虽然前面有WiMAX等新兴无线接入技术的挑战,后面有Cable接入技术的追击,还有PLC、PON和以太网接入技术的轮番轰炸,但从目前和未来几年来看,xDSL仍是宽带接入市场的主角。
据调研公司Point Topic数据显示,2005年3月全球宽带用户1.76亿户,而DSL用户占了65%。对于中国市场,这一数据还要略高些,并且ADSL用户数的增长率是Cable Modem接入用户增长率的3倍。中国网通公司首席科学顾问侯自强分析说,近来年ADSL设备的成本大幅下降,在中国目前IPDSLAM每线的价格约为300元,运营商为每增加一个新的宽带用户需要投入的资本大约为940元,而从现在他们采用的80-100元包月的资费方式来看,对运营商来说仍是一个健康的发展模式,ADSL前景可观。不过,虽然如此,运营商仍感到了巨大的挑战。
中国电信上海研究院总工程师严海宁就表示:“目前中国的宽带用户接近6,000万户,据我们所调查,受家庭数量制约,中国的宽带用户达到8,000万户时会出现饱和。我们已明显感到现在宽带用户的发展出现了瓶颈。”他分析道,突破瓶颈的方式是从业务上创造收入。他说:“目前中国电信的宽带收入主要是以接入收入为主,还没有真正从业务上创造收入。多媒体、视频业务是今后的趋势,其中IPTV非常适合于增值业务的发展。”
正是由于运营商对提供IPTV三重播放等多媒体业务的需求,导致了他们快速向新一代DSL技术转换的决心。
由ADSL/ADSL2混合转向ADSL2+/VDSL2混合华为固网全球行销部中国区总工程师徐小林指出,全球正在迅速向ADSL2+转换,2007年传统的ADSL将停止发展。“2005年ADSL2+已占华为在中国出货量的30%,而从海外发货量来看,70%已是基于ADSL2+。”他说道,并且华为去年底已宣布新中标的中国电信百万线DSLAM设备全部采用ADSL2+发货。但据德州仪器接入式网关与嵌入式系统亚洲区域行销经理蔡亚勋预测,到2006年中,中国市场ADSL2+的出货量才会超过ADSL,“中国是一个对价格非常关注的市场。预计到年底时ADSL和ADSL2+两种系统的价格会非常接近,因此运营商会大规模转向ADSL2+。”
2004-2005年主流半导体公司在局端与CPE端的市场份额变化情况2yxesmc
另一个正在进入市场的是VDSL2产品。“2006年将是VDSL2年。该标准已经就位,芯片已投产,而且系统开始进行实地试验。最重要的是全球各地的主要电信运营商已宣布了部署VDSL/2的计划。其中包括美国SBC、法国电信、德国电信、英国电信、瑞士电信、比利时电信、日本NTT和KDDI以及其它公司。”英飞凌科技香港高级市场经理黄耀华说道。VDSL2可以通过高性价比的混合光纤到户(FTTH)有效地解决最后一英里问题:使光缆尽可能接近家庭,在最后几百米再用高速VDSL2连接到用户,目前VDSL2的最高速度可达100MHz。
科胜迅宽带接入业务部副总裁Cyrus K. Namazi也表示认同,他说:“VDSL2将在2006年开始出现较大增长。”
但是,德州仪器的蔡亚勋并不认同VDSL2市场会在2006年快速发展,他指出VDSL2的主要推动因素是IPTV和三重播放等宽带业务,而现在这些业务还没有起来,所以运营商会考虑到他们的投资回报,对VDSL2设备的投资比较谨慎。“我认为VDSL2的市场在2007年才会有起步。业界还在探讨其业务模式。”他称。另外,由于DSL论坛关于VDSL2的互操作测试规范还在制定中,新罕普什尔大学(UNH)要在今年3/4月份开始首次进行VDSL2的互操作测试,这表示VDSL2不会在今年大发展。
博通公司观点与德州仪器相似,该公司宽带通信部宽带接入业务总经理Gregory Fischer认为欧洲和北美的许多运营商虽已显示出部署VDSL2的意愿,但2006年将进行实地试验和小范围部署,2007年以前不会大规模部署。“ADSL2和ADSL2+在今年xDSL布署中至少占80%。到2008年初,VDSL2在总体DSL出货量中所占的比例将逐步上升至20%以上。”他称。
据Infonetics公司的数据显示(如表1),ADSL/2/2+已经(而且将继续)具有最高的渗透率,而VDSL2则具有最高的增长速度,运营商的网络正向ADSL2+和VDSL2混合网络转移。不过,由于VDSL2与ADSL/2/2+采用了相同的DMT编码,这使得VDSL2能够与现有的ADSL2+线路互操作,也即VDSL2容易向后兼容。综合上所述,未来DSLAM设备的趋势是要灵活支持种多种DSL标准,并且具有更高的端口密度和功耗。
