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技術解析
光纖通信發展系列-1:銅纜接入網絡的興衰
日期:2020-12-04

銅纜接入網傳輸速率的變化

所謂“接入網”是指(zhi)骨干網絡到(dao)用戶終(zhong)端之(zhi)間的所有設備(bei)。其長(chang)度一般為幾百米到(dao)幾公里,因而被形(xing)象地稱為“最后(hou)一公里”。
在(zai)過去(qu)很長(chang)一(yi)段時間,包括截(jie)止(zhi)到現在(zai)為止(zhi),還大量運用著基于電話線的數字用戶線接入技術(shu),即銅(tong)纜(lan)(lan)接入技術(shu)。自(zi)從19世紀貝爾發(fa)明電話以來,銅(tong)纜(lan)(lan)已有上百年的應用歷史。伴(ban)隨著互(hu)聯網業務(wu)的迅猛(meng)發(fa)展,用戶的帶寬(kuan)需求急劇增長(chang),銅(tong)纜(lan)(lan)技術(shu)也(ye)在(zai)持(chi)續革新(xin)。(見下(xia)圖:銅(tong)纜(lan)(lan)速率發(fa)展)

從圖中我們(men)可以看到,銅纜接(jie)入(ru)網的頻(pin)(pin)率和速(su)(su)率隨著(zhu)時間(jian)的推(tui)移均(jun)在逐步(bu)上(shang)升(sheng),已從早前的ADSL發展到了G.fast接(jie)入(ru)技術(shu)。但(dan)是,隨著(zhu)速(su)(su)率的上(shang)升(sheng),傳輸的距離(li)卻在變短。這是因為速(su)(su)率的增長要求更(geng)寬的頻(pin)(pin)率和頻(pin)(pin)譜,隨著(zhu)頻(pin)(pin)譜寬度的增加(jia),銅線(xian)間(jian)的串(chuan)擾急劇增加(jia),使(shi)得(de)傳輸距離(li)逐步(bu)變短。
如(ru)圖(tu),在最(zui)(zui)初期,銅(tong)纜承(cheng)載的(de)(de)語(yu)音信(xin)號是(shi)低頻(pin)信(xin)號(64Khz),語(yu)音傳輸距(ju)離可以達(da)到5km以上。而目前速(su)率最(zui)(zui)高的(de)(de)G.fast接入(ru)技術,頻(pin)譜寬度擴展到了106MHz,最(zui)(zui)高速(su)率可達(da)1000Mbps,但是(shi)傳輸距(ju)離卻縮短(duan)到了100m左右。


銅纜接入組網結構的演變

了解了銅(tong)(tong)纜(lan)接(jie)入的(de)(de)傳輸速率(lv)的(de)(de)變化,我們再來看下以銅(tong)(tong)纜(lan)為基(ji)礎(chu)構成的(de)(de)接(jie)入網(wang)的(de)(de)組網(wang)結(jie)構。以VDSL2為例,接(jie)入設備一般安(an)裝在(zai)室內機柜(ju)上,與(yu)PSTN交換機或(huo)軟交換的(de)(de)接(jie)入網(wang)關一起放置在(zai)CO機房(fang)中,隨(sui)后經銅(tong)(tong)纜(lan)通過街道交接(jie)箱等設備連接(jie)到用(yong)戶家中的(de)(de)銅(tong)(tong)線(xian)終端。(見(jian)下圖:VDSL2的(de)(de)接(jie)入距離及方式)

在VDSL2中,由于(yu)速率(lv)要求不高,可(ke)以(yi)保證1000米的(de)傳輸(shu)距離。因此(ci)(ci)從CO機房出發(fa)的(de)銅纜可(ke)覆蓋(gai)方圓1000米半徑內的(de)終端用(yong)戶(假設單臺設備此(ci)(ci)時(shi)的(de)接入用(yong)戶數可(ke)以(yi)達(da)到1000線用(yong)戶),因此(ci)(ci)具有(you)傳輸(shu)距離長(chang),覆蓋(gai)用(yong)戶廣(guang)的(de)特點。
銅纜鋪設(she)后,可以(yi)通過SuperVector技(ji)術或者G.fast技(ji)術進行提(ti)(ti)速(su),但接(jie)入(ru)距(ju)離分別縮短至300米和100米,因此CO機房中的接(jie)入(ru)設(she)備需(xu)要(yao)往用戶側下移。并且(qie)由于接(jie)入(ru)距(ju)離變短,原本的1000戶用戶無法(fa)同時接(jie)入(ru)同一臺(tai)設(she)備,所以(yi)還需(xu)增(zeng)加(jia)接(jie)入(ru)設(she)備數量。(見下圖:提(ti)(ti)高速(su)率后接(jie)入(ru)設(she)備位置(zhi)變化(hua))

為(wei)保(bao)證傳輸速率,需縮短(duan)接入接入距(ju)離,接入設備不得不向用戶側下(xia)移。所以此時(shi)的接入特點(dian)是接入距(ju)離要求變短(duan),覆(fu)蓋范圍縮小,節(jie)點(dian)下(xia)移。
所以,無論哪種(zhong)銅纜(lan)寬帶(dai)接(jie)(jie)入技術(shu),只要是要求更(geng)大的帶(dai)寬,就必須縮(suo)短(duan)銅纜(lan)長度。銅纜(lan)長度縮(suo)短(duan),光纖距離(li)就隨之增加(如上圖(tu)橙色線路)。目前,全球主流運營(ying)商都在計劃或開(kai)始實施接(jie)(jie)入設備物理位置向用戶(hu)側下移,增加光纜(lan)距離(li)策略,來(lai)保證(zheng)速率增長。

由(you)下至上為銅(tong)纜接(jie)入(ru)(ru)距離(li)縮(suo)短(duan),接(jie)入(ru)(ru)設(she)備(bei)逐(zhu)步向(xiang)用戶(hu)側下移,光纜距離(li)逐(zhu)步增加。直至光纖連接(jie)直接(jie)由(you)機房接(jie)入(ru)(ru)用戶(hu)終(zhong)端,形(xing)成全光纖的(de)接(jie)入(ru)(ru)網絡。

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