兆 北
一、概論
當前，寬帶接入在我國逐步升溫，技術選擇也日益多樣化。隨著因特網的迅速發展，網上話音通信、音頻視頻廣播和寬帶交互式新媒體的出現及發展對接入網帶寬的要求越來越高，帶寬不足將制約社區信息化發展。 個人用戶對高速上網、多媒體娛樂、遠程教育、在線證券等需求增加，對可視電話等視頻終端需求加大，并對話音、視頻等實時性應用要求提高。因此，沒有足夠的帶寬，視頻點播（VOD）、音樂及電影的下載、遠程教育及醫療服務、可視電話、視頻會議、可視電子郵件等新型服務都將難以開展。
基于我國現有網絡的技術和現狀，目前用戶接入方式主要有以下幾種：基于現有固定電話線路的xDSL（數字用戶線路）技術、基于現有有線電視線路（HFC）的CableModem（電纜調制解調器）技術、以太網(FTTx+LAN)接入技術、寬帶固定無線（LMDS）接入方式、電力線上網（PLC）接入方式等。由于以上幾種接入方式不同，因此用戶負擔的成本不同，提供的服務內容也不同。由于接入方式太多，限于篇幅，本文不可能在此一一介紹，以下主要分析目前流行的三種接入方式，即LMDS、LAN及PLC技術。
二、LMDS、LAN及PLC采用的主要技術
1.寬帶固定無線LMDS接入方式采用的主要技術
LMDS（LocalMultipointDistributeService）本地多點分配接入系統是一種嶄新的寬帶無線接入技術，1998年被美國電信界評選為十大新興通信技術之一。由于該技術利用高容量點對多點微波傳輸，可以提供雙向話音、數據及視頻圖像業務，能夠實現從n×64kbit/s到2Mbit/s，甚至高達155Mbit/s的用戶接入速率，具有很高的可靠性，因此也被稱為是一種“無線光纖”技術。LMDS“本地多點分配業務”中各個詞都有其自身的含義。所謂“本地”其實就是指單個基站所能夠覆蓋的范圍，LMDS因為受工作頻率和電波傳播特性的限制，單個基站在城市環境中所覆蓋的半徑通常小于5公里；“多點”是指信號由基站到用戶端是以點對多點的方式傳送的，而信號由用戶端到基站則是以點對點的方式傳送；“分配”是指基站將發出的信號（可能同時包括話音、數據及Internet、視頻業務）分別分配至各個用戶；“業務”是指系統運營者與用戶之間的業務提供與使用關系，即用戶從LMDS網絡所能得到的業務完全取決于運營者對業務的選擇。
LMDS是以點對多點的固定無線通信方式，提供寬頻及雙向的語音、數據與視訊等傳輸，有別于傳統點對點（PointtoPoint）的微波傳輸。LMDS采用較高的頻率（通常為10GHz～43GHz）為傳輸介質，是一個快速、有彈性和具有效益性的寬頻網路。LMDS網路設備包含指向性天線（directionalantenna）、區域性基地臺、Set-top Box、用戶天線，在用戶端與用戶端間以無線區域回路的網路架構，只需在用戶端架設一具小型的碟形天線作為接收器而無需額外的配線。
LMDS建構方式限于微波傳輸視線無障礙基礎，傳輸范圍不能太遠（約3里～5里），可提供高達8萬個用戶端單一節點的傳輸。LMDS以家庭與商業用戶所使用的公用或私人網路應用為主要市場，雖然國外的LMDS技術已經相當成熟，但直到2000年國內才開始注意到此技術。
2.以太網（FTTx+LAN）接入方式采用的主要技術
LAN方式是采用以太網技術，它是用光纜+雙絞線對小區進行綜合布線，通常用戶會獲得10Mbit/s以上的共享帶寬，理想速度將比現在撥號上網速度快近180多倍。下載一部大片的時間大約是5分～7分鐘，速度優勢明顯。考慮到LAN接入方式的擴展性比較好，隨著用戶的增多，可以根據需求將帶寬升級到100Mbit/s以上，所以在速度上還是很有保證的。
3.電線上網接入PLC采用的主要技術
