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[摘要]本文在介绍几种新的铜缆接入技术的基础上。阐述了选择最后100米的接入技术应该考虑的两个要点。
EoC(同轴以太网)技术
基于HFC网络的双向改造技术一直是广电网络公司关注的重点,近几年来,一些广电网络公司大胆尝试了各种新技术,如变频Wi-Fi、C.Link、Homeplug AV和HomePNA等等,这些新技术又通称为EoC(Ethernet over Coax,同轴以太网),其典型结构如图1所示。EoC技术具有以下特点:
1)充分利用现有的广电网络资源,节省线路建设成本;
2)解决楼内重新敷设五类线的施工困难的问题;
3)良好的网络拓展性。EoC构建的是一种树形网络,因此在网络扩展性方面非常方便,未来业务的不断发展可以通过简单的级联进行灵活的网络拓展;
4)IP的无缝连接,简化了网络结构。使用最为成熟的技术与协议,遵循以太网协议,标准化。EoC也因此而得名。
事实上通信技术发展到今天,很多关键技术(调制解调,纠错,多址接入等)已十分成熟,比如OFDM(正交频分复用)以其更高的频谱利用率和更灵活的调制方式广泛应用于各种新型通信系统。因此所谓的各种EoC新技术,无非是某些成熟通信技术的组合及不同配置构成的具体实现而已,不同的技术复杂度对应的实现成本不同,总的来说,越简单的技术实现成本越低。
EoC技术在应用中也暴露出以下缺点:
1)低频EoC容易受外界噪声的干扰;
2)高频EoC的传输距离相对较短;但是在“光进铜退”的趋势下,问题会逐步缓解;
3)未形成相应的标准,各个厂家的产品难以互联互通。
笔者认为,基于HFC发展最后100米接入技术是广电行业的长期战略,应该根据各种EoC技术实现的特点,同时结合各地广电网络的具体情况分别采纳,并逐步演进,最终形成成熟的行业标准。在演进的过程中,如何选择最佳的技术组合与配置,应该考虑以下两点:
★借鉴成功的技术发展模式。DSL是目前世界上发展最快最成功的宽带接入技术体系,学习DSL的发展模式。不仅可为发展铜缆宽带接入技术提供经验,而且有助于了解未来的竞争力。
★面向家庭多媒体服务。有线电视网是以视频等多媒体信息为主面向家庭用户提供服务的,因此用户接入和家庭内部互联密不可分。
铜缆数字用户线路(CDSL:Cable DSL)
DSL(数字用户线路,Digital Subscriber Line)在传统定义上是指以铜质电话线为传输介质的传输技术组合。而基于有线电视铜缆实现的宽带接入方式也可以称为铜缆DSL(CDSL)。前面提到各种EoC的技术实现都属于铜缆DSL的范畴。值得注意的是,有线宽带接入网在实现光纤到户之前的竞争,将主要体现为铜线DSL与铜缆DSL之争,那么借鉴铜线DSL技术发展成功的经验对于发展铜缆DSL技术尤为重要。
铜线DSL技术发展路线如图2所示,它的成功有两点启示:
1)不同技术实现通过频分复用而相互兼容、按需使用、平滑升级。
2)在“光进铜退”的趋势下,逐步缩短铜线的距离同时占用更多的频带以提供更高的数据速率。
图3给出了有线电视网的频率划分。新的铜缆DSL技术必须保证65MHz~860MHz频带内的既有服务不受影响,那么其技术实现要么是低频带(<65MHz),要么是高频带(>860MHz)。各地广电网络的情况不同,可以根据具体情况选择目前最适合的技术实现,但应该考虑不同技术实现的兼容性。使用不同频带的技术实现可通过频分复用支持兼容性;使用相同频带或重叠频带的技术实现,要么通过多模支持不同实现方式,要么由广电总局指定一种实现方式。不兼容对未来规模化应用的损害是巨大的。
另一方面,根据铜线DSL技术的成功启示,可知利用高频带发展铜缆DSL是趋势。因为通信的调制解调等关键技术并无铜线与铜缆之分,铜缆DSL,若要达到甚至超过铜线DSL,主要依靠更多的可用频带,提供更高的数据速率或更低的技术复杂度(比如128点FFT的复杂度远远低于1024点FFT)。铜缆DSL的可用频带看似很多,即使在低频带也有几十MHz。但是铜缆接入网是树形结构,用户之间共享网络资源,而铜线接入网是星形结构,用户独享网络资源。以一个光节点下50个并发用户为例,该光节点下50个ADSL用户的可用总频带约为50MHz,50个ADSL2+用户的可用总频带约为100MHz,50个VDSL用户的可用总频带约为500MHz。铜缆DSL使用低频带技术实现可以到达类似ADSL的水平,而只有使用高频带技术实现通过多信道复用才能达到ADSL2+及VDSL的水平。
