Título: Estado actual y tendencias de desarrollo de la tecnología de acceso a banda ancha
Estado actual de la tecnología de acceso de banda ancha
Desde el siglo XXI, las redes globales de acceso de banda ancha han entrado en una etapa de gran desarrollo. La red de acceso de banda ancha de mi país también se ha desarrollado muy rápidamente en los últimos dos años. Según estadísticas preliminares, a finales de 2004, los usuarios de banda ancha de China alcanzaron los 25 millones, convirtiéndose en el segundo mayor mercado de acceso de banda ancha después de Estados Unidos. La tecnología dominante es ADSL, que representa alrededor del 70%, seguida por la tecnología Ethernet y There. es acceso inalámbrico de banda ancha limitado y acceso a módem por cable. En nuestro país, el acceso a banda ancha juega un papel decisivo en el desarrollo empresarial de los operadores de redes fijas y se ha convertido en una de las principales direcciones de inversión y fuente de ingresos comerciales de los operadores de redes fijas. A juzgar por los más de 200 millones de usuarios de telefonía en mi país y la tasa de penetración de la banda ancha inferior al 1%, DSL tendrá un gran margen de desarrollo durante mucho tiempo. Actualmente, la velocidad para usuarios comerciales es de 512 kbit/s, lo que está limitado principalmente por la presión de la red IP ascendente del área metropolitana. Es urgente aumentar la velocidad DSL, especialmente con el desarrollo de IPTV, en línea bajo demanda y otros servicios de vídeo, la velocidad de 512 kbit/s ya no puede satisfacer las necesidades. En un futuro próximo, 2Mbit/s~3Mbit/s es una velocidad más ideal. Con el cambio estratégico de los servicios de telecomunicaciones de servicios de voz a servicios de datos, acelerar el desarrollo de los servicios de banda ancha se ha convertido en una opción estratégica para el desarrollo futuro de los operadores de línea fija.
{1}Desde la perspectiva de las necesidades de los usuarios, la red de acceso existente debe satisfacer las diferentes características de los usuarios residenciales, comerciales y hoteleros, y satisfacer las necesidades de diferentes niveles de usuarios a través de diferentes métodos de acceso. . En la actualidad, los grandes clientes solo se dividen según los ingresos de los usuarios. En general, los grandes usuarios comerciales y los usuarios de hoteles utilizan el acceso a líneas dedicadas de unidad directa de fibra óptica. Sin embargo, para los grandes clientes potenciales o los usuarios pequeños y medianos, existe una falta de diversificación. Niveles de soporte empresarial flexibles y eficaces, hasta cierto punto, lo que restringe la plena explotación del potencial de valor añadido de los clientes.
{2}Desde la perspectiva de las capacidades empresariales, el acceso integral a múltiples servicios como voz, datos y video será un objetivo importante y una tendencia de evolución para el desarrollo futuro de la red de acceso y una garantía integral del nivel de servicio. acuerdo (SLA) ) es actualmente un vínculo importante para lograr operaciones de nivel de operador. Sin embargo, la red de acceso existente ha pasado por un largo período de construcción, tiene muchos sistemas de equipos, tipos de equipos de cliente complejos y carece de las capacidades necesarias de mantenimiento y gestión para los equipos CPE, lo que restringe la garantía de calidad del servicio de extremo a extremo. cierta Es difícil llevar a cabo servicios de gran ancho de banda y alto tiempo real (como servicios de videoconferencia) en algunas áreas.
{3}Desde una perspectiva de operación y mantenimiento, debido a las limitaciones en el nivel de desarrollo tecnológico y los recursos de tendido de líneas de las redes de acceso de banda ancha tradicionales, el costo de mantenimiento en el lado del acceso es cerca de la mitad del costo total. Costo de operación del acceso de banda ancha La falta de funciones auxiliares como el mantenimiento diario de líneas y terminales, localización de fallas y resolución de problemas ha traído altos gastos a los operadores.
