接入网的宽带化策略

摘 
要  本文在明确接入网的发展趋势、宽带接入网市场竞争的激烈程度的情况下，指出了接入网在宽带化过程中应重点解决的问题，提出了协调市场驱动和技术驱动的策略；最后指出接入技术、接入模式、接入结构的选择应根据网络现状、业务需求、组网成本、升级改造的简易程度等综合因素进行，接入网的建设还应该保持与骨干网良好的衔接性和宽、窄带的平滑过渡，处理好网管、安全、智能和配套服务问题。

关键词
宽带接入网 xDSL Cable Modem 光纤接入 以太网接入

1
实现窄带接入网向宽带接入网的乎滑过渡

——无论宽带业务怎么飞速发展，用户对以话音通信为代表的窄带业务仍然有需求，现有的PSTN／ISDN等窄带业务网不可能在一夜之间消失，因此，现在建设宽带接入网时要考虑如何在接入网中更经济有效地支持现有窄带业务，为窄带接入网向宽带接入网的平滑过渡奠定基础。——

——宽带与窄带的一般划分标准是用户网络接口上的速率，即将用户网络接口上的最大接入速率超过2Mbit／s的用户接入称为宽带接入，对最小接入速率则没有限制，接口速率的高低是区分窄带与宽带的一个方面，窄带接入网与宽带接入网更本质的区别是对信息的传送方式不同，一个是基于电路方式来传送，另一个则基于分组方式来传送。

——由于用户网长期以来是以铜缆为基础，经过十几年的建设，大中城市存在大量的铜缆资源，主于的利用率大部分在50％左右，配线是以每户1.5～2对铜线配备。为了保护已投入的资金，应充分挖掘现有铜缆的潜力，待铜缆老化或数据业务增加到一定程度时，再逐步替换原有铜缆，随着接入技术的发展，xDSL的铜缆新技术已经非常成熟，在光纤接入网的启动阶段，应充分利用这些铜缆新技术扩展铜线的应用范围，以节省投资。

——目前建设宽带接入网有三种可选方案来支持窄带业务，第一种方案是在接入网中直接将话音等窄带信号打成IP包，进入宽带业务网，然后通过网关进入现有窄带业务网；第二种方案是通过ATM电路仿真方式在宽带接入网中支持现有窄带业务，窄带用户信息通过接入网的电路仿真接口进入ATM交换机，再通过ATM交换机的电路仿真接口进入现有窄带业务网；第三种方案是重叠建设窄带和宽带两个接入网，窄带和宽带用户信息分别通过不同的接入网进入窄带和宽带业务网。

——以上三种方案各有不同的适用范围，第一种方案适合给用户提供廉价但质量没有保证的IP电话／IP传真等业务，但无法满足用户对高质量话音通信的需求；第二种方案适用于新建住宅小区或商业大楼，这些地方还没有建设任何窄带接入网络，通过建设这样的宽带接入网可给用户同时提供高质量的窄带和宽带电信业务；第三种方案适合在己建设好窄带接入网的地区建设宽带接入网。

2
逐步缩短ONU到用户终端的距离，适时地引入无源光网络技术

——目前已有的xDSL、HomePNA、3DDS等技术都是利用铜线实现宽带接入的重要手段，特别是ADSL在解决因特网接入方面已经发挥了重要的作用，虽然对用户密集，宽带数据通信需求最为迫切的城市用户而言，其单位用户成本比光纤接入网方式要高出一倍左右，但在用户分散的区域，其单位成本比较低，而且它的单位用户平均接入成本对用户密度的变化不敏感，考虑到电信网络具备丰富的双绞线资源，在大力发展光纤接入网的同时，要因地制宜，采用铜线的技术作为过渡手段。以后可采用光纤接入设备将这些设备替换。

——Cable Modem接入方式由于存在改造困难和安全性问题，一般情况下，尽量避免选择使用。新提出的电话返回式Cable
Modem技术，不需要对现有的有线电视网络做双向改造，在双绞线已经敷设到户的居民区就能使用，具有较大发展潜力，应尝试应用。

