陕西电力信通公司副总工程师 童前学

    随着通信、计算机、图象处理等技术的进步，电信网、有线电视网和计算机网都在向宽带高速的方向发展，人们对网络的带宽及速率提出了更高的要求，促使网络由低速向高速、由共享到交换、由窄带向宽带方向迅速发展。目前对于主干网来讲，各种宽带组网技术正在迅速发展中并日臻成熟和完善，但是位于通信网络与用户之间的接入网发展相对滞后，大部分用户还是通过基于电路交换的、窄带的、模拟化的接入网络进行信息传输和交换，接入网技术日益成为制约通信快速发展的瓶颈。为了给广大电力用户提供端到瑞的宽带连接，保证宽带业务的开展，接入网的宽带化、数字化是将来网络发展的必由之路，同时这也是网络技术发展的一大热点和高利润增长点。

    一、宽带接入技术的引入

    就技术而言，所谓的宽带是指在同一传输界质上，可以利用不同频道进行多重的传输，并且速率在原级(1.54Mbit/s)以上。可以说有线电视Cable Modem(以下简称CM)技术，公众电信网ADSL技术以及卫星DirecPC技术都是宽带范畴。而对应宽带技术并不只是窄带，而应该是基带(Baseband)，它是指无法利用不同频道进行多重传输的技术，这与传输界质无关，T3或光纤所能提供的带宽再高，依然是基带而非宽带。

    虽然目前宽带接入技术层出不穷，但总的划分如下。（1）基于有线系统： xDSL数字用户线系列，包括ADSL、VDSL等，HFC(Cable Modem)有线电视上网，DDN， Ethernet以太网，高速局域网上网，Fiber(光纤)上网；（2）基于无线系统：卫星上网，LMDS无线接入本地多点分配系统。在以上各种宽带接入技术中，普通用户可以选择的却非常有限，PSTN、ISDN和ADSL接入都是基于电话线路的，而Cable Modem接入则是基于有线电视HFC线路的。PSTN模拟接入速率相对较慢，由此上Intemet的人大多不敢恭维，相信该接入方式一定会被ISDN和ADSL所取代。ISDN接入速率尽管可以达到128kbit/s，但也没有成为主流的接入方式。而DDN、X.25租用线接入以及卫星无线接入，由于费用高昂，非个人用户所能接受。最近大家提到的光纤接入到户方案显然是用户追求的目标，但由于目前用户接入网的光纤化成本过高，电信部门做接入网络仍然以电话线接入为主，而有线电视网络的用户接入仍是同轴电缆接入网，这就造成了电信和有线电视两类系统在“最后一公里”接入方式是不同的，包括接入传输线路和所用的 Modem。就目前来看，基于带宽和费用的考虑，ADSL和CM仍是广大个人用户接入的最佳选择。

    二、两种接入技术（ADSL和CM）的探讨

    1.两种技术的技术要点和主要特点

    HFC由光纤干线和同轴电缆分配网结合而成，结合点是光节点站。一般光纤干线采用星形拓扑，同轴电缆分配网则具有树形结构，这种结构已广泛用于广播电视信号的分配，称为光纤到馈点（FTF）模型。光节点以下同轴电缆网覆盖范围的典型值为2000户。而CM是一种适用于HFC的调制技术，用户端CM的基本功能就是将上行数字信号调制成射频信号，将下行的射频信号解调为数字信号。从整个网络来看，HFC网是频分复用的，但是某一频率上的信道则是被数以百计的用户所共享，因此向同轴电缆网上的用户分配带宽和对信道争用进行仲裁就成为CM系统的关键技术之一。 CM是一种计算机网络设备，物理层和数据链路层的媒质访问控制子层（MAC）协议是其关键部分，它是允许用户通过有线电视网进行高速数据接入（如 接入因特网）的设备，在50 MHz以上的频段（多在550 MHz）用一电视的6 MHz带宽提供一个下行信道，在5 MHz～50 MHz频段开辟一个上行通道。采用64 QAM调制可使下行通道的速率达到30 Mbit/s，上行速率也可高达10Mbit/s。其次，CM只占用了有线电 视系统可用频谱中的一小部分，因而上网时不影响收看电视和使用电话。 计算机可以每天24小时停留在网上，不发送或接收数据时不占用任何网络 和系统资源。

