铜线网络是固网运营商的重要基础设施，利用原有铜线资源结合创新技术建设超宽带网络有着接入速率高、网络建设快、投资回报快的特点，相信随着铜线创新技术的不断推出，铜线还将不断为通信产业做出贡献，铜线可以再用100年。
铜线网络发展历史
从1876年贝尔发明电话至今，铜线网络已经有100多年的历史。早期的铜线网络主要用于电话业务，铜线电缆从局端交换机房部署到用户家中，采用点对点架构，覆盖大约5公里范围，电话交换机集中部署在局端，用户话机连接在铜线的另一端。电话交换机从最初的人工转接，到模拟空分交换机，再到数字程控交换机不断演进，接通速率越来越快，体积越来越小，但交换机外面的铜线网络始终保持不变。
到上世纪80年代，随着数据业务和互联网的兴起，铜线承载数据带宽的潜能开始被挖掘。最初的拨号Modem需要在交换机房配置大量Modem池，用于集中实现拨号Modem的模拟信号到数字信号的转换。用户使用时需要将电话线在话机和Modem终端之间切换，两者不能同时工作，拨号Modem的速率从最初的14.4K发展到最终的56K，速率不断提升。随后的ISDN技术将带宽提升到64K和128K，用户需要采用专用的ISDN终端，ISDN的2B+D技术可以支持用户边打电话边传送数据，比拨号Modem有了很大进步。
在上世纪末发明的ADSL技术可以在铜线上提供最高8M的速率，人们开始真正进入宽带接入时代。其后的ADSL2+技术把工作频率从1.1MHz扩展到2.2MHz，将最高下行速率提升到了24M，从而完全取代了ADSL技术得到了广泛应用。ADSL2+通过在局端部署DSLAM设备，采用频率分离器实现与电话信号在同一对铜线上共存。ADSL2+覆盖大约3公里的距离，对于部分偏远用户，需要将DSLAM下移，缩短铜线距离才能开通业务。
而后面的VDSL技术进一步将频谱扩大，在增加下行带宽的同时也提升了上行带宽，VDSL2技术由于后向兼容ADSL2+得到了广泛应用，铜线接入技术开始进入“百兆”时代。VDSL2可以工作到17MHz甚至30MHz频段，在短距离内可以提供更高的带宽，但在实际应用中由于线路间串扰的影响很难真正达到百兆。
而Vectoring技术采用类似噪声抵消耳机的原理，通过串扰抵消解决了线路间串扰问题，提升了铜线接入速率，使铜线接入真正达到百兆。由于Vectoring发挥作用的距离通常小于1公里，因此需要将设备从局端移到室外机柜或者楼道、人井等离用户距离更近的地方。华为新发布的SuperVector技术通过频谱扩展和编码优化，可以在Vectoring基础上再次将铜线速率提升2～3倍。而最新的G.fast技术将工作频率扩展到106MHz甚至212MHz，接入速率可以达到1Gbps以上，将铜线带入千兆时代。
从铜线发展的历史可以看出，虽然最初的铜线网络定位于语音通话，但伴随着铜线技术的不断发展创新，铜线网络的带宽可以不断提升，持续满足不断增长的数据业务的要求。
铜线网络的架构和运维
铜是人类较早使用的金属，有着较重的比重，本身不易腐化分解，出土文物中上千年的铜器仍然能保存完好，证明铜有着较长的生命力。由于铜不易锈蚀氧化，除了用于制造电缆，还被广泛用于制造各种阀门配件，比如水龙头和煤气阀等。铜缆本身有着非常长的寿命，欧洲很多运营商的骨干电缆部署于上世纪30～40年代，据今已有70～80年的历史，仍在继续使用着。在中国东北也有二战时日本布放的铜线还在工作着，距今也已有80多年的历史。