PLC就是以電力線作為通信媒介的一種通信方式。電力線從來就不是一種理想的通信介質，但隨著技術的不斷進步，特別是調制技術及微電子技術的發展，使得PLC的實用化成為可能。最早的PLC實用技術是一種稱之為“脈沖控制”的通信系統，該系統提供速率極低的單向通信，發射機功率為數十千瓦，主要用于路燈及負荷控制。20世紀50年代以來，人們開始研究電力線（主要為高壓）通道的高頻特性（5kHz～500kHz），并在此基礎上開發了電力系統調度通信及保護廣泛使用的電力線載波機。20世紀90年代國外開始研究電力線（主要為低壓及中壓）的高頻特性（2MHz～80MHz），并在此基礎上開發了實用的高速PLC產品及系統。當前已有多種高速PLC產品及系統在家庭聯網、高速Internet接入、智能家居等方面得到了廣泛應用。
三、LMDS、LAN及PLC優缺點分析
1.寬帶固定無線LMDS接入方式
小區固定寬帶無線接入技術日益成熟，基于它的可移動性，它將是寬帶網發展到高級階段時實現個人通信的主要接入方式。但在目前的情況下，由于通信費用和終端設備等多方面的問題，目前的潛在用戶不多。主要的寬帶固定無線接入技術有三類：即已商業化的多路多點分配業務(MMDS)、直播衛星系統(DBS)以及試驗中的本地多點分配業務(LMDS)。依據其技術特點，LMDS適用于人口密集、通信業務量大的城市骨干網至用戶終端的無線接入。LMDS工程建設周期短、組網方式靈活、運行維護成本低。作為一種新興的寬帶無線接入手段，LMDS為新興的網絡服務商提供了經濟、快速、寬帶大容量雙向數據傳輸手段。隨著技術、市場不斷成熟，LMDS為運營商在“最后一公里”寬帶接入和交互式多媒體應用提供了經濟和簡便的解決方案，有著廣闊的市場前景。
其優點如下：
（1）LMDS基站到用戶端以點對多點廣播方式傳送，用戶端到基站以點對點方式傳送；工作頻段為24GHz～38GHz，可用頻帶至少1GHz；可提供雙向話音、數據及視頻圖像業務，實現n×64kbit/s～2Mbit/s、甚至155Mbit/s的接入速率，可靠性高，號稱“無線光纖”接入技術。
（2）LMDS由類似蜂窩配置的多個樞紐發送機組成，每個發送機經點到多點無線鏈路與服務區的固定用戶通信；單蜂窩覆蓋區為2km～5km，覆蓋區相互重迭，每蜂窩覆蓋區又劃分為多個扇區，根據用戶需要在該扇區提供特定業務。
（3）LMDS采用口徑很小的（如30cm）室外定向天線，安裝方便，適于提供交互式電視和高速數據（如因特網接入、局域網互連等）。
（4）LMDS代表了寬帶接入技術的另一種發展趨勢：工作頻帶寬、頻率復用度高、系統容量大、可擴展性好、啟動資金較小、節省線路投資、減少線路建設期、運營者僅在增加用戶（即有業務收入）時才需再增加資金投入，可動態分配系統資源，降低了運營風險。
（5）LMDS設備安裝調試容易，開通迅速、維護簡單，適于新興電信公司、傳統電信公司或有線電視公司，也可以作為有線接入的重要補充。
但LMDS的推廣也存在問題：LMDS的致命缺點是在信號傳輸上會有發射器和接收器之間一條直射的傳輸限制，如果中間有過多的障礙物阻擋信號傳送，就會影響傳輸品質。另外，LMDS使用約30GHz的頻段作為傳輸媒介，因該頻段屬于Ka頻段，故對于樹木、建筑物等障礙物的穿透能力較弱，而且有嚴重的雨衰效應，只有在與基地臺建立直線傳輸線路時才會有較佳的通信品質。
2．以太網（FTTx+LAN）接入方式
以太網是目前最為廣泛的局域網絡傳輸方式，它采用基帶傳輸，通過雙絞線和傳輸設備實現10M/100M/1000Mbit/s的網絡傳輸。基于以太網技術的寬帶接入網完全可以應用在公網環境中，為用戶提供標準以太網接口，能夠兼容所有帶標準以太網接口的終端，用戶不需要另配任何其他接口卡或協議軟件，因而它是一種廉價的寬帶接入技術。目前最具潛力的寬帶以太網接入方式是骨干網光纖到達大樓或社區，即FTTx+LAN接入方式。FTTx（FiberToThe大樓或社區）+LAN是一種基于優化光纖網絡技術的寬帶接入方式，垂直干纜采用光纖。