    ADSL被称为非对称数字用户线，它是一种非对称的数字用户环路，即用户线的上行速率和下行速率不同，根据用户使用各种多媒体业务的特点，上行速率较低，下行速率则比较高，特别适合传输多媒体信息业务。ADSL在信号调制数字相位均衡、回波抑制等方面采用了先进的器件和动态控制技术，它采用正交调幅（QAM）、无载波幅度相位调制（CAP）、离散多音频调制（DMT）等调制技术，通过对不同的业务和上下行信号采用频分复用方式，实现了在一对普通电话线上同时传送一路高速下行单向数据，一路双向较低速率的数据以及一路模拟电话信号，它可直接利用用户现有的电话线路，在线路两侧各安装一台ADSL调制解调器即可。因为我们普通的电话受PBX交换机的限制只使用了0-4kHz的频段，所以可以采用频分复用技术在电话线的4kHz以上的频段传送数据(当然这个数据是不能通过程控交换机的)。

    在普通电话双绞线上，ADSL典型的上行速率为16～640kbit／s ，下行速率为1.544～8.192Mbit／s，传输距离为3～6km，有关ADSL的标准有ANSI的T1E1.4、ITU－T的G.922.2、G.992.1等。ADSL除可提供电话业务外能提供多种宽带业务，如基于MPEG－1甚至MPEG－2的交互式视频应用、Internet高速接入、局域网互联等，在未来几年内，ADSL接入技术将会成为电信公司最主要的宽带接入方式，国内外一些电信公司、网络公司基本都提供成熟稳定的ADSL产品。

    2.在技术上ADSL和CM存在的问题

    对于CM而言，有以下几个问题需要解决。

    首先，原有的CATV网络只提供广播业务，大都为单向网络，为实现双向通信，需要有双向分配放大器、双向滤波器、双向干线放大器等，增加这些设备将是一笔可观的前期投入。 其次，其接入采用模拟频分多路复用技术，而主干网络和交换机为数字技术，需数模转换，由于数据来自不同数据源，所以相应的同步、网管和信令技术难度较大。第三，HFC接入系统为树型结构，同轴的带宽是由所有用户公用的，而且还有一部分带宽要用于传送电视节目，用于数据通信的带宽将受到限制。目前一般一个同轴网络内最多可连接500个用户，另外树型结构使其上行信号存在噪声积累，即“漏斗效应”。第四，HFC网络的安全保密性、系统健壮性等问题也有待进一步解决和完善。第五，IEEE的802.14工作组正在制定 HFC物理层和MAC层标准，但HFC目前还没有统一的国际标准。在我国开展HFC接入，还有一个经营体制的问题，需打破行业垄断界限才行。

    而对ADSL而言，也有其相应的先天不足之处。ADSL能够提供的最高速率（8Mbit/s）受线路长度和线路质量的影响较大，信号从电信服务商机房发送到用户家庭的过程中会迅速衰减，并且达5公里后就微弱到无法保证可靠的连接。另外，目前使用中的电话线路存在不同程度的线路老化、串扰、回传噪声、插入损耗等问题，进而导致电话线的选线率不高。

    3. ADSL和CM在市场竞争中的优劣

    ADSL 和CM在宽带接入市场上一直处于相抗衡的地位，这实际上也是两个不同行业在宽带领域里的竞争。在它们相应服务推出的初期，ADSL由于服务费过高，设备安装复杂，难以进入大众市场，而CM在HFC网络建设上仍需一段时间才能提供真正意义上的双向服务，且在网络安全上尚不完善，因此在进入企业市场有一定的难度。随着技术不断的发展，ADSL和CM都已经逐渐解决本身的缺点，因此在价格、标准、网络可靠度及应用方面仍是未来两种产品竞争的关键。

    在价格方面，目前CM仍占有优势，但ADSL在价格上已大幅下降。从长期而言，争取大众市场是赢得竞争取得利润的关键所在。鉴于我国的教育普及程度和文化素质在一段比较长的时间内有待提高，在经济落后的地区这种过程可能会更长，因此价格仍是赢得市场的杀手锏，如何在价格和提供用户可接受的服务之间找到平衡点是各接入运营商当前的重中之重。

    在标准方面，CM在互通性上的脚步较快。当前在HFC网上传输数据的主流标准为DOCSIS，它是由业界主要厂商组成的论坛MCNS负责提出的。遵从标准并经Cablelab认证的设备可保证互通。目前已经颁布了DOCSIS1.0标准，新版本DOCSIS1.1不久将公布。至于ADSL方面，由于产品较多，因此在产品互通性上相对复杂，目前ADSL有CAP和DMT两种标准，CAP由AT&T Paradyne设计，而DMT由Amati通信公司发明，其区别在于发送数据的方式。DMT已经成为国际标准，而CAP则大有没落之势。近来谈论很多的G.Lite标准很被看好，但在整体环境中，ADSL 、RADSL、VDSL、SDSL以及HDSL等DSL相关解决方案间的整合及互通性仍会影响其发展。

