寬帶運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個(gè)城市網(wǎng)絡(luò)由核心層、匯聚層、邊緣匯聚層、接入層組成。社區(qū)端到末端用戶接入部分就是通常所說(shuō)的最后一公里，它在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所處位置如圖1所示。
在接入網(wǎng)中，目前可供選擇的接入方式主要有PSTN、ISDN、DDN、LAN、ADSL、VDSL、Cable-Modem、PON和LMDS9種，它們各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。
PSTN撥號(hào): 使用最廣泛
PSTN（Published Switched Telephone Network，公用電話交換網(wǎng)）技術(shù)是利用PSTN通過(guò)調(diào)制解調(diào)器撥號(hào)實(shí)現(xiàn)用戶接入的方式。這種接入方式是大家非常熟悉的一種接入方式，目前最高的速率為56kbps，已經(jīng)達(dá)到仙農(nóng)定理確定的信道容量極限，這種速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足寬帶多媒體信息的傳輸需求; 但由于電話網(wǎng)非常普及，用戶終端設(shè)備Modem很便宜，大約在100～500元之間，而且不用申請(qǐng)就可開(kāi)戶，只要家里有電腦，把電話線接入Modem就可以直接上網(wǎng)。因此，PSTN撥號(hào)接入方式比較經(jīng)濟(jì)，至今仍是網(wǎng)絡(luò)接入的主要手段。
PSTN接入方式如圖2所示。隨著寬帶的發(fā)展和普及，這種接入方式將被淘汰。
ISDN撥號(hào)：通話上網(wǎng)兩不誤
ISDN(Integrated Service Digital Network，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))接入技術(shù)俗稱“一線通”，它采用數(shù)字傳輸和數(shù)字交換技術(shù)，將電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸和處理。用戶利用一條ISDN用戶線路，可以在上網(wǎng)的同時(shí)撥打電話、收發(fā)傳真，就像兩條電話線一樣。ISDN基本速率接口有兩條64kbps的信息通路和一條16kbps的信令通路，簡(jiǎn)稱2B+D，當(dāng)有電話撥入時(shí)，它會(huì)自動(dòng)釋放一個(gè)B信道來(lái)進(jìn)行電話接聽(tīng)。
就像普通撥號(hào)上網(wǎng)要使用Modem一樣，用戶使用ISDN也需要專用的終端設(shè)備，主要由網(wǎng)絡(luò)終端NT1和ISDN適配器組成。網(wǎng)絡(luò)終端NT1好像有線電視上的用戶接入盒一樣必不可少，它為ISDN適配器提供接口和接入方式。ISDN適配器和Modem一樣又分為內(nèi)置和外置兩類，內(nèi)置的一般稱為ISDN內(nèi)置卡或ISDN適配卡；外置的ISDN適配器則稱之為TA。ISDN內(nèi)置卡價(jià)格在300～400元左右，而TA則在1000元左右。
ISDN接入技術(shù)示意如圖3所示。用戶采用ISDN撥號(hào)方式接入需要申請(qǐng)開(kāi)戶，初裝費(fèi)根據(jù)地區(qū)不同而會(huì)不同，一般開(kāi)銷在幾百至1000元不等。ISDN的極限帶寬為128kbps，各種測(cè)試數(shù)據(jù)表明，雙線上網(wǎng)速度并不能翻番，從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，窄帶ISDN也不能滿足高質(zhì)量的VOD等寬帶應(yīng)用。
DDN專線: 面向集團(tuán)企業(yè)
DDN是英文Digital Data Network的縮寫，這是隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型網(wǎng)絡(luò)。DDN的主干網(wǎng)傳輸媒介有光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道等，用戶端多使用普通電纜和雙絞線。DDN將數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，提供了高速度、高質(zhì)量的通信環(huán)境，可以向用戶提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)透明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)專線出租電路，為用戶傳輸數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息。DDN的通信速率可根據(jù)用戶需要在N×64kbps(N=1～32)之間進(jìn)行選擇，當(dāng)然速度越快租用費(fèi)用也越高。