——对于正在建设固定有线接入网的地区，无线接入可作为过渡手段迅速提供服务，一旦有线接入网建成后，无线接入系统可以移往别处使用，农村环境下LMDS技术具有经济性和灵活性。

——说到底，光纤接入网是接入网的发展方向，相对其他接入方式而言，光纤接入网方式的性能稳定、带宽高、接入方便，是目前经济实用，性价比高的接入方式，据统计目前我国FTTC、FTTB

和PON的ONU到用户终端的距离平均约800m。FTTO的ONU到用户终端的距离平均约100m。将光纤进一步向用户延伸，以实现ONU到用户终端的距离小于200m，即从800m逐渐缩短为200m、50m，是网络运营商的目标。对窄带网来讲，当每个ONU的用户数规模小于480个电话用户时，每线的综合成本按照（N为每个ONU用户数）倍数增加，因此单纯从电话接入的角度考虑，ONU到用户

终端的距离平均800m是合理的；而且，综合考虑线路成本、ONU的容量、V5.2的成本、运维成本等因素，上述800m的ONU到用户终端的距离，经济上也是比较合理的，因此现阶段在实现FTTC、FTTO、FTTB的条件下，仍然要实现好“最后一公里”’的接入问题。从FTTB到FTTC到FTTZ，这三种方式最终发展到FTTH是一个长期的发展过程。在建设光纤接入网的同时，应注意其他数字化接入方式的应用，辅助光纤接入网的建设，以达到较佳的经济性和网络的有效性，目前FTTB成为了一种普遍的宽带数据接入方式，在城区用户密集的区域，应优先选择光纤以太网接入方式。

3
采用合适的网络结构

——目前，我国相当部分的城市光纤接入网建设中，设置了光缆环型网，环网或者网格型结构，有自愈性能提供了高可靠性，但此种方式接入成本较大，每纤芯公里高达2000～3000元，过分

强调了高可靠性而忽视了大众性、经济性；相当部分的纤芯未能利用，浪费严重，成本高不利于参与市场竞争，结构复杂，维护困难，一处节点调纤或修理的变动，将影响一个环网上的多处节

点用户，反而影响了传输的可靠性，多个环网的交叉需设立光交接箱，这些交接点的光接头受潮氧化，造成衰减增大，大大增加了障碍的发生率。因此，在接入网宽带化建设中要综合考虑可靠、普及、经济、易维护等因素，对重要用户（如政府、金融系统、大企业、大学校、密集用户）、长距离大范围主干线路可考虑采用环网或双回路，而对大部分住宅用户则采用星型网来覆盖；同时，对光纤的复用路数不要过高（每对纤有源复用不要超过300户，无源复用不要超过32路），以防止光纤通路发生障碍时影响范围过大。

——另外，对光纤接入网来说，城市用户密集，光缆敷设长度短（一般小于5km），在目前光纤造价越来越低的情况下，经无源少量复用后的每公里光纤造价仅数百元，分摊到户仅数十元，已没有必要用数十至数百个有源光接点和目前昂贵的密集波分复用设备来提高光纤的复用率。光纤到楼，ONU收容范围小于数十户，设备的环境适应能力和安全性，经济性都可以得到提高，用廉价的光纤代替传输路途中造价不菲的光有源设备，其优点不言而喻，因此，城市接入网应该采用与长途传输网截然相反的模式，以大芯数光缆构筑线路来实现接入网的宽带化，尽量简化远端设备，并使之适应各种自然环境，这样也符合“大容量，少局所”的思想，大大提高网路的运营效

益。

——因此，在光纤接入网实际的网络设计中，往往由一个或多个环组成骨干，以保证骨干的可靠性要求；配线层光缆可根据地域和用户情况灵活采用环型结构，星型结构，树型结构等，一般建

议采用星型结构，建设中应充分利用原有的杆路和管道资源。当主干光缆已经具备双路由保护时，几个相邻光节点可以按双路由接入到单个或两个主干节点，与主干光缆一起构成大环型拓扑结构，引入层目前仍主要采用铜质双绞线，也可酌情采用五类线或光缆，对于已实现FTTB的商业大厦，其引入层则为楼内综合布线部分。

