱高速的支持，開發(fā)的DSL〔SDSL〕可以在環(huán)路上提供寬帶接入，對稱的DSL可以在兩個方向提供最高1.5Mbps的數據傳輸率，從而充分利用銅線環(huán)路技術帶來的所有價值。2.1高速數字用戶環(huán)路〔HDSL〕技術HDSL是數字用戶線〔DSL〕技術中的一種，它采用高速自適應數字濾波技術和先進的信號處理器，進行線路均衡，消除線路串音，實現回波抑制，不需要再生中繼器，適合所有用戶環(huán)路，設計、安裝和維護方便、簡捷。HDSL采用的編碼類型為2B1Q碼或CAP碼，可以利用現有線纜的用戶線中兩對或三對雙絞線來提供全雙工的T1／E1信號傳輸，對于普通0.4～0.6mm線徑的用戶線路來講傳輸距離可達3～6km，比傳統(tǒng)的PCM技術要長一倍以上，如果線徑更粗些，傳輸距離可接近10km。HDSL技術廣泛適用于移動通信基站中繼、無線尋呼中繼、視頻會議、ISDN基群接入、遠端用戶線單元〔RLU〕中繼以及計算機局域網互聯等業(yè)務，由于它要求傳輸介質為2～3對雙絞線，因此常用于中繼線路或專用數字線路，一般終端用戶線路不采用該技術。與HDSL有關的標準包括ANSI的T1E1.4。ETSI的DTR／TM－3017以及ITU－T的G.991.1等，該技術目前還沒有統(tǒng)一的國際標準。這種性能主要由于兩個主要的HDSL技術；2B1Q和全雙工傳輸，實現回音消除，HDSL系統(tǒng)由兩個單元組成，一個在用戶端〔NTU〕，另一個在轉換端〔LTU〕。兩者通過兩個或三個雙絞線對，每對可單獨傳輸1168/784KBIT/S數據位流以584KBIT/S和/392KBIT/S的低波特率傳輸，低波特率使長距離傳輸變?yōu)榭赡?。顯示刪除和自適應技術實現和效勞。為替換本地局與用戶局間的E1連接，HDSL技術提供幾種應用和效勞。2.1.2高質量的視頻，為點到點連接也好，為視頻會議也好，可能成為每個人生活中的一個重要局部。這項應用需1MBIT/S速率，HDSL能夠支持。2.1.2因為標準的成熟，我們能看見每家不只需要一根視頻線，可能一個五口之家需要4到5根視頻線，其中包括。HDSL可通過一條雙絞線支持15條線路。2.1.3越來越多的人想在家里辦公來節(jié)省時間，為這一需求。要在工作地點和家庭之間實現高速數據傳輸。2.1.4每個家庭的報紙和雜志效勞，同樣是一個很迫切的要求?；?.銀2非殿對稱羊數字捐用戶島環(huán)路揮〔A磁DS封L〕錫技術嫁齡AD持SL演是一杠種非劈對稱掛的數裁字用梅戶環(huán)吵路，母即用禿戶線鋤的上螞行速予率和專下行效速率頑不同羞，根僵據用浸戶使俊用各農種多塑媒體林業(yè)務淚的特窩點，彎上行掏速率顫較低染，下乏行速船率那么項比較晶高，攏特別惑適合短傳輸德多媒生體信假息業(yè)妹務?；獳D層SL青不僅驅具有蝦HD確SL鄙的優(yōu)留點，同而且屈在信兄號調瞧制數內字相燈位均興衡、卻回波滲抑制導等方引面采延用了如更先疤進的誦器件終和動耗態(tài)控燦制技妥術，瘦它采漲用正逼交調翼幅〔豬QA蕉M〕萄、無職載波舍幅度老相位田調制恩〔C源AP娘〕、愁離散餅多音史頻調雖制〔溝DM鴿T〕未等調吼制技括術，頓通過瞎對不牌同的展業(yè)務刑和上急下行描信號毒采用兔頻分叮復用掘方式說，實度現了窄在一膽對普艷通電迎話線績上同聽時傳垮送一冤路高碼速下豈行單暗向數道據、擔一路少雙向嚴較低輸速率暴的數釣據以踢及一咱路模多擬電甚話信促號，啟可直聲接利荒用用漂戶現循有的輩降線路謀，在揉線路逃兩側紅各安退裝一驢臺A叔DS吳L調們制解王調器癢即可傾。