急速狂奔——宽带接入向我们走来 南木 2000年 第28期 　　随着DWDM（密集波分复用）技术的逐步成熟、吉位（Gbit）/太位（Tbit）交换式路由器不断改进以及单模光纤由于大量使用而迅速降低了成本，相对廉价的、基于IP over DWDM原理的IP优化光学骨干网使我们所能拥有骨干带宽轻易达到10Gbit以上、并使各种网络基于IP的无缝链接（互通互连）成为可能。然而，“高速公路的主干”虽已“竣工”，旧式的、缓慢的“自行车”（MODEM和ISDN）仍制约着大多数网民在“高速公路上尽情奔驰”。这种缓慢的拨号调制解调方法，使得访问Internet既不方便，效果又不好，而且最让人难以忍受的是费用昂贵。所幸的是目前宽带接入技术的飞速发展，使得上述问题有望得到解决，这些科技上的突破，使每个人有可能获得2M以上的Internet接入带宽。普通用户不仅可以在Internet上“想跑多快就能跑多快”，还能享受那些目前只存在于科幻电影或企业家头脑里的应用：例如远隔数千里的工作者就一个商业或学术项目进行“如同在一个办公室内”的合作、视频通话、互动电视、互动远程教育、远程手术、在线游戏、数字城市……可以想像，在巨大的市场需求的压力下，廉价的高速数据接入将很快进入家庭，最终影响整个社会的交通、能源、教育、医疗等各个层面，从而改变人们的工作和生活方式。 #1　　一、充分利用现有接入条件的宽带接入技术 #1　　1.廉价的HFC（光纤同轴混合）——容量巨大的宽带接入网 　　有线电视行业分布广泛的、用以传送电视节目的单向同轴电缆网络自1995年进行双向实验性应用以来，已经慢慢成为了现时宽带接入技术中的一个“香饽饽”。 　　对单向同轴网进行的双向改造相对廉价、方便——有线电视公司用光纤把有线电视的中心设备（端头）和各个结点（居民小区）连接起来，然后就利用已有的同轴电缆网络接入每个家庭。由于只需在最关键的地方铺设光纤，这就使得整个网络的成本大为降低、电视信号得到改善，并可以高出现有拨号方式100倍以上的速度传输数字信号。在HFC网络中，连接同一个结点的用户共享同样的数据频道，因此在给定时间内共享数据频道的用户数就决定了每个单独的家庭所获得的实际上网速率。一般来说，一个光结点能带1000户左右，这就需要通过一些相应的措施，如负载平衡、流量控制、缓存控制……来使每个用户获得约10M的下行速率。 　　然而，HFC最有商业价值的应用并不仅限于宽带上网，它的重要作用其一在于它拥有的巨大的用户资源，例如美国90％以上的家庭、中国70％以上的家庭是有线电视用户；其二在于它融合了Internet和电视，使用户可以从一个媒体方便地切换到另一个。事实上，PC远不如电视那么普及。相信隔不了几年，通过廉价的交互式多媒体电视和HFC网络实现电视点击购物、上网等等将成为你生活方式的一部分。 　　在中国的台湾、深圳、合川、上海等地的一些用户已享受到这种服务，而许多有线电视实力雄厚的城市也正在开始准备附加这种服务。 #1　　2.ADSL——利用电话电线传输宽带数据 　　传统电话网络的语音连接大都使用了3000Hz的带宽，斯坦福大学研制出一种“离散多音频（Discrete Multitone）”的信号编码技术：该技术把电话线上1MHz的带宽划分为256个带宽约为4000Hz的子信道，多数子信道用以传送流向用户的数据，约可达6MBPS；用户回传信号由于占用的子信道少，只能达到约0.6MBPS。开发这种技术的初衷是电信运营商想渗入有线电视服务领域——在电话线上发送娱乐电视。然而，这种技术在电视方面的功用尚未见成效，却被发现非常适合用作在WWW上进行浏览。因此，这种在普通电话线上利用“离散多音频”的编码方式将Internet和用户连接起来的方式被称为ADSL（非对称用户数字线）。ADSL和HFC一样，也是一种“永远连通”（不用拨号，一连就上网）的Internet访问技术。HFC方式的一个电视频道只有约24MBPS的有效吞吐量，所以，当数百个Cable MODEM用户同时大量使用频道时，信号质量会明显下降；而ADSL方式则是独享信道，稳定性、安全性更好。当然用户要为之付出代价——一般来说，ADSL比Cable方式稍贵。另外，ADSL还有个致命弱点，即离交换机越远，速度下降得越快。要保证使用ADSL时获得8MBPS左右的下行速率，用户离交换机的距离不能超过5公里。 　　