寬頻、窄頻，這是一相對的名詞，記得數年前當56K MODEM 盛行時，大家引領期盼著ADSL、Cable Modem的快速，但在這短短不到十年間...
寬頻、窄頻，這是一相對的名詞，記得數年前當56K MODEM 盛行時，大家引領期盼著ADSL、Cable Modem的快速，但在這短短不到十年間，大家因多媒體的需求對於網路「寬頻；Broadband」的定義，似乎一直在無限制的擴張，也一直在挑戰著通信系統的能力。
究竟寬頻的頻寬的下限是多少呢？從技術上來說，寬頻(Broadband)是指在一傳輸媒介上，運用不同的頻道進行多重的傳輸，將速率提升至 1.5Mbps以上，故現今我們所熟悉的有線電視CableModem技術、xDSL技術及衛星通信DirecPC等技術都是寬頻技術的典型。除此之外，透過網路壓縮及交換技術，亦可使網路傳輸速度不斷向上提升，故產業內人士對寬頻網的傳輸速率約定成俗的定義是至少應達到1Gbps。
從趨勢上來看，光纖通訊將是寬頻的新媒介，其中NG SONET/ SDH及FTTX系統則可說是下一代寬頻的新趨勢。今我們將針對現今時下最hot的都會網路Next-Generation SONET/SDH及接取網路FTTX系統來解析寬頻的新世界。
傳統SONET(Synchronous Optical Network ；同步光纖網路)/SDH(Synchronous Digital Hierarchy；同步數位階層)網路是業界相當熟悉且技術成熟穩定，並被廣泛運用的傳輸技術，現存的固網網路也已存在著大量的傳統SONET/SDH 設備，一般來說，SONET/SDH網路架構優點在於具可靠度高、自我恢復能力、完整的網路保護機制，以及網管技術成熟等等。但因網路的進步及 Internet的普及化，造成採用分時多工技術，以傳送語音信號為主的傳統SONET/SDH網路明顯無法負荷現今的需求。
故有鑑於此，以MSPP(Multi-Service Provision Platform)這種Next-Generation SONET/SDH的概念逐漸被提出，其針對傳統電信網路的缺點一一提出改進方案並提供符合未來各種可能的網路服務，所以我們可說NG SONET/SDH網路，是一衍伸技術且功能性可充分滿足下一世代網路的需求圖1。
根據Cahners In-stat/MDR的預測資料顯示，2006年Metro SONET/SDH設備將會有近15 Billion美金的營收，其中NG SONET/SDH約佔了 7Billion美金。而這市場的預估也著實反映出含有MSPP概念所建立的NG SONET/SDH多元功能化網路技術不但被業界認可，且其優勢將是潮流所需。
一般來論，NG SONET/SDH主要是以TDM技術為基礎，提供在傳輸實體層(Leyer1)上的資料傳輸，其包含資料的塞取多工(ADM)、彙集 (Grooming)、交錯連接(Cross Connect)等功能，其關鍵技術有2類，包括訊框映射技術及頻寬配置技術，分別解決傳統SONET/SDH可提供的傳輸服務種類有限、供給頻寬不易改變，且使用效率低的問題。
目前較熱門成為下一世代主流訊框映射技術的有ITU-T G.7041的GFP(Generic Framing Procedure)及ITU-T X.85/X.86的LAPS(Link Access Procedure-SDH)。圖2為GFP及LAPS的主要應用協定堆疊。
GFP是為了適應各種不同高階層用戶端協定而發展出來的映射技術。GFP可分成2種，其一GFP-F是在接收到整個上層用戶端協定的訊框(如 Ethernet)後，再將其映射入GFP訊框，適用於用戶端協定訊框長度可變且對傳輸延遲較不敏感的應用。二為GFP-T則是為了即時或方塊編碼 (Block-Coded)的訊務所量身訂置，如Fiber Channel、FICON以及ESCON等儲存網路(SAN)的應用或多媒體傳輸。
LAPS是由中國武漢郵電所提出的標準協定，由於大陸市場可預期的發展，每一家商用晶片廠商在支援GFP協定的同時都會一併提供LAPS協定，LAPS使用一種類似於HDLC的訊框結構，用來承載IP或Ethernet訊框，它可以提供點對點的全雙工運作。發展LAPS的目的是為了改進傳統IP/PPP/ HDLC over SONET/SDH(POS)映射的缺點，因為PPP協定消耗太多運算資源，以及HDLC訊框映射可承載的上層協定種類少，且傳輸效率不固定，LAPS省去了PPP協定的使用。
為了達到動態頻寬配置的功能，有兩種技術被提出使用，分別為ITU-T G.707內的虛擬及聯(Virtual Concatenation)及ITU-T G.7042的鏈路容量調整技術(Link Capacity Adjustment Scheme, LCAS)。
虛擬及聯(Virtual Concatenation)可被使用在當訊務無法有效率地填充入標準的虛擬容器(Virtual Container, VC-n)，可串聯多個VC-n成為VC-n-xv以提供適當大小的傳輸頻寬，表1將使用Virtual Concatenation與傳統標準VC-n的傳輸頻寬使用效率做一比較，由表1中可看出使用Virtual Concatenation大大地增進了頻寬使用率，此外，Virtual Concatenation的另一個好處是其完全相容於現存的SONET/SDH系統，只需將終端送收兩點設備升級即可，不需更新所有設備，對於電信業者來說，這是節省成本且提供加值服務的雙贏方法。
