陜西電力信通公司副總工程師 童前學
隨著通信、計算機、圖象處理等技術的進步，電信網、有線電視網和計算機網都在向寬帶高速的方向發展，人們對網絡的帶寬及速率提出了更高的要求，促使網絡由低速向高速、由共享到交換、由窄帶向寬帶方向迅速發展。目前對于主干網來講，各種寬帶組網技術正在迅速發展中并日臻成熟和完善，但是位于通信網絡與用戶之間的接入網發展相對滯后，大部分用戶還是通過基于電路交換的、窄帶的、模擬化的接入網絡進行信息傳輸和交換，接入網技術日益成為制約通信快速發展的瓶頸。為了給廣大電力用戶提供端到瑞的寬帶連接，保證寬帶業務的開展，接入網的寬帶化、數字化是將來網絡發展的必由之路，同時這也是網絡技術發展的一大熱點和高利潤增長點。
一、寬帶接入技術的引入
就技術而言，所謂的寬帶是指在同一傳輸界質上，可以利用不同頻道進行多重的傳輸，并且速率在原級(1.54Mbit/s)以上�？梢哉f有線電視Cable Modem(以下簡稱CM)技術，公眾電信網ADSL技術以及衛星DirecPC技術都是寬帶范疇。而對應寬帶技術并不只是窄帶，而應該是基帶(Baseband)，它是指無法利用不同頻道進行多重傳輸的技術，這與傳輸界質無關，T3或光纖所能提供的帶寬再高，依然是基帶而非寬帶。
雖然目前寬帶接入技術層出不窮，但總的劃分如下。（1）基于有線系統： xDSL數字用戶線系列，包括ADSL、VDSL等，HFC(Cable Modem)有線電視上網，DDN， Ethernet以太網，高速局域網上網，Fiber(光纖)上網；（2）基于無線系統：衛星上網，LMDS無線接入本地多點分配系統。在以上各種寬帶接入技術中，普通用戶可以選擇的卻非常有限，PSTN、ISDN和ADSL接入都是基于電話線路的，而Cable Modem接入則是基于有線電視HFC線路的。PSTN模擬接入速率相對較慢，由此上Intemet的人大多不敢恭維，相信該接入方式一定會被ISDN和ADSL所取代。ISDN接入速率盡管可以達到128kbit/s，但也沒有成為主流的接入方式。而DDN、X.25租用線接入以及衛星無線接入，由于費用高昂，非個人用戶所能接受。最近大家提到的光纖接入到戶方案顯然是用戶追求的目標，但由于目前用戶接入網的光纖化成本過高，電信部門做接入網絡仍然以電話線接入為主，而有線電視網絡的用戶接入仍是同軸電纜接入網，這就造成了電信和有線電視兩類系統在“最后一公里”接入方式是不同的，包括接入傳輸線路和所用的 Modem。就目前來看，基于帶寬和費用的考慮，ADSL和CM仍是廣大個人用戶接入的最佳選擇。
二、兩種接入技術（ADSL和CM）的探討
1.兩種技術的技術要點和主要特點
HFC由光纖干線和同軸電纜分配網結合而成，結合點是光節點站。一般光纖干線采用星形拓撲，同軸電纜分配網則具有樹形結構，這種結構已廣泛用于廣播電視信號的分配，稱為光纖到饋點（FTF）模型。光節點以下同軸電纜網覆蓋范圍的典型值為2000戶。而CM是一種適用于HFC的調制技術，用戶端CM的基本功能就是將上行數字信號調制成射頻信號，將下行的射頻信號解調為數字信號。從整個網絡來看，HFC網是頻分復用的，但是某一頻率上的信道則是被數以百計的用戶所共享，因此向同軸電纜網上的用戶分配帶寬和對信道爭用進行仲裁就成為CM系統的關鍵技術之一。 CM是一種計算機網絡設備，物理層和數據鏈路層的媒質訪問控制子層（MAC）協議是其關鍵部分，它是允許用戶通過有線電視網進行高速數據接入（如 接入因特網）的設備，在50 MHz以上的頻段（多在550 MHz）用一電視的6 MHz帶寬提供一個下行信道，在5 MHz～50 MHz頻段開辟一個上行通道。采用64 QAM調制可使下行通道的速率達到30 Mbit/s，上行速率也可高達10Mbit/s。其次，CM只占用了有線電 視系統可用頻譜中的一小部分，因而上網時不影響收看電視和使用電話。 計算機可以每天24小時停留在網上，不發送或接收數據時不占用任何網絡 和系統資源。
