接入网的发展趋势

接入网的发展趋势

1、接入技术的发展现状

电信网发展到今天，正在进入一个新的转折点，展现了宽带化、IP化以及业务融合化的趋势。电信网宽带化首当其冲的就是接入网的宽带化，然而由于种种原因，接入网的宽带化将是电信网宽带化最难实现的部分。

接入网可由三个接口界定，即网络侧经由SNI与业务节点相连，用户侧由UNI 与用户相连，管理方面则经Q接口与电信管理网（TMN）相连。接入网的引入给通信网带来新的变革，使整个通信网络结构发生了根本的变化。

接入网的重要特征可以归纳为如下几点：

（1）接入网对于所接入的业务提供承载能力，实现业务的透明传送。

（2）接入网对用户信令是透明的，除了一些用户信令格式转换外，信令和业务处理的功能依然在业务节点中。

（3）接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务，接入网应通过有限的标准化的接口与业务节点相连。

（4）接入网有独立于业务节点的网络管理系统，该系统通过标准化的接口连接TMN，TMN实施对接入网的操作、维护和管理。

传统的用户接入同采用的是钢缆，80年代中后期因具有Z接口的光纤环路载波系统（SLC）以及远端交换模RSU的实用化，使光纤传输设备引入到接入网领域，但这些都不是真正意义上的接入网设备。到90年代中期，先进的VS接口光接入系统问世，才进入接入网的正式发展阶段。

VS接口可实现不同厂家接入网设备与交换机的互通，接入网具有较强的业务支持能力，除支持PSTN、ISDN业务外，还支持N X 64kb／S、64kb／S以下各类速率、Internet、X．25、CATV等业务。到1998年8月初，全国建设规模已近270万线，超过世界其它国家。此外电信部门还积极推进公众多媒体通信接入系统，并正在试验先进的ATM接入和VOD系统。

1.1有线接入技术

有线接入技术包括：基于双绞线的ADSL技术、基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）的Cable Modem技术、基于五类线的以太网接入技术以及光纤接入技术。

(1)基于双绞线的ADSL技术

非对称数字用户线系统（ADSL）是充分利用现有电话网络的双绞线资源，实现高速、高带宽的数据接入的一种技术。ADSL是DSL的一种非对称版本，它采用FDM （频分复用）技术和DMT调制技术，在保证不影响正常电话使用的前提下，利用原有的电话双绞线进行高速数据传输。

(2)基于HFC网的Cable Modem技术

基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）的Cable Modem技术是宽带接入技术中最先成熟和进入市场的，其巨大的带宽和相对经济性使其对有线电视网络公司和新成立的电信公司很具吸引力。

Cable Modem的通信和普通Modem一样，是数据信号在模拟信道上交互传输的过程，但也存在差异，普通Modem的传输介质在用户与访问服务器之间是独立的，即用户独享传输介质，而Cable Modem的传输介质是HFC网，将数据信号调制到某个传输带宽与有线电视信号共享介质；另外，Cable Modem的结构较普通Modem 复杂，它由调制解调器、调谐器、加/解密模块、桥接器、网络接口卡、以太网集线器等组成，它无须拨号上网，不占用电话线，可提供随时在线连接的全天候服务。

(3)基于五类线的以太网接入技术

从二十世纪八十年代开始以太网就成为最普遍采用的网络技术，根据IDC的统计，以太网的端口数约为所有网络端口数的85%。1998年以太网卡的销售是4800万端口，而令牌网、FDDI网和ATM等网卡的销售量总共才是500万端口，只是整个销售量的10%。而以太网的这种优势仍然有继续保持下去的势头。

传统以太网技术不属于接入网范畴，而属于用户驻地网（CPN）领域。然而其应用领域却正在向包括接入网在内的其它公用网领域扩展。历史上，对于企事业用户，以太网技术一直是最流行的方法，利用以太网作为接入手段的主要原因是：（1）以太网已有巨大的网络基础和长期的经验知识；（2）目前所有流行的操作系统和应用都与以太网兼容；（3）性能价格比好、可扩展性强、容易安装开通以及可靠性高；（4）以太网接入方式与IP网很适应，同时以太网技术已有重大突破，容量分为10/100/1000Mb/s三级，可按需升级，10Gb/s以太网系统也即将问世。

1.2无线接入技术

传统的窄带无线接入是速率小于2Mbit/s的接入，可以提供话音和低速数据业务，上端一般连接PSTN交换机。在众多窄带无线接入技术中，空中接口采用PHS 制式的无线市话系统得到的应用最多，规模也最大。从2003年开始，SCDMA制式的无线接入应用也呈上升趋势，特别是在我国广大农村电信服务中被广泛推荐使用。

与传统的仅提供窄带话音业务的无线接入技术不同，宽带无线接入技术（BWA）

定义为接入网。宽带接入有可能需要建立跨越洋区连接。为了避免上述现象的发生，从实际考虑宽带接入网应限定在用户驻地网，到所连接的网络的网络节点之间的设施，网络节点可能是高端路由器或ATM交换机。宽带接入网的SNI应具有接入到多个网络节点的功能。

