光纤通信发展系列-1:铜缆接入网络的兴衰

铜缆接入网传输速率的变化

所谓“接入网”是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为“最后一公里”。
在过去很长一段时间，包括截止到现在为止，还大量运用着基于电话线的数字用户线接入技术，即铜缆接入技术。自从19世纪贝尔发明电话以来，铜缆已有上百年的应用历史。伴随着互联网业务的迅猛发展，用户的带宽需求急剧增长，铜缆技术也在持续革新。（见下图：铜缆速率发展）

从图中我们可以看到，铜缆接入网的频率和速率随着时间的推移均在逐步上升，已从早前的ADSL发展到了G.fast接入技术。但是，随着速率的上升，传输的距离却在变短。这是因为速率的增长要求更宽的频率和频谱，随着频谱宽度的增加，铜线间的串扰急剧增加，使得传输距离逐步变短。
如图，在最初期，铜缆承载的语音信号是低频信号（64Khz），语音传输距离可以达到5km以上。而目前速率最高的G.fast接入技术，频谱宽度扩展到了106MHz，最高速率可达1000Mbps，但是传输距离却缩短到了100m左右。

铜缆接入组网结构的演变

了解了铜缆接入的传输速率的变化，我们再来看下以铜缆为基础构成的接入网的组网结构。以VDSL2为例，接入设备一般安装在室内机柜上，与PSTN交换机或软交换的接入网关一起放置在CO机房中，随后经铜缆通过街道交接箱等设备连接到用户家中的铜线终端。（见下图：VDSL2的接入距离及方式）

在VDSL2中，由于速率要求不高，可以保证1000米的传输距离。因此从CO机房出发的铜缆可覆盖方圆1000米半径内的终端用户（假设单台设备此时的接入用户数可以达到1000线用户），因此具有传输距离长，覆盖用户广的特点。
铜缆铺设后，可以通过SuperVector技术或者G.fast技术进行提速，但接入距离分别缩短至300米和100米，因此CO机房中的接入设备需要往用户侧下移。并且由于接入距离变短，原本的1000户用户无法同时接入同一台设备，所以还需增加接入设备数量。（见下图：提高速率后接入设备位置变化）

为保证传输速率，需缩短接入接入距离，接入设备不得不向用户侧下移。所以此时的接入特点是接入距离要求变短，覆盖范围缩小，节点下移。
所以，无论哪种铜缆宽带接入技术，只要是要求更大的带宽，就必须缩短铜缆长度。铜缆长度缩短，光纤距离就随之增加（如上图橙色线路）。目前，全球主流运营商都在计划或开始实施接入设备物理位置向用户侧下移，增加光缆距离策略，来保证速率增长。

由下至上为铜缆接入距离缩短，接入设备逐步向用户侧下移，光缆距离逐步增加。直至光纤连接直接由机房接入用户终端，形成全光纤的接入网络。