通信原理與通信技術(shù)（第五版）課件 第16章 接入網(wǎng)技術(shù)

1講授：張衛(wèi)鋼通信原理與通信技術(shù)2024.8TEXTBOOK選用教材23微信公眾號(hào)16接入網(wǎng)技術(shù)4問(wèn)題：高速公路不能建到家門口，人們需要一個(gè)連接家門與高速公路的“接入”路網(wǎng)。在通信網(wǎng)中也存在類似的概念，即在骨干網(wǎng)與用戶之間需要一個(gè)接入網(wǎng)。那么，什么是接入網(wǎng)？CONTENT目錄5接入網(wǎng)的接口技術(shù)接入網(wǎng)的分類接入網(wǎng)技術(shù)接入網(wǎng)的概念16.116.216.316.4結(jié)語(yǔ)15.56接入網(wǎng)的概念16.1

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，通常討論的都是廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)，但還有一類通信網(wǎng)絡(luò)雖然沒(méi)有明確列入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)家族，卻與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有著密切關(guān)系，這就是接入網(wǎng)。我們知道，廣域網(wǎng)尤其是互聯(lián)網(wǎng)主要利用現(xiàn)有的各種電信網(wǎng)作為內(nèi)核進(jìn)行信息交流和資源共享，而接入網(wǎng)是電信網(wǎng)的重要組成部分，也可看成是廣域網(wǎng)不可或缺的一部分，且涉及到基帶通信、調(diào)制通信、微波通信和光纖通信等技術(shù)，因此，學(xué)習(xí)通信知識(shí)不能遺漏接入網(wǎng)技術(shù)。

從設(shè)備構(gòu)成上看，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)主要由用戶終端設(shè)備、用戶線傳輸設(shè)備、交換設(shè)備及局間中繼傳輸設(shè)備等幾部分組成。按通信功能的不同，它又可以分為傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)三部分，如圖16-1所示。7接入網(wǎng)的概念16.1用戶環(huán)路：從電話端局交換機(jī)到用戶終端設(shè)備之間的連接線路，如圖16-2所示。

因?yàn)橛脩艚K端設(shè)備主要是電話機(jī)且電信網(wǎng)以傳送話音信號(hào)為主，所以，從用戶終端到交換設(shè)備之間的傳輸技術(shù)相對(duì)于局間的中繼傳輸技術(shù)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，用銅線即可滿足話音信號(hào)（300～3400Hz）的傳輸要求。因此，用戶環(huán)路的基本配置在大約一百年的時(shí)間里并沒(méi)有發(fā)生重大變化，各個(gè)線纜段均是不同規(guī)格的銅線電纜，其中，饋線電纜（主干電纜）一般為3～5km，配線電纜一般為數(shù)百米，引入線則只有數(shù)十米左右。接入網(wǎng)由傳統(tǒng)的用戶環(huán)路發(fā)展而來(lái)，是用戶環(huán)路的升級(jí)和通信網(wǎng)演變過(guò)程中的新概念。8接入網(wǎng)的概念16.1

用戶對(duì)業(yè)務(wù)的需求由單一的模擬話音業(yè)務(wù)逐步轉(zhuǎn)向包括數(shù)據(jù)、圖像和視頻在內(nèi)的多媒體綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因受傳輸損耗、帶寬和噪聲的影響，這種由銅線組成的簡(jiǎn)單用戶環(huán)路結(jié)構(gòu)已不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和用戶業(yè)務(wù)的需要，且用戶環(huán)路所采用的模擬窄帶傳輸手段也逐漸成為制約通信技術(shù)發(fā)展的瓶頸，所以，各種以接入綜合業(yè)務(wù)為目標(biāo)的新技術(shù)、新思路不斷涌現(xiàn)。而新技術(shù)的引入雖然增強(qiáng)了傳統(tǒng)用戶環(huán)路的功能，但也使之變得更加復(fù)雜。用戶環(huán)路漸漸失去了原來(lái)點(diǎn)到點(diǎn)的線路特征，開(kāi)始表現(xiàn)出交叉連接、復(fù)用、傳輸和管理等網(wǎng)絡(luò)新特點(diǎn)。9接入網(wǎng)的概念16.1

