前言

儘管基礎建設的逐步完成需要經年累月，寬頻用戶的比率要由 20% ( 美國 ) 或 5% ( 台灣 ) 提升至 50% 以上，可能需要2~3年，但當各種 DSL 方案在全球各地取得重大市場，以及各類網路提供者 ( carriers ) 投入及競爭之下，最後一哩 ( last mile ) 及骨幹網路的頻寬終將獲得解決。故當頻寬變成大眾的基本生活必需品 ( commodities ) 時，真實的寬頻環境將會來臨，屆時，越來越多人在線上的時間變長，甚至是永遠在線上 (always-on)，而人與人的互動的形式更多元化，Dot com 公司則將復活，且將記取2000年的教訓。EtherLoop =IPDSL 將能夠搭配這樣的趨勢，更何況越來越多的條件配合下顯示未來將是 GigaEthernet 的天下。

使用 EtherLoop 網路架構

EtherLoop 信號規範

EtherLoop 使用的頻段大約從 30kHz 到 2.5MHz ( 如果電話線路質量好的話 )，這段頻段被重疊地分成 12 個頻段，最低的頻段在 62.5kHz 範圍，最高的頻段在 1.667MHz 範圍。從傳統的理論角度來說，1Hz 等同於 1 個符號/每秒，所以 EtherLoop 最大的符號率為 1.667M / 每秒，使用標準的調變技術，如 BPSK ( 兩象相移鍵控 ) 編碼技術 ( 每個符號代表一個位元 )，傳輸速率可以達到 1.667Mbps。

基本面的影響

由於串音、環路品質等問題的影響，並非所有的頻譜都能夠得到充分的利用，這會導致最大傳輸速率的降低。

技術的改進

均衡技術可以大大地提高傳輸效率，在很短的距離 ( 小於 1.8 公里 ) 內因為干擾較小，速率可達 1.667Mbps 的上限。

信號調變

目前有很多高級的信號處理技術可以在一個符號裏擠出更多的位元，其中有些技術已經被用在類比的 MODEM 中，以達到 56kbps 的最大速率，其他的技術，如2B1Q和CAP技術已被用在ISDN和某些ADSL系統中。EtherLoop 使用兩個相關的信號調變技術：即是 QPSK ( 正交相移鍵控 ) 和 QAM ( 正交調幅 ) 調變技術。

(圖一)是標準的信號，振幅開始時為0位準，在一個周期內經過最大和最小的幅度。一個經曼徹斯特編碼過的信號將有兩個振幅，一個代表 1，另一個代表 0，見 (圖二)。

《圖一　為標準的信號》

《圖二　經曼徹斯特編碼過的信號》

QPSK

QPSK 經由波的不同相位來表達不同的位準 ( 資料 )。如(圖三)表示，載波的初始相位，與不調變的載波相差 90o，利用 QPSK 傳輸四個符號時，他們代表的相移度數分別為 0o，90o，180o 和 270o。如果每個符號代表兩個位元Log2 (4) = 2 bit，而其符號率則為每秒 1.667M 代表著每秒 3.33Mbps 的資料量。

《圖三　QPSK 經由波的不同相位來表達不同的位準》

圖三的符號可以看作是有兩個不同的載波構成。一個載波的相移為0o，稱為同相分量( I )。另一個載波的相移為 90o，稱為正交分量 ( Q )。如果上述的四個符號旋轉 45o 之後，代表一組符號相應的相移變成了 45o 、135o 、225o和 315o，因此可以用下述方式來表達：A 點：1×I + 1×Q ， B 點： -1×I + 1×Q ，C 點： -1×I + -1×Q 和D 點：1×I + -1×Q。用(圖四)表示如下：

《圖四　QPSK》

QAM

如果組合調幅和相位調變，有可能提高速率。16QAM ( 正交調幅 ) 可以提供 16 個符號，這是每個份量增加了兩個幅度的結果，比如 A3 點： 1×I + 3×Q， 或者 A1 點： 3×I + -3×Q，如(圖五)所示的16QAM。這樣形成每個符號都可用 4 位元來表示，即：Log2 (16) = 4 位元， 所以如果符號率為每秒 1.667M 的話，傳輸率就是每秒6.666M。如果幅度的級數越高，比如 64QAM，則每個符號可以代表 6 位元，即：Log2 (64) = 6 位元，因此當每秒符號率為1.667M時，位元率則為 10M。由於幅度的級數越大，幅度彼此之間的差距就越小，抗雜訊能力就越差，64QAM 在相對短距離以內比起 16QAM，可以提供更高的資料傳輸率。