澳洲Telstra CEO David Thodey表示：“铜线已经很好地使用了100年，我相信它还能再用100年，当然需要很好地维护它，铜是不会分解的。”运营商对铜线网络有着较好的运维传统，通常电信交换机房是以铜线覆盖5公里左右的半径进行规划，从交换机房出来的骨干电缆通常采用400对线或100对线，根据用户的分布在远端路边或者小区布放有电缆交接箱，内置电缆配线架，将骨干电缆中连至该区域的用户电缆终结在此，也被称为内线侧。从交接箱往下到用户的电缆被称为外线侧，根据用户数不同会采用100对线、50对线或者更细的电缆，通常外线侧用户电缆的数量大于内线侧用户电缆，以保证设备利用率。从交接箱往下到用户住宅或者楼道通常还会有分线盒，称为DP（Distribution Point）点。铜线的交接箱或者分线盒通常用于线路的分段维护和测试以及业务的割接、跳接，非常适合在该点引入设备，接入新的业务。
重用铜线网络资源主要是重用最后一段从接入设备到用户的铜线电缆，如果采用FTTC（Fiber To The Cabinet，光纤到室外机柜）方案，通常是重用从交接箱往下的铜线，如果采用FTTDp（Fiber To The Distribution point）则是重用从分线盒往下的最后一段铜线，而从设备往上采用光纤连至交换机房。由于光纤可以覆盖更远的距离，如果将上行光纤连接到更大、更集中的交换机房，就可以关闭一些传统小交换机房，从而节省网络运维成本。
重用铜线提速快、上市快、收益快
铜线接入技术不断提速，从传统的ADSL2到ADSL2+，再到VDSL2、Vectoring和SuperVector，可以实现从几十兆到几百兆的超高速宽带接入，而G.fast技术可以将铜线接入速率提升到千兆。铜线网络是现网资源，无需重新部署，可以节省大量网络基础设施的工程投入，基于现有铜线资源建设超宽带网络，建设速度快、业务开通和发放快，可以实现更快的投资回报。
对于新建小区或者密集型城镇，采用FTTH（Fiber To The Home，光纤到户）是比较合适的建网方式。但对于老旧小区的超宽带网络提速改造，特别像欧洲用户普遍居住分散、建筑设施老化，如果全网采用FTTH建设超宽带网络，会面临光纤改造工程复杂、光纤入户难、工程周期长、网络投资大、资金回报慢等一系列问题。如果能充分利用现网铜线资源，通过创新的技术提高接入速率，则将大大节省超宽带网络建设投资，加快网络布放速度。
根据英国咨询公司Analysys Mason在2008年的分析结果，全英国如果采用FTTC铜线解决方案，投资将是采用FTTH的1/5。英国电信从2009年底开始采用华为FTTC室外机柜方式建设超宽带网络，华为提供包括设备、室外机柜、电源、配线架、电池等在内的一站式解决方案。截止到2014年Q1，英国电信已经部署超过4万台室外机柜，实现占英国2/3人口的1900万家庭的超宽带覆盖，有近300万超宽带连接，每月新增用户超过10万，提前12个月完成了英国电信的NGA（下一代超宽带网络）建设。超宽带网络也为其发展新业务提供了更宽的管道能力，英国电信基于超宽带发布了BT Sport及高清视频业务，带来电视业务和宽带用户的井喷式增长，不到一年时间电视用户数就增长了200万，在运营商赢利的同时也带动了整个电视产业的发展。
瑞士电信同样选择了重用铜线建设超宽带网络，通过FTTC、FTTB（Fiber To The Building，光纤到楼）等方式建设超宽带网络，特别是采用FTTS（Fiber To The Street，光纤到路边）超宽带一体化解决方案，设备可以支持远程供电并放置在路边人井里，解决了运营商站点获取难、取电难等问题，布放效率比传统方式提升70%。瑞士电信还计划采用两步走的方式，先期规模部署Vectoring解决方案，满足百兆到户的接入需求，未来通过更新设备，采用G.fast技术，将接入速率进一步提升10倍，实现500M到1G速率的接入，实现千兆到户。