Introducción a la tecnología de acceso a fibra óptica
Con la amplia aplicación de la fibra óptica en redes de larga distancia, redes de área metropolitana e incluso segmentos de redes troncales de redes de acceso, las redes de acceso de fibra óptica son cada vez más favorecido por los operadores, los proveedores de equipos e incluso la atención del gobierno. Entre ellos, como la tecnología PON de banda ancha de acceso a fibra óptica más prometedora, se enfrenta a oportunidades sin precedentes. La tecnología PON de banda ancha mencionada aquí se refiere a la tecnología EPON basada en Ethernet y tecnología GPON con capacidades de transmisión Gigabit. Es difícil que el otrora famoso APON ocupe un lugar en el futuro mercado de acceso a fibra óptica debido a la compleja tecnología, los costosos equipos y la reducción de las redes ATM en el mercado.
(1) EPON/GEPON
En la actualidad, la tecnología EPON es relativamente madura. Muchos fabricantes nacionales y extranjeros han lanzado soluciones EPON y han realizado experimentos a nivel nacional, y han obtenido una pequeña cantidad. de aplicación. La tecnología GPON aún no está muy madura y actualmente sólo la empresa extranjera FlexLight afirma ser capaz de proporcionar soluciones GPON. Aunque la tecnología GPON es una tecnología de acceso a fibra óptica que los operadores esperan para integrar de manera eficiente múltiples servicios, su precio sigue siendo un factor clave que confunde a los operadores acerca de esta tecnología. Algunas personas incluso creen que para acceder a servicios puros de datos, la elección es simple. EPON económico es suficiente.
EPON es suficiente.
Desde la estructura de EPON/GEPON, su principal ventaja es que simplifica enormemente la estructura tradicional de red superpuesta de múltiples capas. Las características principales son las siguientes.
{1}La capa ATM y la capa SDH se reducen, lo que reduce el costo inicial y el costo operativo;
{2}La velocidad del servicio de enlace descendente es tan alta como 1 Gbit/s. permitiendo soporte para más Con múltiples usuarios, el ancho de banda de cada usuario puede ser mayor y puede proporcionar servicios de video y mejor QoS;
{3}El hardware es simple y no requiere equipo electrónico exterior, por lo que el el trabajo de instalación e implementación se puede simplificar;
{4>La estructura de red EPON/GEPON tiene las siguientes ventajas principales.
{4}La tecnología Ethernet puede utilizar una gran cantidad de chips maduros, lo que hace que la implementación sea más simple y de menor costo.
{5} Mejora la flexibilidad de la distribución de circuitos y la prestación de servicios; Capacidad de reconfiguración.
Las principales desventajas de EPON/GEPON son la baja eficiencia y la dificultad para soportar servicios distintos de Ethernet. Lo primero se debe al uso de codificación de línea 8B/10B, lo que causará una pérdida de ancho de banda del 20 %. Además de otros gastos generales, la carga disponible es solo aproximadamente el 50 %. Sin embargo, APON y GPON utilizan codificación NRZ para la codificación de línea. No hay pérdida de ancho de banda. Junto con factores como la eficiencia de la capa portadora, la eficiencia de la capa de agregación de transmisión y la eficiencia de adaptación del servicio, la eficiencia de transmisión total de EPON/GEPON es muy baja, solo aproximadamente la mitad de la de GPON.
(2) GPON
Desde una perspectiva técnica, GPON es la herencia y el desarrollo de BPON. GPON hereda muchas características básicas de BPON; por ejemplo, ambos utilizan la misma tecnología central OLT, utilizan las mismas instalaciones de fibra física y el mismo presupuesto de energía óptica. Por otro lado, GPON adopta algunos de los últimos logros tecnológicos, además de la encapsulación GFP más importante, también incluye nuevas tecnologías como la corrección de errores directos.
Desde la perspectiva de los servicios proporcionados, GPON no solo puede proporcionar servicios de 10M/100Mbit/s y 1Gbit/s, sino también servicios VLAN y servicios de voz. En general, GPON no es un estándar técnico dirigido por el fabricante, sino un estándar dirigido por el operador, por lo que los beneficios operativos se consideran más cuidadosamente. La velocidad de GPON puede alcanzar hasta 2,4 Gbit/s; tiene un formato de mapeo universal que puede adaptarse a cualquier servicio antiguo y nuevo; tiene ricas funciones OAM&P y tiene una alta eficiencia de transmisión para diversos servicios, incluso los servicios TDM pueden ser flexibles y eficientes; ,transmite con poca sobrecarga. Puede ayudar a los operadores a completar la transición sin problemas de los circuitos de voz TDM tradicionales a redes totalmente IP. Su desventaja es que aún conserva funciones complejas de la capa ATM y es costoso.
