伴随内容创作趋势而来的是网络使用方式的改变和新应用的涌现,这些变化对上行带宽的需求日益增长,迫使运营商逆势而行,朝着同样的方向发展。视频服务器就是一个典型的例子。为了与有线电视和卫星电视供应商竞争,许多运营商开始提供网络电视(IPTV)、视频点播(VoD)和数字视频录制(DVR)服务,以及其他需要更高上行带宽的增值服务。此外,在可预见的未来,新的高带宽应用必将进一步增加带宽需求。.

FTTh2目前提供更高双向带宽的领先技术是VDSL(甚高速数字用户线路),该技术已被国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)标准化为VDSL2标准。VDSL2旨在充分利用运营商现有的宽带基础设施,通过增加光纤电缆到节点、接入点或建筑物的容量来实现这一目标。VDSL2可以提供100 Mbps的对称带宽,从而使运营商的服务与桌面局域网交换服务相媲美。
全球运营商的VDSL服务初期取得了巨大成功。因此,大多数运营商计划增加新的或增强的服务,以创造更多销售额,这些服务可能作为现有(且日益不足的)服务的升级。

速度需求:
用户、运营商和设备供应商长期以来为了降低成本而低估速度需求。但突然升级会造成干扰且成本高昂。

 

让我们回顾一下过去二十年本地环路的发展历程(见图 1)。公共交换电话网络 (PSTN) 的数据通信最初使用 300 波特调制解调器,但很快就被支持 1200 bps、2400 bps 和 9600 bps 的调制解调器所取代。随后,14.4 Kbps 调制解调器的出现带来了重大变革,之后又出现了真正意义上的“高速”28K 调制解调器。在 33.6 Kbps 之后,56K 技术使调制解调器的性能达到了巅峰。但即便如此,非对称的 V.90 标准也很快被对称的 V.92 版本所取代。
尽管取得了这些进步,用户仍然渴望更高的速度。综合业务数字网 (ISDN) 是行业的一大进步,但数字用户线路 (DSL) 技术的出现开始蚕食 ISDN 的市场份额。某些版本的DSL甚至开始取代传统的电信运营商服务,尤其是T1和E1专线。非对称DSL(ADSL)成为用户最青睐的选择。但即使是ADSL也远未减缓变革的步伐:从ADSL到ADSL2,再到ADSL2+,所有这些都伴随着对基础设施的相应再投资。
当前的宽带接入协议使这种上升趋势变得复杂。不同版本的ADSL提供的带宽并不对称。这一缺陷在市场上日益凸显。

FTTh3商业用户最先意识到ADSL的局限性。原因在于,商业应用需要对称带宽来传输内容。企业用户会消耗和生成大量内容,因此需要双向充足的带宽。在光纤线路覆盖的场所,专业人士通常会选择DS-3或部分DS-3服务。而在只有铜线可用的情况下,运营商则通过T/E1复用或DSL服务找到了合适的解决方案来满足带宽需求。
如今,住宅用户也面临着同样的问题。随着大量用户内容从家中传输到互联网,用户自身内容的生成也使得带宽平衡发生了变化。以下列出的住宅应用将需要更高的上行带宽:

- 家庭网络:家庭网络正逐渐变得像小型企业的网络一样,拥有多台客户端电脑和一个共享服务器。家庭成员都需要上网,因此双向带宽都需要增加,才能确保良好的网络体验。-远程办公:全职或兼职远程办公的人数急剧增加。在家营造类似办公室的工作环境需要足够的对称带宽来上传演示文稿和电子表格等内容。-点对点 (P2P) 应用:鉴于流量的流动方式,P2P 正在推动全球消费者宽带的使用,这也造成了网络瓶颈。从客户端和服务器的角度来看,不对称带宽根本无法满足许多此类需求。华盛顿大学的一项研究(如图 2 所示)得出结论:P2P 带宽占据了互联网带宽的大部分,并导致了网络流量的“峰值”。该研究表明,24% 的 P2P 用户消耗了超过 90% 的带宽。上传带宽也远高于下载带宽,因为用户通常共享音频和视频文件,而这些文件比数据文件大得多。图 3 显示了所研究的流量类型的对比。


FTTh4- 视频会议: 随着人们逐渐习惯数字质量,许多视频会议解决方案由于图像和声音质量平庸,尚未达到消费者使用的标准。充足的双向带宽是运营商克服这一障碍并提供高清电视 (HDTV) 质量视频会议服务的唯一途径。-
多媒体 信息 (MMS): MMS 和其他形式的即时通讯如今已成为标准应用,但未来它们需要更加强大才能支持视频功能。如果带宽充足,价格低廉或集成摄像头可以让用户轻松发送视频电子邮件和视频消息,或进行即时视频聊天。-
视频 监控: 价格低廉的网络摄像头使用户能够从远程位置进行检查。为了获得良好的视频质量,上传速度必须动态分配,并且足够高以支持此类应用。-
内容 创作和发布: 随着消费者成为网络内容发布者,博客和视频博客越来越受欢迎。多媒体内容和完整多媒体制作的趋势正在增加对上传带宽的需求。

