Internet因特网住宅接入技术

Internet因特网住宅接入技术 晓霞 王波 关键词： 因特网 住宅接入技术 ADSL HFC FTTH Internet 是世界上最大的信息库。对于用户而言，在网络上如何找到信息及如何下载。其中用户接入是瓶颈。因特网上的信息是多媒体信息，包括文字、图形、声音和实时视频信息，许多令人激动的家庭网络应用（如视频点播、远程教育、网络游戏、家庭办公等）使用多媒体形式。这就要求在被称作信息高速公路最后一公里的用户接入网中采用具有较高速率的接入技术，使得各种多媒体信息能够快速传入家庭。 音视频业务带宽需要 下行 上行 低比值率 POST(G.723.1) 6.4k/5.3k 6.4k/5.3k 广播质量(G.722)50Hz7kHz 64k/56k/48k CD 质量立体声 10Hz20kHz 256k 高清晰度电视 HDTV 20M 视频点播、MPEG-2 4M6M ISDN 视频会议(H.261) 64k2M 64k2M 1、模拟调制解调器 一条电话线加上一个调制解调器(Modem)，这是目前家庭电脑最常用的上网方式。电话线最初是设计用来传输音频模拟信号，不能直接传播数字信号。调制解调器一方面把电脑输出的数字信号调制成适合电话线路传输的模拟信号经电话线上行传输，另一方面把电话线下行的模拟音频信号调制成适合电脑接受的数字信号。由于涉及模拟信号的传输，这种调制解调器属于模拟调制解调器。目前市场上模拟调制解调器有33.6k 和 56kbds 两种。模拟调制解调器技术成熟、有通用的国际标准、使用简单、价格便宜，是目前家庭上网最普及的方式。其问题是：速度低，不能接入视频信号，不能在上网的同时通电话，估计市场其寿命是短暂的。 2、N-ISDN N-ISDN 即窄带综合业务数字网，也就是俗称的“一线通”，简称 ISDN。ISDN 方式为用户提供了比普通电话网更加广泛的业务范围。住宅用户可以通过基本速率接口实现 64k 或 128kbds 的速率上网。该种方式利用用户原有的电话线路实现一线多路。其基本速率接口提供三个通道，2 个 64kbds的B通道和1个16kbds的D通道， 即 2B+D。B 通道能够传输 2 路数字化用户信息，D 通道用于传输通信控制信号及其它信号，如报警、医疗求助、水电气表数据的自动提取。用户可利用1个B通道打电话，同时利用另外一个 B 通道上网。也可以在两个通道上同时传输语音和图象信息，实现可视电话。 该种方式能够实现语音和非语音（传真、数据、图象、可视电话、桌面视频会议、Internet、局域网互联等）等业务的综合接入。但是由于带宽的限制该方式不适合实时视频信息的传输。接入速度快，使用一个 B 通道上网速度为 64kbds，比 56k 调制解调器上网还快。也可以通过多链路 PPP 协议将两个 B 通道捆绑成为一个逻辑通道，以 128kbds 速度上网，来电话时自动切回。同时，也实现6个B通道的逻辑连接，以 384kbds 上网，完全可以实现开放会议电视业务。 此外，ISDN 连接时间只需要几秒钟，模拟调制解调器一次拨号连接需要几十秒钟。ISDN 提供全程的数字传输，比模拟传输具有更高的抗干扰能力、更低的误码率。 价格适中。中国电信自 1999.3.1 调低通信资费后，各地 ISDN 也大幅度下降。北京地区 ISDN 初装费由3515 元降低到 1515 元。月租费从 100 元/月降低到 2 条电话线的月租费。上海初装费由 2000 元降低到 1000 元，月租费 24 元/月，含 60 次免费电话。这样的价格对普通用户也具有一定的吸引力。 技术成熟，有国际标准。ISDN 的用户端设备有以下几种： NT1（网络终端 1）：与 ISDN 交换机通过一对双绞线连接，可利用现有电话线。NT1 设备在我国由电信部门提供和维护，通常设置在用户室内，每处只能接一个 NT1。NT1 可连 8 个用户终端设备，但同时最多只能使用其中的 2 个设备。 TE1：指具有 ISDN 接口的标准终端设备，如 ISDN 数字电话、G4 传真机。 TE2：指不带 ISDN 接口的非标准终端设备，如常用的模拟电话机、个人电脑、模拟调制解调器、G3 传真机等。TE2 设备需要通过 TA 设备才能接入 ISDN 网络。 TA（终端适配器）：主要作用是将 TE2 设备连接到 NT1 接口。分为内置和外置两种类型。外置 TA 是单独的设备，通过串接口 RS-232 与电脑连接，但是受到串口最高速率 115.2kbds 的限制。内置 TA 即“ISDN-PC 卡”，将其插入 PC 机扩展槽中，可以充分利用通道，提供 128kbds 的传输速率。 据 ISDN Newsletter 报道，截止 1998.5 全球 ISDN 用户数量为 2B+D 的接入端口数量达 11,515,409 个。到 1998.9 我国 26 个省会城市的长途交换局已经具备 ISDN 功能。上海 1998 年底有用户 1.5 万线，1999 年计划发展 3 万户；北京 1998 年底用户 2000 个，1999 年计划发展 8000 个。广东 1998 年底用户 5000 个，计划 1999 年达到 6 万户。 