未来,除了ADSL、ADSL2/2+以及VDSL2将共存外,用户端的CPE功能也将变得越来越强大,向综合家庭网关演变的速度也越来越快。
CPE的两个集成与三步走从CPE端来来看,存在两种并行发展的趋势。一是系统级集成,即CPE正由单纯的DSL调制解调器向多媒体家庭网关发展,系统将集成越来越多的功能。可以将这一系统集成分为三个阶段:a)只有数据的调制解调器;b)集成数据+路由+WLAN的网关;c)集成数据+路由+WLAN+语音+VPN等的IAD设备。
目前的主流市场正从第一个阶段转向后两个阶段。德州仪器的蔡亚勋分析说:“从中国市场来看,目前70-80%的CPE产品仍是以数据为主,为单口的DSL调制解调器。预计从今年中开始会对四端口的数据+路由器的产品需求迅速增长。”但是,在国际市场上,目前数据+路由+无线的产品已比较受欢迎,再往后CPE会向数据+无线+语音+VPN的多功能集成式家庭网关发展。因此,中国的OEM也在瞄准海
外市场,正在增加其在IAD方面的投资。虽然如此,科胜迅的Namazi仍认为仅以数据为主的CPE产品仍将在未来2到3年内持续保持很大的发展空间。
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2003-2008年xDSL CO端口出货量及预测。 |
另一个趋势是芯片级的集成,即CPE方案正向单芯片发展,CPE端所需的CPU或网络处理器、DSP、模拟前端(AFE)以及大量丰富的外设接口和无线接口均集成在一块芯片上,并且有些还集成VoIP软件,可提供高质量的语音业务,不过目前所有的单芯片都还没有集成无线功能,无线芯片组仍需外挂在主板上,集成无线芯片应是下一步业界努力的方向。TI、英飞凌以及博通等公司的单芯片ADSL2/2+已广泛应用,而最新推出的ADSL2+/VDSL2芯片也是基于单芯片,但科胜迅的方案中AFE仍是分离态,不过,科胜迅正在开发DSL与GPON集成的CPE方案,这也是未来的趋势之一。
虽然TI、英飞凌、博通和科胜迅等公司均已推出灵活支持ADSL2/2+和VDSL2的方案,但目前占主流的仍是ADSL2+芯片。在CPE端,单芯片已是主流趋势,而在局端,趋向于同一芯片组能灵活支持多种DSL标准。
这些厂商中,TI已将重心转向CPE端,据iSuppli数据,TI在2005年全球CPE端芯片市场排名第一,约占38%的端口出货量,博通与科胜迅紧随其后,各占27%的市场份额。博通公司在局端与CPE端的市场份额都是上升趋势,它在局端也是与英飞凌并列第二,市场份额为17%。科胜迅在局端市场占有绝对优势,占41%的市场份额。英飞凌的主要市场则在局端,在CPE端市场暂无收获,但他正在向局端市场努力。2005年各半导体公司在局端与CPE端的市场份额见表二,以下简单介绍主要公司的市场策略与产品特点:
★TI全力投入CPE,最早推单芯片
与其它几家公司提供端到端的方案不同,TI将重心已放在量大的CPE端。“虽然将重心放在CPE端,但我们非常重视CPE方案与其它厂商DSLAM的互操作性,为此我们建立了世界级的互操作实验室,在那里对所有主流的DSLAM都有互操作测试。”蔡亚勋表示。
为迎合CPE端向系统集成演变的趋势,TI推出了针对不同阶段的产品,包括:
AR7,针对以数据为主的CPE方案。它在同一芯片上集成了多种器件:32位RISC处理器、基于DSP的数字收发器以及ADSL模拟前端,拥有单端口USB、以太网或四端口以太网可供选择。AR7是最早推出的单芯片CPE方案,至去年中,该颗芯片全球的销量已达3000万颗。
AR7W,通过在mini-PCI卡上实施IEEE 802.11b/g WLAN标准为用户提供了设计灵活性,它基于AR7单芯片,可充分利用AR7软件环境优势。
AR7Wi,在母板上将AR7与802.11b/g进行了集成,从而能实现更简单而经济实惠的家庭网关。
AR7VWi,是一款功能齐全的小区网关芯片组,适用于要求语音功能与无线接入的小区及SOHO应用。其构建基础为Telogy Software(r)for VoIP,拥有一系列成熟稳定的功能,从而以先进的通话特性确保了高质量的语音通信。