ADSL被稱為非對稱數字用戶線，它是一種非對稱的數字用戶環路，即用戶線的上行速率和下行速率不同，根據用戶使用各種多媒體業務的特點，上行速率較低，下行速率則比較高，特別適合傳輸多媒體信息業務。ADSL在信號調制數字相位均衡、回波抑制等方面采用了先進的器件和動態控制技術，它采用正交調幅（QAM）、無載波幅度相位調制（CAP）、離散多音頻調制（DMT）等調制技術，通過對不同的業務和上下行信號采用頻分復用方式，實現了在一對普通電話線上同時傳送一路高速下行單向數據，一路雙向較低速率的數據以及一路模擬電話信號，它可直接利用用戶現有的電話線路，在線路兩側各安裝一臺ADSL調制解調器即可。因為我們普通的電話受PBX交換機的限制只使用了0-4kHz的頻段，所以可以采用頻分復用技術在電話線的4kHz以上的頻段傳送數據(當然這個數據是不能通過程控交換機的)。
在普通電話雙絞線上，ADSL典型的上行速率為16～640kbit／s ，下行速率為1.544～8.192Mbit／s，傳輸距離為3～6km，有關ADSL的標準有ANSI的T1E1.4、ITU－T的G.922.2、G.992.1等。ADSL除可提供電話業務外能提供多種寬帶業務，如基于MPEG－1甚至MPEG－2的交互式視頻應用、Internet高速接入、局域網互聯等，在未來幾年內，ADSL接入技術將會成為電信公司最主要的寬帶接入方式，國內外一些電信公司、網絡公司基本都提供成熟穩定的ADSL產品。
2.在技術上ADSL和CM存在的問題
對于CM而言，有以下幾個問題需要解決。
首先，原有的CATV網絡只提供廣播業務，大都為單向網絡，為實現雙向通信，需要有雙向分配放大器、雙向濾波器、雙向干線放大器等，增加這些設備將是一筆可觀的前期投入。 其次，其接入采用模擬頻分多路復用技術，而主干網絡和交換機為數字技術，需數模轉換，由于數據來自不同數據源，所以相應的同步、網管和信令技術難度較大。第三，HFC接入系統為樹型結構，同軸的帶寬是由所有用戶公用的，而且還有一部分帶寬要用于傳送電視節目，用于數據通信的帶寬將受到限制。目前一般一個同軸網絡內最多可連接500個用戶，另外樹型結構使其上行信號存在噪聲積累，即“漏斗效應”。第四，HFC網絡的安全保密性、系統健壯性等問題也有待進一步解決和完善。第五，IEEE的802.14工作組正在制定 HFC物理層和MAC層標準，但HFC目前還沒有統一的國際標準。在我國開展HFC接入，還有一個經營體制的問題，需打破行業壟斷界限才行。
而對ADSL而言，也有其相應的先天不足之處。ADSL能夠提供的最高速率（8Mbit/s）受線路長度和線路質量的影響較大，信號從電信服務商機房發送到用戶家庭的過程中會迅速衰減，并且達5公里后就微弱到無法保證可靠的連接。另外，目前使用中的電話線路存在不同程度的線路老化、串擾、回傳噪聲、插入損耗等問題，進而導致電話線的選線率不高。
3. ADSL和CM在市場競爭中的優劣
ADSL 和CM在寬帶接入市場上一直處于相抗衡的地位，這實際上也是兩個不同行業在寬帶領域里的競爭。在它們相應服務推出的初期，ADSL由于服務費過高，設備安裝復雜，難以進入大眾市場，而CM在HFC網絡建設上仍需一段時間才能提供真正意義上的雙向服務，且在網絡安全上尚不完善，因此在進入企業市場有一定的難度。隨著技術不斷的發展，ADSL和CM都已經逐漸解決本身的缺點，因此在價格、標準、網絡可靠度及應用方面仍是未來兩種產品競爭的關鍵。
在價格方面，目前CM仍占有優勢，但ADSL在價格上已大幅下降。從長期而言，爭取大眾市場是贏得競爭取得利潤的關鍵所在。鑒于我國的教育普及程度和文化素質在一段比較長的時間內有待提高，在經濟落后的地區這種過程可能會更長，因此價格仍是贏得市場的殺手锏，如何在價格和提供用戶可接受的服務之間找到平衡點是各接入運營商當前的重中之重。
在標準方面，CM在互通性上的腳步較快。當前在HFC網上傳輸數據的主流標準為DOCSIS，它是由業界主要廠商組成的論壇MCNS負責提出的。遵從標準并經Cablelab認證的設備可保證互通。目前已經頒布了DOCSIS1.0標準，新版本DOCSIS1.1不久將公布。至于ADSL方面，由于產品較多，因此在產品互通性上相對復雜，目前ADSL有CAP和DMT兩種標準，CAP由AT&T Paradyne設計，而DMT由Amati通信公司發明，其區別在于發送數據的方式。DMT已經成為國際標準，而CAP則大有沒落之勢。近來談論很多的G.Lite標準很被看好，但在整體環境中，ADSL 、RADSL、VDSL、SDSL以及HDSL等DSL相關解決方案間的整合及互通性仍會影響其發展。
