人们常常可以看到xDSL这个术语,它是对基于DSL技术服务的统称。迄今为止,世界各国已相继开发出了HDSL、SDSL、ADSL、SHDAL、VDSL与RADSL等多种不同类型的DSL接入技术。DSL是英文Digital Subscriber Line(数字用户线路)的缩写,它实际上是个很笼统的概念,这些“xDSL”的DSL接入技术的基础系统架构与原理基本上是相似的,所不同的只是这几种技术在信号传输速率与距离、具体实现方式及上、下行速率的对称性等方面有所区别而已。
DSL不是一项新技术,它的出发点是充分利用已有的固定网络铜线资源,实现对带宽瓶颈的突破,这一思路对于保有电信网络的原有投资十分重要,使得这一网络得到更充分的利用。DSL充分利用了现代数字信号处理技术将电话双绞线的传输能力挖掘到极致,它是一种实用主义的宽带接入技术。
在DSL技术群中,ADSL最具有现实意义,并在全世界得到广泛的应用,而SHDSL与VDSL是最受瞩目的明星,前者可望取代现有的T1/E1(应用最广泛的两种数字中继接口),后者则是电话双绞线最大传输速率的冠军。本文试图对该三种技术趋势、市场前景以及各自存在的问题进行简要分析。
一、ADSL取道IP?
ADSL于1989年在贝尔实验室诞生了,那时候正是宽带数字综合业务网(B-ISDN)开始构建的时候,ATM技术作为B-ISDN的承载技术也慢慢走入人们的视野。在这个背景下,技术专家们设计了多种ATM接入方式,ADSL就成为ATM面向用户的一种解决方案。当然,那时候最看好的还是25Mbps的ATM桌面接入方式,但是市场最终只接纳了ADSL接入,而且还是经过改良的品种。
·ADSL局端设备采用IP内核
ADSL的链路层采用了ATM信元的封装格式,带来的好处是可以继承ATM方式的服务质量保证(QoS)的优势,但是也带来不少麻烦,例如,随着网络的发展,从城域网的核心、边缘、接入、桌面到灵活多样的业务等所有的领域几乎都被IP全面占领。采用ADSL技术接入就要付出代价来解决ATM与IP之间的转换问题,而且吃力不讨好的是,转换效率低下的毛病一直没有解决,这影响了用户实际带宽的利用。虽然ATM技术经过十几年的演化,但由于受到IP技术的挤压和通信市场的冷遇,发展趋于缓慢。目前,ATM网络接口仅能提供622M接口,交换容量也通常只有几个GB,而且设备造价昂贵。与之相对应的是,IP骨干路由器已经能提供10G接口,几百GB的交换容量,价格相对低廉。在市场上,目前尚未听说有运行商铺建了大区域性的ATM商用网络,更别说全国性的ATM网络。在这种情况下,ADSL的局端设备为了与以IP网络为核心的互联网互通,就必须投资购买昂贵的网关设备。这种网关设备不仅要完成双方协议的转换,还要对分组包进行拆分和重组,效率比较低,成为限制用户上网速度的瓶颈。
是挑战也是机遇,国内外的一些设备制造商发现了这个问题,并从中嗅出商机,开始对ADSL技术作出改良。新一代的ADSL局端设备将采用纯IP内核,这样从根本上解决了目前ADSL技术所存在的问题。不仅保留了ATM技术的优良QoS特性,而且继承了IP丰富的业务特性。通过IP网中的组播协议,可支持视频组播等宽带IP业务。由于在网络建设上不需要昂贵的ATM设备,建网成本大大下降。无论是从技术发展、建设成本、市场经营,还是从使用效率上看,采取IP内核的新一代ADSL设备有着明显的优势。这种改良方式对于运营商来说,是非常愿意接受的,对用户来说,将意味着降低上网费用和享受更为高速的上网乐趣。
·ADSL终端看好ADSL路由器
再来谈谈ADSL的终端设备。在2001年的ADSL终端设备市场上, 国內厂商占据了较大的市场份额。按照CCID的数据:全向、实达和TCL这三大品牌占据了35.7%的市场分额,可以与行业的领头羊阿尔卡特分庭抗礼。
进入2002年,随着运营商的推广力度加大,国内的ADSL市场开始引爆,各地ADSL宽带用户发展迅速,不同程度地出现供不应求的情况,等待装机的用户大有人在。目前ADSL终端设备还是由提供服务的运营商捆绑销售,如能进入零售渠道销售似乎更好。一些兼容性好,价格适中的ADSL终端甚至出现供应不足的情况。
值得关注的是去年年底开始出现的ADSL路由器逐渐流行。ADSL路由器是在普通ADSL终端的功能基础上,加上以太网交换和路由功能,这样多个用户将可以很方便地基于同一用户账号实现Internet接入。另外ADSL路由器还支持动态主机配置协议(DHCP),实现动态IP配置、支持DNS域名转换、提供防火墙保护以及虚拟专用网(VPN) 服务。
