浅析宽带接入网技术的发展

第３７卷第５期・学术　ＶｏＩ．３７　Ｎｏ　５　湖南农机　

ＨＵＮＡＮ　ＡＧＲＩｃＵＬ１＿ｕＲＡＬ　ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ　２０１０年９月　

Ｓｅｐ　２０１０　

浅析宽带接入网技术的发展　

蓝李丹　（武汉大学东湖分校计算机学院，湖北武汉４３０２１２）　

摘要：作为通信网络中最接近用户侧的宽带接入网成为制约通信网发展的瓶颈。因此，建立全数字化、高速化和　宽带化的综合性接入网成为必然趋势。有线宽带接入网技术主要包括铜线接入技术、光纤接入技术和混合光纤同轴接　入技术。宽带无线接入技术将与宽带光接入及其他接入技术融合成为下一代宽带接入网的主要技术。由于宽带无线接　入网需要密布于用户临近的光纤网来支撑，因此ＦＴＴＨ＋￣Ｌ线接入技术是未来发展的趋势。　关键词：宽带接入网；ｘＤＳＬ；ＨＦＣ；光纤；无线　中图分类号：ＴＰ３９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—８３２０（２０１０）０５—００６７—０２　

Ｔｈｅ　ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ａｃｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｈａｌｌｏｗ　ＬＡＮ　Ｌ　—ｄ倪ｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅａｓｔｌａｋｅ　Ｃａｍｐｕｓ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ　４３０２１２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ａｃｃｅ　ＳＳ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｂｅｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ　ｏｆ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ　ｄｉｇｉｔａｌ，ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ａｃｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ａ　ｎｅｅｅｓｓａｒｙ　ｔｅｎｄｅｎｃｙ．Ｃａｂｌｅ　ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ａｃｃｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｗｉｒｅ　ａｃｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ＨＦＣ（ｈｙｂｒｉｄ　ａｃｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ａｃｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ａｃｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｌｉｇｈｔ　ａｓ　ｎｅｘｔ－ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ａｃｃｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ａｃｃｅｓｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｉｂｅｒ　ｉｎ　ｕｓｅｒ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｎｅａｒ　ｎｅｔ．Ｆ１ＴｒＨ＋ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉＳ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｔｒｅｎｄ　ｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ａｃｃｅｓｓ；ＸＤＳＬ；ＨＦＣ；ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ；ｗｉｒｅｌｅｓｓ　

随着现代通信网技术的发展，人们对宽带业务的需求急　剧增加，多种多样的宽弗接入网技术不断涌现和成熟，作为通　信网络中最接近用户侧的宽带接入网成为制约通信网发展的　瓶颈。因此，建立全数字化、高速化和宽带化的综合性接入网　成为必然趋势。　为了提高用户的上网速率，近年来已经有多种宽带接入　技术开始进入用户的家庭。世界各地也相继开发了基于铜缆　的传统接入网技术、基于光纤同轴混合接入网技术、基于光纤　接入网技术和基于无线接入网技术等。　１接入网的概念　从整个电信网的角度讲，可以将全网划分为公用网和用　户驻地网（ＣＰＮ）两大块，其中ＣＰＮ属用户所有，因而，通常意　义的电信网指的是公用电信网部分。公用电信网又可以划分　为长途网、中继网和接入网３部分。长途网和中继网合并称为　核心网。相对于核心网，接入网介于本地交换机和用户之间，　主要完成使用户接入到核心网的任务。　因此，根据国际电联标准部（ＩＴＵ—Ｔ）的定义，接入网（ＡＮ：　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）是由业务节点接口（ＳＮＩ：Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｎｏｄｅ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）和用户网络接口（ＵＮＩ：ＵｓｅｒＮｅｔｗｏｒｋＩｎｔｅｒｆａｃｅ）之间的　一系列传送实体（例如线路设备和传输设施）组成，为供给电　信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，可经由Ｑ３接口　收稿日期：２０１０—０８—２８　作者简介：蓝李丹（１９８１一），女。　配置和管理。接入速率在２　Ｍｂｐｓ及以上的为宽带接入网，它　是一种全数字、宽带、具有综合业务能力的高速通信网络。　

