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企业端宽频接取发展趋势
 

【作者: 紀昭吟】2000年08月01日 星期二

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目前全球DSL用户数至2000年底预计达到400万用户,将逐渐赶上藉由cable上网的用户数,这是由于1999年底除了北美地区,欧、亚地区电信业者也加强DSL建设并开始推出正式服务,因此1999至2000年DSL用户数呈现大幅的成长(成长率为172%)。


整体而言,宽频解决方案下的DSL及Cable将以其生存优势处于竞争共存的地位。目前DSL以其较优越的网路传输品质占有企业市场,而Cable则在价格优势上以家庭及个人端为主要市场,但在DSL价格的下降,Cable在QoS功能的加强上,二类产品逐渐侵入彼此的市场。而在未来的发展上,企业端短期内还是以DSL为主要选择,除了由于电信网路在企业市场的普及程度外,网路的可靠度及安全性,另外对称性(Symmetrical)传输对于上网企业的应用,都是目前企业市场所需考量的。


DSL支援在用户回路端(local loop)的传输,提供与ATM、Frame Relay与IP网路的连结。目前全球约有7.25亿条铜线连上PSTN,其中95%使用电话服务(Plain Old Telephone Service, POTS),POTS使用0Hertz至3,400 Hertz的频率传送语音服务,另外也支援低于56kbps的数据传输。在DSL出现之后,使用原有线路上语音频道所未使用的频率,可传输频率扩展至1MHz并可传输12,000~18,000呎(2.2~3.4 miles)的距离。在DSL的产品种类上包含了对称性(Symmetric)及非对称性(Asymmetric)二类,意指上传及下载频宽是否相同,目前主要的DSL产品包含了:IDSL( ISDN Digital Subscriber Line)、HDSL (High-Speed​​ Digital Subscriber Line)、SDSL(Symmetric Digital Subscriber Line)、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)及VDSL(Very-high data rate Digital Subscriber Line)等几种不同的技术,如(表一)所示。



《表一 DSL技术比较表》
《表一 DSL技术比较表》

G.shdsl 将主导Symmetric未来市场

在对称性传输设备方面,目前主要的产品为IDSL、HDSL及SDSL。 IDSL虽然传输速率​​仅144kbps,但其沿用原有ISDN设备,因此有其利基市场。 HDSL与SDSL目前处于竞争状态,HDSL由于具有标准(SDSL属于proprietary solution),但其必须使用2-3对线路又略逊于SDSL,因此近来业界所提出的G.shdsl结合了Symmetric DSL各产品间的优势,预计将主导未来对称性传输的主要市场。


HDSL & HDSL2

HDSL技术是在现有的用户回路环境下提供资讯高速传输(T1:1.544Mbps;E1:2.048Mbps)的方法,在技术上初始主要系透过2B1Q的编码方式来处理资讯,以使在铜线上进行资讯传输时,可以不须透过中继器而传送得更远。由于受到高频信号衰减的影响,使得传统的T1/E1专线必须建置中继器,以降低传输时资讯的失真程度,然而这将增加许多成本,最后即发展出运用2B1Q编码技术的HDSL技术,其可在不须中继器的情况下,提供1.544Mbps(T1)或2.048Mbps (E1)的传输速度,因此后来HDSL的主要用途就被用来取代传统用户回路中的T1/E1专线。另外,为了改善传统的HDSL需要2~3条铜线才能提供T1/E1服务的问题,包括PairGain、ADC、Level One及Adtran Communications等设备制造厂商遂组成策略联盟,以共同开发只需一对铜缆线即可提供T1/E1服务的HDSL2技术标准。


SDSL

SDSL在本质上乃是单绞线模式的HDSL,即其可透过单一铜绞线来传输T1或E1速率的讯号,且与HDSL均是双向对称性的传输技术,所以其基本网路架构也与HDSL相似。 HDSL与SDSL的差异,除了所需铜绞线数不同外,在所能提供的服务项目方面,SDSL可以同时提供数据、多媒体及POTS等服务,而HDSL仅能传输数据资料,因此相较于HDSL ,SDSL较适用于一般用户市场。


G.shdsl

过去在Sy​​mmetric DSL的市场上一向是以HDSL与SDSL处于相抗衡的地位,然而由于SDSL处于非标准而普遍认为将退出市场的状况下,HDSL虽然有标准介面且进一步推出single pair的HDSL2产品,但由于无法在频宽的使用上具有弹性,因此限制了应用上的发展。