采用铜线解决方案建设超宽带网络，无疑为运营商带来更快的投资回报。英国电信的股票在其建设NGA超宽带网络后持续保持增长，从2010年到2014年增长率达到了200%，铜线超宽带解决方案给运营商带来了较好的经济收益。
技术创新令铜线不断焕发新活力
超宽带网络的带宽需求在不断提高，数字欧盟要求到2020年100%实现30Mbps以上带宽的普遍覆盖，其中50%以上的用户带宽要求达到100Mbps及以上。从业务层面看，通过最新的H.265视频压缩技术，100M接入带宽足以满足家庭用户观看4K电视和网络视频的带宽需求。目前的Vectoring铜线接入技术已经能满足100M到户的要求，但铜线接入技术仍在不断创新。
G.fast技术首次将铜线接入速率提升到千兆，其工作频率达到106MHz，未来可扩展到212MHz，进一步提升接入速率。G.fast采用与VDSL2相同的线路信号调制技术，可以后向兼容VDSL2和Vectoring，满足现网用户平滑升级的需要。G.fast采用TDD时分复用而不是传统DSL的FDD频分复用方式，频谱资源利用率高，具有更加灵活的上下行速率配比，既可以满足企业用户1:1对称带宽的需求，也可以配置成1:9非对称带宽用于家庭用户。
华为在2011年底就推出了业界首个G.fast技术样机，可以在一对电话线上实现千兆速率超高速接入。在2013年10月，华为与英国电信成功开通业界首个G.fast试验局，用户利用现网电话线，无需光纤入户，实现千兆速率超宽带接入，将技术梦想转变为现实。英国电信研发与创新管理总监Tim Whitley表示：“G.fast试验局成功展示了如何更高效快速地为消费者和企业布放超高速宽带网络，G.fast技术能让BT在短期、中期和长期都拥有最好的网络。”Informa高级分析师Tony Brown参观完G.fast试验局后表示：“英国电信G.fast实验局的开通对全球宽带市场，尤其是澳洲，将产生深远影响。如果这个实验局能证明运营商可以在现有铜线网络上提供1Gbps的数据传输速度，那么FTTH的需求将会变得不是那么迫切。”
G.fast的标准已在2014年底正式发布，在2015年将会开始G.fast产品的规模部署。在G.fast技术之后，不少厂商已经开始新的超越1Gbps接入速率的铜线技术研究，例如华为已开始5GBB的技术研究，可以将工作频率提升到500MHz以上，在一对铜线上实现最高5Gbps的超高速率的接入；阿尔卡特朗讯在2014年7月也宣布其贝尔实验室开发的XG-fast技术同样将工作频率提升到500MHz，通过2对铜线绑定可以实现最高10Gbps的接入速率。在铜线上实现5G到10G的接入速率，无疑让大家对铜线的未来充满信心，将极大增强运营商投资铜线超宽带解决方案的信心。
另一方面，针对已经规模部署的FTTC解决方案，厂商们也在不断研究新的技术，实现FTTC站点原址提速。例如华为最新发布的SuperVector技术，将工作频段从17MHz扩展到35MHz，采用与VDSL2 Vectoring相同的子载波宽度和调制方式，保证了系统后向兼容。针对简单扩展频谱对长距离铜线提速作用有限的问题，华为引入了创新的编码技术，优化了信号频谱，提升了子载波的传输效率，极大地挖掘了铜线提速的潜力。该技术可以将现网采用Vectoring的FTTC用户的速率进一步提升2～3倍，使用该技术只需要更换业务单板，重用现有站点和设备，实现站点的原址提速。
铜线网络是固网运营商的重要基础设施，利用原有铜线资源结合创新技术建设超宽带网络有着接入速率高、网络建设快、投资回报快的特点，正在被越来越多的运营商所青睐。而铜线本身易于弯曲，用户使用方便，铜本身不会分解、不易锈蚀，有着较长的使用寿命，相信随着铜线创新技术的不断推出，铜线还将不断为通信产业做出贡献，铜线可以再用100年。
