在如今这个数字时代，宽带已经成为我们每个人、每个家庭的生活必需品。如果没有它，我们会坐立难安、心绪不宁。
那么，你知道宽带背后的技术原理吗？从最早期的56k“猫”拨号，到现在的千兆城市、千兆家庭，我们的宽带技术到底经历了怎样的变革？
█xDSL和ISDN
下面这个界面，你见过吗？
我相信很多70后80后的小伙伴，肯定见过，并且非常熟悉。
没错，这就是当年我们最初接触互联网时，进行“拨号上网”的界面。
Modem
一阵“撕心裂肺”的咯咯吱吱声之后，显示拨号已成功，那就是连上了互联网。
拨号上网的网速有多少呢？5KB/s……（号称是56K拨号，实际速率是45Kbps。真正使用时，经常是1~2KB/s……）
是的，你没看错，就是这么慢。当初我们整个宿舍就靠这“涓涓细流”，连到学校系统上选课。当时的心情，请大家自行体会...
如果你觉得宿舍的网速慢，那么，也可以选择去网吧。
最早的网吧，也是拨号上网。后来，部分网吧开始升级。在这些网吧的门口，往往会写几个大字——“ISDN专线，高速冲浪”。
2000年代的网吧
几年后，情况终于发生了变化。电信师傅带了一个设备上门，说只要用了这个设备，网速就能“飞升”。
就是这个设备
采用ADSL之后，网络速率确实得到了明显提升，从56Kbps一下子变成了1Mbps。到后面，又变成了2Mbps。
网线（双绞线）是8芯（4对），采用RJ45接口
原来，早期（56K）的时候，我们只占用了铜线的低频部分（4KHz以下的部分），并没有完全发挥它的全部潜力。
后来，在ADSL基础上，又升级出了ADSL2、ADSL2+，速率也一度能达到20Mbps。
再后来，又有了VDSL、VDSL2等一系列技术。这些技术，通常被统称为xDSL技术。
直到现在，国外有些地方仍然在使用xDSL技术。基于VDSL2演进出来的G.Fast，最高理论速度竟然可以达到1Gbps。
前面我们说到，国内有的网吧使用了ISDN技术。其实，这个ISDN技术的生命周期也比较短，还没怎么搞，ADSL技术就发展起来了。
除了ADSL之外，我们身边还出现了广电宽带（有线通）等上网方式。
广电宽带机顶盒，同轴电缆进，网线出
同轴电缆
█EPON和GPON
ADSL带来了网络体验的明显改善。当我们沉浸在这个改善之中时，有一种新的、更牛掰的技术，来到了我们的面前。
这个技术，当然就是光纤宽带。
ADSL、ISDN，都是基于金属线缆，铜介质。
上世纪60年代，英籍华裔科学家高锟发表了一篇论文，提出光纤（光导纤维）用于数据通信的理论依据。不久后，美国康宁公司真的拉出了世界上第一根衰耗满足要求的光纤，从此将这个神奇的发明推到了世人面前。
高锟
70-80年代，光纤技术发展很快。通信厂商们除了将光纤用于骨干网络之外，也开始研究，将光纤用于接入网络，取代铜缆。
于是，就有了光纤接入网的构想。
光纤接入网是一个典型的P2MP（点到多点）架构。其实说白了，就是树型结构，不断分光，实现面向大量用户的光连接。
早期的光通信技术比较弱（PDH/SDH阶段），光纤传输信号衰减大。所以，搞的都是有源光网络（ActiveOpticalNetwork，AON），需要引入外部能源（电源）对光进行加强（中继），设备更复杂，成本更高。
后来，技术逐渐成熟了一些，光可以传得更远了，开始有了无源光网络（PassiveOpticalNetwork，PON）。
无源光网络，分为OLT、ODN、ONT/ONU。OLT（光线路终端）是局侧设备，ONT/ONU（光网络单元/终端）是用户侧设备（例如光猫）。
ODN是光分配网（OpticalDistributionNetwork），可以理解为PON的躯干。PON的无源，主要是指的这个部分无源，会大幅降低建设和维护成本。
PON的早期阶段（80年代末），厂商们推出的基本是窄带PON技术。这种技术速率很低，不超过2Mbps。而且，因为厂商们各自为战，所以一直没有形成统一的规范和标准。
1995年，包括BELLSOUTH、BT、FranceTelecom在内的7家网络运营商共同发起成立了全业务接入网联盟（FSAN），希望能提出一种统一的光接入网设备标准。
不久之后，1997年，根据FSAN的建议，ITU-T（国际电信联盟电信标准分局）推出了APON技术体系，也就是G.983.1标准。
APON，就是ATMPON。ATM可不是自动取款机，它是异步传输模式（AsynchronousTransferMode）的缩写。ATM的本质，就是一种传输协议。老一辈通信人肯定对ATM很熟悉，它曾经是IP协议的竞争对手，一度非常流行。
到了2001年，FSAN和ITU-T对APON规范进行了升级修订，顺便改了个名，叫做BPON（BroadbandPON，宽带无源光网络）。之所以改名，主要是他们不希望APON被人误解为只能提供ATM业务。