《圖五　16QAM》

注意事項

上述的資料傳輸率將隨著線路的品質、線路的長度、同軸電纜中傳送的業務內容或其他因素有關。指望每一個用戶每時每刻都能夠得到最大的傳輸率是不切實際的。

最大頻寬

ADSL 和 EtherLoop 的物理限制是非常接近的，任何 ADSL 能達到的速度 EtherLoop都可達到，或至少接近，然而，EtherLoop 比 ADSL 優越。ADSL在雙向是同時傳輸的，而EtherLoop 同時只在一個方向上傳輸，這樣 EtherLoop 能達到最大帶寬為 ADSL 上下行帶寬之和，譬如，在某一線路上，ADSL 可以提供下行 6Mpbs 和上行 1Mbps 的服務，而 EtherLoop 在同一根線上可在任何方向上提供 7Mbps 的服務。由於 EtherLoop 在上下行的切換速度是非常快的，所以在兩個方向上平均都能夠達到 7Mps 的速率。

Etherloop 網路結構

EtherLoop 技術是遵循 Ethernet IEEE802.3 標準格式來開發的，這樣做有兩個目的：第一，能使得 EtherLoop 網路接近 Ethernet，降低產品在協定轉換方面的成本。第二， EtherLoop 設備適用於現有網路，可以在任何 Ethernet 設備能夠在運行的環境中運行，當然，這種技術有如下的限制：

儘管如此，這些限制在實際應用中的影響並不嚴重。許多現有的 Ethernet 使用10BaseT 標準，要求在網路設備和網路中心之間用點對點方式連接，最大頻寬很重要，但是它是由技術先進的水平與線路長度和質量共同決定的，在大部分現有的線路中，EtherLoop 的傳輸能力保守估計可以在 1 公里範圍內達到 6Mbps，且同時支援類比語音通道，只有當網路距離在 100 到 150 米範圍內時，也即在 Ethernet 可以很好支援的範圍內時，EtherLoop 的成本才比 Ethernet 高。

經由上述的背景瞭解，可以明顯地看出 EtherLoop 市場利基點是長距離 Ethernet 的延伸。而EtherLoop 延伸 Ethernet 長距離的主要市場包括：

中心局端的配置

EtherLoop 局端配置非常簡捷，每一條用戶線 ( EtherLoop 業務開放的區域 ) 都要連到 EtherLoop 多工器機架上，而語音和資料通道是分開的，語音連到交換機，資料通道連接到 ISP 網路中心集線器或交換機上，然後再連接到任何標準的 TCP/IP 或 ATM 網路。根據用戶的需要，可以使用多工模式，譬如有些用戶想使用 INTERNET，有些希望使用電信局端本地域內的寬頻網路，有些希望連接企業 VPN 專用網路。

如(圖六)所示，終端用戶擁有一個非常簡單的網路接回電信局端的 Internet 接入點，局端接入點提供智慧型連接管理，不同的接入閘道為用戶提供不同的服務 ( 例如：多家競爭的 ISP，公司內部網路等 )。Ethernet 交換器用來分辨所提供服務的類別，自動根據目的地不同，將資料傳送到相應的遠端源頭處 ( 可能是 Internet，或幾個專用網之一 )。圖六中多工器提供 EtherLoop ( CO 端數據機 ) 的管理，這是進行 Ethernet 多工的第一步。不過，圖六只是多種可能的網路結構之一，Ethernet 的網路構成已被廣泛應用，有許多既安全又靈活的資料傳輸方式。

《圖六　基本的局端接入模式》

EtherLoop 的應用特性總結

正如我們從這些文件中看到的，EtherLoop 不僅僅是「另一種 DSL」，它是一種很有可能改寫銅質雙絞線所創造最大頻寬的通信模式，從某種意義上說，它能夠靈活適應於廣泛不同的網路的需要。從長遠的市場發展來看，EtherLoop 技術將會對銅質雙絞線的封包傳輸標準帶來不可估量的影響，基於以上分析，EtherLoop 的可貴性綜合如下：