基于電信網(wǎng)的這種發(fā)展演變趨勢(shì)，英國(guó)電信BT于1975年提出了接入網(wǎng)AN的概念。20世紀(jì)80年代初，原CCITT提出V1～V4數(shù)字接口建議。80年代后期，ITU-T著手制訂標(biāo)準(zhǔn)化V5.x數(shù)字接口規(guī)范并對(duì)AN作出較為科學(xué)的界定。至此，AN技術(shù)才真正進(jìn)入了電信網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。AN是一種適用于各種業(yè)務(wù)的技術(shù)，其結(jié)構(gòu)、功能、接入類型和管理功能等在G.902建議中都有詳細(xì)闡述。圖16-3給出了國(guó)際上流行的一種電信網(wǎng)劃分形式。其中，用戶駐地網(wǎng)CPN指用戶終端到用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI之間所包含的機(jī)線設(shè)備，是屬于用戶自己的網(wǎng)絡(luò)，在規(guī)模、終端數(shù)量和業(yè)務(wù)需求方面差異很大，它可以大至公司、企業(yè)或大學(xué)校園，由局域網(wǎng)內(nèi)所有設(shè)備組成，也可以小至普通居民住宅，僅由一部話機(jī)和一對(duì)雙絞線組成；核心網(wǎng)具有交換網(wǎng)和傳輸網(wǎng)功能，或者說(shuō)具有長(zhǎng)途網(wǎng)和中繼網(wǎng)功能；接入網(wǎng)包含了核心網(wǎng)與用戶駐地網(wǎng)之間的所有設(shè)備和線路，主要實(shí)現(xiàn)交叉連接、復(fù)用和傳輸功能，一般不包括交換功能；TMN是電信管理網(wǎng)，Q3是電信管理網(wǎng)與電信網(wǎng)各部分相連的標(biāo)準(zhǔn)接口。10接入網(wǎng)的概念16.1

從以上描述中可以看出，接入網(wǎng)已經(jīng)從功能和概念上替代了傳統(tǒng)的用戶環(huán)路，成為電信網(wǎng)中的重要組成部分。至此，可以給接入網(wǎng)下一個(gè)定義：接入網(wǎng)：由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實(shí)體（線路設(shè)施和傳輸設(shè)備）組成的為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的通信系統(tǒng)，可經(jīng)Q3接口進(jìn)行配置和管理。11接入網(wǎng)的概念16.1

顯然，接入網(wǎng)是介于網(wǎng)絡(luò)側(cè)與用戶側(cè)之間的所有機(jī)、線設(shè)施的總和。換句話說(shuō)，接入網(wǎng)就是指本地交換機(jī)（或遠(yuǎn)端模塊局）和用戶終端設(shè)備之間所有設(shè)備和傳輸介質(zhì)構(gòu)成的通信系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)模型如圖16-4所示。

簡(jiǎn)言之，接入網(wǎng)就是負(fù)責(zé)連接本地電信用戶與本地電信端局的通信系統(tǒng)。12接入網(wǎng)的概念16.1

從圖16-3可以看出，接入網(wǎng)處于整個(gè)電信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)邊緣，用戶的各種業(yè)務(wù)通過(guò)接入網(wǎng)進(jìn)入核心網(wǎng)。因?yàn)樵陔娦啪W(wǎng)中的位置和功能不同，所以，接入網(wǎng)與核心網(wǎng)有著明顯差別。

