Estado actual de la tecnología de acceso de banda ancha
Desde el siglo XX, las redes globales de acceso de banda ancha han entrado en una etapa de gran desarrollo. La red de acceso de banda ancha de China también se ha desarrollado 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 los Estados Unidos. ADSL es la tecnología dominante, representando alrededor del 70 por ciento, seguida por la tecnología Ethernet y una pequeña parte. cantidad de acceso inalámbrico de banda ancha y acceso a módem por cable. En mi país, el acceso a banda ancha desempeña un papel importante 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 para los operadores de redes fijas. A juzgar por los más de 200 millones de usuarios de telefonía en China y la tasa de penetración de la banda ancha inferior al 1%, DSL tendrá mucho margen de desarrollo durante mucho tiempo. La tasa de usuario comercial actual es de 512 kbit/s, que está limitada principalmente por la presión del IP MAN ascendente. Es urgente aumentar la velocidad de DSL, especialmente con el desarrollo de IPTV, VOD en línea y otros servicios de vídeo, la velocidad de 512 kbit/s ya no puede satisfacer la demanda. En un futuro próximo, la velocidad de 2Mbit/s~3Mbit/s será la 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 futura para los operadores de redes fijas.
{1}Desde la perspectiva de las necesidades de los usuarios, la red de acceso existente debe satisfacer las necesidades de diferentes niveles de usuarios a través de diferentes métodos de acceso basados en las diferentes características de los usuarios residenciales, comerciales y hoteleros. . En la actualidad, los principales clientes sólo se dividen según los ingresos de los usuarios. Los grandes usuarios comerciales y los usuarios de hoteles generalmente utilizan métodos de acceso a línea dedicada de transmisión directa de fibra óptica, pero la falta de soporte de nivel de servicio diversificado, flexible y efectivo para grandes clientes potenciales o usuarios pequeños y medianos limita el aprovechamiento total del valor agregado del cliente. potencial hasta cierto punto.
{2}Desde la perspectiva de las capacidades empresariales, el acceso multiservicio integral para voz, datos y vídeo será un objetivo importante y una tendencia de evolución para el desarrollo futuro de la red de acceso y el acuerdo de nivel de servicio integral ( SLA) La garantía es actualmente una parte importante para lograr operaciones de nivel de operador. Sin embargo, las redes de acceso existentes han pasado por un largo período de construcción, con muchos estándares de equipos y tipos complejos de dispositivos cliente. La falta de las capacidades necesarias de mantenimiento y gestión de los equipos CPE limita la garantía de calidad del servicio de extremo a extremo y dificulta la prestación de servicios de gran ancho de banda y alto tiempo real (como servicios de videoconferencia) en ciertas áreas.
{3}Desde una perspectiva de operación y mantenimiento, debido a las limitaciones en el desarrollo tecnológico y los recursos de tendido de líneas, el costo de mantenimiento en el lado del acceso de las redes de acceso de banda ancha tradicionales es cerca de la mitad del costo total de operación de acceso de banda ancha. costos. La falta de funciones auxiliares como el mantenimiento diario de líneas y terminales, la localización de averías y la resolución de problemas ha supuesto elevados costes para los operadores.
Introducción a la tecnología de acceso a fibra óptica
Con la aplicación generalizada de la fibra óptica en redes de larga distancia, redes de área metropolitana e incluso redes troncales de acceso, las redes de acceso de fibra óptica se ven cada vez más favorecidas por Los operadores, los fabricantes de equipos e incluso el gobierno prestan atención. En particular, la tecnología PON de banda ancha, como método de acceso a fibra óptica más prometedor, enfrenta oportunidades sin precedentes. La tecnología PON de banda ancha mencionada aquí se refiere a la tecnología EPON basada en tecnología Ethernet y la tecnología GPON con capacidades de transmisión Gigabit. Debido a la compleja tecnología, los altos precios de los equipos y la reducción de las redes de cajeros automáticos en el mercado, es difícil para APON ocupar un lugar en el futuro mercado de acceso a fibra óptica.
