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出版日期:2003-12-22 总期号:1277 本年期号:96

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最后一公里之争

高愉

  高速网络是我们的梦想,但不管骨干网络是怎样的,一谈到FTTH、FTTP或FTTB时,

  最后一公里问题是必须面对的。

  很多的运营商都不愿意放弃这一“金矿”,如何挖矿,用什么法宝,请看——

  最近,在谈论FTTH、FTTP或FTTB时,最后一英里问题被重新提到议事日程上来。几乎所有的电信公司都面临着这个现实问题。对SOHO一族、办公室或分支机构来说,扩展通道的过高费用已经使得宽带接入的投资减少了。用户不得不在DSL和电缆服务之间作出选择。而这两者的效率不一,服务也不相协调。

  大规模服务商包括区域贝尔电话公司(Regional Bell Operating Company,RBOC)、多服务运营商(Multiservice Operator,MSO)以及一些CLEC(Competitive Local Exchange Carrier)。RBOC在接入方面,特别是在企业范畴中占优势地位,MSO在电缆调制解调服务的配置方面具有决定性的优势,CLEC则瞄准了企业市场,因为这个市场的占有率还不到10%,而它们有限的经济基础使他们难以在某些特殊区域扩展。

  Verizon、BellSouth和SBC这三个主要的RBOC,已经为大范围的光纤配置提出了一种方法。这种方法建立在光纤优于DSL的大带宽、可靠性和较低廉的操作费用上。据估计,美国26个州的94家实体已将FTTH扩展到大多数语音、视频和数据服务的范畴。


  带宽


  用户追求的是更大的带宽。FTTP可以很容易地达到100Mbps的速度,这与ADSL形成了鲜明的对比,ADSL的下行速率通常只能达到1.5Mbps。FTTP使PC机可以进行备份、远程交换、较简单的高品质视频会议,并可取代大型分支站点的T1或T3 PBX线路。

  虽然FTTC(Fiber to the Curb)没有受到重视,但它可能成为RBOC访问方式的一种选择。FTTC可以大大扩展连接CO(Central Office)或头端器的光纤,使其可以直接进入家庭或小型企业的多条DSL线路,这样就会降低初始配置的费用。

  即使在理想情况下,FTTH的费用也是DSL的五倍。厂商希望在距住宅300到900米范围内铺设光纤。在这个范围内,DSL的通常速率是20到50Mbps,而且很少发生循环问题。ADSL具有的兼容性问题较少,因此其应用较为广泛,因为中小企业对速度的需求一般不会超过20Mbps。BellSouth如今的DSL性能可支持8Mbps的下行速率和1Mbps的上行速率,但是终端用户获得的速率只有1.5Mbps和256kbps。BellSouth计划直接采用10Mbps以上速率的光纤。


  DSL与电缆


  在提到有线接入方案时,企业网管可以在RBOC和MSO之间进行选择。Comcast、Cox和Charter等MSO一般不接入企业范围的用户,不过这种情况在逐渐改变。

  MSO通常在头端器和靠近多数用户的动态光纤节点之间铺设光纤,在最后一公里时,这里的流量被转换成无线调频信号。用户家中的线路被拆分成多条同轴电缆终端,一条同轴电缆可连接100到200名用户,下行速率为27到40Mbps,而上行速率为10Mbps。对要求较高的用户来说,缺乏对称速率可能会引起很大问题。不过对多数远程用户来说,还是可以承受的。MSO将会提高一些数据速率,如Internet接入速率(10到20Mbps)、PBX的T1传输速率、视频速率、个别用于传真的PSTN线路速率和SLA的非PSTN安全线路速率等。

  MSO将更直接地寻求能在家庭光纤、同轴电缆混合网(Hybrid Fiber Coax,HFC)升级上获得最大收益的方法。这项技术所需的费用庞大,所以人们现在不会采用HFC来扩展现有的电缆系统。从另一方面来说,MSO将在商业区等地选用FTTH或者FTTC。

  一般说来,没有任何证据证明电缆比DSL更好,反之亦然。用户通常对其价格、增值特性、可靠性和有效性等进行比较。实际上,电缆已经更深入地渗透到个人用户市场。多数分析家都认为,从线路质量和安装方面来说,它所遇到的问题也比DSL少。FTTH对这两个方面都进行了考虑,DSL的安全性和易管理性也将在光纤上实现。

  有了FTTC,传输协议就可以很好地进行互操作。层与层之间有多种协议,以太网交换机、Wi-Fi网桥或帧中继接入设备等第二层设备比第三层路由器易于管理得多。不过,它们增加了可能会危害WAN性能或增加成本的网络流量。


  PON


  FTTC方案可能会包括无源光纤网(Passive Optical Network,PON),这是一种仅使用无源设备的接入基础设施。这种方法通过创建从用户主干(如光纤)分离出的多条分支(如DSL)的拓扑树来降低费用。

  CO的光纤主干在某种程度上与电缆相似,ONU(Optical Network Unit)从流量急剧下降或分离点向其目的单元发送信号。PON是点到多点的,与通常企业站点之间点到点链接的有源网络不同。基于以太网的PON通常将数据传输到CPE(Customer Premises Equipment)中,这样可以加快传输的速度。有源拓扑结构将交换或路由置于CO和终端用户之间,但这增加了整个系统的总支出,特别是维护费用。

  PON有三种形式:ATM PON(APON)、Ethernet PON(EPON)和Gigabit PON(GPON)。这几种形式都与传输协议兼容,只是总带宽和运作距离有所不同。

  APON于1995年提出,是目前最成熟的技术,它在美国已经进行了广泛的实验,并在亚洲和欧洲进行了应用。在主干网的所有线路上,这项标准的数据(不包括视频)下行速率可达155或622Mbps,上行速率为155Mbps。终端用户速率可达12Mbps。不过随着每节点用户数的增加,这个速率也将随之下降。另一个专门用于视频的标准称为BPON(Broadband PON),它也可以在同一线路上传输数据。从CO到光纤终端的最大距离是20公里。其性能不仅与距离有关,它与拆分的数量也有非常紧密的关系。因为每进行一次拆分,都会损失一些信号功率。APON最多支持32个分支,即64个独立的终端用户。

  EPON正在开发之中,2004年这项标准将得到批准,不过其专用产品已经出现了。其频带是点到多点对称的1.25Gbps,终端用户通常可获得10或100Mbps的速率。距离的限制与APON基本相同,但是所支持的拆分数是每主干16个,即32个终端用户。它具有多种优点:价格低廉、丰富的安装库、较低的光纤价格、易于兼容Wi-Fi和用户PC机、具有快速交换性能和更好的故障排查能力。有些厂商认为它的效率比ATM更高,因为EPON所需的数据头要比APON少,它可为用户而不是网络或流量释放更多的空间。

  目前最有希望的是GPON,不过它还在ITU的摇篮之中。它支持1.25和2.5Gbps的下行速率及155到622Mbps或2.5Gbps的上行速率。它所支持的拆分数和距离限制现在仍是未知数。它通过本地传输数据和语音,无需进行以太网或IP封装,因此效率再一次得到了提高。GFP(Generic Framing Protoco)协议提供了SONET的QoS和恢复能力,因此DS1和OC-3的光速率被映射到PON中。FTTH委员会的支持厂商宣称,GPON仅利用了协议7%的性能,而以太网利用了50%,APON或BPON利用了30%。


  几种网络的优缺点比较