用戶租用DDN業(yè)務(wù)需要申請(qǐng)開(kāi)戶。DDN的收費(fèi)一般可以采用包月制和計(jì)流量制，這與一般用戶撥號(hào)上網(wǎng)的按時(shí)計(jì)費(fèi)方式不同。DDN的租用費(fèi)較貴，普通個(gè)人用戶負(fù)擔(dān)不起，DDN主要面向集團(tuán)公司等需要綜合運(yùn)用的單位。DDN按照不同的速率帶寬收費(fèi)也不同，例如在中國(guó)電信申請(qǐng)一條128kbps的區(qū)內(nèi)DDN專線，月租費(fèi)大約為1000元。因此它不適合社區(qū)住戶的接入，只對(duì)社區(qū)商業(yè)用戶有吸引力。
ADSL: 個(gè)人寬帶流行風(fēng)
ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路)是一種能夠通過(guò)普通電話線提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù)，也是目前極具發(fā)展前景的一種接入技術(shù)。ADSL素有“網(wǎng)絡(luò)快車”之美譽(yù)，因其下行速率高、頻帶寬、性能優(yōu)、安裝方便、不需交納電話費(fèi)等特點(diǎn)而深受廣大用戶喜愛(ài)，成為繼Modem、ISDN之后的又一種全新的高效接入方式。
ADSL接入技術(shù)示意如圖4所示。ADSL方案的最大特點(diǎn)是不需要改造信號(hào)傳輸線路，完全可以利用普通銅質(zhì)電話線作為傳輸介質(zhì)，配上專用的Modem即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸。ADSL支持上行速率640kbps～1Mbps，下行速率1Mbps～8Mbps，其有效的傳輸距離在3～5公里范圍以內(nèi)。在ADSL接入方案中，每個(gè)用戶都有單獨(dú)的一條線路與ADSL局端相連，它的結(jié)構(gòu)可以看作是星形結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)傳輸帶寬是由每一個(gè)用戶獨(dú)享的。
VDSL: 更高速的寬帶接入
VDSL比ADSL還要快。使用VDSL，短距離內(nèi)的最大下傳速率可達(dá)55Mbps，上傳速率可達(dá)2.3Mbps（將來(lái)可達(dá)19.2Mbps，甚至更高）。VDSL使用的介質(zhì)是一對(duì)銅線，有效傳輸距離可超過(guò)1000米。但VDSL技術(shù)仍處于發(fā)展初期，長(zhǎng)距離應(yīng)用仍需測(cè)試，端點(diǎn)設(shè)備的普及也需要時(shí)間。
目前有一種基于以太網(wǎng)方式的VDSL，接入技術(shù)使用QAM調(diào)制方式，它的傳輸介質(zhì)也是一對(duì)銅線，在1.5公里的范圍之內(nèi)能夠達(dá)到雙向?qū)ΨQ的10Mbps傳輸，即達(dá)到以太網(wǎng)的速率。如果這種技術(shù)用于寬帶運(yùn)營(yíng)商社區(qū)的接入，可以大大降低成本。基于以太網(wǎng)的VDSL接入方式示意圖見(jiàn)圖5，方案是在機(jī)房端增加VDSL交換機(jī)，在用戶端放置用戶端CPE，二者之間通過(guò)室外五類線連接，每棟樓只放置一個(gè)CPE，而室內(nèi)部分采用如圖6所示的綜合布線方案。這樣做的原因是: 近兩年寬帶建設(shè)牽引的社區(qū)用戶上網(wǎng)率較低，一般在5%～10%左右，為了節(jié)省接入設(shè)備和提高端口利用率，故采用此方案。
我們分別測(cè)算過(guò)采用VDSL技術(shù)與LAN技術(shù)的社區(qū)建設(shè)成本，發(fā)現(xiàn)對(duì)于一個(gè)1000戶的社區(qū)而言，如果上網(wǎng)率為8%，采用VDSL方案要比LAN方案節(jié)省5萬(wàn)元左右投資。雖然表面上看VDSL方案增加了VDSL用戶端和局端設(shè)備，但它比LAN方案省去了光電模塊，并用室外雙絞線替代光纜，從而減少了建設(shè)成本。
Cable-modem: 用于有線網(wǎng)絡(luò)
Cable-Modem(線纜調(diào)制解調(diào)器)是近兩年開(kāi)始試用的一種超高速M(fèi)odem，它利用現(xiàn)成的有線電視(CATV)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，已是比較成熟的一種技術(shù)。隨著有線電視網(wǎng)的發(fā)展壯大和人們生活質(zhì)量的不斷提高，通過(guò)Cable Modem利用有線電視網(wǎng)訪問(wèn)Internet已成為越來(lái)越受業(yè)界關(guān)注的一種高速接入方式。