(1)EPON/GEPON
En la actualidad, la tecnología EPON es relativamente madura. Muchos fabricantes nacionales y extranjeros han lanzado soluciones EPON, que han sido probadas y aplicadas en China. Sin embargo, la tecnología GPON aún no está muy madura. Actualmente, sólo FlexLight extranjero afirma ofrecer soluciones GPON. Aunque la tecnología GPON es una tecnología de acceso a fibra óptica que los operadores esperan para integrar eficientemente varios servicios, su precio sigue siendo un factor clave que confunde a los operadores acerca de esta tecnología. Algunas personas incluso piensan que elegir el sencillo y económico EPON para acceder a servicios puros de datos es suficiente.
Desde la estructura de EPON/GEPON, su ventaja clave es que simplifica en gran medida la estructura tradicional de red superpuesta multicapa, que tiene principalmente las siguientes características.
{1}Las capas ATM y SDH se cancelan, lo que reduce los costos iniciales y operativos;
{2}La velocidad del servicio de enlace descendente es tan alta como 1 Gbit/s, lo que permite más usuarios que se admitirán El ancho de banda de cada usuario puede ser mayor, lo que puede proporcionar capacidades de servicio de video y una mejor QoS;
{3}El hardware es simple y no requiere equipos electrónicos exteriores, lo que simplifica la instalación y la implementación. ;
{4}Se puede utilizar una gran cantidad de chips con tecnología Ethernet madura, que es fácil de implementar y de bajo costo;
{5}La asignación flexible de circuitos y Se ha mejorado la capacidad de proporcionar y reconfigurar servicios.
La principal desventaja de EPON/GEPON es la baja eficiencia y la dificultad para soportar servicios distintos de Ethernet. Lo primero se debe al uso de códigos de línea 8B/10B, lo que introduce una pérdida de ancho de banda del 20%. Con otros gastos generales, la carga disponible es solo alrededor del 50%. Sin embargo, tanto APON como GPON usan códigos de codificación NRZ como códigos de línea. no hay pérdida de ancho de banda. Junto con 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 un punto de vista técnico, GPON es la herencia y desarrollo de BPON. GPON hereda muchas características básicas de BPON, como el uso de la misma tecnología central OLT, 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 impulsado por el fabricante, sino un estándar impulsado por el operador, por lo que los beneficios operativos se consideran más cuidadosamente. La velocidad puede alcanzar 2,4 gbit/s; tiene un formato de mapeo universal que puede adaptarse a cualquier servicio nuevo y antiguo; tiene funciones OAM&p ricas y tiene una alta eficiencia de transmisión para diversos servicios, incluso servicios TDM. , y con bajos gastos generales. Puede ayudar a los operadores a completar la transición sin problemas de los circuitos de voz TDM tradicionales a las redes totalmente IP, pero la desventaja es que aún conserva funciones complejas de la capa ATM y el costo es alto.
(3)GPON y EPON/GEPON enfrentan los mismos desafíos.
En primer lugar, cómo transportar eficazmente servicios TDM en Ethernet/GFP y proporcionar calidad de servicio a nivel de operador. En segundo lugar, dado que GPON y EPON/GEPON son redes en estrella o en árbol de punto a multipunto, A 1; Se necesita una red óptica +1 con diferentes rutas para lograr los requisitos de protección y recuperación a nivel de operador, y el costo de la red será muy alto. En tercer lugar, el costo actual de los equipos GPON y EPON/GEPON está limitado principalmente por el módulo de recepción/emisión óptica en ráfaga; y módulo/chip de control central. Estos módulos son inmaduros en tecnología y no pueden comercializarse, 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 tradicional de construcción gradual de telecomunicaciones; inversión y expansión, y solo son adecuados para áreas de usuarios densas completamente nuevas o renovadas.
Tendencias de desarrollo de la tecnología y equipos de acceso a banda ancha
(1) Tendencias de desarrollo de la tecnología de acceso a banda ancha
{1}La tecnología DSL se ha estado desarrollando durante mucho tiempo seguirá siendo la principal tecnología de acceso a banda ancha.
