建設寬帶社區可通過電話線、有線電視網絡及高速以太網、全光纖網絡、無線接入等方案實現。從實踐來看,這幾種方案在網絡接入方式、用戶負擔的成本、可以提供的服務內容等方面不盡相同,所適用的范圍也大不一樣,因此構建寬帶社區必須因地制宜。下面將試圖比較一下這幾種方案的特點、應用場合和利弊。
ADSL接入方案
ADSL最初設計并不是為了寬帶接入,而是為了高速數據通信、交互視頻等應用。該系統在用戶端采用ADSL調制解調器,通過電話線連接到電話交換局前端ADSL解調設備解調后送入ATM網,可以提供基于ATM的各種應用業務。由于原來設想的ATM應用業務沒有得到商業上的成功,而對寬帶IP接入的需求卻迅速增加,ADSL接入轉而成為寬帶因特網接入的一種方法。因為ADSL仍然保持原來的體制和結構,ADSL頭端設備DSLAM提供的是ATM接口,故最終它還需要通過路由器連接因特網實現因特網接入。
ADSL使用40KHz以上頻率傳輸數據,40KHz以下仍然用來傳輸話音,因此使用ADSL可以一直連網而不影響電話的使用。目前ADSL在美國等發達國家已經進入大規模商業推廣應用階段。在美國,目前已經有8000萬戶電話網地區有ADSL接入服務,其中6000萬戶可以申請ADSL接入。1999年,我國一些城市開始進行少量ADSL接入服務,同時發現一些地區由于線路質量問題(轉接頭過多、線徑不一致造成阻抗不匹配、串音過大)造成安裝施工困難,限制了用戶數目,影響了ADSL的推廣使用。據悉,在我國現有的電話線中,只有50%適宜于進行ADSL改造。
ADSL接入的優點是可以利用現有的市內電話網和電話交換局的機房,可以降低施工和維護成本,對電話業務沒有影響。缺點是它對線路質量要求較高,當線路質量不高時,推廣使用有困難。
ADSL的實際速度還要受到用戶和電話分局的電話線長度和電話線路的質量的影響,而且ADSL系統樓內樓外使用的都是非屏蔽雙絞線,所以抵抗天氣干擾(打雷/下雨)的能力較差。由于寬帶可擴展的潛力不大,ADSL不能滿足今后日益增長的接入速率需求,只能成為過渡性產品,或者用于要求不高的舊社區單用戶的寬帶接入改造上。
HFC網絡方案
在城市有線電視光纜同軸混合網上,使用電纜調制解調器進行數據傳輸,可構成寬帶接入網。 HFC寬帶接入網下行傳輸利用550M~870MHz頻段,在我國一般采用北美標準,以64QAM調制方式調制傳輸數據,傳輸速率為27Mbps。
與ADSL每戶獨占一條接入線不同,在一個光結點小區內的HFC電纜調制解調器用戶共享27Mbps或40Mbps的下行通道。為了保證接入速度,一個光結點小區內覆蓋用戶數目不能太多。我國廣電總局要求HFC網光結點小區覆蓋用戶在500戶以內,當然越少越好。雙向HFC網的上行通道工作在50MHz以下頻段,在此頻段有較大的工業和民用噪聲干擾,每個用戶終端像小天線一樣接收干擾送入上行通道傳向前端相互疊加,人們稱之為漏斗效應。經過多年的努力,目前電纜調制解調器技術已經成熟,工業標準也已經完善,開始進入大規模商業推廣應用階段。我國各個城市都建設了HFC網。一般線路頻寬為550MHz,新建的能達到870MHz。目前,業界主流的工業標準為MCNS的DOCSIS1.0和DOCSIS1.1。
近年來,我國一些城市開始進行HFC網雙向改造,并且開始進行寬帶因特網接入試驗性服務。最近如珠海地區將新建網絡能達到1000MHz,每個CMTS設備預計連接300戶用戶。采用電纜調制解調器在HFC網上架構寬帶接入網的優點是可以利用已經有的HFC網,只需要對同軸電纜網進行雙向改造及可以使用有線電視臺機房等。這種方法的缺點是需要進行HFC網的雙向改造,工程施工和系統調試較為復雜,不可見因素較多。此外還需要投資建立一個維護隊伍以保障網絡的正常運行。從發展前景來看,其帶寬進一步提高的潛力是有限的,不可能滿足每一戶接入速度達到100Mbps或今后1Gbps的需求。