在反普通胡出雙絞數線上捏，A繭DS泉L的嚴典型牌的上渡行速磚率為斗16假～6壇40御kb慕it亮/s瑞，下腸行速負率為泛1.肥54圓4～瞧8.臉19腥2M罰bi猛t／冬s，煮傳輸羽距離話為3洲～6塑km寬，有坦關A違DS獸L的阿標準遠有A蹲NS歸I的筒T1咐E1續(xù).4李、I令TU日－T斤的G甚.9尸22窮.2挎、G肚.9餅92瞇.1攪等。拖AD病SL照除可家提供便勁業(yè)務貍外，盡還能扭提供沒多種傅寬帶圍業(yè)務樓，在凱未來濁幾年當內，崖AD拴SL幅接入瓜技術爬將會勁是終購端用搭戶最曲主要芹的寬河帶接炊入方劑式。競恥AD新SL卡是利應用數中字編攝碼技蚊術從訓現有噴的銅僵制電左話線秘上獲難取最插大數溫據傳逆輸容理量，士同時侄又不此干擾聾在同忘一條盜線路濁上進晨行的卡常規(guī)鋼語音繡效勞鉆。A襲DS辦L的發(fā)根本者原理查是使店用電壯話話齡音以業(yè)外的境頻率層來傳汽輸數膊據，鴉使用留戶在規(guī)瀏覽禿In維te兆rn劑et趙的同隆時可插以打者禮或發(fā)衫餐，而術且不播會影明響通撞話的肉質量躲和網午絡下位載速致度。服瘦AD奮SL斤技術嘗有利固于充殃分利預用銅土纜資系源，繞保護悼已有懷投資銜，能宮夠在歌正常累開通俱現有臭話音良業(yè)務車的同禍時提閱供寬雅帶業(yè)染務。芬目前燒AD惹SL候的技婚術和雄產品矩已比咽較成訂熟、撥價格樸也在羞不斷從下降部，特林別是丟對中稱國電偽信這且樣一交個擁霉有大孩量銅癢纜資錘源和圾超過算1.柄35遣億電犧話用正戶的溝運營書商來糠說，付有重發(fā)要的菠現實俯意義宋和巨舟大的味開展著潛力晨。如窩果今枯后五屈年內仆有2衰0％卡的電俗話用塞戶能句夠使仍用A晚DS葵L，艦用戶雨數量賣就會廢超過嘉20穩(wěn)00蟲萬，勞這將燈是一塑個巨棍大的除市場培。A域DS償L的滑應用巴主要崖有兩弄種方棕式：稻府2.謙2.部1在塌交換協(xié)端局喝到用敬戶間替直接攪使用政AD羅SL就，可棍以利驅用已旅有電瞇話銅騙纜，華快速屑滿足婚用戶刻的寬喝帶業(yè)顏務需嶼求。紐更重暑要的本是，胃這種梯方式泰從網秧絡結斜構上嫩將話管音和栽數據掌業(yè)務晴流量驕別離泥，將肉數據枯業(yè)務盲流量曠從接旺入部轟分直傾接分啄流到揮數據料網絡賊中，斥能夠殊有效窗地緩朵解用蘋戶上艘網負疾荷對玻憐交換宮網的醉壓力更。可偽根據習線路量條件唯、設墊備產牲品價逮格、快用戶縱業(yè)務熊需求敢和資饒費等疑具體猛情況搭，開峰通A樣DS脖L〔板或G專.l圈it蓄e〕株的多泡種子經速率肥，包視括限抱速提央供5漢12盾Kb全ps袖、2脹84過Kb及s等鎮(zhèn)。妄2姥.2爛.2瓣F爐TT托x＋劍AD柿SL請方式岔。由副于光敲節(jié)點輩靠近雜用戶鳴，銅孕纜距塵離較作短，帆線間仗串擾患較小吵，因雖此可桶以達霸以較拴高的朋傳輸階速率附，并誓可隨質著技眾術的靜開展首向V糖DS幼L升嚴級。炎制AD窄SL抹尚在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