由于有線電視網(wǎng)采用的是模擬傳輸協(xié)議，因此網(wǎng)絡(luò)需要用一個(gè)Modem來(lái)協(xié)助完成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。Cable-Modem與以往的Modem在原理上都是將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后在Cable(電纜)的一個(gè)頻率范圍內(nèi)傳輸，接收時(shí)進(jìn)行解調(diào)，傳輸機(jī)理與普通Modem相同，不同之處在于它是通過(guò)有線電視CATV的某個(gè)傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的。
Cable Modem連接方式可分為兩種：即對(duì)稱速率型和非對(duì)稱速率型。前者的Data Upload(數(shù)據(jù)上傳)速率和Data Download(數(shù)據(jù)下載)速率相同，都在500kbps～2Mbps之間；后者的數(shù)據(jù)上傳速率在500kbps～10Mbps之間，數(shù)據(jù)下載速率為2Mbps～40Mbps。
采用Cable-Modem上網(wǎng)的缺點(diǎn)是由于Cable Modem模式采用的是相對(duì)落后的總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這就意味著網(wǎng)絡(luò)用戶共同分享有限帶寬; 另外，購(gòu)買Cable-Modem和初裝費(fèi)也都不算很便宜，這些都阻礙了Cable-Modem接入方式在國(guó)內(nèi)的普及。但是，它的市場(chǎng)潛力是很大的，畢竟中國(guó)CATV網(wǎng)已成為世界第一大有線電視網(wǎng)，其用戶已達(dá)到8000多萬(wàn)。
另外，Cable-Modem技術(shù)主要是在廣電部門原有線電視線路上進(jìn)行改造時(shí)采用，此種方案與新興寬帶運(yùn)營(yíng)商的社區(qū)建設(shè)進(jìn)行成本比較沒(méi)有意義。
無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)接入: 光纖入戶
PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光纖傳輸和接入技術(shù)，下行采用廣播方式，上行采用時(shí)分多址方式，可以靈活地組成樹形、星形、總線形等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在光分支點(diǎn)不需要節(jié)點(diǎn)設(shè)備，只需要安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的光分支器即可，具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機(jī)房投資、設(shè)備安全性高、建網(wǎng)速度快、綜合建網(wǎng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
PON包括ATM-PON（APON，即基于ATM的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）和Ethernet-PON（EPON，即基于以太網(wǎng)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）兩種。APON技術(shù)發(fā)展得比較早，它還具有綜合業(yè)務(wù)接入、QoS服務(wù)質(zhì)量保證等獨(dú)有的特點(diǎn)，ITU-T的G.983建議規(guī)范了ATM-PON的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、基本組成和物理層接口，我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部也已制定了完善的APON技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)�！ �
PON接入設(shè)備主要由OLT、ONT、ONU組成，由無(wú)源光分路器件將OLT的光信號(hào)分到樹形網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)ONU。一個(gè)OLT可接32個(gè)ONT或ONU，一個(gè)ONT可接8個(gè)用戶，而ONU可接32個(gè)用戶，因此，一個(gè)OLT最大可負(fù)載1024個(gè)用戶。PON技術(shù)的傳輸介質(zhì)采用單芯光纖，局端到用戶端最大距離為20公里，接入系統(tǒng)總的傳輸容量為上行和下行各155Mbps，每個(gè)用戶使用的帶寬可以從64kbps到155Mbps靈活劃分，一個(gè)OLT上所接的用戶共享155Mbps帶寬。例如富士通EPON產(chǎn)品OLT設(shè)備有A550，ONT設(shè)備有A501、A550最大有12個(gè)PON口，每個(gè)PON中下行至每個(gè)A501是100M帶寬; 而每個(gè)PON口上所接的A501上行帶寬是共享的。PON接入技術(shù)見(jiàn)圖7所示。