HFC方案和ADSL接入方案的共同特點是利用已經有的網絡基礎設施。它們各有自己的優點和用戶群,在現在一段時間內將發揮一定作用,它們之間將存在既是相互競爭又是相輔相成的關系。它們共同的缺點是帶寬進一步擴展能力有限,而且無法建設獨立的社區內部網絡平臺。
高速以太網方案
以太網是目前應用最為廣泛的局域網絡傳輸方式,它采用基帶傳輸,通過雙絞線和傳輸設備,實現10M/100M/1Gbps的網絡傳輸,應用非常廣泛,技術成熟。從最初的同軸電纜上的共享可以肯定,以太網絡技術還將以更高的速度不斷發展和提高。
在北美,家庭的寬帶接入一般很少采用構建以太網的方式,這是因為住宅一般較分散,以太網方式成本較高。但在中國,城市人口居住相當密集,90%以上是多層、高層住宅群,以太網方式就有了相對低成本的優勢。尤其對于新建小區,采用綜合布線構建以太網優勢更加明顯。
對于已經建成的社區,如要采用以太網社區接入解決方案則需要重新進行數據網絡結構化布線。這對于高檔社區的用戶,可能是無法接受的。10Base-S方案則可利用社區現有的電話線布線系統組建社區網絡,提供全雙工10Mbps的網絡速率。10Base-S解決方案利用現有的電話線路,為用戶同時提供語音、傳真和高速數據傳輸服務。
因此,它的適用范圍很廣泛,如社區、賓館、醫院等擁有電話布線系統的單位,特別是不適合或不便于進行結構布線的情況采用。這種組網方式不需要重新布線,在傳輸網絡數據的同時,仍可提供電話業務服務。
光纖接入方案
未來光纖接入必然替代過渡性的雙絞線xDSL和基于同軸電纜HFC系統的Cable Modem及寬帶無線接入等其他寬帶接入。光纖接入網有多種方式,最主要的有光纖到路邊、光纖到大樓和光纖到家,即常說的FTTC、FTTB和FTTH。結合成熟的園區局域網絡技術,提供10M/100Mbps交換或共享
到用戶端。這種解決方案需要進行園區網絡結構化布線,比較適合于新建社區或正在建設中的社區。而且一般采用的最成熟、最優質、最經濟的方式是光纖連接到大樓(FTTB)與UTP綜合布線相結合的物理連接方式。這種技術的成熟性已有共識,經濟性也為眾多的使用者接受,開發商的投資回報時間短(大約一年)。對于高尚住宅社區(如別墅區)亦可以考慮光纖入戶(FTTH)的方式。
隨著近幾年光纖接入網的快速發展,已逐步實現了FTTC、FTTB,全光網絡當然是最終的趨勢。但在現階段,它還不太現實。
因地制宜選方案
建設寬帶社區,需要根據實際情況選擇方案。在選擇方案時應重點考慮以下幾方面:
1、基礎線路系統選擇。如果是新建社區或老區改造用戶接受重新布線,則可以考慮采用以太網方案。否則,應考慮ADSL、HFC方案和10Base-S方案。
2、 絡應用帶寬需求。以太網方案和10Base-S方案均可向用戶提供10M的網絡接入速率,對于高帶寬的網絡應用如視頻點播等視頻應用支持較好,而ADSL、AFC則相對帶寬較小。
3、 網絡安全。由于以太網技術原本是為局域網絡而開發的技術,將它用于公用接入運營網絡,將存在相對較為嚴重的安全問題。10Base-S方案由于也采用以太網技術,所以也有相同的問題。而有線電視數據傳輸技術本身就是為寬帶接入運營網絡而設計,比如DOCSIS標準中就定義了基于網絡鏈路層的安全措施,所以安全性較好。
4、 設備管理。以太網方案網絡設備可能分布放置在各個建筑物內,則網絡設備需要分布管理,并且需要考慮網絡設備運行環境要求。而有線方案和10Base-S方案則不存在此問題,其所有網絡設備均集中放置在網絡中心室內,便于管理和維護。
5、 無線寬帶接入在不確定用戶或沒有有線的條件下具有一定的優勢,但同時也會受地形和頻率的限制。光纖接入網代表著接入網的發展方向,但目前還受標準和實用化程度的制約,離最終的商用還有一段距離。