讲了这么多术语,举一个例子,大家可能会理解更多一些。笔者也和大多数朋友一样,在办公室或家里采用Windows98+Sygate或用Windows2000 server版来实现多机共享上网的,虽然这种方式较方便,但总是存在一些问题:
* 作为代理服务器的PC必须一直开着(有点像烤机),否则内部网的PC将不能上网。而且这台计算机的硬件配置还要求很高的才行(至少要双网卡),价值不菲;
* 代理服务器通过ADSL终端长时间挂在网上,整个系统很不安全;
* 外部计算机用户要访问内部网的Web或FTP服务器很不方便。
ADSL路由器就能很方便地解决上述问题。它不仅仅是解放了一台实现路由网关功能的代理服务器,而且内部网用户上网时的连接响应速度明显比原先方式快,而且稳定。ADSL路由器一般还带有4口(也有带8口)10/100MB的交换式集线器,对于需要共享连网机器较少的用户,还省却了另外购买一台集线器(HUB)的开销。ADSL路由器的防火墙功能,让用户免除了内部网计算机长时间连在互联网上的安全问题。价格是限制ADSL路由器推广的瓶颈,但是随着国内厂商的介入,价格问题会逐步得到缓解。
最近看到一些资料,ADSL终端还有向无线ADSL路由器发展的趋势。随着无线局域网(WLAN)在国内外的普及,这种路由器的需求量将越来越大。无线ADSL路由器结合了无线局域网技术与宽带ADSL上网功能,它具有多个局域网接口,同时内建无线接入点,存取速度高达11Mbps,使得用户除了可以使用以太网络上网外,还可通过无线高速上网。
二、SHDSL异军突起
·SHDSL的优势
HDSL(高比特率DSL)是目前众多DSL技术中较为成熟的一种,它的特点是利用两对双绞线实现数据传输,支持N×64kbps各种速率,最高可达双向2Mbps速率。HDSL无需借助中继放大器即可实现3.6公里以内的正常数据传输。与传统T1/E1技术相比,HDSL最突出的优势是成本低廉、安装简便,是数字中继接口T1/E1较为理想的替代技术之一。
SHDSL是HDSL(高比特率DSL)单线版本的升级技术,也就是说可以节省一对双绞线,传输速率更快,传输距离更远,因此安装更为方便。
SHDSL具有对称性传输的特性,适合视频会议等以企业为主的宽带用途,尤其是SHDSL可以支持ISDN,对于已建置ISDN线路的国内市场更具吸引力。由于SHDSL在长距离的传输速率较HDSL快,且采用一对铜质电缆供T1或E1传输,因此可扩大至更广大的商业用户,并可取代 T1、E1、HDSL、HDSL2、SDSL、ISDN和IDSL,根据IDC调查报告,2001年底时采用SHDSL方案的商业用户有10万户,而到2003年将增加至90万户。
·SHDSL发展势头渐猛
SHDSL是专为商务用户度身定制的,它能提供上下行同为2.3Mbps的带宽,满足商务用户的特殊需求。更具市场价值的是,SHDSL设备与ADSL设备的兼容性可以使得不同的设备在同一平台提供不同的服务,减少了运营商在现有ADSL 系统上增加的设备投资和安装成本。电信运营商采用SHDSL技术可以为用户提供廉价方便的专线服务,提高利用DSL技术在宽带接入市场的竞争力。SHDSL 技术在带给运营商宽带接入业务收入增加的同时,给厂商拓展了增值销售的空间。
SHDSL能够提供传统业务及其他许多新业务所需要的一切带宽,特别适合对上行带宽要求高的应用。对于中小企业来说,他们对于网络的需求并不仅仅是连接这么简单,他们希望网络还能够提供各种增值业务,如业务质量、防火墙、性能监控以及业务分级管理等,SHDSL同样也能够满足这些要求。SHDSL一般是与VoDSL(Voice over DSL)技术结合使用,这是既满足用户传统话音业务需求,又能为运营商带来高速互联网以外的新的盈利来源。也就是说,SHDSL可以在同一条电话线路上提供电话质量的话音服务和互联网接入业务,并能保证实现话音通信要求的优先次序。
在国外,朗讯公司在面向企业的对称数字用户线(SHDSL)市场中居全球领导地位。而国内的SHDSL刚刚起步,但是由于得到了xDSL行业老大阿尔卡特的大力推崇,而显得格外引人注目。2002年9月13日,上海贝尔阿尔卡特公司正式宣布,与武汉电信签订DSL扩容合同,向武汉电信提供能够支持ADSL和SHDSL业务的设备,这是上海贝尔阿尔卡特SHDSL设备在中国的首次商用。这个趋势值得国内设备供应商的关注。
三、VDSL离用户还有多远?