在中国的深圳、台湾、北京、成都、广州的某些用户已从这种技术中获益。 #1　　3.最宽的接入——快如闪电的“全光网” 　　应验“一分钱一分货”的俗语，目前最稳定、最快、最宽，然而也是最昂贵的有线接入网几乎全由光纤构成，即所谓的“全光网”。全光网的出现主要得益于一种新技术的发展：PON（无源光网络），这种光网络简单地讲，就是不要求安装光收发机，因此大大减少光纤网的成本；而随着单模光纤大量使用在骨干网中，其成本迅速下降（目前约6000元/公里～7000元／公里），人类梦想的几乎具有无限带宽（光纤带宽每10个月翻一番）和光速数据传输的光接入网已成为现实——这是真正快如闪电的接入网，上海宝山区的某些用户就是其中的幸运儿。当然，这种光接入法一般来说用不着达到光纤直接连到PC机上的要求：毕竟目前的光电转换设备对个人来说仍然过于昂贵，而且量子计算机还没有问世。但由于光纤特有的稳定性（目前的技术可使数据在光纤中无中继传输500公里）和巨大容量，使得光接入网用户可轻易独享10M质量良好的稳定带宽——并且这种带宽可以轻而易举地增加。这种接入方式似乎特别适合于那些新建的住宅小区：将光纤拉到小区，然后用双绞线接入各个用户计算机中的以太网卡。 #1　　二、多姿多彩的无线接入方式 #1　　1.LMDS——花钱最少、见效最快的宽带接入网 　　LMDS（Local Multipoint Distribution Services本地多点配送服务）原本用于在那些敷设有线电视设施昂贵且人口密集的地区配送电视节目，现在则是最被看好的固定无线宽带接入技术之一，它特别适合用来在人口密集的城市中的局域网用户的宽带接入。 　　LMDS工作在28GHz附近，频段宽度达1GHz以上，理论上数据传输率最高可达155MBPS，其网络结构类似现在常见的蜂窝移动通信网：它由一个个覆盖2公里～5公里的小基站组成，各基站通过其上的接口连入骨干网；与蜂窝移动网不同的是，LMDS的用户端是固定的，而手机用户则可在不同基站中转来转去，所以，LMDS方式可以省掉很多昂贵的定位设备，因此，这使得人口密集的地方购建一个LMDS网的成本非常低，扩容也非常容易——只须在相应的基站上添加模块就行，调整也很方便，仅须搬动基站。 　　当然，LMDS并非十全十美：它工作的高频率使它传输距离很短，而且在基站和用户的收发信机之间不能有任何阻碍，而雨雪等天气原因也会影响微波的传送。 #1　　2.3G移动通信网——移动Internet 　　新千年，由电信运营商经营的移动通信网终于开始要和Internet正式联姻了。各国按ITU（国际电信联盟）于1999年制定的3G（第三代移动通信）标准建造的实验网，将于2001年初投入使用，这将为手机带来2MB／s的上网速度。尽管目前做出来的3G手机样品具有一台大屏幕彩电同等的体积，但我们还是相信，随着芯片技术的飞速发展、WAP协议和XML语言的成熟，将“Internet揣进口袋里”不再是个梦想。 #1　　3.卫星——叱咤太空的Internet 　　铱星的悲剧似乎使得前段时间喧哗一时的卫星通信陷入了低潮。然而汹涌而来的Internet大潮悄悄地把卫星宽带接入推出水面。这主要是由于卫星具有下述优点：线路不受地理条件限制，传输距离远，传输质量可靠，组网灵活，受众广，安全、速度快。目前来说，颇有吸引力的卫星宽带的一种实用方式是美国休斯公司提供的DirectPC业务。这是一种非对称的卫星数据传输系统：用户上行通过任意方式登录Internet，连接到业务提供商；业务商通过缓存、镜像等手段，把用户所需的Internet信息非常快速地发射到卫星上，于是通过卫星广播，用户以最高400KB／s的速率取回信息。该系统还提供新闻广播、数据包投递等单向高速下载业务，最高速率可达3MB／s，特别适用于远程教育。用户只须在计算机中插入一块专用MODEM卡，连接一个直径1米左右的接收天线，就能以约400KB／s的速度接收通过卫星传送的Internet数据。整套用户接入设备约几百美元，一般每月按数十美元包月计费。DirectPC方式在地广人稀、汽车工业发达的美国、加拿大等地十分畅销。而在我国，对于宽带有线接入困难的家庭或中小单位，或是点多面广的大企业，采用这种方式，不失为提早进入宽带接入的一个辅助办法。 　　过不了多久，当我们仰望天空时，我们会发现将有约400颗卫星，构成一个“天网”——当然，这不是《未来战士2》所提到的那个。