接入網(wǎng)的主要特點(diǎn)如下：（1）具備復(fù)用、交叉連接和傳輸功能，一般不含交換功能，但提供開(kāi)放的V5標(biāo)準(zhǔn)接口，可與任何種類的交換設(shè)備連接。（2）接入業(yè)務(wù)種類多，業(yè)務(wù)量密度低。除接入交換業(yè)務(wù)外，還可接入數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)及租用業(yè)務(wù)等。但與核心網(wǎng)相比，其業(yè)務(wù)量密度低、線路占用率低、經(jīng)濟(jì)效益差。有數(shù)據(jù)顯示，核心網(wǎng)中繼電路的占用率通常達(dá)50%以上，而住宅用戶線路的占用率在1%以下。（3）網(wǎng)徑大小不一，成本與用戶有關(guān)。由于覆蓋的用戶位置不同，接入網(wǎng)的網(wǎng)徑大小不一。例如市區(qū)的住宅用戶可能只需1～2km長(zhǎng)的接入線，而偏遠(yuǎn)地區(qū)的用戶可能需要十幾公里的接入線，成本相差巨大。13接入網(wǎng)的概念16.1

（4）線路施工難度大，設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣。接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與用戶所處的實(shí)際地形有關(guān)。線路一般沿街道敷設(shè)，經(jīng)常需要在街道上挖掘管道，施工難度較大。另外接入網(wǎng)的設(shè)備通常放置于室外，要經(jīng)受惡劣環(huán)境考驗(yàn)甚至人為破壞。有研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，因電、光子元器件的性能會(huì)隨溫度的變化按指數(shù)規(guī)律變差，所以接入網(wǎng)設(shè)備的性能惡化速度比一般設(shè)備快10倍，這就對(duì)元器件的性能和極限工作溫度提出了很高要求。

（5）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣，組網(wǎng)能力強(qiáng)大。接入網(wǎng)具有總線型、環(huán)型、單星型、雙星型、鏈型、樹(shù)型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活多樣的組網(wǎng)配置。其中環(huán)型結(jié)構(gòu)可帶分支并具有自愈功能，優(yōu)點(diǎn)較為突出。14接入網(wǎng)的概念16.1

除了上述特點(diǎn)之外，由于接入網(wǎng)的特殊性，它還具備如下特征：（1）綜合性強(qiáng)。接入網(wǎng)是迄今為止包含技術(shù)種類最多的一種網(wǎng)絡(luò)。例如，傳送部分就綜合了SDH、PON、ATM、DLC、HFC和各種無(wú)線傳送技術(shù)。

（2）直接面向用戶。接入網(wǎng)是一種直接面向用戶的敏感性很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)。其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)生問(wèn)題時(shí)，用戶通常感覺(jué)不到，但接入網(wǎng)發(fā)生了問(wèn)題，用戶肯定會(huì)感覺(jué)到。（3）接入網(wǎng)是與其他業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)系最為密切的網(wǎng)絡(luò)，是本地電信網(wǎng)的一部分。（4）接入網(wǎng)是一個(gè)快速變化和發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)，一些可用于接入網(wǎng)的新技術(shù)將不斷出現(xiàn)，而且很難預(yù)料會(huì)出現(xiàn)什么樣的新技術(shù)（特別是寬帶方面的技術(shù)）。

總之，接入網(wǎng)是一種對(duì)容量、接入帶寬、覆蓋范圍、業(yè)務(wù)種類、元器件、電源、環(huán)境、成本、服務(wù)質(zhì)量等各方面要求都較高的通信系統(tǒng)，其最終目標(biāo)就是建立一種標(biāo)準(zhǔn)化的接口方式，以可監(jiān)控的形式為用戶提供話音、文本、圖像、有線電視等綜合業(yè)務(wù)服務(wù)。因此，接入網(wǎng)被稱為電信網(wǎng)的“最后一公里”。15接入網(wǎng)的接口技術(shù)16.216.2.1接入網(wǎng)的界定及功能模型從圖16-3中可見(jiàn)，接入網(wǎng)主要有用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口SNI和Q3管理接口三種接口。接入網(wǎng)依賴于它們將各類業(yè)務(wù)從不同用戶端接入電信網(wǎng)，不同配置用不同的接口類型，配置和管理通過(guò)Q3接口進(jìn)行。原則上對(duì)實(shí)現(xiàn)接入的UNI和SNI的類型和數(shù)目沒(méi)有限制。接入網(wǎng)不解釋（用戶）信令，具有業(yè)務(wù)獨(dú)立性和傳輸透明性的特點(diǎn)。為與其他交換和傳送技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，既能經(jīng)濟(jì)地將現(xiàn)有各種類型用戶業(yè)務(wù)綜合接入到業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，又能對(duì)未來(lái)接入類型提供靈活性，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU-T）提出了功能性接入網(wǎng)的框架建議（G.902），給出了圖16-5所示的接入網(wǎng)功能模型。16接入網(wǎng)的接口技術(shù)16.216.2.1接入網(wǎng)的界定及功能模型

