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宽带有几种上网方式呢?
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宽带有几种上网方式呢?
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2009-1-30 06:28:38
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随着因特网的迅速发展,网上话音通信、音频视频广播和宽带交互式新媒体的出现及发展对接入网带宽的要求越来越高,带宽不足将制约社区信息化发展。个人用户对高速上网、多媒体娱乐、远程教育、在线证券等需求增加,对可视电话等视频终端需求加大,并对话音、视频等实时性应用要求提高。因此,没有足够的带宽,视频点播(VOD)、音乐及电影的下载、远程教育及医疗服务、可视电话、视频会议、可视电子邮件等新型服务都难以开展。
基于我国现有网络的现状和技术,目前用户接入方式主要有以下几种:基于现有固定电话线路的xDSL(数字用户线路)技术、基于现有有线电视线路(HFC)的Cable Modem(电缆调制解调器)技术、以太网接入技术、宽带固定无线(LMDS)接入方式、电力线上网(PLC)接入方式等。由于以上几种接入方式不同,因此用户负担的成本不同,提供的服务内容也不同。一、固定电话线路xDSL接入方式
xDSL技术的原理是由于用于传输语音信号的频段较低且范围一定,因此在现有的铜质电话线路上就可以同时传递高频数据信号与低频语音信号,能够充分利用带宽。基于电话线的数字用户线(xDSL)有多种技术,包括:HDSL(高速率数字用户线路)、SDSL(单线制数字用户线)、VDSL(超高比特率数字用户线)和ADSL(不对称数字用户线路)等。其中ADSL最适合家庭用户。
中国电信和中国网通利用原有的铜缆固定电话网进行宽带接入的主要方式是ADSL。ADSL最初并不是为宽带接入而设计,而是为了高速数据通信和交互视频应用而设计。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机前端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应用业务没有在商业上取得成功,而对宽带接入的需求迅速增加,ADSL转而成为宽带网接入方式之一。ADSL之所以被称为不对称数字用户线,主要是其上行速度与下行速度不对称(上行为640kbit/s下行最大为8Mbit/s)。ADSL采用40KHz以上频率的频带传送数据,40KHz以下频带传送话音。对不同距离ADSL传输速率不同,距离2km以内,传输速率为8Mbit/s,5km左右为2Mbit/s,8km以上距离信号将极弱。
由于ADSL信号的工作频带与电话业务的工作频带不重合,可以在用户与局端之间利用频分复用技术在一条电话线上传送一般语音电话,也可以进行ADSL宽带数据业务,当使用ADSL线路上网的时,ADSL Modem便在电话线上产生三个信息信道:一个为标准电话服务的信道、一个速率为640kbit/s~1Mbit/s的中速上行信道、一个速率为1Mbit/s~8Mbit/s的高速下行信道,并且这三个信道可以同时工作。用户可以边打电话边上网,ADSL系统发生故障而无法使用时,用户电话不受影响。
ADSL技术缺点也十分明显,ADSL的速率受线路长度和线路质量的影响较大,电话线经常是在50对/100对的大对数UTP中传输,由于电缆不同线路信号之间的相互串扰以及线路质量都对其有影响,ADSL楼外也使用非屏蔽双绞线,对天气干扰(如雷击,下雨等)抗扰能力较差,带宽可扩展潜力不大。这种质量较差的基础成为制约ADSL发展的主要障碍。二、有线电视广播HFC接入方式
在宽带数据业务领域,有线电视公司也加入到竞争行列中来,因为有线电视网(HFC网)改造后不仅可以提供原来的有线电视业务,而且可以提供话音、数据以及其它数字多媒体信息业务。众所周知,广电部门拥有跟电话线一样走进千家万户的同轴电缆网络,通过技术改造,广电部门一样可以给用户提供宽带的接入,而且它本身是为传送视频图像而布线的同轴电缆,就电缆本身来说,它可以传送的带宽比电信的铜线电缆提供的带宽要宽得多,在城市有线电视光缆和同轴电缆混合网(HFC)上,使用电缆调制解调器Cable Modem进行数据传输构成宽带接入网。