    在网络资源和服务方面，ADSL在网络上和可靠性上仍占优势，中国电信目前拥有1.7亿固定电话用户，近4000万的 互联网用户，若按其中的10%有ADSL接入要求计算，则市场份额为400万户，而且电信在各地区都有服务网络存在，业务和售后服务尚可保证，但服务水平应该有所提高。根据邮电统计公报数字表明，2000年底，全国有线电视用户总数也达到8000万户，收视人口过亿，有线电视在城市的普及率非常高。在农村也由于近年倡导的“村村通”工程，其普及率逐渐上升，所以市场的潜力巨大。但由于广电存在体制问题，在城市里没有一个服务部门统一支持，人员又有限，服务暂时跟不上用户的发展，不过，相信随着有线业务的壮大，服务也会与时具进。

    总体而言，ADSL和CM将以其独特的优势在宽带接入市场上处于竞争共存的地位。目前ADSL以其较优越的网络传输品质占有企业市场，而CM则在价格优势上以家庭及个人为主要市场，但随着ADSL价格的下降以及CM在QoS功能上的加强，两类产品将会逐渐侵入彼此的市场。在未来的发展上，两者仍会以竞争共存的形态存在，但在市场大小的分配上，则取决于该技术的成熟程度、频谱宽度、安装维修的难易程度和性能价格比等，更重要的是取决于其所面向用户层的主要业务需求及包括人口密集程度、新老社区改造等复杂的环境因素。

    三、陕西电力在宽带接入方面的尝试

    随着国家产业政策的调整和不断引入的竞争机制，电信业务的开展由原来邮电一家垄断变成了各具特色的6家电信运营商分割市场的新局面。近期铁通公司的正式挂牌运营，开了专网通信依法取得电信经营权之先河，引来广大消费者一片赞誉之声。随着电力通信、煤炭通信等专网对电信营业执照的陆续申请，专网通信向电信领域大举进军的序幕已经拉开。

    取得电信营业执照的几家电信运营商中，除中国电信、中国铁通外，都缺乏通信领域中至关重要的“最后一公里”接入线路。就连中国联通发展了七、八年的市话业务，其固定网用户也只有2万户左右。电力专网通信经过多年的建设，已经具备相当的规模和广大的用户群，是国内拥有“最后一公里”的运营者之一。最近，国家电力公司已经为电力通信确定了“立足电力系统、开展内部经营、面向电信市场、培育国家电力公司新的经济增长点”的战略定位，并正在研究下一步的具体改革工作。陕西电力信通公司做为陕西电力信息通信领域的排头兵，积极顺应内外部环境的变化，在短时间内成功完成了体制转变，适时地站在了利用电力系统资源进军电信服务领域的战略制高点上。随着西部大开发建设的不断深入，充分利用农城网改造资金加快城域光纤环网建设，同时对宽带接入技术进行试点，掌握充分的第一手数据，为进一步大规模的宽带接入做好技术上的准备工作。

    据不完全统计，陕西省电力系统各类单位共计40多家，职工6万余人。西安市内电力企事业单位二十多家，职工过万人。电力系统收入比较稳定，居住地点相对集中，对信息网络需求明显，建设宽带网络条件比较成熟。针对目前电力系统用户方面的情况，我公司决定通过局有线电视网络做为宽带接入的突破口，在西安电力中心医院家属区做HFC宽带网试点工作，公司为此投资了一百多万元，购买了国际知名的3COM公司的设备，经过各方努力，在2001年“十一”前夕，陕西电力系统首家HFC宽带网接入系统已经成功的从实验阶段进入了实用阶段。这不仅是陕西电力系统首家HFC宽带网，也是西北电力系统首家投入实用的HFC宽带网。随着西安电力中心医院HFC宽带网的建成，霸桥热电厂、西安电力工业学校等单位也已经开始着手HFC宽带网的建设，不久将陆续投入使用。

    总之，接入网的改造和建设是一个长期任务，不可能一蹴而就。宽带接入市场是一个多种新旧技术共存竞争、多种传输体制共存竞争、多种应用业务共存竞争的领域，随着将来新技术应用的不断融合，接入方式也将不断地融合调整，从而最终使我国的宽带接入市场走向共同建设共同发展并逐步达到光纤接入的水平。