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企業端寬頻接取發展趨勢
 

【作者: 紀昭吟】   2000年08月01日 星期二

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目前全球DSL用戶數至2000年底預計達到400萬用戶,將逐漸趕上藉由cable上網的用戶數,這是由於1999年底除了北美地區,歐、亞地區電信業者也加強DSL建設並開始推出正式服務,因此1999至2000年DSL用戶數呈現大幅的成長(成長率為172%)。


整體而言,寬頻解決方案下的DSL及Cable將以其生存優勢處於競爭共存的地位。目前DSL以其較優越的網路傳輸品質佔有企業市場,而Cable則在價格優勢上以家庭及個人端為主要市場,但在DSL價格的下降,Cable在QoS功能的加強上,二類產品逐漸侵入彼此的市場。而在未來的發展上,企業端短期內還是以DSL為主要選擇,除了由於電信網路在企業市場的普及程度外,網路的可靠度及安全性,另外對稱性(Symmetrical)傳輸對於上網企業的應用,都是目前企業市場所需考量的。


DSL支援在用戶迴路端(local loop)的傳輸,提供與ATM、Frame Relay與IP網路的連結。目前全球約有7.25億條銅線連上PSTN,其中95%使用電話服務(Plain Old Telephone Service, POTS),POTS使用0Hertz至3,400 Hertz的頻率傳送語音服務,另外也支援低於56kbps的數據傳輸。在DSL出現之後,使用原有線路上語音頻道所未使用的頻率,可傳輸頻率擴展至1MHz並可傳輸12,000~18,000呎(2.2~3.4 miles)的距離。在DSL的產品種類上包含了對稱性(Symmetric)及非對稱性(Asymmetric)二類,意指上傳及下載頻寬是否相同,目前主要的DSL產品包含了: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)等幾種不同的技術,如(表一)所示。



《表一 DSL技術比較表》
《表一 DSL技術比較表》

G.shdsl 將主導Symmetric未來市場

在對稱性傳輸設備方面,目前主要的產品為IDSL、HDSL及SDSL。IDSL雖然傳輸速率僅144kbps,但其沿用原有ISDN設備,因此有其利基市場。HDSL與SDSL目前處於競爭狀態,HDSL由於具有標準(SDSL屬於proprietary solution),但其必須使用2-3對線路又略遜於SDSL,因此近來業界所提出的G.shdsl結合了Symmetric DSL各產品間的優勢,預計將主導未來對稱性傳輸的主要市場。


HDSL & HDSL2

HDSL技術是在現有的用戶迴路環境下提供資訊高速傳輸(T1:1.544Mbps;E1:2.048Mbps)的方法,在技術上初始主要係透過2B1Q的編碼方式來處理資訊,以使在銅線上進行資訊傳輸時,可以不須透過中繼器而傳送得更遠。由於受到高頻信號衰減的影響,使得傳統的T1/E1專線必須建置中繼器,以降低傳輸時資訊的失真程度,然而這將增加許多成本,最後即發展出運用2B1Q編碼技術的HDSL技術,其可在不須中繼器的情況下,提供1.544Mbps(T1)或2.048Mbps (E1)的傳輸速度,因此後來HDSL的主要用途就被用來取代傳統用戶迴路中的T1/E1專線。另外,為了改善傳統的HDSL需要2~3條銅線才能提供T1/E1服務的問題,包括PairGain、ADC、Level One及Adtran Communications等設備製造廠商遂組成策略聯盟,以共同開發只需一對銅纜線即可提供T1/E1服務的HDSL2技術標準。


SDSL

SDSL在本質上乃是單絞線模式的HDSL,即其可透過單一銅絞線來傳輸T1或E1速率的訊號,且與HDSL均是雙向對稱性的傳輸技術,所以其基本網路架構也與HDSL相似。HDSL與SDSL的差異,除了所需銅絞線數不同外,在所能提供的服務項目方面,SDSL可以同時提供數據、多媒體及POTS等服務,而HDSL僅能傳輸數據資料,因此相較於HDSL,SDSL較適用於一般用戶市場。


G.shdsl

過去在Symmetric DSL的市場上一向是以HDSL與SDSL處於相抗衡的地位,然而由於SDSL處於非標準而普遍認為將退出市場的狀況下,HDSL雖然有標準介面且進一步推出single pair的HDSL2產品,但由於無法在頻寬的使用上具有彈性,因此限制了應用上的發展。


在Symmetric DSL的未來產品上,具標準且可調整傳輸速率的G.shdsl成為目前Symmetric DSL最受矚目的解決方案,如(表二)所示,目前投入的廠商包含了提供系統產品的ADTRAN、提供晶片的Infineion以及Cisco所組成的聯盟等。在未來的應用市場上,G.shdsl將承接過去SDSL以及HDSL的使用者,在不與ADSL相互干擾的使用上(spectrally friendly with ADSL),初期以中小型的企業為目標市場。