在網絡資源和服務方面，ADSL在網絡上和可靠性上仍占優勢，中國電信目前擁有1.7億固定電話用戶，近4000萬的 互聯網用戶，若按其中的10%有ADSL接入要求計算，則市場份額為400萬戶，而且電信在各地區都有服務網絡存在，業務和售后服務尚可保證，但服務水平應該有所提高。根據郵電統計公報數字表明，2000年底，全國有線電視用戶總數也達到8000萬戶，收視人口過億，有線電視在城市的普及率非常高。在農村也由于近年倡導的“村村通”工程，其普及率逐漸上升，所以市場的潛力巨大。但由于廣電存在體制問題，在城市里沒有一個服務部門統一支持，人員又有限，服務暫時跟不上用戶的發展，不過，相信隨著有線業務的壯大，服務也會與時具進。
總體而言，ADSL和CM將以其獨特的優勢在寬帶接入市場上處于競爭共存的地位。目前ADSL以其較優越的網絡傳輸品質占有企業市場，而CM則在價格優勢上以家庭及個人為主要市場，但隨著ADSL價格的下降以及CM在QoS功能上的加強，兩類產品將會逐漸侵入彼此的市場。在未來的發展上，兩者仍會以競爭共存的形態存在，但在市場大小的分配上，則取決于該技術的成熟程度、頻譜寬度、安裝維修的難易程度和性能價格比等，更重要的是取決于其所面向用戶層的主要業務需求及包括人口密集程度、新老社區改造等復雜的環境因素。
三、陜西電力在寬帶接入方面的嘗試
隨著國家產業政策的調整和不斷引入的競爭機制，電信業務的開展由原來郵電一家壟斷變成了各具特色的6家電信運營商分割市場的新局面。近期鐵通公司的正式掛牌運營，開了專網通信依法取得電信經營權之先河，引來廣大消費者一片贊譽之聲。隨著電力通信、煤炭通信等專網對電信營業執照的陸續申請，專網通信向電信領域大舉進軍的序幕已經拉開。
取得電信營業執照的幾家電信運營商中，除中國電信、中國鐵通外，都缺乏通信領域中至關重要的“最后一公里”接入線路。就連中國聯通發展了七、八年的市話業務，其固定網用戶也只有2萬戶左右。電力專網通信經過多年的建設，已經具備相當的規模和廣大的用戶群，是國內擁有“最后一公里”的運營者之一。最近，國家電力公司已經為電力通信確定了“立足電力系統、開展內部經營、面向電信市場、培育國家電力公司新的經濟增長點”的戰略定位，并正在研究下一步的具體改革工作。陜西電力信通公司做為陜西電力信息通信領域的排頭兵，積極順應內外部環境的變化，在短時間內成功完成了體制轉變，適時地站在了利用電力系統資源進軍電信服務領域的戰略制高點上。隨著西部大開發建設的不斷深入，充分利用農城網改造資金加快城域光纖環網建設，同時對寬帶接入技術進行試點，掌握充分的第一手數據，為進一步大規模的寬帶接入做好技術上的準備工作。
據不完全統計，陜西省電力系統各類單位共計40多家，職工6萬余人。西安市內電力企事業單位二十多家，職工過萬人。電力系統收入比較穩定，居住地點相對集中，對信息網絡需求明顯，建設寬帶網絡條件比較成熟。針對目前電力系統用戶方面的情況，我公司決定通過局有線電視網絡做為寬帶接入的突破口，在西安電力中心醫院家屬區做HFC寬帶網試點工作，公司為此投資了一百多萬元，購買了國際知名的3COM公司的設備，經過各方努力，在2001年“十一”前夕，陜西電力系統首家HFC寬帶網接入系統已經成功的從實驗階段進入了實用階段。這不僅是陜西電力系統首家HFC寬帶網，也是西北電力系統首家投入實用的HFC寬帶網。隨著西安電力中心醫院HFC寬帶網的建成，霸橋熱電廠、西安電力工業學校等單位也已經開始著手HFC寬帶網的建設，不久將陸續投入使用。
總之，接入網的改造和建設是一個長期任務，不可能一蹴而就。寬帶接入市場是一個多種新舊技術共存競爭、多種傳輸體制共存競爭、多種應用業務共存競爭的領域，隨著將來新技術應用的不斷融合，接入方式也將不斷地融合調整，從而最終使我國的寬帶接入市場走向共同建設共同發展并逐步達到光纖接入的水平。