鏈路容量調整技術(LCAS)可搭配Virtual Concatenation在訊務傳輸中做更進一步的動態頻寬調整(Dynamic Bandwidth Allocation) ，LCAS是利用現有SONET/SDH的訊框加上定義的信令機制在送收兩端點間交換訊息，以達到即時調整傳輸頻寬的目的，LCAS除可動態調整頻寬外，還可藉由分散使用不同傳輸路徑提高傳輸的可靠度。當網路發生故障時，LCAS可自動排除受影響的路徑同時減少傳輸頻寬，待故障排除後自動再加入該路徑並增加傳輸頻寬，所以說Virtual Concatenation與LCAS的結合可提升目前SONET/SDH網路的使用效益。
而MSPP則是結合傳輸、交換及路由(Routing)等技術於一共同的整合性平台，以提供低價且彈性化的多種服務之設備。故若要說到MSPP的特性及優勢可大致歸納三點。
其一，MSPP系統可整合多種現存各自獨立的網路設備，如ATM/IP/MPLS Edge Device、Add-Drop Multiplexer、Digital Cross-Connect等，並相容於傳統的SONET/SDH網路。二為MSPP結合WDM(WDM是一種用來在單根光纖中建立多個獨立光通道的技術)，不但可供應大量的頻寬，且透過現存網路提供更多元化服務，及更有效率的頻寬使用。加上MSPP整合眾多功能於單一網路設備，因此不論在設備購置、機房建置的成本上，以及維護營運支出等都有較現有解決方案更顯著的經濟效益。
MSPP系統今在業界可說是具崇高地位，但也正因其多元相容性，故並無任何的標準及規範，換句話說，MSPP的功能將由廠商因應市場的需求各自決定，而這也符合多樣化需求的網路市場消費大眾，因此我們相信以MSPP為軸心的NG SONET/SDH將可以更強大的消費需求支援來搶攻寬頻通訊市場。
FTTX在日本FTTH的風潮帶領下，在亞洲、美國等先進國家已漸成氣候，日本情報白皮書顯示，2003年2月FTTH服務的用戶數為26萬戶，至 2004年2月則激增為104萬戶，成長幅度高達四倍，其主因係於FTTH可供應上傳及下載速度高達100Mbps，可解決目前網路接取端對於網路頻寬的需求，並因應多媒體數位內容服務的興起。由於網路技術及環境的演變，因此FTTX的解決方案也跟著一路演化，而PON技術則一直是光纖到家的主要解決方案。
被動光纖網路(Passive Optical Network: PON)發展已久，其重點在於希望以簡單的架構及低廉的價格提供接取端高頻寬與多元化的網路需求。PON的通用架構由一個OLT及數個ONU共同組成， OLT(Optical Line Terminal)為放在局端機房的光路終端機，光纖由OLT拉出後，經過一段距離到達了光分歧器(Splitter) ，Splitter的主要目的在於將光路分支，由一路變成8路、16路、32路、甚至到64路(看技術能力及系統需求) ，再由分支的光路接入用戶端的ONU(Optical Network Unit)，做進一步的訊號接收與處理。PON最吸引系統業者的地方是，在提供消費者多元化高頻寬的網路需求時，也能兼顧到成本效益，我們可以看到除了局端機房及用戶端的網路設備用到主動元件外，其他在兩端點間的網路都是使用被動元件，除了被動元件比主動元件的低價格好處，更避免了主動元件長期放置在外的損害維修，電力需求及監測控制等問題。而OLT是以廣播(Broadcast)方式傳遞訊號，因此在訊號傳遞過程中並不需要類似Bridge或 Router的網路設備，更大大簡化了網路的複雜性，及減少佈建成本。
PON的發跡及標準化可回溯至1995年，因應時代的需求，從APON開始一直到現在的EPON及GPON，針對其特點及現況，我們分述如下。
目前對於APON( ATM Passive Optical Network)的標準，國際電信聯盟已訂定出相關共通的標準建議書ITU-T G.983系列。一般來說，APON接取傳輸技術主要是發展基於ATM網路技術的被動光網路傳輸技術，早期PON技術的發展，以ATM技術為基礎的原因，是當時看好ATM技術將大量地使用在骨幹網及都會網甚至在接入網，但是隨著乙太網路建置快速地成長及Gbps Ethernet、10Gbps Ethernet陸續地推出，乙太網路的應用已經由LAN擴展到WAN，且價格快速地下滑，它的鋪設已經是到處都有。
另一方面，在承載IP封包時，ATM Frame並不能有效地提昇網路傳輸的效能，而且到目前為止，ATM設備的價格仍然居高不下，因此也影響了ATM PON未來發展的可能性。
EPON(Ethernet Passive Optical Network)標準的制定，目前在IEEE 802.3ah(Ethernet in the first mile, EFM)，其中定義了適用於FTTX的網路架構、傳輸距離、網路設備(OLT、ONU)、上下行傳輸技術等圖3、圖4。
以技術及應用面來看，EPON的確較APON具發展性，由於Ethernet技術非常便宜且容易應用，因此將Ethernet技術與PON相結合是十分合理。
但是EPON必須提供較好的傳輸機制，以符合公眾網路傳輸時所具備的操作、管理、維護等特性。
GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network)的標準，目前國際電信聯盟已提出相關建議書草案：ITU-T G.984系列。以目前的應用及技術分析來看，GPON為下一代的PON技術，應具有相當的發展性，但目前GPON的相關標準制定仍未完善，且系統設備商也尚未有完整之系統產品推出，其後續發展仍有待觀察如表2。
對消費者(end user)來說，技術不是要件(不管什麼是SDH或PON)，頻寬才是真正的重點，而頻寬是永遠不能滿足需求的，幾年前所使用的28.8K MODEM，現已存於倉庫中生灰塵，但在end user不斷要求頻寬的過程中，同時也帶起了無窮商機及生活上的便利與樂趣，如線上遊戲、隨選視訊、網路購物、視訊會議等等。
就目前的技術面來看，光纖到家或許是未來這場滿足end user頻寬需求戰爭的最終解決方案。