VDSL(超高速DSL)技术将双绞线的传输速率推进到极高层次,VDSL要求在相对短的距离上实现极高的数据传输速率,最高可以实现58Mbps的传输速率。从技术角度而言,VDSL实际上可视作ADSL的下一代技术,其平均传输速率可比ADSL高出5至10倍。VDSL可采用对称式与非对称式的传输方式,并支持ATM和STM的传输,提供语音和视频会议及数字影像。对于电信业者而言,VDSL是进入视频服务的最佳解决方案。
作为DSL技术的终极技术,VDSL在接入速率上确实存在着无与伦比的优势,特别的是利用现已铺设好的电话线作为传输媒介。在市场宣传推广上,所有的VDSL厂商无一例外地把这几点作为宣传的重点,再辅之以安全和组播等特性。
·VDSL的蛋糕
电信运营商——原中国电信显然已经看到这一点,从今年年初开始,全国各地的省局都相继开始了VDSL的设备选型招标会,同时电信设备商们也盯上了这块可口的“大蛋糕”,开始一拥而上鼓动原中国电信准备技术升级改造,目标便是VDSL。
作为VDSL核心技术最初的发明者,思科显然正在为错失ADSL市场而后悔莫及,在全球的ADSL市场上,阿尔卡特占据了绝对的领先地位。据思科的高层讲,思科已经将VDSL列入了其在中国的产品推广名单,盯紧了VDSL的应用。有趣的是,运营商对于VDSL的商用采用了非常低调的处理方式,但是一些新兴的设备制造商倒是大张旗鼓,极力宣传,以尽快启动市场。但是所有厂商似乎都在回避一个大家不愿提及的问题,那就是——VDSL的传输距离只有1.5Km,大部分厂商的设备传输距离甚至要求不能超过1.2Km。实际上,中国的国情决定了接入段一向就不规范,绝大部分馈线段加上引入段距离已大大超过1.5Km。VDSL还有一个内伤就是对线径的要求较严格。线径粗细是影响衰耗的主要因素,在相同的频率上,选用线径较粗的双绞线可以传输更远的距离,但双绞线越粗,所耗费的铜越多,投资也就越大。国内双绞线的线径大部分只是0.4mm,或小于0.4mm,有些双绞线的线径在接入段竟然也不统一。这些问题的存在将影响VDSL在国内的推广使用。
·有喜也有忧
可能是受到了电信改革和企业拆分的影响,国内的运行商在做过VDSL选型测试之后,基本上处于搁置状态,也从一个侧面反映了VDSL的应用前景堪忧。而且VDSL的标准化工作也未完成,这也是影响VDSL规模应用的一个因素之一。
但是笔者还是很看好VDSL的市场前景,一方面VDSL技术在支持视频点播等宽带业务方向具有优势,另一方面也可以慢慢取代以太网接入。目前国内市场采用以太网接入(FTTX+LAN)的开通率仍十分低,使得运营商的投资风险很高,采用Ethernet over VDSL所带来的成本效益对营运商来说将是不错的解决方案。Ethernet over VDSL目前有几个优点。第一,延长Ethernet传输距离。Ethernet在发展上遇到的困境在于距离受到限制,一般而言仅能传输50-100米左右。而当承载在VDSL上传输时,其距离将可达300-1500米,因此这样的技术方案可说大大延长了Ethernet的传输距离。第二,降低成本。由于Ethernet不如电话线普及,因此对营运商来说,发展Ethernet最大的问题在于必需从零做起,重新布线。Ethernet over VDSL因为利用电话线,而电话线几乎都是现成的,因此可以省下大笔经费。
任何一种技术必须植根于市场,否则就成为无本之木,无源之水。三种DSL技术各具特点,优势和劣势明显,市场定位也很准确。每一种接入技术都有其适用范围,短时间内不存在谁吃掉谁的问题。因此,如何根据网络现状、线路资源、用户分布等因素合理地灵活应用这三种接入技术,实现ADSL、SHDSL和VDSL的优势互补,成为运营商和设备商共同关注的课题。