- 互动游戏: 家用电脑的普及很大程度上归功于游戏和“寓教于乐”应用。随着玩家在全球范围内寻求新的竞技平台,他们需要额外的带宽来确保游戏流畅运行。-
远程 桌面控制: 许多应用都利用了电脑之间的远程控制功能。如今电脑的复杂性也使得技术支持团队能够访问远程桌面。如果没有双向带宽,这种远程控制功能可能会非常缓慢且效率低下。


这些新兴的、带宽密集型应用,加上来自有线电视和卫星电视运营商的竞争压力,正迫使运营商重新思考其战略。新型技术,尤其是混合光纤同轴电缆(HFC)和无线宽带网络,有可能削弱铜缆/光纤基础设施运营商固有的战略优势。运营商需要的是一种强大、双向的宽带解决方案,既能为企业用户和住宅用户提供经济高效的服务,又能经受住时间的考验。.

FTTh5VDSL2双向宽带:
大多数运营商正在快速部署光纤网络,因为新型或高级服务需要大量的带宽。光纤拥有几乎无限的宽带潜力,因此是一项经得起时间考验的稳健投资。然而,即使在日益激烈的竞争下,为每个用户都接入光纤在经济上也难以实现。其他阻碍光纤部署的因素包括在街道上挖沟、穿墙钻孔以及长达两小时的安装时间,所有这些都会给用户带来不便,并导致投资回报期延长。VDSL2
是一种旨在让运营商在没有光纤的建筑中也能享受所有优势的DSL技术。VDSL2技术通过传统的非屏蔽双绞线电缆提供双向带宽(参见图4)。在所有可用的DSL技术中,VDSL2的速度最快,上下行速度均可高达100 Mbps。
这种数据传输速度(100 Mbps)意义重大。目前,100 Mbps交换是局域网桌面连接的主流选择。 VDSL2 能够提供与 ADSL2+ 相同的 100 Mbps 网络接入速度,这无疑是一项颠覆性的技术。因此,VDSL2 的潜力远未被完全挖掘。VDSL2
可以为所有用户提供 ADSL2+ 连接,并且对于距离运营商中心局 (CO) 或远程终端 (RT) 最近的用户,其性能表现最佳。凭借这种强大的传输速度和覆盖范围,运营商可以更灵活地为 CO/RT 附近的办公室和住宅用户提供全套交互式服务,并为更远距离的用户提供基本的互联网连接。VDSL2 解决方案可采用功能齐全的 DSL 接入复用器 (DSLAM),也可作为远程网关/集中器部署在 CO 或 RT 上。基本的用户端设备 (CPE) 通常是集成 DSL 收发器的单端口网关或调制解调器。

VDSL2 的今天……以及未来。
全球各地的运营商都在成功部署 VDSL。其中就包括
AT&T 公司,该公司充分利用了现有的铜缆基础设施。在其 U-verse 服务部署中,AT&T 正在建设光纤到节点 (FTTN) 网络,并利用 VDSL2 技术来提升现有铜缆用户环路接入用户家中的速度。AT&T 估计,这种架构的部署成本仅为每用户 360 美元左右,几乎是 Verizon 光纤覆盖整栋建筑成本的五分之一。Verizon
和 NTT 正在广泛采用 VDSL2 的混合方案,为多户住宅 (MDU)(例如公寓楼或高层建筑)提供宽带服务。在这种情况下,他们将 VDSL2 作为最后一公里接入技术,因为在空间受限的区域部署光纤非常
复杂。

-日本NTT: NTT于2002年部署了VDSL-DMT技术,最初提供50Mbps上行和11Mbps下行的非对称带宽。几年后,NTT推出了两个增强型平台:50/30Mbps和70/30Mbps上下行。2004年,NTT新增了100/50Mbps服务。此后,NTT部署的平台能够同时提供100/50Mbps和100/ 100Mbps的服务。-美国AT&T: AT &T正在积极部署基于VDSL技术的U-verse服务,以覆盖最后一公里用户。U-verse是AT&T斥资40亿美元将其光纤网络深入居民区,提供IPTV、语音和宽带数据服务计划的一部分。 -美国Verizon: Verizon正在使用VDSL2为多户住宅单元(MDU),例如公寓楼或高层建筑,提供高性能的铜缆宽带服务。-欧洲Belgacom: Broadway项目将光纤到蜂窝网络的基础设施扩展到比利时各地14,000个节点的街道配线柜。VDSL2是Broadway项目的关键技术,使Belgacom能够提供高利润服务,包括同步多频道高清网络电视(IPTV)。






结论:
上行带宽不足已开始限制运营商能够向用户提供的服务类型。幸运的是,运营商仍然拥有相对于竞争对手的固有优势:能够以合理成本提供双向宽带的基础基础设施。
借助 VDSL2 技术,运营商可以更灵活、更通用地提供各种全新或改进的、真正有益的服务。
各种 VDSL2 DSLAM、集中器和网关已在试点项目乃至完整的生产网络中部署。最终,即使 100 Mbps 的上行和下行速度也无法满足某些应用的需求。在此之前,VDSL 和 VDSL2 仍为运营商提供了长期且有利可图的发展机遇。

作者:
Venkat Sundaresan,Ikanos Communications, Inc. 高级产品营销经理.