1.雙向同步傳輸模式

EtherLoop 是一種半雙工系統，在同一時刻兩端設備之間只有一個設備處在發送傳輸狀態。半雙工的優點是兩個方向都可以充分利用整個頻寬，在傳輸過程中，兩端的設備都能夠完全的使用整個鏈路，然而，因為存在一個切換的時間，這就縮減了平均可用帶寬。如果配合適當的緩衝，半雙工模式可以傳輸基於封包的視訊服務。

2.保密性

EtherLoop 是提供點對點與保密的服務。在一個點對點的環境裏，偷聽的唯一方式只有與該線路連上，當信號離開了本地接入用戶環路時，其保密性就取決於進行資料傳輸的網路了。保密性無論對公司還是個人的資料而言，都有非常重要的意義，市場調查表明，多數家居上網的個人並不重視保密性，但是對於商務用戶，則非常重視由硬體安全性和資料加密所共同提供的保密性服務。

3.傳輸系統

EtherLoop 是封包傳輸的網路產品，當沒有資料可傳的時候，它們也不傳輸空閒資料。封包傳輸網路的優點是效率，很多網路應用不需要連續的資料，而且連續資料網路的可靠性被浪費了。除此之外，一些連續的資料，比如聲音傳輸，形式上可以看成是封包，因為語音信號中有很大一部分是停頓無聲的，使得語音信號變成了「真正的」封包信號，而這些信號能夠很好地與高速封包網路匹配。

封包傳輸網路的特質是，當需要時才有信號傳輸能夠減少能量的損耗，因為在信號空閒時是不需要高能量的，所以封包傳輸網路比相同頻寬連續資料網路的功率消耗要少得多。

4.協定

EtherLoop 是基於 Ethernet 和其他封包網路而設計的，它們在內部使用了很多的Ethernet 協定元件，從而使得與「真正的」Ethernet 之間的轉換容易處理。如果介面標準是 FUNI ( Frame User Network Interface )，EtherLoop 可以提供高速率的 ATM 服務。

5.可自行整合多用途的特性

EtherLoop 自行擁有 CO 端和 CPE 端，可安排成主從關係，且可將 CO 端和 CPE 端互換，從而避免了發生多路傳輸的機率，它同時可以快速的迴圈檢測出每一個用戶的往來資料，CPE 端只有在 CO 端允許的情況下才傳輸資料。

6. 速度與距離

EtherLoop 現在的應用距離為 6.4 公里，基本上取決於電話線徑品質，也很有可能超過這個範圍。同樣值得注意的是，當距離增加時，傳輸頻寬會減少。

實際測試如下：

後記

EtherLoop = IPDSL 的技術所帶來的寬頻環境，將會大大影響了 NSP ( Networks Service Providers ) 產業的生態結構，以往各個 ISP 掌握線路 ( link ) 及機房 ( node )，使得各個網站為了就近服務各個 ISP 的用戶，而將伺服器主機共置 ( co-locate ) 於每一個 ISP 的機房，造成資源與管理的分散，當有線、無線、寬頻 ISP 數量增到一個量時，互連的困難將提高，第三者的 IDC ( Internet Data Center ) 可取代 ISP 的機房角色 ( node )，並做為各 ISP 的互連中心 ( switching center )。

IDC 在美國已漸趨成熟，但在台灣仍未成熟，由獨立、大型的第三者出面才能成功。有了 IDC 與 ISP 的底層分工架構後，各個公用 ( public ) 網站 ( 包括提供 entry 的 portal、提供 content 的 media、提供應用服務的 ASP/BSP/MSP/SSP ) 以及企業網站才能有效地委外服務。我們可以預期如下的轉變：

1.服務提供者 ( XSP ) 的市場將大幅擴大，各種新需求及新機會也會出現的更快。

2.企業用戶的市場將趨於穩定成長，新需求的重點在於安全、穩定與快速的上網設備，企業伺服設備的新需求將趨緩。

3.家庭與個人用戶的市場將快速增大，寬頻及無線使家庭及個人更大量使用與依賴網路，衍生更多需求。更多的影音串流 ( video/audio streaming ) 應用與服務普及化。更多的委外 ( outsourcing ) 服務提供者與使用者，除了 ASP，還會有 BSP ( business )、MSP ( management )、SSP ( storage ) 等等，穩定的寬頻將使企業或個人更能接受委外。