《表二 Symmetric DSL的產品比較》
《表二 Symmetric DSL的產品比較》

全球DSL市場

目前全球DSL用戶數至2000年底預計達到400萬用戶,如(圖一),自2000年起,用戶成長率雖然開始逐年下降,然而用戶成長數仍逐年增加。1999至2003年之年複合成長率(CAGR)為84.3%。



《圖一 全球DSL用戶數  資料來源:Cahners In-Sata, 電通所ITIS計劃整理》
《圖一 全球DSL用戶數 資料來源:Cahners In-Sata, 電通所ITIS計劃整理》

Symmetric/Asymmetric DSL用戶數消長預測

DSL初期由於設備及服務費率仍高(1998年CPE平均價格:SDSL為700美元,ADSL為315美元),因此以企業用戶為主的SDSL需求較高。然而至1999年起,ADSL開始以低價且提供寬頻的模式走入大眾市場,預計今年(2000年)達到250萬用戶,達到2/3總DSL佔有率,並預計至2003年達到約3/4。


對設備生產廠商而言,雖然ADSL設備需求及成長遠超過SDSL,然而SDSL在產品單價上約維持在ADSL的3倍左右(以CPE端價格為例),因此直至2003年,全球SDSL在CPE端總產值仍維持在ADSL的1.2倍左右。請參考(圖二)。



《圖二 SDSL/ADSL所佔DSL用戶數比例 資料來源:Cahners In-Sata, 電通所ITIS計劃整理,2000》
《圖二 SDSL/ADSL所佔DSL用戶數比例 資料來源:Cahners In-Sata, 電通所ITIS計劃整理,2000》

寬頻產品近期發展

DSL是電信業者在近程競逐local loop的主要利器,以下即針對今年6月於美國亞特蘭大所舉行的Supercomm 2000展覽中各設備廠商所推出的相關產品,藉此一窺產品的近期發展。在此次展場中,DSL的發展已由互通逐漸轉向語音服務的整合;而在對稱性傳輸方面,G.shdsl兼顧標準及彈性傳輸的特色儼然成為主導產品。除此之外,在Optical Internet逐漸接近用戶端的趨勢下,各電信大廠相繼推出多項光纖相關的解決方案。


DSL仍為電信設備業者在頻寬需求下的重要技術

DSL在此次展覽中仍是各設備廠商普遍支援的技術,而DSL Forum在今年依舊舉行大規模的互通性測試以推動DSL設備間的互通。除了基本的網際網路接取功能,DSL在今年邁入VoDSL一連串的測試活動;而在Symmetric DSL方面,G.shdsl顯現了主導對稱性市場的趨勢。


VoDSL走入大規模voice gateway/IAD互通性測試

VoDSL應用的5個主要設備:Class 5 switch、VoDSL gateway、ATM switch、DSLAM以及IAD,已由去年的支援VoDSL功能進展至今年進入不同生產設備廠商間的互通性測試。TI在展場上提供使用者使用VoDSL打國內電話,透過其DSL modem連上在DSL Forum booth裡的DSLAM,而後透過TI所提供的gateway讓使用者體會VoDSL所提供的語音服務。除此之外,此次在展場中進行互通性的廠商在gateway方面還包含了Tdsoft、Accelerated、Tollbridge、Jetstream以及General Bandwidth;另外在IAD則包括了Efficient、Cayman、ADTRAN等廠商。


 


Optical Internet為電信大廠發展重心

在全球整合網路(Network Convergence)發展下,Optical Internet成為頻寬需求的主要趨勢。尤其在光纖價格的持續下降,根據RHK在研討會的資料顯示,目前透過光纖傳輸每Gbps的價格僅為5年前的十五至二十分之一。在all-optic network發展趨勢下,此次多家電信設備大廠紛紛展出相關解決方案。


Alcatel此次仍大手筆的展出全方位的通訊產品,其中產品區分為Networking、Internet and Optics、Enterprise and Consumer、Telecom Components等區域。其中較為特別的是,Alcatel這家全球光纖的領導者在此次展示二項主要技術(Raman amplification以及enhanced large-effective-area fibers)締造光纖產品的新紀錄。其一是在3,000km的傳輸範圍內,以80個DWDM頻道傳輸10Gbs/channel的速度;另外一項是在250km的傳輸範圍內,不使用repeater的狀況下以32個DWDM頻道傳輸40Gbs/channel的速度。