——对于以太网的局域网接入方式，可以选择环型或星型拓扑结构：

——·星型骨干+星型用户接入，优点是易于寻找网络故障，缺点是骨干设备需端口多，系统总体传输电路长，系统总体投资大、网络可靠性差。

——·环型骨干+星型用户接入，优点是易于寻找网络故障、骨干设备需端口较少，系统总体传输电路较短、系统总体投资较小、网络可靠性高，负荷分担和备份网络性能高。缺点是当环上节点数增多时，会造成部分用户到出口的时延加大，一般建议环上节点数不超过8个。

4
采用合适的接入模式

——虽然宽带接入网正向开放化的结构发展，也就是说，不同的接入技术能工作在与不同核心网操作的竞争环境中，但具体到实际的工程实施和设备选择，仍存在传输模式的选择问题。

——要实现灵活和高效的宽带综合接入，信息往往在网络边缘被封装成ATM信元或IP包，在ADSL传输技术中，如果端到端采用统一的ATM信元，Modem只需工作在第二层，费用较低，效率较高，尽管目前ATM接入还存在不少问题，如ATM信头开销较大，映射IP地址到ATM地址较为复杂，并且ATM信元的装配速率仍然较低，然而ATM提供的业务分级能力较强，可对不同的业务提供不同的QoS保证，其优势是可实现宽带综合业务的接入。而从接入网功能要求方面考虑，在运营管理、业务QoS保证等方面纯IP方式尚有不足之处；随着应用的深入，一些如VOD的实时应用须以ATM技术为基础以保证其服务质量（QoS）；因此对实时流来说，将PPP直接构架在ATM上最为合适，实时流可以不经过接入路由器，直接接入骨干ATM网络，避免高速视频流给路由器造成的巨大负荷，而控制流经接入路由器控制VOD的播放，并采集计费信息。所以说，将ATM延伸到桌面，利用ATM的接入模式是较理想的组网方案，在网络边缘ATM还可能保留相当长一段时间。

——采用纯IP方式的接入也是一种重要的接入技术，尽管目前全网使用IP方案还难以解决有保证的综合业务能力，但因接入网业务量较小，网络拓扑结构较为简单，以IP方式在接入段实现一定的QoS保障是可行的。考虑到用户需求的多样性，以及IP网QoS能力将得益于MPLS的成熟而有较大程度的提高，因此纯IP方式也是接入技术的发展方向之一。

——由于历史的原因，ADSL仍然采用ATM体制，它必须通过ATM网汇接到宽带接入服务器来实现IP业务的接入，对于宽带IP网接入来说这是不合算的，平白增加了设备复杂度，增加成本，随着宽带接入和Internet高速接入业务的需求不断增长，很多地市陆续开始建设采用IP和以太网交换技术的城域网，IP将成为今后网络的发展主流。如果直接将ADSL终端做成IP终端，IP包经过DMT调节器制后通过电话线传输到电话交换局前端，经过解调后进入以太网交换机，再通过路由器连接因特网，可以采用统一的数据格式，中间不需要做任何格式转换，可以大大简化设备，降低成本，但是对于原来安装了DSLAM（DSL接入复用器）设备（ATM上行接口）的节点，还是建议优先在原有设备上进行扩容，以充分利用现有ADSL网络的节点、空槽、光纤线路、ATM上行端口和带宽，目前DSLAM设备（以太网上行接口）存在多种技术实现方式，显得不够成熟，所以考虑以太网上行的DSLAM设备时应该慎重选择。

——在确定宽带接入网是基于ATM模式接入还是基于IP模式接入之前，还得清楚骨干网的现状及未来走向，因为接入网技术的选择要依赖于骨干网。ATM与IP的争论目前已趋于融合，多协议标签交换（MPLS）技术作为下一代网络技术己成为业界的共识，在已建的相当规模的ATM交换节点上，利用软件升级来提供MPLS功能，在接入网建设中采用ATM-PON进而将MPLS技术延伸至接入网乃至用户终端，以便更好地传递综合信息，是一种顺理成章的演变。