(3) GPON y EPON/GEPON enfrentan los mismos desafíos
Primero, cómo transportar eficazmente servicios TDM en Ethernet/GFP y brindar calidad de servicio de clase portadora. En segundo lugar, desde GPON; y EPON/GEPON son redes en estrella o en árbol punto a multipunto, los servicios TDM deben implementarse a través de redes ópticas de enrutamiento 1+1 y diferentes. Para que diferentes redes ópticas enrutadas alcancen los requisitos de protección y recuperación a nivel de operador, el costo de la red será muy alto. En tercer lugar, los costos actuales de los equipos de GPON y EPON/GEPON están limitados principalmente por el módulo transmisor/receptor óptico en ráfaga y el módulo de control central; /chip. Estos módulos tienen una tecnología inmadura y no pueden usarse comercialmente, o son costosos y difíciles de adaptar a la demanda del mercado. En cuarto lugar, GPON y EPON/GEPON tienen altos costos de inversión únicos y no son adecuados para el modelo de construcción de telecomunicaciones tradicional. de inversión y expansión graduales solo son adecuados para construcciones completamente nuevas o áreas de usuarios densas renovadas.
Tendencias de desarrollo de la tecnología y equipos de acceso de banda ancha
(1) Tendencias de desarrollo de la tecnología de acceso de banda ancha
{1}La tecnología DSL se ha estado desarrollando durante mucho tiempo China seguirá siendo la corriente dominante en tecnología de acceso a banda ancha.
La tecnología ADSL2/2+ se está desarrollando y madurando gradualmente. En 2005, sustituirá gradualmente a la tecnología ADSL de primera generación y desempeñará un papel importante en el ámbito del acceso de banda ancha.
Con respecto a las dos tecnologías ADSL de nueva generación, ADSL2 y ADSL2+, la tecnología ADSL2 no mejora mucho la velocidad de enlace descendente en comparación con la tecnología ADSL de primera generación, mientras que la tecnología ADSL2+ tiene las excelentes características de la tecnología ADSL2. vienen en forma de tecnología ADSL2+. La tecnología vDSL en el estándar VDSL2 no se desarrollará a gran escala antes de que se lance el estándar VDSL2. Sin embargo, en la actualidad, las características de simetría bidireccional de la tecnología VDSL basadas en la modulación DMT y las características de alto ancho de banda de enlace descendente de más de 100 Mbit. /s en un rango de distancias cortas todavía tienen ventajas incomparables, por lo tanto, antes de que madure el estándar y la tecnología VDSL2, la tecnología VDSL basada en la modulación DMT se utilizará en una pequeña cantidad de aplicaciones como complemento a la tecnología ADSL2+.
{2}La tecnología de acceso a fibra óptica EPON/GPON se desarrollará hasta cierto punto, pero la plena realización de FTTH aún llevará mucho tiempo.
A medida que la tecnología EPON madure y los precios de los equipos bajen, la tecnología EPON tendrá ciertas aplicaciones en áreas residenciales y edificios comerciales de alto nivel. La tecnología GPON aún no está completamente madura y actualmente es compatible con muy pocos fabricantes. Aunque la intención original de GPON era admitir un acceso integral a múltiples servicios, a medida que toda la red y los servicios se basan en IP, las ventajas de la tecnología GPON son cada vez menores. Menos obvio, el precio y la madurez de la tecnología siempre han confundido a los operadores acerca de esta tecnología. Aunque el acceso a la fibra óptica EPON/GPON se desarrollará hasta cierto punto, su alto costo, las necesidades comerciales y el posicionamiento, el despliegue del cable óptico, los altos requisitos de personal de mantenimiento y otros factores retrasarán el proceso FTTH, especialmente los componentes ópticos, las fibras ópticas y la fibra óptica. La posibilidad de reducir rápidamente la conectividad y otras tecnologías y costos determina en gran medida el desarrollo de la tecnología de acceso óptico.
(2) Tendencia de desarrollo de los equipos de acceso de banda ancha
La tendencia general de desarrollo de los equipos de acceso de banda ancha es proporcionar a los usuarios un acceso integral a múltiples servicios a través de un puerto, incluidos los servicios públicos de Internet. , servicios IPTV, servicios NGN, etc., que se reflejan específicamente en los siguientes aspectos.