采用光纖到大樓或社區、以太網入戶的方式實現用戶的寬帶接入。以太網技術成熟，成本低、結構簡單、穩定性和擴充性好，便于網絡升級，目前水平布線使用非屏蔽五類雙絞線，5類網絡線纜本身就具備較好的抗干擾性和穩定性，可以在一定程度上滿足帶寬分配及某些QoS的要求，它的帶寬可以達到100Mbit/s。以太網在每一個社區或每一個樓宇中形成自己的小規模星型網絡結構，彼此間通過骨干網絡連接，在邏輯結構上并無相互依賴關系，因此相互之間影響較小，單一節點的故障不會影響整個社區的寬帶網絡。對于一個家庭來說完全可以滿足今后數十年的升級要求。
以太網的缺點是必須在用戶集中的區域才能確保接入的低廉成本，布線電纜不能夠太長。
3．電線上網接入PLC方式
目前一種通過電力線就可以上網的新型方式正悄然殺入寬帶市場。電線上網的準確名稱是電力線通信技術，簡稱PLC，是指利用電力線傳輸數據和話音信號的一種通信方式。電力線高速數據通信實際上利用目前已有的寬帶骨干和城域網，使用特殊的轉換設備，將因特網運營商提供的寬帶網絡中的信息信號接入小區局端電力線，用戶電腦只要通過電力調制解調器連接到室內日用交流電源插座即可上網。電源線路因其成本低廉、分布廣泛一直被認為是傳輸互聯網數據的理想線路，支持這一設想的人士稱其潛在的發展空間要比電話線路大得多。它能為用戶提供高速的傳輸速率，信息傳送速度可達到10Mbit/s；能夠將整個家庭的電器與網絡聯為一體，在室內的設備之間構筑起可自由交換信息的局域網，使人們能夠通過網絡來控制自己家里的電器設備，同時也將促進信息家電的發展與應用。
利用電力線上網，其優點在于：
（1）成本低。對運營商而言，由于利用電力線上網，直接使用現有的電力網就可以實現通信，而不需要另外鋪設電話線、光電纜等，大大減少了在基礎網絡上的投資。對用戶而言，通過電力線上網，無需通過電話線，相對減少了通話費用，且享受到價格低廉的互聯網接入服務。
（2）無所不在的電力線網絡是此技術的優勢。電力線是最基礎的網絡，它的規模之大，是其它網絡所無法比擬的，運營商可以輕松地將網絡接入服務滲透到每一個家庭。這種技術一旦進入商業化階段，將會促進電信市場的發展，并為互聯網普及帶來極大的發展空間。
（3）利用電力線上網能夠提供高速的傳輸速率，其信息傳送速度能達到10Mbit/s。
（4）此技術能夠通過電力線將整個家庭的電器與網絡聯為一體，在室內的設備之間構筑起可自由交換信息的局域網，使人們能夠通過網絡來控制自己家里的電器設備。今后，隨著能上網的電視機和冰箱等數字家電的普及，需要大幅度地增加接入端口，家庭和辦公室利用已有的萬能插接板，通過電力線路高速接入互聯網就能解決這個問題。
（5）利用電力線上網還有其它優點，如網絡資源豐富、施工方便、一線兩用、價格低廉等。目前在中國已經有若干小區在進行電力線上網實驗或商業運行。
但它的缺點也很明顯：
（1）電力線上網存在著不穩定和不安全的問題。由于每一個家庭的用電量不同，用電負荷也不斷發生變化，電壓的變化會影響上網質量。家庭電器產生的電磁波會對信息的傳輸產生干擾，還會影響短波收音機的信息接收等。
（2）帶寬拓寬問題。雖然利用電力線上網信息傳送速度可能達到10Mbit/s左右，但相對于比較成熟的以太網接入技術，電力線上網技術必須尋求寬帶拓寬的空間。信息業發展要求更高速的信息傳輸，如果電力線上網不能解決帶寬的拓展問題，就會有被淘汰的危險。
(3)一些電信公司和技術公司對此技術熱情不高。而且此技術涉及問題頗多，如如何獲得電信業務經營許可證？如何選擇合作伙伴并與之建立起供求雙贏的贏利模式？費用問題等。因此，電力線上網仍然處于小規模的試驗階段。
四、LMDS、LAN及PLC發展緩慢
導致目前寬帶業務發展困境的一個重要因素就是沒有應用，沒有合理的網絡資費。因此除了建立一個可運營、可管理的寬帶接入網絡外，必須建立一種使運營商和內容提供商能夠緊密合作，實現雙贏的運營機制。