为了进一步提升PON的速率标准，2002年，FSAN启动了一项新的工作，对1Gbps以上的PON网络进行标准化。
2003年3月，在FSAN的建议基础上，ITU-T颁布G.984标准，也就是GPON（Gigabit-capablePON，千兆比特无源光网络）。
就在FSAN和ITU-T干得热火朝天的同时，另一家标准化组织也没闲着，也开始捣鼓PON技术。它就是同样大名鼎鼎的IEEE（电气和电子工程师协会）。
IEEE是以太网（Ethernet）标准的制定者和大靠山。
2004年4月，EFM工作组大功告成，正式推出了IEEE802.3ah标准，也就是EPON（EthernetPON，基于Ethernet以太网的PON）。
反正大家记住，当时的行业主流，就是EPON和GPON。它们是不同标准组织推出的不同技术体系。两者之间并没有升级演进或替代的关系，可以算是平行发展。
两者具体的技术区别，网上资料很多，大家可以另行研究。总之，EPON和GPON各有优劣。简单来说，GPON带宽更大，带的用户更多，效率更高，但实现起来也更复杂，所以成本也更高。
那时候，Wi-Fi无线路由器也逐渐开始出现，网线可以接到无线路由器上，让更多的台式电脑、笔记本电脑上网。
刚才说的接进弱电箱的网线，其实基本上属于FTTB（光纤到大楼）或FTTC（光纤到路边）技术。以FTTB为例，来自运营商的光纤接到大楼弱电机房的ONU，然后转换成LAN，接到用户家中。
那一时期，还有一个时代特点：
没过几年，FTTB开始变成了FTTH。入户的不再是网线，而是光纤。
我们有了光猫，光纤插在光猫（ONT）上，网络独享，速度变得更快，而且更稳定。
█10GPON和10GEPON
EPON和GPON，都是1Gbps这个级别的PON。注意，这个1Gbps，并不是用户侧的速率。EPON和GPON只能给用户提供100Mbps的速率。
很显然，随着时代的发展，这个速率无法满足家庭和企业用户的需求。于是，PON开始向10Gbps级别的演进。
2006年，IEEE开始立项制定10Gbit/s速率的EPON系统标准，也就是后来的IEEE802.3av，10G-EPON。
在该标准中，10GEPON分为2个类型：一是非对称方式，即下行速率为10Gbps，上行速率为1Gbps；另一个是对称方式，即上下行速率均为10Gbps。
ITU-T的GPON那边呢，也在演进。
2008年，ITU启动了下一代GPON标准的研究。2010年，XG-PON标准诞生，也就是ITU-TG.987系列。
最开始的时候，XG-PON也有两种方式，一种是非对称方式XG-PON1，下行速率为10Gbps，上行速率为2.5Gbps；另一种是对称方式XG-PON2，上下行速率均为10Gbps。
后来，2013年左右，因为XG-PON2这个对称方案难以实现，所以被建议取消。XG-PON1直接改名成为XG-PON。
再后来，2015年，对称方案又重启，采用了新名字，叫做XGS-PON（S代表symmetric，对称）。
2017年，ITU正式通过了G.9807XGS-PON国际标准。
现在，业界会把XG-PON和XGS-PON统称为XG(S)-PON。
XG(S)-PON和10G-EPON，都是10Gbps级别。在用户侧，实现的速率是1Gbps，也就是千兆。国内很多地方这些年拼命宣传的千兆城市、千兆家庭，主要是基于这两个技术。
大家应该也注意到了，从2018年开始，我们家里的宽带，逐渐从100M到200M、500M、1000M。电信师傅三天两头联系你，上门“免费”换设备。运营商也经常搞活动，办理各种199元、299元的套餐，升级家里的宽带。
“三千兆”
但实际上，大部分用户可能会感觉到，从100M开始，升级所谓的宽带网络套餐，其实并没有什么体验上的差异。
这其实并不奇怪，100-200M的带宽，对于我们玩游戏、追剧、看高清视频，真的已经够用了。除非家庭成员较多，或者是发烧友，否则，对高网速并没有刚性需求。
相比之下，Wi-Fi的质量体验，反而是一个瓶颈。经常出现家里100M宽带的情况下，手机仍然“转圈圈”的现象。
基于这一点，运营商提出的解决方案，是“全屋千兆”，也就是FTTR，光纤入房间。把光纤拉到每一个房间，然后通过Wi-Fi，实现体验改善。
FTTR
FTTR设备
小枣君个人认为，对于大户型和高端用户，FTTR确实是一个不错的选择。但是，对于大部分家庭来说，FTTR似乎有一点“超前”。
FTTR也分为FTTR-H和FTTR-B。前者面向家庭，后者面向企业（商场、园区、医院、学校等）场景。从这个角度来看的话，市场倒是非常广阔的。
好啦，写到这里，基本上就是我们目前的宽带现状了。
那么，我们的宽带技术是不是已经到顶了？接下来，我们还会有更厉害的技术吗？