5
正确处理技术更新与回收周期的矛盾

——宽带技术的发展非常迅猛，就宽带的更新速度而言，现在的“宽带”很可能在几年后就变成“窄带”了，网络又面临着投资改造的需要。所以，运营商一定要采取尽快收回资金和利润的战

略措施，长远的打算不能靠传输赢利，否则就会一场空。

——目前宽带接入的成本一般为每户1500元，按一个小区1000户算，总成本就是150万元。假设每户的入网费定价为500元，采用每月150元的包月制，除去交给主干网的费用，网络设备和服务器的折旧费等，一个用户平均每个月的利润不会超过50元。按照业内的乐观测算，第一期的开通率最多只有30％，三年内可能达到50％；以此计算，一个1000户小区150万元的总投资需要7年才能收回，更何况目前各小区的宽带业务开通率并没有这么高，从这一点出发，无线接入可以实现业务的快速投入与资金的快速回收，应大力推广。

——从另一方面看，新的技术和接入手段层出不穷，他们往往是针对已有技术的缺陷提出的，更有优越性，所以用户也比较愿意接受，现已提出的新接入技术和方式有GTTH（Gigabit-To-The-Home）、无纤光通信接入系统，PLC电力线通信技术，以DSP为基础的长距离的加强型以太网接入技术——EtherLoop技术等等；针对Cable
Modem接入需要重新改造线路的缺陷，已有人提出了按需重新配线的mFN（mini
Fiber Node）方案，并已付诸应用。

——由此看来，宽带接入网的运营商是很难收回投资的，事实上他们也都清楚明白，于是他们都采取了所谓的“圈地政策”，但这种炒作给网络的建设造成了负面的影响，不利于以后的运作。正确的思路是处理好市场驱动和技术驱动之间的关系，通过技术的平滑过渡实现用户需求的不断升级；另一方面，要结合CPN（用户驻地网）的建设和重视综合布线系统的建设，在接入网建设中按“参与投资、参与建设、拓展业务、合理回报”的模式，积极探索合作，建立一个共赢的产业链。

6
其它问题

——6.1
网管

——接入网发展的难点在于成本，而成本受制于诸多方面，维护管理是其中很重要的一方面，接入网是迄今为止，综合的技术最多的网络，仅就其中的传送技术来说，就综合了SDH、PON、ATM，DLC、HFC和各种无线技术等，使得接入网需要管理的功能项目越来越纷繁复杂。这就要求旧有的相对落后、封闭、分散和互相不兼容的接入网网管尽快更新，平滑过渡成为高度兼容的电信管理网（TMN）的一个子集。目前从提供的接入网设备来看，突出存在网管功能较为单一、缺乏互连互通标准、缺乏网管规范等问题，一般的业务网管是可以先独立建设的，以后再考虑和其它网管的综合问题，接入网是直接面对用户的，和业务网络的关系最为密切，接入网网管系统的建设必须从一开始，就考虑和本地电信网中其他部分网管系统的综合问题，所以接入网网管系统的建设要从全局出发，加快网管接口与本地网网管接口标准规范的制订，最终实现接入网网管和本地网网管的互连。另外，接入网还是一个变化最快的网络，由于接入网本身还在不断发展，一些可用于接入网的新技术还在不断出现，很难预料会出现什么样的新技术（特别是宽带方面的技术），因此，我们对接入网的认识、接入网的使用、接入网的建设都存在着一个变化的过程，对于建设这样一个还会不断发生变化的网络的管理系统，应考虑到网管系统的可持续建设问题。这就更进一步说明了，基于TMN的统一的网管系统应该是接入网网管系统建设的目标，由统一的接入网网管系统对不同设备进行统一管理，就可避免有几种厂商的接入设备，几种接入技术就有几种不同的网管系统的局面。在统一的接入网网管系统完善以前，可先采用厂家自身的接入网管理系统对设备进行维护；接入网设备种类不宜大多，否则维护，运营困难，不利于减少成本，随着宽带化的进程，宽带接入网的逐步形成，接入网可采用TMN中的Q3、CORBA中的IDL、计算机网管理中的SNMP的网络管理接口，向基于TMN的网络体系结构发展。