面向家庭多媒体服务
近年来,当人们开始习惯在由网络和数字化设备覆盖的环境下生活工作时,一种新的生活方式正悄然而至——数字家庭。概括来讲,数字家庭是指融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的信息化平台,通过有线或无线网络在家庭范围内实现PC、消费电子产品和通信设备的互联、管理,以及数字媒体信息共享的系统。同时,有线电视数字化的推进将为数字家庭提供最为丰富的内容平台。电视服务于家庭,数字电视网则服务于数字家庭,从这个角度讲,“三网融合”对于HFC双向改造而言有另外一种解释:数字电视网、宽带互联网和数字家庭网的融合。面向数字家庭提供更好的多媒体服务是控制家庭数字通道入口的关键。
实现家庭多媒体网络的技术可以分为无线和有线两类。无线技术由于其移动性好,布线简单的特点很受关注。中国电信推出的“我的e家”服务正是采用Wi-Fi作为数字家庭的主要联网方式。
目前HFC网络双向改造的目的已不仅仅是作为数字电视点播的回传通道,特别是最后100米采用铜缆DSL接入技术针对的将是宽带用户,这些用户家庭往往都拥有一台以上的电脑,因此必须考虑在终端产品上包含Wi-Fi功能,其优势如下:
1)布线简单。机顶盒与电脑通常放置在不同房间,可将带Wi-Fi功能的铜缆DSL终端产品与交互式机顶盒安装在同一位置,通过以太网连接;而电脑或其它具有Wi-Fi功能的设备(便携式多媒体播放器,智能手机等)可在家庭内部的任意位置通过Wi-Fi连接。
2)可控的带宽共享,个性化的家庭服务。Wi-Fi在链路层具有完善的控制机制,可标识不同的接入设备并提供可控的服务。针对不同的宽带接入需求提供个性化家庭服务是有效利用宽带资源、增加收入的有利工具。近来部分电信运营商一面封杀家庭多用户共享宽带,一面通过“我的e家”提供可控的家庭多用户上网,就是向该模式转型。
3)多媒体资源共享可以引申出许多有吸引力的应用。比如电脑可以通过机顶盒观看数字电视节目;机顶盒可以将节目录制在电脑的硬盘中;电脑硬盘的内容可以在电视机上播放等等。不过要真正实现家庭多媒体资源的共享,数字家庭的组件必须实现互操作性,建议支持国内的闪联(IGRS)标准。
EoC(同轴以太网)技术
基于HFC网络的双向改造技术一直是广电网络公司关注的重点,近几年来,一些广电网络公司大胆尝试了各种新技术,如变频Wi-Fi、C.Link、Homeplug AV和HomePNA等等,这些新技术又通称为EoC(Ethernet over Coax,同轴以太网),其典型结构如图1所示。EoC技术具有以下特点:
1)充分利用现有的广电网络资源,节省线路建设成本;
2)解决楼内重新敷设五类线的施工困难的问题;
3)良好的网络拓展性。EoC构建的是一种树形网络,因此在网络扩展性方面非常方便,未来业务的不断发展可以通过简单的级联进行灵活的网络拓展;
4)IP的无缝连接,简化了网络结构。使用最为成熟的技术与协议,遵循以太网协议,标准化。EoC也因此而得名。
事实上通信技术发展到今天,很多关键技术(调制解调,纠错,多址接入等)已十分成熟,比如OFDM(正交频分复用)以其更高的频谱利用率和更灵活的调制方式广泛应用于各种新型通信系统。因此所谓的各种EoC新技术,无非是某些成熟通信技术的组合及不同配置构成的具体实现而已,不同的技术复杂度对应的实现成本不同,总的来说,越简单的技术实现成本越低。
EoC技术在应用中也暴露出以下缺点:
1)低频EoC容易受外界噪声的干扰;
2)高频EoC的传输距离相对较短;但是在“光进铜退”的趋势下,问题会逐步缓解;
3)未形成相应的标准,各个厂家的产品难以互联互通。
笔者认为,基于HFC发展最后100米接入技术是广电行业的长期战略,应该根据各种EoC技术实现的特点,同时结合各地广电网络的具体情况分别采纳,并逐步演进,最终形成成熟的行业标准。在演进的过程中,如何选择最佳的技术组合与配置,应该考虑以下两点:
★借鉴成功的技术发展模式。DSL是目前世界上发展最快最成功的宽带接入技术体系,学习DSL的发展模式。不仅可为发展铜缆宽带接入技术提供经验,而且有助于了解未来的竞争力。
★面向家庭多媒体服务。有线电视网是以视频等多媒体信息为主面向家庭用户提供服务的,因此用户接入和家庭内部互联密不可分。