２有线宽带接入网技术　有线宽带接入网技术主要包括铜线接入技术、光纤接入　技术和混合光纤同轴接入技术。这些技术基于的硬件环境不　同，各自的性能特点也有较大差异，下面逐一进行分析。　２．１铜线宽带接入技术　・　铜线宽带接入技术也就是ｘＤＳＬ技术，是一系列用户数字　线（ＤＳＬ）技术的总称。ＤＳＬ技术在传统的电话网络（ＰＯＴＳ）的　用户环路上支持对称和非对称两种传输模式，解决了经常发　生在网络服务供应商和最终用户间的“最后一公里”的传输瓶　颈问题。由于电话用户环路已经被大量铺设，因此充分利用原　有的铜缆接入资源来开发新的宽带业务成为运营商成本最小　最现实的宽带接入网解决方案。ＤＳＬ技术就是一种充分利用　铜线的比较成熟的宽带接入技术。ｘＤＳＬ技术主要包括ＡＤＳＬ　（非对称数字用户线）、ＨＤＳＬ（高比特率的数字用户线）、ＳＤＳＬ　（对称数字用户线）和ＶＤＳＬ（甚高比特率的数字用户线）。　ＡＤＳＬ（非对称数字用户线）以现有普通电话线为传输介　质，能够在普通电话线，即铜双绞线上提供远高于ＩＳＤＮ速率　的高达１—８　Ｍｂｐｓ的高速下行速率和高达５１２　Ｋｂｐｓ一１　Ｍｂｐｓ　的上行速率，同时传输距离可以达到３～５　ｋｍ。只要在线路两　端加装ＡＤＳＬ设备即可使用ＡＤＳＬ提供的高宽带服务。通过　一条电话线，便可以比普通Ｍｏｄｅｍ快１００倍的速度浏览因特　湖南农机　２０１０年９月　网，可以享受到网上视频会议、视频点播等，同时还可以与普　通电话共用一条电话线上网，使上网与接听、拨打电话互不影　响。其主要缺点是对电话线路的质量非常敏感，信号在从服务　商所在地发送到用户家庭的过程中会迅速地衰减，并且到５　ｋｍ左右信号就会微弱到无法保证可靠的连接的程度。　ＡＤＳＬ特别适合传输多媒体信息业务，其带宽较大。连接　简单、投资较小，因此发展很快，但从技术角度看，ＡＤＳＬ对宽　带业务来说只能作为一种过渡性方法。　ＨＤＳＬ（高比特率的数字用户线）是一种对称的ＤＳＬ技术，　可利用现有电话线铜缆用户线中的两对或三对双绞线来提供　全双工的１。５４４　Ｍｂｐｓ（Ｔ１）或２　０４８　Ｍｂｐｓ（Ｅ１）数字连接能力，　传输距离可达３—５　ｋｍ。主要用于替代传统的Ｔ１／Ｅ１，解决分　散用户接入技术，可传送多路语音、视频和数据。　ＨＤＳＬ的优点是充分利用现有电缆实现扩容，并可以解决　少量用户传输３８４　Ｋｂｐｓ和２　０４８　Ｋｂｐｓ宽带信号的要求。其缺　点在于实施成本较高，不便于对普通用户的大规模推广应用，　市场局限于企业等高端用户上。　ＳＤＳＬ（对称数字用户线）是一种使用一对双绞线对在上、　下行方向实现Ｅｌ／Ｔ１传输速率的技术，是ＨＤＳＬ的一个分支。　它采用２ＢＩＱ线路编码，上行与下行速率相同，传输速率由几　百ｋｂｖｓ到２Ｍｂｐｓ，传输距离可达３　ｋｍ左右。　ＶＤＳＬ（甚高比特率的数字用户线）是ｘＤＳＬ技术中速率最　快者，在一对铜质双绞电话线上，上行速率为１．５～２　Ｍｂｐｓ，下　行速率高达１３～５６　Ｍｂｐｓ。可同时传送多种宽带业务，如高清　晰度电视、清晰度图像通信以及可视化计算等。但ＶＤＳＬ技术　的传输距离较短，一般只在几百米以内；并且设备复杂，成本　较高。　２．２光纤同轴混合（ＨＦＣ）接入技术　ＨＦＣ技术是在目前覆盖面很广的有线电视同轴电缆的基　础上而开发的一种居民宽带接入技术，它在一个５００户左右　的光节点覆盖区可以提供６０路模拟广播电视和每户至少２　路电话、速率至少高达１０　Ｍｂｐｓ的数据业务。　ＨＦＣ网将原ＣＡＴＶ网中的同轴电缆主干部分改换为光　纤，并使用模拟光纤技术。模拟光纤从头端连接到光纤结点　（ｆｉｂｅｒ　ｎｏｄｅ），在光纤结点光信号被转换为电信号。在光纤结Ｊ电以　下就是同轴电缆。一个光纤结点可连接１－６根同轴电缆。采用　这种网络结构后，从头端到用户家庭所需的放大器数目也就只　有４～５个。这就大大提高了网络的可靠性和电视信号的质量。　２．３光纤接入技术　光纤接入技术是用光纤作为主要的传输介质来取代传统　