UR8,去年底,TI宣布推出新一代的CPE端解决方案UR8。它通过可编程的DSL PHL来支持所有的DSL标准,包括ADSL2+,VDSL2,RHDSL等,支持VoIP,集成4个有线或无线语音通道,支持无线802.11b/g接口,但目前WLAN芯片仍是外挂。“UR8是新一代的家庭网关多媒体处理器,除以上功能外,其具有强大的处理能力,支持高级多媒体业务,高性能CPU能为客户提供差异化产品预留空间。此外,基于TI的高质量VoIP平台,能提供QoS保证的话音。”蔡亚勋表示。今年下半年开始TI会与客户一起展开基于UR8套片的CPE设计,具体量产时间要视市场需求而定。
★科胜迅在局端市场一马当先
随着TI和意法半导体在DSL局端市场的隐退,科胜迅在局端市场的份额一路飙升,从2004年底的16%上升至2005年的41%,华为和中兴是其最大的客户,而这两家公司也是中国DSL接入市场的前三甲,华为更是全球市场的前三之一。除局端市场大获全胜外,在CPE端,科胜迅也是名列第二,占有27%的市场份额。究其原因,全球市场由ADSL向ADSL2+的过度是科胜迅取得成功的最大因素,因为其收购的GlobalSpan在ADSL2+市场具有绝对优势。
“全球服务提供商都在要求ADSL2/2+方案。一些服务提供商要求DSLAM集成以太网接入汇集功能。”Namazi表示,“科胜迅的全面符合标准的解决方案将继续领导DSLAM市场,该解决方案可用同一个芯片组支持ADSL/ADSL2/ADSL2+和SHDSL。”科胜迅产品的特点是同时支持ATM与IP网络。
科胜迅最新发布的高集成度Accelity系列产品,包括用于ATM和基于IP的支持VDSL和VDSL2标准的局端设备和CPE端解决方案。“在VDSL2加快其应用步伐的时候,如果需要VDSL2向后兼容,则VDSL2 DSLAM必须同时支持ATM和IP,否则设备的性能将无法随着运营商的需求改变而扩展。”Namazi说道。
Accelity局端芯片组包括科胜讯全速率VDSL数字信号处理器(DSP)和模拟前端(AFE)芯片,可提供基于每个端口的ATM和封包的支持,具有全速率的VDSL性能和密度、成本、功率和功能上的优势。Accelity VDSL CPE解决方案可用于调制解调器、以太网桥/路由器、WLAN和宽带住宅网关及集成接入设备(IAD),该芯片组基于硅片集成软件(ISOS)开发平台,可以减少软件开发时间,使ADSL客户快速转移到VDSL。
不过目前对科胜迅贡献最大的仍是主流的ADSL2+方案。在CPE方案上,科胜迅与其它几家主流公司不一样的是仍采用了ADSL通信处理器与AFE分离的双芯片方式。比如其流行的Argon 4x2芯片组是应用于ADSL2+桥接/路由器和网关的方案,由416引脚PBGA封装的ADSL通信处理器和64引脚的低功耗AFE芯片组成。其中单芯片网络处理器/数字信号处理器(NP/DSP)完成以太网桥接和路由器功能,它包含Titanium DSP、双ARM7、RISC处理器等高性能的内核和一系列I/O模块,如10/100Mbps MII等,支持主从操作PCI(Rev2.2)接口并集成了USB1.1从接口;低功耗的AFE则集成了线路驱动、接收放大器、可调Tx/Rx滤波器等,仅需要很少的外围器件,就可与NP/DSP一起提供高性能的完整方案。
在局端,其支持24端口的G24芯片组能支持所有ADSL标准,包括G.992.1,G.992.3,G.Lite,ADSL2+和G.handshake。G24是对科胜迅贡献最大的芯片,它由支持24个DSL通道的DSP和三个AFE芯片组成,该芯片组也是由收购Globalspan而得。
★博通在端至端市场节节胜利
据iSuupli数据表示,博通公司在CPE端市场份额由2004年的13%上升到2005年的27%;在局端的市场份额也从2004年的7%上升到2005年的17%,其中全球接入设备市场前三甲之一的上海贝尔阿尔卡特是其最大的局端客户。
“我们目前的解决方案具有灵活性,能够适应各种类型的频谱、功率以及频段规划。博通目前的产品被称为“多模式”解决方案,因为它们同时支持所有的xDSL标准,从ADSL到ADSL2+,一直到最近的VDSL2。可以在任何端口提供任何服务。”Gregory Fischer表示。