铜缆数字用户线路(CDSL:Cable DSL)
DSL(数字用户线路,Digital Subscriber Line)在传统定义上是指以铜质电话线为传输介质的传输技术组合。而基于有线电视铜缆实现的宽带接入方式也可以称为铜缆DSL(CDSL)。前面提到各种EoC的技术实现都属于铜缆DSL的范畴。值得注意的是,有线宽带接入网在实现光纤到户之前的竞争,将主要体现为铜线DSL与铜缆DSL之争,那么借鉴铜线DSL技术发展成功的经验对于发展铜缆DSL技术尤为重要。
铜线DSL技术发展路线如图2所示,它的成功有两点启示:
1)不同技术实现通过频分复用而相互兼容、按需使用、平滑升级。
2)在“光进铜退”的趋势下,逐步缩短铜线的距离同时占用更多的频带以提供更高的数据速率。
图3给出了有线电视网的频率划分。新的铜缆DSL技术必须保证65MHz~860MHz频带内的既有服务不受影响,那么其技术实现要么是低频带(<65MHz),要么是高频带(>860MHz)。各地广电网络的情况不同,可以根据具体情况选择目前最适合的技术实现,但应该考虑不同技术实现的兼容性。使用不同频带的技术实现可通过频分复用支持兼容性;使用相同频带或重叠频带的技术实现,要么通过多模支持不同实现方式,要么由广电总局指定一种实现方式。不兼容对未来规模化应用的损害是巨大的。
另一方面,根据铜线DSL技术的成功启示,可知利用高频带发展铜缆DSL是趋势。因为通信的调制解调等关键技术并无铜线与铜缆之分,铜缆DSL,若要达到甚至超过铜线DSL,主要依靠更多的可用频带,提供更高的数据速率或更低的技术复杂度(比如128点FFT的复杂度远远低于1024点FFT)。铜缆DSL的可用频带看似很多,即使在低频带也有几十MHz。但是铜缆接入网是树形结构,用户之间共享网络资源,而铜线接入网是星形结构,用户独享网络资源。以一个光节点下50个并发用户为例,该光节点下50个ADSL用户的可用总频带约为50MHz,50个ADSL2+用户的可用总频带约为100MHz,50个VDSL用户的可用总频带约为500MHz。铜缆DSL使用低频带技术实现可以到达类似ADSL的水平,而只有使用高频带技术实现通过多信道复用才能达到ADSL2+及VDSL的水平。
面向家庭多媒体服务
近年来,当人们开始习惯在由网络和数字化设备覆盖的环境下生活工作时,一种新的生活方式正悄然而至——数字家庭。概括来讲,数字家庭是指融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的信息化平台,通过有线或无线网络在家庭范围内实现PC、消费电子产品和通信设备的互联、管理,以及数字媒体信息共享的系统。同时,有线电视数字化的推进将为数字家庭提供最为丰富的内容平台。电视服务于家庭,数字电视网则服务于数字家庭,从这个角度讲,“三网融合”对于HFC双向改造而言有另外一种解释:数字电视网、宽带互联网和数字家庭网的融合。面向数字家庭提供更好的多媒体服务是控制家庭数字通道入口的关键。
实现家庭多媒体网络的技术可以分为无线和有线两类。无线技术由于其移动性好,布线简单的特点很受关注。中国电信推出的“我的e家”服务正是采用Wi-Fi作为数字家庭的主要联网方式。
目前HFC网络双向改造的目的已不仅仅是作为数字电视点播的回传通道,特别是最后100米采用铜缆DSL接入技术针对的将是宽带用户,这些用户家庭往往都拥有一台以上的电脑,因此必须考虑在终端产品上包含Wi-Fi功能,其优势如下:
1)布线简单。机顶盒与电脑通常放置在不同房间,可将带Wi-Fi功能的铜缆DSL终端产品与交互式机顶盒安装在同一位置,通过以太网连接;而电脑或其它具有Wi-Fi功能的设备(便携式多媒体播放器,智能手机等)可在家庭内部的任意位置通过Wi-Fi连接。
2)可控的带宽共享,个性化的家庭服务。Wi-Fi在链路层具有完善的控制机制,可标识不同的接入设备并提供可控的服务。针对不同的宽带接入需求提供个性化家庭服务是有效利用宽带资源、增加收入的有利工具。近来部分电信运营商一面封杀家庭多用户共享宽带,一面通过“我的e家”提供可控的家庭多用户上网,就是向该模式转型。
3)多媒体资源共享可以引申出许多有吸引力的应用。比如电脑可以通过机顶盒观看数字电视节目;机顶盒可以将节目录制在电脑的硬盘中;电脑硬盘的内容可以在电视机上播放等等。不过要真正实现家庭多媒体资源的共享,数字家庭的组件必须实现互操作性,建议支持国内的闪联(IGRS)标准。