在Symmetric DSL的未来产品上,具标准且可调整传输速率的G.shdsl成为目前Symmetric DSL最受瞩目的解决方案,如(表二)所示,目前投入的厂商包含了提供系统产品的ADTRAN、提供晶片的Infineion以及Cisco所组成的联盟等。在未来的应用市场上,G.shdsl将承接过去SDSL以及HDSL的使用者,在不与ADSL相互干扰的使用上(spectrally friendly with ADSL),初期以中小型的企业为目标市场。



《表二 Symmetric DSL的产品比较》
《表二 Symmetric DSL的产品比较》

全球DSC市场

目前全球DSL用户数至2000年底预计达到400万用户,如(图一),自2000年起,用户成长率虽然开始逐年下降,然而用户成长数仍逐年增加。 1999至2003年之年复合成长率(CAGR)为84.3%。



《图一 全球DSL用户数 数据源:Cahners In-Sata, 电通所ITIS计划整理》
《图一 全球DSL用户数 数据源:Cahners In-Sata, 电通所ITIS计划整理》

Symmetric/Asymmetric DSL用户数消长预测

DSL初期由于设备及服务费率仍高(1998年CPE平均价格:SDSL为700美元,ADSL为315美元),因此以企业用户为主的SDSL需求较高。然而至1999年起,ADSL开始以低价且提供宽频的模式走入大众市场,预计今年(2000年)达到250万用户,达到2/3总DSL占有率,并预计至2003年达到约3/ 4。


对设备生产厂商而言,虽然ADSL设备需求及成长远超过SDSL,然而SDSL在产品单价上约维持在ADSL的3倍左右(以CPE端价格为例),因此直至2003年,全球SDSL在CPE端总产值仍维持在ADSL的1.2倍左右。请参考(图二)。



《图二 SDSL/ADSL所占DSL用户数比例 数据源:Cahners In-Sata, 电通所ITIS计划整理,2000》
《图二 SDSL/ADSL所占DSL用户数比例 数据源:Cahners In-Sata, 电通所ITIS计划整理,2000》

宽频产品近期发展

DSL是电信业者在近程竞逐local loop的主要利器,以下即针对今年6月于美国亚特兰大所举行的Supercomm 2000展览中各设备厂商所推出的相关产品,借此一窥产品的近期发展。在此次展场中,DSL的发展已由互通逐渐转向语音服务的整合;而在对称性传输方面,G.shdsl兼顾标准及弹性传输的特色俨然成为主导产品。除此之外,在Optical Internet逐渐接近用户端的趋势下,各电信大厂相继推出多项光纤相关的解决方案。


DSL仍为电信设备业者在频宽需求下的重要技术

DSL在此次展览中仍是各设备厂商普遍支援的技术,而DSL Forum在今年依旧举行大规模的互通性测试以推动DSL设备间的互通。除了基本的网际网路接取功能,DSL在今年迈入VoDSL一连串的测试活动;而在Symmetric DSL方面,G.shdsl显现了主导对称性市场的趋势。


VoDSL走入大规模voice gateway/IAD互通性测试

VoDSL应用的5个主要设备:Class 5 switch、VoDSL gateway、ATM switch、DSLAM以及IAD,已由去年的支援VoDSL功能进展至今年进入不同生产设备厂商间的互通性测试。 TI在展场上提供使用者使用VoDSL打国内电话,透过其DSL modem连上在DSL Forum booth里的DSLAM,而后透过TI所提供的gateway让使用者体会VoDSL所提供的语音服务。除此之外,此次在展场中进行互通性的厂商在gateway方面还包含了Tdsoft、Accelerated、Tollbridge、Jetstream以及General Bandwidth;另外在IAD则包括了Efficient、Cayman、ADTRAN等厂商。


 


Optical Internet为电信大厂发展重心

在全球整合网路(Network Convergence)发展下,Optical Internet成为频宽需求的主要趋势。尤其在光纤价格的持续下降,根据RHK在研讨会的资料显示,目前透过光纤传输每Gbps的价格仅为5年前的十五至二十分之一。在all-optic network发展趋势下,此次多家电信设备大厂纷纷展出相关解决方案。


Alcatel此次仍大手笔的展出全方位的通讯产品,其中产品区分为Networking、Internet and Optics、Enterprise and Consumer、Telecom Components等区域。其中较为特别的是,Alcatel这家全球光纤的领导者在此次展示二项主要技术(Raman amplification以及enhanced large-effective-area fibers)缔造光纤产品的新纪录。其一是在3,000km的传输范围内,以80个DWDM频道传输10Gbs/channel的速度;另外一项是在250km的传输范围内,不使用repeater的状况下以32个DWDM频道传输40Gbs/channel的速度。