La tecnología ADSL2/2+ está madurando poco a poco. En 2005, sustituirá gradualmente a la tecnología ADSL de primera generación y desempeñará un papel importante en el ámbito del acceso de banda ancha. Para las dos tecnologías ADSL de nueva generación, ADSL2 y ADSL2+, la velocidad de enlace descendente de ADSL2 no es mucho mayor que la de la tecnología ADSL2+ de primera generación. La tecnología ADSL2+ tiene las excelentes características de ADSL2, por lo que la tecnología ADSL2/2+ se desarrollará en. en forma de tecnología ADSL2+. Antes de que se introduzca el estándar VDSL2, la tecnología VDSL no se desarrollará a gran escala. Sin embargo, la actual tecnología VDSL basada en modulación DMT todavía tiene ventajas incomparables debido a su simetría bidireccional y su alto ancho de banda de enlace descendente que supera los 100 Mbit/s en distancias cortas.
Por lo tanto, antes de que maduren los estándares y la tecnología VDSL2, la tecnología VDSL basada en modulación DMT se utilizará en pequeñas cantidades como complemento a la tecnología ADSL2+.
{2}La tecnología de acceso a fibra óptica EPON/GPON se desarrollará hasta cierto punto, pero llevará mucho tiempo lograr la FTTH por completo.
Con la madurez de la tecnología EPON y la caída de los precios de los equipos, 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 son pocos los fabricantes que la admiten. Aunque GPON se lanzó inicialmente para respaldar el acceso convergente de varios servicios, a medida que toda la red y los servicios se basaron en IP, las ventajas de la tecnología GPON se volvieron cada vez menos obvias, y sus problemas de precios y madurez tecnológica siempre han dificultado la comprensión de los operadores. la tecnología. Aunque el acceso a la fibra óptica EPON/GPON se desarrollará hasta cierto punto, factores como su alto costo, las necesidades y posicionamiento del negocio, el despliegue de fibra óptica y la alta demanda de personal de mantenimiento frenarán el progreso de FTTH, especialmente tecnologías como los dispositivos ópticos. , fibras ópticas y conexiones ópticas. La rápida reducción de costes ha determinado en gran medida el desarrollo de la tecnología de acceso óptico.
(2) Tendencias de desarrollo de los equipos de acceso a 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 servicios públicos de Internet, servicios de IPTV, servicios NGN, etc. , reflejado concretamente en los siguientes aspectos.
{1}En términos de capacidad de backplane, capacidad de conmutación, motor 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. .
{2}Admite múltiples PVC o múltiples VLAN en puertos de usuario para transportar diferentes servicios
{3}Admite priorización según diferentes tipos de servicios, según la prioridad del reenvío ascendente;
{4}Admite funciones de proxy o espionaje IGMP y funciones de control de servicios 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
Se ha construido la fibra óptica troncal de la red de acceso de China, pero la fibra óptica de la capa de acceso (capa de distribución y capa de introducción) aún está en su infancia. La tecnología de transmisión que combina SDH con varias redes ópticas pasivas (pon) es económica y está en línea con las condiciones de red específicas de mi país. En primer lugar, necesitamos implementar fibra óptica hasta el borde de la carretera, fibra óptica hasta la comunidad y fibra óptica hasta el edificio. Luego, con el desarrollo de los servicios de comunicación y la continua evolución de las estructuras de red, se promoverá gradualmente la construcción de redes de acceso de fibra óptica, se ampliará la cobertura de las redes de acceso de fibra óptica y se ampliará la distancia entre las redes de acceso de fibra óptica y el usuario. Los terminales se acortarán.
{2} Aprovecha al máximo los cables originales y aprovecha su potencial adecuadamente.
Si bien se busca un gran ancho de banda, el acceso a banda ancha también debe centrarse en la economía y la conveniencia. Aunque el acceso a la fibra óptica tiene un ancho de banda enorme, actualmente no es económico ni conveniente. Las redes de usuarios, en cambio, se basan desde hace mucho tiempo en cables metálicos. Después de años de construcción, ya existe una gran cantidad de recursos cableados, como redes de par trenzado de telefonía fija, redes HFC de televisión por cable, redes de líneas eléctricas ubicuas, etc., y 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 y sus aplicaciones de banda ancha acaban de comenzar y es necesario explorarlas más a fondo.