——宽带接入网的基本功能除保留窄带接入网的全部功能外，还应包括：

——（1）将来自用户的业务流传输、寻径和多路复用至核心网；

——（2）依据服务质量QoS将来自用户的业务流分类。区别带宽有保证和尽力而为的业务流；

——（3）执行服务质量QoS；

——（4）提供导航帮助和目录服务；

——（5）内容提供者的缓冲服务器；

——（6）执行MAC协议；

——（7）用户认证；

——（8）提供用于调用的管理。

3、接入网的宽带化趋势

近年来，固网运营商来自话音、纯宽带业务收入的增幅在不断下降，不能适应竞争和需求的变化，因此，需要从纯数据、话音的单业务运营模式向应用、视频、语音、数据相结合的多业务运营模式迈进，以留住和吸引更多的用户。为了顺应业务发展的这一要求，未来接入技术的宽带化、接入承载的差异化和接入终端设备的可控化，将成为新一代宽带接入网的发展趋势和重要特征。

3.1接入技术宽带化

“宽带提速”是运营商必然的战略选择，不提速就无法开展频带更宽的业务，无法实现运营商战略目标的转移。因此，“宽带提速”将成为运营商长期面临的课题。例如从ADSL向ADSL2+以及未来VDSL2的升级，就是其中的一部分。而在这部分的解决方案中，无论采用哪种最新的DSL技术，都必须遵循缩短铜缆长度和提供更大的带宽的基本规律。为此，全球的主流运营商包括中国的固网运营商在内，都在计划或开始实施DSLAM物理位置下移的战略，努力做到“光进铜退”，最终实现FTTH。在这一进程中，FTTx与ADSL2+/VDSL2的结合将是长期和重要的工作内容。

3.2接入网宽带化的三个发展方向

3.2.1光纤接入

光纤接入，尤其同有线电视结合，高速率、低成本特性且发展潜力巨大，资源丰富。光纤接入采用DWDM光波分复用技术，可把高达80个不同波长或数据信道复用在一个光束上，然后在一条光纤上传输。在一个每条信道传输2.5Gbps的系统，一条光纤每秒钟可传输200Gbps的信息。因此光纤接入网将是未来接入网的主流技术。

有源光接入设备。目前应用的有源光纤接入设备，实现了光纤到路边或到大楼，用光纤替代了部分电缆，开通了大量的窄带数据业务，满足了社会各界对综合业务的需求，为接入网宽带化打下基础，但应用中存在如下问题：

（1）有源光节点收容500～1000户的普通电话用户，将光节点建成了变相的交换机模块局，光节点以下普遍应用了较长的音频电缆，这些电缆难以适应定带业务。

（2）由于广电和电信两部门利益关系，有线电视及视频业务无法传送。

（3）大部分光节点采用小机房，配备了齐全的空调、机架、电源等辅助设备，增加了工程投资，使每线造价大大提高（高达2000元以上），在网络宽带化进程中，前期投入相当部分较难发挥作用。

计算机局域网技术应用。为适应住宅小区宽带信息化小区建设，在光纤到楼的基础上采用计算机局域网接人用户的方式（FTTB＋LAN），利用光纤+5类线以太网交换技术，实现“千兆到小区、百兆到大楼、十兆到家庭”，该宽带建设方案主要解决用户拔号上网速度太低的问题，可提供IP技术形成的多媒体业务，这种方案主要特征：

在住宅小区建立千兆以太网交换机（ZAN设备），覆盖范围为以500m为半径的小区5～15幢多层住宅楼，200～500户。在楼内设立二层以太网100Mbit／s交换机（BAN设备），BAN的覆盖范围为100m，12～24户。FTTN＋LAN方式存在的问题：

（1）现有小区和楼道内重新增设安装一套线路，两套电信线路并存，并要同时维护，以至一个楼道内形成四套线络（电源、电视、电话双绞线、5类线）。

（2）500户小区需设小型机房，并应能适应无人值守，环境要求高，一个城市若设置数百个这样的机房和设备，其综合造价较大，运行维护复杂，且成本高，需要保证安全性、可靠性，不符合目前“大容量、少局所”的原则。

（3）FTTN＋LAN适应了IP高速投入，却不适应全业务信息网络，不兼容现有传统电信业务，全业务网络需要解决：电信语音业务，机关、企业等小总机专线，

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虚拟网，数据业务（ISDN、DDN、IP、电子商务、无线寻呼等），实时交互式视频图像业务，模拟、数字广播电视业务。

（4）目前我国的信息业务仍是以电话业务为主，互联网业务尚在发展中。

（5）局域网设置在机关、企业、办公楼，可以利用这些部门的综合布线，除了对外交互数据外，大量的数据为本单位内部交换。而局域网设在住宅小区内，除了小区内的安保监控业务外，大量的交换业务需要在城域范围内交换，若将以太网交换机设置在局外，资源共享利用度不高。