我們分別測(cè)算過(guò)采用EPON技術(shù)與LAN技術(shù)的社區(qū)成本投入，發(fā)現(xiàn)對(duì)于一個(gè)1000戶的社區(qū)，如果上網(wǎng)率為8%，采用EPON方案相比LAN方案（室內(nèi)布線進(jìn)行了優(yōu)化）在成本上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，但在以后的維護(hù)上會(huì)節(jié)省維護(hù)費(fèi)用。而室內(nèi)布線采用優(yōu)化和沒(méi)有采用優(yōu)化的兩種LAN方案在建設(shè)成本上差距較大。出現(xiàn)這種差距的原因是: 優(yōu)化方案節(jié)省了室內(nèi)布線的材料，相對(duì)施工費(fèi)也降低了，另外，由于采用集中管理方式，交換機(jī)的端口利用率大大增加，從而減少了樓道交換機(jī)的數(shù)量，相應(yīng)也就降低了在設(shè)備上的投資。
LMDS接入: 無(wú)線通信
這是目前可用于社區(qū)寬帶接入的一種無(wú)線接入技術(shù)，它的示意圖見(jiàn)圖8。
在該接入方式中，一個(gè)基站可以覆蓋直徑20公里的區(qū)域，每個(gè)基站可以負(fù)載2.4萬(wàn)用戶，每個(gè)終端用戶的帶寬可達(dá)到25Mbps。但是，它的帶寬總?cè)萘繛?00Mbps，每基站下的用戶共享帶寬，因此一個(gè)基站如果負(fù)載用戶較多，那么每個(gè)用戶所分到帶寬就很小了。故這種技術(shù)對(duì)于社區(qū)用戶的接入是不合適的，但它的用戶端設(shè)備可以捆綁在一起，可用于寬帶運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)互聯(lián)。其具體做法是: 在匯聚點(diǎn)機(jī)房建一個(gè)基站，而匯聚機(jī)房周邊的社區(qū)機(jī)房可作為基站的用戶端，社區(qū)機(jī)房如果捆綁四個(gè)用戶端，匯聚機(jī)房與社區(qū)機(jī)房的帶寬就可以達(dá)到100Mbps。
采用這種方案的好處是可以使已建好的寬帶社區(qū)迅速開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，縮短建設(shè)周期。但是目前采用這種技術(shù)的產(chǎn)品在中國(guó)還沒(méi)有形成商品市場(chǎng)，無(wú)法進(jìn)行成本評(píng)估。
LAN:技術(shù)成熟成本低
LAN方式接入是利用以太網(wǎng)技術(shù)，采用光纜+雙絞線的方式對(duì)社區(qū)進(jìn)行綜合布線。具體實(shí)施方案是: 從社區(qū)機(jī)房敷設(shè)光纜至住戶單元樓，樓內(nèi)布線采用五類雙絞線敷設(shè)至用戶家里，雙絞線總長(zhǎng)度一般不超過(guò)100米，用戶家里的電腦通過(guò)五類跳線接入墻上的五類模塊就可以實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。社區(qū)機(jī)房的出口是通過(guò)光纜或其他介質(zhì)接入城域網(wǎng)。LAN方式接入示意圖見(jiàn)圖9所示。
采用LAN方式接入可以充分利用小區(qū)局域網(wǎng)的資源優(yōu)勢(shì)，為居民提供10M以上的共享帶寬，這比現(xiàn)在撥號(hào)上網(wǎng)速度快180多倍，并可根據(jù)用戶的需求升級(jí)到100M以上。
以太網(wǎng)技術(shù)成熟、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性、可擴(kuò)充性好; 便于網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能化物業(yè)管理、小區(qū)/大樓/家庭保安、家庭自動(dòng)化（如遠(yuǎn)程遙控家電、可視門鈴等）、遠(yuǎn)程抄表等，可提供智能化、信息化的辦公與家居環(huán)境，滿足不同層次的人們對(duì)信息化的需求。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，社區(qū)采用以太網(wǎng)方式接入，每戶的線路成本可以控制在200～300元之間；而對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，開(kāi)戶費(fèi)為500元，每月的上網(wǎng)費(fèi)則在100～150元，這比其他的入網(wǎng)方式要經(jīng)濟(jì)許多。