{3}Complemente la red de acceso por cable con acceso inalámbrico fijo
El método de acceso inalámbrico fijo proporciona servicios rápidos, redes flexibles, fácil mantenimiento, baja inversión inicial y permite a los usuarios moverse lentamente dentro de un área local, 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 con cobertura FTTX+xDSL, FTTX+LAN; ampliar su alcance.
{4}Integración de la plataforma de acceso
La plataforma de acceso ADSL tiene sus ventajas únicas, como la base de líneas telefónicas existentes, el almacenamiento de voz analógica o RDSI***, la velocidad y la asimetría. La tecnología de Internet satisface exactamente las necesidades de acceso a Internet; al mismo tiempo, también tiene muchas deficiencias, como limitaciones en distancia, velocidad y asimetría. La integración de ADSL, xDSL, SHDSL, VDSL y otros métodos de acceso Ethernet en la misma plataforma del sistema de acceso puede aprovechar al máximo las características de diferentes tecnologías y lograr ventajas complementarias, lo que se ha convertido en una tendencia importante en el desarrollo de la tecnología de acceso actual.
(2) Tendencia de desarrollo de la red de acceso de banda ancha
IP es el núcleo de toda la red, con ATM, IP, SDH, Ethernet y diversas tecnologías de acceso inalámbrico como núcleo de la toda la red y métodos de acceso. Utiliza IP sobre SDH o IP sobre óptico y DWDM como método de transmisión y es responsable de la transmisión de toda la red de información de alta velocidad. Toda la red adoptará 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 muestran en los bordes de la red. En este momento, la red troncal solo desempeña la función de transmisión de información y las funciones comerciales 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 problemas técnicos, como por ejemplo cómo proporcionar garantías de QoS para los servicios de voz e imagen, cómo gestionar y asignar recursos en toda 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 y 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. Existen principalmente 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 pueden interconectar varias tecnologías de red para lograr verdaderas "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. Mediante la combinación de IP y MPLS, se puede soportar de manera efectiva la transmisión de servicios de voz, datos e imágenes, haciendo que la red sea altamente escalable y fácil de administrar y mantener.
{2}La tecnología de acceso de fibra óptica es la solución definitiva al problema de la "última milla".
La fibra óptica se está 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 sigan bajando, las redes de acceso óptico eventualmente se convertirán en la primera opción para los hogares con banda ancha.
{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 se convertirá en un complemento importante de la tecnología de acceso de fibra óptica debido a sus ventajas como el bajo costo, la libertad de restricciones del entorno geográfico y el apoyo a la movilidad del usuario, lo que permitirá a las personas lograr una verdadera comunicación personal.
Conclusión
En general, la tecnología de acceso de banda ancha se está desarrollando rápidamente hacia un alto ancho de banda, manejabilidad, economía y conveniencia, y puede proporcionar una cierta calidad de servicio, cercana a la próxima generación. red. La integración de tecnologías de acceso de banda ancha puede combinar más fácilmente las ventajas de diferentes tecnologías para satisfacer mejor las necesidades del desarrollo empresarial y adaptarse a la evolución de las futuras tecnologías de red. La clave para construir futuras redes de acceso es cómo manejar adecuadamente diversos servicios de banda ancha y banda estrecha. La construcción de redes de banda ancha debe aprovechar al máximo la enorme red existente, por lo que el acceso a la banda ancha es una evolución más que una revolución. Al mismo tiempo, la transmisión de redes de acceso basada en IP y el acceso integral a múltiples servicios basados en la misma plataforma también son objetivos de desarrollo de las redes de acceso y son la garantía técnica para que las futuras redes de acceso de banda ancha satisfagan mayores necesidades comerciales. La red de próxima generación es una tendencia importante en la evolución de la red. Es una red convergente centrada en IP que admite servicios de voz, datos y multimedia. Para la red de acceso actual, la transmisión IP se puede implementar primero y pasar gradualmente a la red de próxima generación.