3、ADSL ADSL(Asymetrical Digital Subscriber Line 非对称数字用户线)：采用现代数字处理技术和数字编码调制技术，利用双绞线的频带资源实现话音和数字信号的双向点对点的高速传输。为了实现高速度，ADSL 采用频分复用和回波抵消这两种办法来将 1 对双绞线划分成 3 段，提供普通电话业务 POTS 的低频段、上行数字通道和下行数字通道。 ADSL 的特点是： 利用现有电话线可同时实现打电话和上网。 下行速度远大于上行速度。下行速度为 1.5Mbds8Mbds，上行速度 16kbds640kbds，传输距离越短速度越高。 ADSL 使用于因特网高速接入、视频点播、MPEG-1（将普通 PAL 电视信号压缩为 1.6Mbds）及 MPEG-2（将普通 PAL 电视信号压缩为 4Mbds）压缩视频、会议电视、LAN 局域网互联等。 因带宽限制，不宜传输一般 CATV 电视信号。 ADSL 系统由局端和用户端设备组成。其中用户端设备由 ADSL Modem 和语音分离器组成。ADSL Modem对用户的数据包进行处理，并提供数据传输接口。一个调制解调器可以被多个设备共享，设备和 ADSL 的接口可以采用以太网、ATM-25、USB 等标准接口。语音分离器由低通滤波器和高通滤波器组成，用来分离一对双绞线上同时传送来的 4kHz 低频带语音信号和高频带载波信号。局端的分离器将分离出来的信号送入电话交换机、高频数字调制送入网络调制解调器；用户端分离器将音频信号送入电话机、高频数字调制信号送入个人电脑的调制解调器。 ITU-T 第 15 组在 1998 年 10 月通过 G.992.2 国际标准，其基本思路是：第一下行速率降低到 64k1.5Mbds 左右，上行速率为 32k512kbds；第二是在用户处不需要语音分离器。3 局 ADSL 收费 400 元/月。 4、HFC HFC(Hybrid Fiberoptic Coaxial光纤同轴混合)是一种对现有有线电视网进行改造后形成的一种宽带接入网。HFC 可以实现模拟和数字电视、视频点播、会议电视、数据、电话及因特网等业务的综合接入。其接入网络的主干系统采用光纤、配线部分则使用现有的 CATV 网络中的树形分支结构的同轴电缆。每个光网络单元 ONU 连接一个服务区 SA，每个服务区内的用户数一般在 5001000 户以内，基于通信质量和价格的综合考虑。用户个人电脑需要配置 Cable Modem 电缆调制解调器才能上网。电缆调制解调器可以是单独的设备，也可以是机顶盒中的一块插卡。机顶盒中还可以插入数字电视卡接收数字电视节目或插入 IP 电话卡实现在因特网上打电话。每个电缆调制解调器在用户端有 2 种接口：连接模拟电视机的 AUI 接口和连接个人电脑的 RJ-45 双绞线接口。电缆调制解调器多是采用非对称结构，下行速度达 3M10Mbds，上行速度可达 200k2Mbds。 每个用户的个人电脑与因特网接入速度与本社区内同时上网的户数直接相关。这是因为有线电视的同轴电缆属于共享介质网络，其 1000M 的频带宽度被同时连接的所有用户共享。北京、深圳、广东、青岛有线电视已经建立成 HFC 网，网上除传送广播电视基本业务外，还开展了视频点播、音乐点播、证券交易、因特网接入、网络购物、游戏等交互式业务。 5、无线接入 无线接入具有受环境制约少、初期投资省、安装方便等特点，适用于山区、湖泊、海岛等特殊地理环境和广大偏远农村以及城市中人口高密度地区（电信管道孔位紧张）等一些难以敷设有线电缆的地方。 理论上任何一种无线通讯技术都可以用于无线接入。目前美国已经推出了 2 种用于家庭上网的无线接入服务：一是通过卫星直播接入（Direct PC），可达 400kbds 的因特网下载速率；另外一种称为本地多点分配业务 LMDS，通过地面无线电波向用户提供 500kbds 的下载速率。国际电信联盟制定的标准有 IMT2000。 6、光纤到家 FTTH 作为住宅因特网接入终极发展目标的光纤到家，有着双绞线及同轴电缆接入所无法比拟的高带宽（光纤带宽超过 25000Gbds）、低损耗（0.050.2db/km）、极低的误码率（10-8）、完全不受电磁干扰、保密性好等优点，能够接入已知的全部业务。光纤本身的价格并不贵，但是光收发器及光纤线路施工等费用昂贵。 接入方式比较表 速度 bds 基础设施 优点 问题 前途 电话线上网 模拟 Modem 56k 现有电话网 成熟、有国际标准、价格低 速度低、不能接入视频信息，与电话不能共用 3 年左右生命期窄带上网“一线通”N-ISDN 64k/128k 现有电话网 成熟、标准化、与电话并用、价格适宜 速度不高、无法接入实时视频 是宽带接入的过渡 宽带上网 ADSL 1.5k9M 现有电话网 利用现有电话线、宽带接入，与电话并用 不成熟、价格较高 光纤到家实现前的宽带过渡技术简化 ADSL 64k1.5M 现有电话网 用户端不需要分离器，价格便宜 不支持数字电视 近期电信宽带接入首选方案 有线电视上网电缆 Modem 2M36M 现有有线电视网 利用有线电视网络接入，宽带接入 不成熟、无统一标准，非数字化、速率与用户数反比 近期广电宽带接入首选方案 光纤到家 155M622M 新建光纤网 速度最高，能够接入所有业务、全数字化传输不成熟、无标准、价格昂贵 理想方案