{1}En términos de capacidad de backplane, capacidades de conmutación, motores de servicio, rendimiento de reenvío, interfaces del lado de la red, etc., puede garantizar un buen rendimiento de los servicios públicos de Internet, servicios de vídeo, servicios VPN y servicios de multidifusión. , etc.
{2} El puerto de usuario admite múltiples PVC o múltiples VLAN para transportar diferentes servicios
{3} El puerto de enlace ascendente admite la prioridad, la prioridad y la prioridad de diferentes tipos de servicios; reenvío de nivel;
{4}Admite la función IGMP SNOOPING o PROXY y la función de control del servicio de multidifusión.
La tendencia de evolución de la tecnología de acceso a banda ancha
(1) Varios aspectos de la evolución tecnológica
{1}Transición a la fibra óptica
La fibración de la capa troncal de la red de acceso de mi país se ha completado, mientras que la fibración de la capa de acceso (capa de cableado y capa de introducción) aún está en su infancia. La combinación de SDH y varias tecnologías de transmisión de redes ópticas pasivas (PON) está aún en su etapa inicial. más económica La combinación de varias tecnologías de transmisión de red óptica pasiva (pon) es más económica y está en línea con las condiciones específicas de la red de nuestro país. Primero debemos implementar fibra óptica al borde de la carretera, fibra óptica a la comunidad y fibra óptica al edificio. Luego, con el desarrollo de los servicios de comunicación y la evolución continua de la estructura de la red, debemos promover gradualmente la construcción de redes de acceso de fibra óptica y expandirlas. la cobertura de la red de acceso de fibra óptica y acortar la longitud de la red de acceso de fibra óptica La distancia entre la red de acceso y el terminal de usuario.
{2}Aprovechar al máximo los cables ópticos originales y aprovechar el potencial de forma adecuada
A la vez que se busca un gran ancho de banda, el acceso de banda ancha también debe prestar atención a la economía y la conveniencia, aunque el acceso a la fibra óptica. Tiene un ancho de banda enorme, pero aún no es económico ni conveniente. Por otro lado, las redes de usuarios han estado dominadas durante mucho tiempo por cables metálicos. Después de años de construcción, ya existe una gran cantidad de recursos de cable, como redes de par trenzado para teléfonos fijos, redes HFC para televisión por cable y redes de líneas eléctricas ubicuas. .etc., su ancho de banda puede satisfacer los requisitos de los principales servicios existentes. En las primeras etapas de la construcción de la red de acceso de banda ancha, las tecnologías de acceso basadas en estos cables deberían utilizarse plenamente para ahorrar inversiones y satisfacer las necesidades comerciales en rápido desarrollo. Los recursos de las líneas eléctricas son enormes, su aplicación de banda ancha acaba de comenzar y es necesario explorar más a fondo su potencial.
{3}El acceso inalámbrico fijo complementa la red de acceso por cable
El método de acceso inalámbrico fijo tiene un servicio rápido, conexión en red flexible, mantenimiento conveniente, baja inversión inicial y permite a los usuarios moverse localmente. lentamente dentro del área, es adecuado para proporcionar acceso económico y acceso a comunicaciones de emergencia para poblaciones dispersas en áreas rurales, y también puede usarse como método de acceso temporal en áreas de reconstrucción urbana; puede usarse junto con FTTX+xDSL, FTTX; +LAN, etc. para ampliar cobertura.
{4}Plataforma de acceso integrada
La plataforma de acceso ADSL tiene sus propias ventajas, como basarse en líneas telefónicas existentes y utilizar voz analógica o RDSI **** supervivencia, velocidad. la asimetría solo satisface las necesidades de acceso a Internet; al mismo tiempo, también tiene muchas desventajas, como limitaciones de distancia, velocidad, asimetría, etc. La integración de diferentes métodos de acceso xDSL, como ADSL, SHDSL, VDSL y Ethernet, en la misma plataforma de sistema de acceso puede aprovechar al máximo las características de diferentes tecnologías y aprender de las fortalezas de cada una. Esto se ha convertido en un tema importante en el desarrollo de la tecnología actual. tendencia de acceso a la tecnología.