的铜线电缆，利用光网络单元提供用户侧接口。光纤传输频带　宽、容量大、损耗低、受干扰影响小，根据光纤向用户端延伸的　位置，光纤接入网可分为光纤到户（兀ＴＨ）、光纤到大楼　（ＦＴｒＢ）、光纤到路边（ｒｒｒｃ）等等。　兀ｒｒＨ可能是居民接入网最后的解决办法，但是由于光器　件成本较高，目前将光纤铺设到每个家庭还无法普及。当一栋　大楼有较多用户需要使用宽带业务时，可采用兀ＴＩ１Ｂ技术，即　光纤到大楼后就转换为电信号，然后用电缆或双绞线分配到　各用户。ＦＦＴＢ方案可支持大中型企业、商业或大公司高速率　的宽带业务需求。但现在比较流行的是ｒｒｒｃ方案，传输速率　为１５５　Ｍｂｐｓ，从路边到各个用户可使用星型结构的双绞线作　为传输介质，这可以根据具体的条件分批分阶段地实现最后　的光纤到家的最后日标。　

３无线接入网技术　无线接入技术就是利用无线技术作为传输介质向用户提　供宽带接人服务。其传输带宽可达５４　Ｍｂｐｓ，覆盖范围达１００　ｍ　以上。无线接入方式很多，有微波传输技术（包括一点多址微　波）、卫星通信技术、蜂窝移动通信技术（包括ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ　和ＣＤＭＡ）、ＣＴ２、ＤＥＣＴ、ＰＨＳ、集群通信技术、无线局域网等。　无线接入网的优点是组网安装灵活，维护简单，用户较密　时成本低，可以作为电信公司有线接入的重要补充。　

４下一代宽带接入网技术　接入网“光进铜退”的趋势已经得到包括运营商在内的业　界的广泛认可，宽带光接人技术由于具备高带宽传送能力，　ＱｏＳ保证，支持多业务接入和快速部署，降低网络建设和运维　成本等优势，将成为下一代接入网主要采用的技术之一。同　时，随着无线移动通信技术的迅速发展，将宽带技术和无线移　动通信技术结合而诞生的宽带无线接人技术日益受到人们的　重视。宽带无线接人技术将与宽带光接入及其他接入技术融　合成为下一代宽带接入网的主要技术。由于宽带无线接入网　需要密布于用户临近的光纤网来支撑，因此兀ＴＨ＋无线接入　技术是未来发展的趋势。　参　考　文　献　［１］侯丰奎等．宽带接入网及接八方式的选择［Ｊ］．水利规划与设计，　２００７，（３）．　［２］李成奎．宽带接入网浅析与建议［Ｊ］．信息通信，２００８，（１）．　［３］符丽姹．下一代光接入网关键技术［Ｊ］＿科技创新导报，２００８，（２）．　［４］刘永华．局域网组建、管理与维护［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０ｏ６．