如今，绝大多数宽带用户通过与现有电话或有线电视网络共享“最后一公里”来接入互联网，两种服务都使用相同的物理介质。这导致上传速度介于 128 Kbps 到 1 Mbps 之间，理论下载速度最高可达 20 Mbps。问题在于，用户需要更高的速度（甚至高达 100 Mbps），而要达到这样的带宽水平，需要进行重大的技术变革。虽然有许多技术方案可以提供普遍的高速接入，但最大的障碍是成本。此外，任何新的网络接入方式都需要兼容现有服务。.
当前及未来应用
私人住宅。
由于用户数量庞大，家庭网络连接是目前最主要的应用领域。其应用范围广泛，包括电子邮件、互联网接入、电话、有线电视等等。但新的应用将需要更大的带宽。视频点播就是一个经常被提及的应用。例如，将高清电视视频下载到机顶盒或解码器以供稍后观看。这类服务至少需要每秒几十兆比特的带宽；然而，每秒几百兆比特的带宽效率会更高。IP电视也可能成为电视信号传输的主要媒介。
然而，网络的应用不仅仅局限于娱乐。越来越多的用户选择在家办公。
大型企业和中小企业
：传统上，企业的特点是用户数量庞大、交易量相对较小，但对网络访问速度的要求很高。这种特点已经对网络速度提出了极高的要求。因此，越来越多的实时图形应用程序、视频电话和视频会议等技术正在被开发出来。
大学、学校和医院：
这类用户的需求与大型企业非常相似，不同之处在于，它们通常是数据可视化应用领域的先行者。在医疗领域，远程诊断和会诊需要传输极高分辨率的诊断图像（例如X光片）和高清视频，以便在远程会诊期间清晰地观察患者。内容可视化应用在课堂上的应用也在迅速扩展。
移动基础设施：
蜂窝移动电话和数据网络必须互联互通。随着移动网络的不断扩展，尤其是在提供移动互联网接入方面，基站需要连接到高速固定网络的骨干网。
现有接入方案：电话和有线电视。
基于现有电话基础设施的宽带接入 (xDSL)。
数字用户线路 (DSL) 概念指的是一种通用服务，它涵盖一系列技术，使现有电话线路能够承载高带宽数据传输。DSL
协议有很多种。“x”表示它是通用协议家族的成员。应用最广泛的是 ADSL（非对称数字用户线路）。在一些国家，它是宽带互联网接入的主要技术。它最初是为住宅宽带接入而开发的。标准中规定的最大带宽为 6 Mbps 下载和 640 Kbps 上传，但设备制造商通常会提供更高的速度。实际上，由于距离或线路质量等因素，可用带宽通常会低于其最大潜力。
有线电视网络：
提供有线电视服务的标准网络称为“混合光纤铜缆”（HFC）。专用光纤电缆通过一对单模光纤将节点连接到安装在街道上的区域机柜。在区域机柜中，信号从光纤中回收、放大，然后注入到同轴电缆中。这种用于将用户连接到HFC网络的同轴电缆是一种高质量的传输介质，能够支持非常大的带宽。需要解决的主要问题是这些电缆是“总线”。这意味着连接到总线的所有用户都在共享的介质上运行，速度受到限制。虽然这些限制速度通常被称为30 Mbps，但实际上是指共享介质的最大容量就是这个速度，并且连接到“总线”的所有用户都只能访问这个速度。为了确保可用性，上传速度通常被限制在非常低的水平，大约为128 Kbps。
如今的关键问题在于用户对更高网速的需求，使得共享的30Mbps带宽已无法满足需求。然而，为用户部署新的电缆基础设施（任何类型的）都非常昂贵。从长远来看（20年），似乎除了用光纤完全替换现有的铜缆网络之外别无他法；但是，正如我们将看到的，存在一些过渡方案。
物理和法律因素会影响宽带接入方案的选择。例如，在许多国家，传统的独栋住宅家庭已不再是主流；许多人居住在大型公寓楼中，这些公寓楼的设施和服务费用可以分摊。然而，这些大型公寓楼通常位于街道上，在这些街道上安装接入电缆相当复杂。此外，在一些国家，运营商设备在用户住宅内的放置也存在法律问题。另一个取决于应用国家/地区的因素是“电话运营商”和“有线电视运营商”的法律定义，这决定了网络部署的可用选项。
未来哪些技术能够支持宽带发展？
需要注意的是，任何提出的解决方案都必须能够长期使用，并可根据需要进行扩展和升级。此外，任何新的解决方案都必须与现有服务兼容实施。
1. 理想方案
理想的解决方案是通过专用的双光纤（P2P）连接将每个用户直接连接到公共节点。该方案能够满足用户的所有带宽需求，并且可能是一个长期的解决方案，尽管其初始实施成本较高。
2. 射频解决方案。
射频解决方案为农村或半农村地区的小规模用户群体提供了一种经济高效的替代方案。但在人口稠密的地区，高楼大厦会严重阻挡信号，导致需要安装大量基站才能服务于同时连接的大量用户，从而产生问题。
3. 光纤到户 (FTTC) - 超高速数字宽带 (VDSL)
目前的 ADSL 连接运行良好，但用户开始感受到对更高速度的需求。如前所述，由于电缆对传输信号的衰减，ADSL 的最大速度高度依赖于链路长度（用户环路）。那么……为什么不缩短这个距离呢？其思路是在用户和公共节点之间设置一个配线箱，用光纤电缆连接两者，并在配线箱内进行光电转换，而用户端则保留原有的铜缆连接。这种架构通常被称为 FTTx，其中的“x”可以代表几乎任何字母，具体取决于配线箱的位置：街道、建筑物等等。
4. 光纤到户 (FTTH)
如果需要为规模较大的公寓楼（例如 100 户）提供服务，可以将光纤基础设施延伸至楼宇内部，并将 VDSL 节点部署在楼宇的技术机房内。
这种方法避免了对楼宇内部进行重新布线，从而节省了成本。当然，必须事先获得楼宇所有者的许可。该方案与光纤到路边 (FTTC) 非常相似，其优势在于铜缆链路极短，从而能够提供高质量的服务。对于独栋住宅而言，这种基础设施的成本可能显得过高，但对于大型公寓楼来说却极具吸引力。
5. 无源光网络 (PON)。
无源光网络 (PON) 是一种容量绰绰有余且成本低于理想解决方案的方案。PON 的原理是构建一个光网络基础设施，利用分路器将多个用户连接到公共节点的单根光纤上。电子技术用于确保用户共享同一光介质。参见图 1 和图 2。PON
还具有一些更具吸引力的优势，例如无需街边机柜，从而简化了网络配置和运行。由于无需现场设备，维护也更加便捷。此外，根据 PON 系统的不同，用户与光线路终端 (OLT) 的距离可达 20 公里。目前，一个大城市可能需要多达 500 个公共节点，但采用 PON 系统后，所需的节点数量将大大减少（实际数量可能在 12 到 20 个之间），从而显著节省部署、维护和运营成本。
然而，PON 系统需要较高的初始投资，用于安装光纤电缆并将其连接到每个用户家中。安装成本（挖沟、保护、导管）远高于电缆本身的成本。
结论：
无论采用何种架构，接入网都将使用光纤。挑战在于如何设计出既能满足当前用户需求，又能面向未来演进，且成本可控的网络。在大多数情况下，FTTx可能是最具吸引力的选择，因为它既能满足当前需求，又能为未来演进到PON架构预留空间。否则，部署PON可能是最具成本效益的长期解决方案。
作者：
胡安·巴勃罗·穆尼奥斯，R&M西班牙/葡萄牙技术经理