Lucent在接取部分推出FTTC與FTTH二款ONU(Optical networking unit)產品,可透過單一光纖介面接收voice、data與video的整合服務。FTTC ONU在影像上可透過1GHz的下載頻寬接收110個有線電視頻道,而FTTH ONU在影像上可透過2GHz的下載頻寬接收192個DBS頻道,除此之外,兩者在語音及網際網路接取上都可支援至100Mbps,並預計在今年第四季推出產品sample。


Nortel此次將展出重點放在Wireless Internet、Optical Internet、Internet Telephony以及eBusiness四類,在Optional Internet方面,John Roth這位Nortel總裁提及,Nortel期望以建置Optical Internet的環境為目標以滿足大量的傳輸需要。目前電信業者的採購普遍在2.5Gbps的產品,Roth認為2.5Gbps的頻寬已無法滿足,在今年底在10Gbps(OC192)需求的提升下,Nortel目前的解決方案為40Gbps,明年則提升至80Gbps。


未來的寬頻產品型態

接取產品沿革

接取產品的演進與大眾市場需求息息相關。由於網際網路的出現帶動了上網的需求,使得Analog Modem以及ISDN進入大眾市場;然而隨著上網者對於頻寬的需求,寬頻數據機隨之出現,ADSL以及Cable Modem成為現階段上網的主要產品。目前由於連接各網路仍需經由不同的設備,當各類網路(傳統電信網路、有線電視網路、數據網路等)都走向連接上Internet,使用者開始希望藉著單一設備連上各種網路,藉著單一設備擷取各種服務。


目前對於未來接取設備到底會是什麼並不明確,然而有二點是可確定的方向:1. 在用戶端設備上是以單一設備連上各類網路以擷取各種服務;2. 所謂的各類的服務則包含了傳統的語音、數據、區域甚至是影音等網路服務。以目前的產品而言,比方像是電信網路上的IAD(Integrated Access Device)、光纖介面的ONU(Optical Network Unit)、有線電視網路上的MTA、家庭端的RGW(Residential Gateway)都是這類的產品。沿革過程可參考(圖三)所示。



《圖三 接取設備發展趨勢 資料來源:電通所ITIS計劃,2000》
《圖三 接取設備發展趨勢 資料來源:電通所ITIS計劃,2000》

除此之外,由於連接上網將會是企業及家庭端重要的活動,因此如何以單一設備支援多用戶也將成為未來產品發展趨勢。


企業端的代表產品:IAD

IAD是目前企業端發展較快的寬頻接取產品,其運作原理在使用者僅需透過一台IAD即可連接內部不論電話、LAN或甚至是影音的網路系統,在對外連線上,以T1/E1或是DSL技術連上網際網路以擷取各種服務。IAD在發展方向上是以對內提供各種網路介面為目標,但在發展初期仍是以Internet access 以及提供VoIP功能為主。


以CopperCom所生產的Copper Complete為例,其提供內部16線的語音服務,以ADSL或是SDSL加上routing的功能連上WAN;而由Integrated Network所生產的Copper-Linc在對外連線上提供28條T1頻寬,並可在data/voice的傳輸需求改變時做彈性的調整(scalability)。


接取產品新市場-支援多用戶

在未來寬頻接取方式走入大眾市場之後,家家戶戶使用獨立線路將導致連線效率不彰的問題。以目前的狀況來說,如(圖四) A部分所示,一棟大樓的每一戶各自連上不同的ISP,而各ISP再分別連上Internet。倘若此大樓的用戶都有連線上的需求,何不在大樓即裝設DSLAR(假設對外採DSL),而之後用戶即可共同租用對外連線,降低頻寬的單位成本,如(圖四) B部分所示。



《圖四 支援多用戶之寬頻接取基本運作》
《圖四 支援多用戶之寬頻接取基本運作》

在用戶數成長方面,至1999年底全球約有20萬條連線,預計2年後(至2002年),連線數將成長至366萬,1999至2002之CAGR達161%。至於在此市場所產生的營業額,將由1999年的1.03億美元成長至2002年的10.96億。


結語

企業端在接取網路的訴求上仍以傳輸的穩定性為主要考量,因此在近期發展上,以電信業者既有資源所發展的DSL仍是目前接取設備的主流產品,而在未來如何締造具傳輸效益的網路環境下,傳輸介質為光通訊的相關產品儼然成為發展趨勢。目前在CPE端的產品已由過去簡單具上網功能的數據機,開發至同時提供語音服務的VoDSL功能,未來光纖到用戶端的解決方案相信是企業市場對於頻寬需求成長的主要發展方向。


對國內業者而言,接取端設備是國內廠商所專長的領域,短期間藉由現有產品擴展接取整合性服務為目標,長期則邁向研發光纖介面產品;至於在服務提供者方面,單純的語音或數據服務在目前已難滿足使用者需求市場,結合語音、數據及視訊的整合服務將是未來的主要的趨勢。(作者任職於工研院電通所)


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