Lucent在接取部分推出FTTC与FTTH二款ONU(Optical networking unit)产品,可透过单一光纤介面接收voice、data与video的整合服务。 FTTC ONU在影像上可透过1GHz的下载频宽接收110个有线电视频道,而FTTH ONU在影像上可透过2GHz的下载频宽接收192个DBS频道,除此之外,两者在语音及网际网路接取上都可支援至100Mbps,并预计在今年第四季推出产品sample。


Nortel此次将展出重点放在Wireless Internet、Optical Internet、Internet Telephony以及eBusiness四类,在Optional Internet方面,John Roth这位Nortel总裁提及,Nortel期望以建置Optical Internet的环境为目标以满足大量的传输需要。目前电信业者的采购普遍在2.5Gbps的产品,Roth认为2.5Gbps的频宽已无法满足,在今年底在10Gbps(OC192)需求的提升下,Nortel目前的解决方案为40Gbps,明年则提升至80Gbps。


未来的宽频产品型态

接取产品沿革

接取产品的演进与大众市场需求息息相关。由于网际网路的出现带动了上网的需求,使得Analog Modem以及ISDN进入大众市场;然而随着上网者对于频宽的需求,宽频数据机随之出现,ADSL以及Cable Modem成为现阶段上网的主要产品。目前由于连接各网路仍需经由不同的设备,当各类网路(传统电信网路、有线电视网路、数据网路等)都走向连接上Internet,使用者开始希望借着单一设备连上各种网路,借着单一设备撷取各种服务。


目前对于未来接取设备到底会是什么并不明确,然而有二点是可确定的方向:1. 在用户端设备上是以单一设备连上各类网路以撷取各种服务;2. 所谓的各类的服务则包含了传统的语音、数据、区域甚至是影音等网路服务。以目前的产品而言,比方像是电信网路上的IAD(Integrated Access Device)、光纤介面的ONU(Optical Network Unit)、有线电视网路上的MTA、家庭端的RGW(Residential Gateway)都是这类的产品。沿革过程可参考(图三)所示。



《图三 接取设备发展趋势 数据源:电通所ITIS计划,2000》
《图三 接取设备发展趋势 数据源:电通所ITIS计划,2000》

除此之外,由于连接上网将会是企业及家庭端重要的活动,因此如何以单一设备支援多用户也将成为未来产品发展趋势。


企业端的代表产品:IAD

IAD是目前企业端发展较快的宽频接取产品,其运作原理在使用者仅需透过一台IAD即可连接内部不论电话、LAN或什至是影音的网路系统,在对外连线上,以T1/E1或是DSL技术连上网际网路以撷取各种服务。 IAD在发展方向上是以对内提​​供各种网路介面为目标,但在发展初期仍是以Internet access 以及提供VoIP功能为主。


以CopperCom所生产的Copper Complete为例,其提供内部16线的语音服务,以ADSL或是SDSL加上routing的功能连上WAN;而由Integrated Network所生产的Copper-Linc在对外连线上提供28条T1频宽,并可在data/voice的传输需求改变时做弹性的调整(scalability)。


接取产品新市场-支援多用户

在未来宽频接取方式走入大众市场之后,家家户户使用独立线路将导致连线效率不彰的问题。以目前的状况来说,如(图四) A部分所示,一栋大楼的每一户各自连上不同的ISP,而各ISP再分别连上Internet。倘若此大楼的用户都有连线上的需求,何不在大楼即装设DSLAR(假设对外采DSL),而之后用户即可共同租用对外连线,降低频宽的单位成本,如(图四) B部分所示。



《图四 支持多用户之宽带接取基本运作》
《图四 支持多用户之宽带接取基本运作》

在用户数成长方面,至1999年底全球约有20万条连线,预计2年后(至2002年),连线数将成长至366万,1999至2002之CAGR达161%。至于在此市场所产生的营业额,将由1999年的1.03亿美元成长至2002年的10.96亿。


结语

企业端在接取网路的诉求上仍以传输的稳定性为主要考量,因此在近期发展上,以电信业者既有资源所发展的DSL仍是目前接取设备的主流产品,而在未来如何缔造具传输效益的网路环境下,传输介质为光通讯的相关产品俨然成为发展趋势。目前在CPE端的产品已由过去简单具上网功能的数据机,开发至同时提供语音服务的VoDSL功能,未来光纤到用户端的解决方案相信是企业市场对于频宽需求成长的主要发展方向。


对国内业者而言,接取端设备是国内厂商所专长的领域,短期间藉由现有产品扩展接取整合性服务为目标,长期则迈向研发光纤介面产品;至于在服务提供者方面,单纯的语音或数据服务在目前已难满足使用者需求市场,结合语音、数据及视讯的整合服务将是未来的主要的趋势。 (作者任职于工研院电通所)


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