——设备管理是网管的一个方面，在实现接入时，应注意各种接入方式在设备管理方面的要求和特点。例如：以太网接入时网络设备可能分布放置在各个建筑物内，则网络设备需要分布管理，并且需要考虑网络设备运行环境要求；而利用有线电视电缆和电话线的传统接入方案则不存在此问题，其所有网络设备均集中放置在网络中心室内，便于管理和维护。

——6.2
网络安全

——企业用户往往将安全性放在其选择接入手段的重要地位，随着宽带小区的建设和家庭网络化的进展，家庭宽带用户的网络安全问题也日益凸现，网络安全在电子商务等应用中尤为重要，另外，和互联网的发展一样，病毒和黑客的攻击无所不在。在窄带网络条件下，病毒和黑客的进攻

虽然越演越烈，但由于速度限制、用户在线时间等原因，病毒对用户的攻击是受到一定制约的。在宽带网络条件下，用户将24小时在线，在享受到更快速度和更多服务同时，病毒和黑客的攻击也获得了前所未有的便利条件。它们完全可以突破窄带网络的限制，对用户造成更大的危害，各种接入方式在网络安全方面的保证程度是不一样的，例如：以太网技术原本是为局域网络而开发的技术，将它用于公用接入运营网络，将存在相对较为严重的安全问题，而有线电视数据传输技术本身就是为宽带接入运营网络而设计，比如DOCSIS标准中就定义了基于网络链路层的安全措施，所以安全性较好。

——6.3
宽带服务

——宽带的价值不仅仅是高速上网，从长期发展来看，运营商能否提供诸如多媒体、语音及其他各种实用又省时的应用及服务，是促进宽带接入市场快速发展的源动力，也将关系到宽带接入网能否正常地生存与发展，宽带网络的建设与应用和服务的建设同时进行，才能真正启动宽带业务市场，而且内容和服务才是实现宽带价值的根本，宽带互联网的商业价值是提供多元化的内容和多元化的服务，硬件的建设仅仅是这些服务的基础，运营商必须要有新的吸引用户的东西来保留老用户，开发新用户，占据市场。

——另外，宽带应用的带宽需求是决定接入方式选择的一个很重要的方面。例如：以太网接入方案可向用户提供10Mbit／s的网络接入速率，对于高带宽的网络应用如视频点播等视频应用支持较好，而ADSL、Cable
Modem的带宽接入则相对较小。

——6.4
智能

——目前对应于不同的业务类型，普遍存在着不同种类的并证明行之有效的核心网络。接入网具备一定的业务识别能力可以有效地弥补由于接入网技术与核心网技术发展历程的时间差异带来的网络失配，有利于优化网络结构，提升服务质量，另外，利用强大的服务质量（QoS）控制能力可以使服务供应商在接入环路上提供商务质量的各种业务，如：数据，语音和视频；而企业和住宅用户可以通过成本更低的接入业务获得与T1／E1、帧中继和ISDN业务同样有质量保证的服务。同时，通过接入的智能化，运营商够根据不同业务级别采用分级费率结构体系。

7
结论

——综合上述，接入网的建设应根据网络现状，业务需求、组网成本、升级改造的简易程度等综合因素进行，选用合适的接入技术、接入模式、接入结构等等，在建设宽带接入网时，往往有多种方式可以选择，在实际接入网建设中，很少选用单一接入技术，往往通过协调市场驱动和技术驱动，采用混合接入方案，如有线接入+无线接入，有源光接入+无源光接入，光纤接入+XDSL以及HFC、综合接入等等。接入网的建设还应该保持与骨干网良好的衔接性和宽、窄带的平滑过渡，处理好网管、安全、智能和配套服务问题。