1.LMDS接入技術進展
LMDS之所以成為今天人們討論的焦點，不僅在于它獨有的技術優勢，更在于還有諸多限制著LMDS發展的不利因素有待于人們的共同關注與解決。首先是頻率的分配問題。一方面是運營商對充足的帶寬資源的需求，而另一方面則是沒有國際統一標準和各國對LMDS工作頻段發放工作進度不一致的現狀。其次是LMDS的市場定位問題。運營商往往走入一個誤區，認為LMDS提供的多業務接口可以使它適宜于任何用戶。而實際上，LMDS的技術特點決定了它的最大用戶群是在人口密集、業務量較高的地區，例如ＳＭＥ（中小企業）、ＳＯＨＯ（家庭辦公）和集團用戶（信息化小區）。再次，就是市場上LMDS產品的缺乏。這里更深一層的含義在于沒有充足的產品以滿足用戶大量的需求。
2.LAN接入技術進展
FTTｘ＋LAN接入目前的發展速率遠遠低于ADSL，主要是因為LAN接入覆蓋范圍小，且因需要綜合布線導致初期投資成本高，運營商對用戶樓進行綜合布線后，往往出現用戶實裝率低、投資難以回收的局面。而且LAN交換機大多不是電信級產品，故障率較高，運行維護比較困難。此外，以太網本身是一種局域網技術，將其應用于電信網接入領域時，需要認真解決認證計費、用戶管理、用戶安全、綁定、服務質量保證以及網絡管理等問題，而ADSL技術成熟且設備價格不斷下降。運營商在經過充分考慮后，將ADSL技術作為主流的寬帶接入技術，而將FTTｘ＋LAN作為一種補充方式，主要用于企業大廈和高檔住宅小區。
從LAN接入技術本身而言，以太網技術已十分成熟。發展LAN接入技術主要需要解決目前存在的幾大問題：一是延伸以太網的接入距離；二是提高以太網交換機的可靠性，并實現對以太網交換機的遠程集中管理；三是完善其用戶認證、用戶管理、用戶安全和服務質量保證解決方案。
3．PLC接入技術進展
電力線寬帶技術商業應用無論在技術上還是從經濟角度分析，都有著美好的發展前景和驚人的市場。但寬帶電力線接入技術的商業應用還有幾大障礙需要逾越。
首先是政策障礙，按照我國的相關管理規定，一項新技術的應用必須經過相關權威機構的檢測，然后由政府部門發給牌照或入網證才有資格在市場上推行。對此，國內發展電力線上網的相關企業也一直在積極地進行政策層面的努力，力求突破這一限制。信息產業部從2004年起就曾準備進行PLC的相關測試，但到目前為止，一直沒有進行。包括中電飛華等企業在內的嘗試通過電力線通信技術實現用戶接入的運營商在發展過程中也是遮遮掩掩，低調發展。有分析人士指出，之所以難以進行“批準”的最根本原因是該技術一旦實施，將使整個通信業的運營模式發生巨變，其中首當其沖受到沖擊的是目前在寬帶接入市場占有絕對優勢的中國電信、中國網通等，為此有人預言，如果PLC獲準運營，中國電信將會像美國的AT&T一樣瓦解。看來，影響現有運營商的既得利益才是最終制約電力線上網發展的根本因素，政府在其中無疑在充當保護傘的角色。
其次從產品和技術角度看，目前包括電力科學研究院在內的多家企業對電力線通信技術做了大量深入的研究，并具備一定的生產能力，但是電力線寬帶接入的廣泛投入商業運營，在技術和產品成熟度上還須進一步完善。
目前推動PLC設備的研發、生產和應用的企業大多是電力系統背景的企業，對電信產品的可運營可管理性要求的理解往往不夠深刻，大多企業不能提供包括網管、認證、計費等成熟的完整的系統。雖然很多公司在這方面做了大量的工作，但整個產業鏈在這方面的發展還有待進一步改善。
最后在商業模式上，中電飛華作為國內最大的PLC寬帶接入運營商，其做出了大量有益的嘗試，目前已經開通了2萬多用戶，但是由于受到電信市場主流運營商的擠壓，也是舉步唯艱。
通過以上三種主要寬帶小區接入技術介紹可知，目前信息化社區寬帶接入技術的選擇應綜合考慮社會經濟發展、應用需求、網絡建設及管理、技術的成熟性、投資回報等因素，同時還需兼顧網絡建設的可持續發展和伸縮性。