根据相关标准,HFC的上行传输频率为5MHz~65MHz,下行频率为87MHz~750MHz。由于HFC需要支持双向信息传输,因此其同轴电缆放大器采用双向放大器,不是传统意义上的单向放大器,同时它传送的是模拟信号。我国一般采用北美标准,以64QM调制方式传输数据,传输速率可达27Mbit/s~40Mbit/s。HFC宽带接入网上行回传通道采用QPSK调制方式进行上行数据传输,一般高达5Mbit/s的数据传输速率,但也要视线缆质量而定。
其缺点有:
(1)HFC网在光纤部分多采用星型网,电缆部分采用树型结构,较适合有线电视传输,但不适合宽带高速综合业务网。信息网对可靠性要求高,综合信息网一旦出现问题,如不能及时修复,可能会给用户带来无法弥补的损失。
(2)在电缆分配网的传输通道中,有源器件和无源器件过多,放大器、电缆接头过多,降低了系统传输的可靠性。
(3)宽带高速信息网在进行数据传输时,对误码率要求很高。要求电缆有较高的屏蔽性,需要使用无磁泄漏的电缆连接器,目前有线电视使用的大部分器材还达不到要求。
(4)由于采用树型结构,带宽虽然宽,但它在树型连接的主干部分必须实行带宽共享,在技术上是共享网络,这就意味着用户要共享带宽,即使在理想状态下,有线电视网只相当于一个10Mbit/s的共享式总线型以太网络,当末端的用户数量增大时,网络的性能将急剧下降,而且在这种方式下,同一电缆的所有用户都可以收到相同的数据信号,它的安全性能不强。
(5)双向HFC的上行通道工作在50MHz以下的频段在此频段有较大的工业和民用噪声干扰,每个用户端接收的干扰信号会同时送入上行通道传向前端相互叠加,因此影响用户信号质量。
(6)从长远来看,HFC的速率的进一步提高无潜力,对于今后用户要求100Mbit/s或1000Mbit/s接入不能满足,同时Cable Modem的价格较高。
(7)在有线电视网中,接入采用模拟频分多路复用技术,而主干网络和交换机为数字技术,需数模转换,数据来自不同数据源,同步、网管和信令技术难度大;有线电视网普遍没有使用网络自动化管理功能,网络是否正常一般靠用户反映或靠网络管理人员定期巡视。三、以太网FTTx+LAN接入方式
以太网是目前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/1000M的网络传输。基于以太网技术的宽带接入网完全可以应用在公网环境中,为用户提供标准以太网接口,能够兼容所有带标准以太网接口的终端,用户不需要另配任何其他接口卡或协议软件,因而它是一种廉价的宽带接入技术。目前最具潜力的宽带以太网接入方式是骨干网光纤到达大楼或社区,即FTTx+LAN接入方式。FTTx(Fiber To The大楼或社区)+LAN是一种基于优化光纤网络技术的宽带接入方式,垂直干缆采用光纤。采用光纤到大楼或社区、以太网入户的方式实现用户的宽带接入。以太网技术成熟,成本低,结构简单,稳定性和扩充性好,便于网络升级,目前水平布线使用非屏蔽五类双绞线,5类网络线缆本身就具备较好的抗干扰性和稳定性,可以在一定程度上满足带宽分配及某些QoS的要求,它的带宽可以达到100Mbit/s。以太网在每一个社区或每一个楼宇中形成自己的小规模星型网络结构,彼此间通过骨干网络连接,在逻辑结构上并无相互依赖关系,因此相互之间影响较小,单一节点的故障不会影响整个社区的宽带网络。对于一个家庭来说完全可以满足今后数十年的升级要求。
以太网的缺点是必须在用户集中的区域才能确保接入的低廉成本,布线电缆不能够太长。四、宽带固定无线接入LMDS方式
小区固定宽带无线接入技术日益成熟,基于它的可移动性,它将是宽带网发展到高级阶段时,是实现个人通信的主要接入方式。但在目前的情况下,由于通信费用和终端设备等多方面的问题,目前的潜在用户不多。主要的宽带固定无线接入技术有三类:即已商业化的多路多点分配业务(MMDS)、直播卫星系统(DBS)以及试验中的本地多点分配业务(LMDS)。
其优点在于:
(1)LMDS基站到用户端以点对多点广播方式传送,用户端到基站以点对点方式传送;工作频段24GHz~38GHz,可用频带至少1GHz;可提供双向话音、数据及视频图象业务,实现N×64kbit/s~2Mbit/s、甚至155Mbit/s的接入速率,可靠性高,号称“无线光纤”接入技术。