（6）IP网同样面临不断升级、改造的问题，现在的IP技术已经不是传统的IP 技术。当前网络的时延、IP电话语音质量的不稳定。不同厂商之间的IP电话网关之间的互连、IP网络的服务质量等因素影响业务发展。

（7）以太网交换机，100 Mbit／s到小区、100Mbit／s到楼、10Mbit／s到户，长期看其带宽仍不足，10 Mit／s的带宽并不能解决多频道数字电视的传递，传输和交换设备均要改建。

3.2.2无源光接入设备

接入网发展最有前途的方案是采用无源光网络（PON），目前应用的传统无源光网络主要支持2Mbit／s（E1）以下速率的业务，适应于电话和窄带ISDN，当采用2波长波分复用单纤传送，也可以传送有线电视和视频点播，目前窄带的PON 尚存以下缺点：

（1）每个用户的带宽受到限制。

（2）广播式信号多路复用测量要求较高。

（3）造价还略高。

（4）PON技术尚在发展之中，相关技术标准不断颁布（1996年ITU-T颁布了有关采用时分复用多址接入G.982协议，我国原邮电部1997年颁布了“基于无源光网络技术的光接入网”内部技术标准，1998年ITU-T颁布了有关ATM－PON的G.983协议人）。ATM与IP之间相融合技术尚在发展中，全面采用ATM-PON尚得不到一致意见。

2.2xDSL技术

xDSL通过不对称传输，利用频分复用技术（或回波抵消技术）使上，下行信道分开，减小了串音的影响，从而实现信号的高速传送。xDSL在信号调制、数字相位平衡、回波抑制等方面采用了先进的器件和动态控制技术。其调制技术包括QAM（正交调幅），CAP（无载波幅度相位调制）和DMT（离散多音频）技术，其中DMT调制技术被ANSI标准化小组T1E1.4制订的国家标准所采用。但由于

此项标准推出时间不长，目前仍有相当数量的xDSL产品采用QAM或CAP调制技术。xDSL技术能利用现有的市话铜线进行信号传输，其最高下行速率（从端局到用户）可达8Mbps，其最高上行速率（从用户到端局）可达1Mbps，传输距离最大可达4～5km。

xDSL最大特点是无须改动现有铜缆网络设施就能提供视频点播、远程教学、可视电话、多媒体检索、LAN互连、Internet接入等业务。xDSL更为引人的地方是：它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载，并且不需要拨号，属于专线上网方式。这意味着使用xDSL上网并不需要缴付另外的电话费。xDSL作为由窄带接入网到宽带接入网过渡的主流技术，近年在欧美等国发展迅猛，而我国有1.3亿用户线装机容量，xDSL潜在用户量巨大。

为了适应互联网的发展，用xDSL替代普通电话Modem呼声渐高。用xDSL可以在局端将音频电话分离传递给交换机，而将上网数据联通至多媒体中心，可以享受1.5～8 Mbit／s下载速度，但是推广应用面临如下问题：

（1）经济性不好。目前xDSL每线造价大于6000元，此造价与新建无源光纤点对多点复用相比已无优势可言。

（2）实用线路质量难以适应xDSL的高技术标准。若采用ITUT标准的G.lite 经济性xDSL，最高速率1.5 Mbit／s，这种速率对传递MPEG－Ⅱ标准的视频点播图像，带宽又显不足，更不能传送多频道有线电视。此传输质量毫无竞争能力。

（3）xDSL的驱动功率较大（DMT技术高达1w），大驱动功率射频数据流使电缆线对间的申扰加大，这可能对其它低频通信设备造成干扰（据称仅有10％的线路可用）。普通电话的48V馈电，高达近90 V的铃流信号，用户摘机、挂机的脉冲，这些信号的谐波等噪音，普通市话线路存在的不平衡。反射。串音等（这不同于没有经过接续的出厂电缆），这一系列技术问题都将给xDSL推广造成困难。xDSL宣称的8Mbit／s传输速率在恶劣的噪声干扰下只有“自适应”降低速率和距离。

3.2.3无线接入

无线接入具有施工容易、建设周期短、方便灵活等特点，特别适合于广大农村地区和城市中有线难以覆盖的地区。“本地多点分布服务”（LMDS）将成为企业用户提供高带宽低价格无线接入服务的一种切实可行的选择。所谓“本地多点分布服务”是一种利用微波信号在27.5千兆赫到31千兆赫频带范围内以1千兆位每秒速度传输声音，视频和数据的无线技术。利用LMDS技术可节省铺设昂贵的光纤电缆的费用，比传统专用线可节约50％到75％的费用。

不过，还有一种无线技术却鲜为人知，它就是自由空间光通信（FSO）技术。作为一种新的“宽带”选择，在国外它已经开始得到日益广泛的应用。FSO网络主要有3种拓扑结构：点到点、点到多点（星形）和网状，也可以把它们组合起来

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