(2) Tendencia de desarrollo de la red de acceso de banda ancha
IP es el núcleo de toda la red, y ATM, IP, SDH, Ethernet y diversas tecnologías de acceso inalámbrico son el núcleo de la toda la red. IP sobre SDH o IP sobre óptico en modo DWDM es un método de transmisión responsable de la transmisión de toda la red de información de alta velocidad. Toda la red utilizará el protocolo IP como protocolo de comunicación unificado y los servicios de las dos redes de comunicación estarán completamente integrados. Las características de la red solo se pueden implementar en el borde de la red. Cuando la red troncal solo desempeña la función de transmisión de información, las características del servicio solo se pueden implementar en el borde de la red.
Para integrar los servicios de las dos redes de comunicación en la capa IP es necesario resolver una serie de cuestiones técnicas, como por ejemplo cómo proporcionar garantías de QoS para los servicios de voz e imagen, cómo gestionar y asignar los recursos completos de la red y cómo proporcionar acceso de banda ancha en cualquier momento y lugar, etc. Para resolver estos problemas, creemos que la combinación de IP con MPLS, tecnología de acceso de fibra óptica y tecnología de acceso inalámbrico de banda ancha se convertirá en la tecnología principal de las futuras redes de comunicación de banda ancha. Esto se debe principalmente a las siguientes razones.
{1}La combinación de IP y MPLS representa la dirección de desarrollo de las redes de conmutación de paquetes de banda ancha.
IP se utiliza ampliamente en Internet debido a su sencilla implementación y soporte para interconexión de redes heterogéneas. Mediante el uso de la tecnología IP, se puede lograr la interconexión e interoperabilidad de múltiples tecnologías de red para lograr un verdadero "tres redes en una". Debido a que MPLS tiene las ventajas de reenvío rápido, soporte de ingeniería de tráfico y garantías de QoS, puede usarse como tecnología de plano de gestión y control de redes de próxima generación. La combinación de IP y MPLS puede respaldar eficazmente la transmisión de servicios de voz, datos e imágenes y hacer que la red sea altamente escalable y fácil de administrar y mantener.
{2}La tecnología de acceso a fibra es la solución definitiva al problema de la "última milla".
La fibra óptica se ha ido utilizando paulatinamente en las redes de acceso debido a sus ventajas como gran ancho de banda, fácil mantenimiento, antiinterferencias y resistencia a la corrosión. A medida que los precios de las fibras ópticas y los componentes ópticos bajen aún más, las redes de acceso óptico eventualmente se convertirán en la primera opción para la banda ancha doméstica.
{3}La tecnología de acceso inalámbrico de banda ancha es una de las principales direcciones para el desarrollo futuro de las redes de comunicaciones.
La tecnología de acceso inalámbrico, con sus ventajas de bajo costo, no estar restringida por el entorno geográfico y respaldar la movilidad del usuario, se convertirá en un complemento importante de la tecnología de acceso de fibra óptica, permitiendo a las personas lograr un verdadero propósito personal de comunicación. .
Conclusión
En general, la tecnología de acceso de banda ancha se está desarrollando rápidamente hacia un ancho de banda alto, manejable, más económico, más conveniente y capaz de proporcionar una cierta calidad de servicio, y Acercándonos a las redes de próxima generación. La integración de tecnologías de acceso de banda ancha puede combinar más fácilmente las ventajas de diferentes tecnologías, satisfacer mejor las necesidades de desarrollo empresarial y adaptarse a la evolución futura de la tecnología de red. La clave para construir futuras redes de acceso es cómo manejar adecuadamente los diversos servicios de banda ancha y de banda estrecha. La construcción de redes de banda ancha debe aprovechar al máximo la enorme red existente. Por lo tanto, el acceso de banda ancha es una evolución más que una revolución. Al mismo tiempo, la transmisión basada en IP de la red de acceso y el acceso integral a múltiples servicios basados en la misma plataforma son también los objetivos de desarrollo de la red de acceso y son la garantía técnica para que la red de acceso de banda ancha cumpla con los requisitos comerciales más altos en el futuro. La red de próxima generación es una tendencia importante en la evolución de las redes. Toma IP como núcleo y admite la integración de servicios de voz, datos y multimedia.
Para la red de acceso actual, primero debemos realizar la transmisión IP y pasar gradualmente a la red de próxima generación.