去年,博通公司几乎与英飞凌同时发布了支持VDSL2的芯片,该芯片是具有信道绑定能力的ADSL2+/VDSL2多模芯片组,具有宽范围的灵活性,以满足VDSL2标准的要求,包括ATM和以太网的传输、双延迟和双交错、灵活的传输功率,以及较高的成帧和过滤性能。该产品的局端和客户端的解决方案可使制造商快速开发出支持ITU-T VDSL2传输规范、单线数据率达100Mbps或利用信道绑定的可达200Mbps的宽带接入产品。
除最新的VDSL2芯片外,博通公司现在主流的CPE端产品是BCM6338,是一款支持ADSL2+路由/单桥的单芯片,集成了ADSL2+RF收发器和模拟前端(AFE)。主芯片处理器采用256MHz MIPS32处理器,支持16位并行闪存和串行闪存,可以选择从串行或者并行闪存上启动,简单方便。此外,主芯片还集成了10/100Mbps以太网MAC和Auto-MDIX以太网物理层(PHY),同时提供MII接口,方便实用。外挂小容量存储器,可设计成满足客户需求的低成本单桥方案。
Broadcom公司ADSL产品家族成员很多,除了BCM6338外,还有BCM6335、BCM6345、BCM6348、BCM6332等。其中,BCM6335是一款成本极具竞争力的ADSL解决方案,已经在中国广泛使用;BCM6345和BCM6348则提供扩展总线接口(EBI),可以设计成宽带网关产品,提供WLAN和VoIP接入;BCM6332是一种比较新的方案,功能与BCM6338一样,但它是专门针对双面板ADSL2+应用的方案,在成本方面极具竞争力。
与有些ADSL方案需要外挂以太网PHY不同,博通公司一直将以太网PHY设计成嵌入在主芯片中,并在稳定性/功耗等方面做得比较出色,可满足ADSL产品的低成本要求。
在DSLAM方案上,博通公司目前的设计只需通过软件升级就能提供多媒体能力,在密度、性能、互操作性和低功耗方面均具有优势。
★英飞凌领先VDSL2市场
英飞凌于去年5月率先推出VDSL2芯片——VINAX芯片,是市场上唯一的完全支持全部8类VDSL2的解决方案。
VINAX可以在距离超过1,150英尺(350米)的铜线上利用高达30MHz的完整VDSL2频谱提供100Mbps的对称数据速率,这一性能是现有VDSL解决方案(VDSL1或非标准芯片组)长距离性能的二倍。此外,VINAX还可提供优秀的长距离VDSL2性能,也即在4~5公里距离上可以达到1~4Mbps的下行数据速率。
能够支持所有八种不同VDSL2是VINAX的最大优势,因此它能满足世界不同地区的不同要求,可以允许系统制造商利用单一硬件平台为全球市场提供产品。此外,它可以向后兼容,并能实现灵活的VDSL2/ADSL2+架构。
作为一个端到端的方案,VINAX包含了多通道中心局芯片组VINAX-CO和用于CPE端的单芯片器件VINAX-CPE。多信道局芯片集基于双芯片结构,这样就能在局端和远端(RT)实现更高的线路卡密度(最多为48个全速率VDSL2端口)。
针对用户驻地设备(CPE),英飞凌推出了完全符合标准的VDSL2单芯片解决方案,可以满足简单桥接器调制解调器和接入网关应用的需要。VINAX-CPE可以和英飞凌最新推出的名为WildPass的无线网络处理器集成在一起,为实现完善可行的VDSL2/ADSL2+网关参考设计奠定了基础。
此外,在ADSL2/2+方案上,英飞凌通过独特的解决方案,可以大大降低ADSL2+系统的功耗,比如英飞凌GEMINAX-Pro超低功耗(ULP)芯片组是一种16通道解决方案,最多可以使功耗下降50%,每通道低于350毫瓦。“与同类解决方案相比占位面积缩小30%(低功耗允许在一个器件上集成四个线驱动器和AFE通道)。结果16通道的ADSL2+解决方案只需要5个元件。”黄耀华表示。
他解释,随着渴求带宽并对质量敏感的服务(如VoIP和视频)越来越普及,市场日益要求线卡具有先进的网络处理能力(与之对比的是,在“纯数字”世界中单一的汇聚处理器就可以面向整个DSLAM)。利用英飞凌的ConverGate系列产品就能满足这种需求。ConverGate支持多达128个DSL线路,并在网络端具有2个千兆以太网接口,可以帮助运营商使其DSLAM线卡的带宽最大化,同时保持最高的服务质量(QoS)。
作者:孙昌旭
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