ADSL与HFC

1两种宽带接入方式HFC与ADSL的比较ComparingoftwoBroadbandAccessSchemes:HFCandADSL吴玺丁筱春摘要：宽带接入技术发展迅速，HFC和ADSL作为目前非常具有竞争力的两种宽带接入技术，有他们的共同点，即利用现有的网络资源；同时，他们又有着各自的特点。本文先对他们作了简要介绍，然后是试从带宽、速率、安全性、可靠性等几个方面对他们进行了比较。关键词：宽带接入、HFC、ADSLAbstract:Thetechnologiesofbroadbandaccesshavebeendevelopingfast.Amongthem,HFCandADSLareaggressiverecently.Theyhavetheirownfeature.Theadvantageanddisadvantageofthemhavebeendiscussedinthispaper.Keywords:broadbandaccess、HFC、ADSL1引言接入网是整个网络中直接与用户相连的最末端的网络设备。随着Internet的发展和快速普及，Web上的图像，音频，视频等多媒体内容越来越多，IP电话，网上音频和视频点播发展迅速，用户已经不能满足于几十Kbps的接入速率，需要宽带接入。目前宽带接入网技术发展很快，从传输层以及物理介质来看，可以分为双绞铜线接入，以基于电话网的ADSL技术为代表；光纤同轴混合网（HFC）；光纤接入网以及无线接入技术等。其中ADSL和HFC接入技术的共同特点都是利用已经有的网络基础设施，它们各有自己的2优点和用户群，在近一段时间内将发挥重要作用。2ADSL与HFC简介2.1ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine,不对称数字用户线)ADSL宽带接入方式只需一条普通的电话线，再加装一台ADSL调制解调器，用户就可以得到1～8Mbps的高速下行速率和640K～1Mbps的上行速率，传输距离可达4～5km。ADSL能提供的宽带业务有视频点播（VOD），远程教学，可视电话，多媒体检索，LAN互联，Internet接入等。ADSL使用40KHz以上频段传输数据，40KHz以下频段仍然用来传输话音，因此使用ADSL可以一直联网而不影响电话的使用。ADSL一般采用DMT(离散多音调制)技术，充分利用了线路的带宽，所以能提供很高的速率。ADSL技术的主要特点是充分利用现有的电话双绞铜线网络，在线路两端加装ADSL通讯终端设备即可为用户提供宽带服务，不用对现有线路作任何改动，并且它可以与普通电话共存于一条电话线上。2.2HFC(HybridFiberCoax)光纤同轴混合网近几年来，在CATV(有线电视)系统中普遍采用HFC传输结构。带有CableModem（电缆调制解调器）的HFC系统，可以统一提供所有的模拟有线电视频道，互联网高速接入，话音业务和高质量的交互式视频业务等。HFC网络由光纤和同轴电缆组成，光缆是铺设到小区，然后通过光电转换节点，利用有线电视的树型同轴电缆网络连到终端用户，作为宽带综合业务的接入平台。HFC网络下行利用空余的电视广播频道或750MHz以上频段，采用64QAM调制传输数据，一个PAL制8MHz带宽信道传输速率为40Mbps。上行通道工作在50MHz以下频段，采用QPSK调制技术，发送速率可以达到2Mbps。3比较3.1带宽ADSL的双绞铜线带宽是5KHz，HFC网络接入用户的同轴电缆系统带宽为750MHz或1000MHz，所以HFC比ADSL在带宽上更具有优势。电信的双绞铜线成为最后一公里的瓶3颈，而有线电视网络在最后一公里上具有先天的优势。3.2抗干扰能力ADSL使用的是没有抗干扰介质保护的双绞铜线，而同轴电缆外面的铜丝网和铝箔可以屏蔽外界的干扰，所以ADSL抵抗干扰的能力比HFC差。另外，双绞铜线与频率有关的衰减会导致码间干扰，而且由于线对耦合产生的串扰也限制了传输容量。而同轴电缆衰减特性较好，750MHz时为7.21db/100m,有利于信号远距离传输。3.3速率ADSL接入方案是每户独占一条接入线，从用户到局端是一个星型网络，无论接入网中用户的数量或业务量大或小，ADSL用户都能独占1～8Mbps的带宽。但是ADSL的速率受到电话线路长度和质量的影响。例如，传输距离为4km时，最高速率为6Mbps；而6km时为1.5Mbps。当线路质量不太理想时，速率会更低。HFC接入网是从有线电视树型网络演变而来的，一个光结点小区内的用户共享40Mbps的下行通道。当整个系统的用户较少时，速度优势非常明显。若同时上网用户数量很多时，数据带宽就会因为这些用户的均分而使速率下降。这个问题可以通过减少光结点覆盖小区用户数或用扩充频道的方式来解决。另外，HFC的速率不受传输距离的限制。我国广电总局要求HFC网光结点小区覆盖用户1000～2000户。为了保证接入速度，一个光结点小区内覆盖用户数目不能太多。例如一个光结点覆盖1000户，如果有20％的用户申请宽带接入，其中20％的用户同时上网，则共有40个用户共享40Mbps的带宽，平均每户接入速率可以达到1Mbps。近几年，我国一些城市开始进行ADSL接入服务。ADSL的理论上行传输速率最高达到1.5Mbps、下行达到14.9Mbps,实际上由于存在干扰以及一些频率的信道不能使用，上行速率为32Kbps～864Kbps、下行为32Kbps～8.032Mbps。实际应用中发现，ADSL使用的双绞铜线线对间的串扰会使相邻用户的接入速率下降，甚至无法接入。此外，由于ADSL对线路质量要求较高，线路质量不高时推广使用有困难。3.4可靠性ADSL采用的是较为先进的星型网络拓扑结构，按点对点的方式工作，如果设备故障只4会影响到一个用户。HFC网络的树型结构，用户共享线路，如果电缆受损，放大器故障，发送器故障都会使该线路上的用户受到损害，导致业务中断。3.5安全性在ADSL点对点的结构中，用户驻地不大可能产生窃听现象，所以保密性好。HFC由于采用共享媒质的拓扑结构，在一根同轴线上，所有信号进入到所有的CableModem中，从而可能会产生误用，窃听和业务盗窃现象。这个问题可以通过加密和认证来解决，现在的CableModem已经内含了数据加密技术。结束语宽带接入具有巨大的市场而且很有发展潜力，同时竞争也十分激烈。没有任何一种接入技术可以证明是最先进和具有绝对的优势。ADSL是充分发挥现有电话网双绞铜线的资源优势，其较适合应用于中小公司及上网不集中的楼宇，ADSL存在的问题是需要解决线路间干扰和串扰及增大传输距离。HFC接入技术较适合应用于无综合布线的宾馆和用户密集的住宅小区，HFC的主要问题是需要投资将现有的有线电视网络改造成双向网络。由于有线电视网络在我国覆盖范围已经很广泛，因此HFC是一种相对比较经济，高性能的宽带接入方案。参考文献1．《社区宽带网络》[美]GeorgeAbe著.牛中允等译.电子工业出版社，1993.32．《宽带接入技术》AlbertAzzam,NielRanson著.文爱军等译.电子工业出版社，2001.73．《HFC接入因特网》陈庚明.《世界广播电视》2000.114.《宽带接入网的发展趋势》石晶，龚震宇《计算机工程》2001.95.《我国接入网的发展》钱宗钰《中国电信建设》1998.75作者简介：吴玺2000年毕业于合肥工业大学计算机与信息学院，同年考入本校电路与系统专业攻读硕士学位，主要研究方向：网络理论及应用。（230009合肥工业大学313＃）吴玺丁筱春