(2)LMDS由类似蜂窝配置的多个枢纽发送机组成,每个发送机经点到多点无线链路与服务区的固定用户通信;单蜂窝覆盖区2km~5km,覆盖区相互重迭,每蜂窝覆盖区又划分为多个扇区,根据用户需要在该扇区提供特定业务。
(3)LMDS采用口径很小的(如30cm)室外定向天线,安装方便,适于提供交互式电视和高速数据(如:因特网接入、局域网互连等)。
(4)LMDS代表宽带接入技术的另一种发展趋势是:工作频带宽、频率复用度高、系统容量大、可扩展性好、启动资金较小、节省线路投资、减少线路建设期、运营者仅在增加用户(即有业务收入)时才需再增加资金投入,可动态分配系统资源,降低了风险。
(5)LMDS设备安装调试容易,开通迅速、维护简单,适于新兴电信公司、传统电信公司或有线电视公司,也可以作有线接入的重要补充。
但LMDS的推广也存在问题:关键技术正在试验;要求无遮挡视距传输,枢纽站置于15m~20m高处,对不方便应用;受降雨影响大;我国未正式确定LMDS的工作频段与技术规范,存在很大的技术与政策风险。五、电线上网接入PLC方式
目前一种通过电力线就可以上网的新上网方式正悄然杀入宽带市场。电线上网的准确名称是电力线通信技术,简称PLC,是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。电力线高速数据通信实际上利用目前已有的宽带骨干和城域网,使用特殊的转换设备,将因特网运营商提供的宽带网络中的信息信号接入小区局端电力线,用户电脑只要通过电力调制解调器连接到室内日用交流电源插座即可上网。电源线路因其成本低廉、分布广泛一直被认为是传输互联网数据的理想线路,支持这一设想的人士称其潜在的发展空间要比电话线路大得多。它能为用户提供高速的传输速率,信息传送速度可达到10Mbit/s;能够将整个家庭的电器与网络联为一体,在室内的设备之间构筑起可自由交换信息的局域网,使人们能够通过网络来控制自己家里的电器设备,同时也将促进信息家电的发展与应用。
利用电力线上网,其优点在于:
(1)成本低。对运营商而言,由于利用电力线上网,直接使用现有的电力网就可以实现通信,而不需要另外铺设电话线、光电缆等,大大地减少了在基础网络上的投资。对用户而言,通过电力线上网,无需通过电话线,相对减少了通话费用,且享受到价格低廉的互联网接入服务。
(2)无所不在的电力线网络是此技术的优势。电力线是最基础的网络,它的规模之大,是其它网络所无法比拟的,运营商可以轻松地将网络接入服务渗透到每一个家庭。这种技术一旦进入商业化阶段,将会促进电信市场的发展,并为互联网普及带来极大的发展空间。
(3)利用电力线上网能够提供高速的传输速率,其信息传送速度能达到10Mbit/s。
(4)此技术能够通过电力线将整个家庭的电器与网络联为一体,在室内的设备之间构筑起可自由交换信息的局域网,使人们能够通过网络来控制自己家里的电器设备。今后,随着能上网的电视机和冰箱等数字家电的普及,需要大幅度地增加接入端口,家庭和办公室利用已有的万能插接板,通过电力线路高速接入互联网就能解决这个问题。
(5)利用电力线上网还有其它优点,如:网络资源丰富、施工方便、一线两用、价格低廉等。目前在中国已经有若干小区在进行电力线上网实验或商业运行。
但它的缺点也很明显:
(1)电力线上网存在着不稳定和不安全的问题。由于每一个家庭的用电量不同,用电负荷也不断发生变化,电压的变化会影响上网质量。家庭电器产生的电磁波会对信息的传输产生干扰,还会影响短波收音机的信息接收等。
(2)带宽拓宽问题。虽然利用电力线上网信息传送速度可能达到10Mbit/s左右,但相对于比较成熟的以太网接入技术,电力线上网技术必须寻求宽带拓宽的空间。信息业发展要求更高速的信息传输,如果电力线上网不能解决带宽的拓展问题,就会有被淘汰的危险。
(3)一些电信公司和技术公司对此技术热情不高。而且此技术涉及问题颇多,如:如何获得电信业务经营许可证?如何选择合作伙伴并与之建立起供求双赢的赢利模式?费用问题等。因此,电力线上网仍然处于小规模的试验阶段。
通过以上几种主要宽带小区接入技术介绍可知,目前信息化社区宽带接入技术的选择应综合考虑社会经济发展、应用需求、网络建设及管理、技术的成熟性、投资回报等因素,同时还需兼顾网络建设的可持续发展和伸缩性。参考文献:http://www.cww.net.cn/Technique/Article.asp?id=4691
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