可見(jiàn)，接入網(wǎng)是由SNI與UNI之間的一系列傳送實(shí)體（如線路設(shè)施、傳輸設(shè)施等）組成的為傳送電信業(yè)務(wù)而提供所需承載能力的通信系統(tǒng)，具有復(fù)用、交叉和傳輸功能，可靈活支持各種類型業(yè)務(wù)和多種傳輸介質(zhì)。17接入網(wǎng)的接口技術(shù)16.216.2.2

V5接口V5接口屬于SNI，是目前成熟的用戶信令和用戶接口。我國(guó)以ITU-T建議的G.964和G.965標(biāo)準(zhǔn)為主要依據(jù)，編制了《本地?cái)?shù)字交換機(jī)和接入網(wǎng)之間的V5.1接口技術(shù)規(guī)范》和《本地?cái)?shù)字交換機(jī)和接入網(wǎng)之間的V5.2接口技術(shù)規(guī)范》，定義了Ｖ5接口協(xié)議的三層結(jié)構(gòu)。第一層：包含電氣特性和物理特性的物理層（V5.1接口）。第二層：封裝功能子層（LAPV5-EF）和數(shù)據(jù)鏈路子層（LAPV5-DL）。第三層：面向消息的協(xié)議。定義了PSTN協(xié)議、控制協(xié)議、鏈路控制協(xié)議、BBC協(xié)議和保護(hù)協(xié)議（后三個(gè)協(xié)議僅用于V5.2接口）。V5接口以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)數(shù)字用戶的接入，能支持公用電話網(wǎng)、ISDN（窄帶）、幀中繼、分組交換、DDN等業(yè)務(wù)，可使交換機(jī)省去模擬用戶線接口（0.3～3.4kHz）。后續(xù)的V5.3接口支持SDH速率接入交換機(jī)，V5.B接口協(xié)議支持ATM，可統(tǒng)一寬帶交換機(jī)的接入標(biāo)準(zhǔn)。18接入網(wǎng)的接口技術(shù)16.2V5接口具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）V5接口是一個(gè)綜合化的數(shù)字用戶接口，符合通信網(wǎng)數(shù)字化、綜合化發(fā)展趨勢(shì)。

（2）V5接口是一個(gè)開(kāi)放的接口。有不少交換機(jī)和接入設(shè)備供應(yīng)商。

（3）利用V5接口，交換機(jī)可以連接各種接入設(shè)備。同一AN的多個(gè)V5接口既可連接一個(gè)交換機(jī)也可連接多個(gè)。同一用戶的不同UNI既可指配給一個(gè)V5接口也可指配給多個(gè)。它不僅組網(wǎng)方式靈活，還可促進(jìn)有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的融合及提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性。19接入網(wǎng)的分類16.3

接入網(wǎng)主要分為有線接入網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)。有線接入網(wǎng)包括銅線接入網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)和混合光纖／同軸電纜接入網(wǎng)；無(wú)線接入網(wǎng)包括固定無(wú)線接入網(wǎng)和移動(dòng)接入網(wǎng)。各種接入網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)各有千秋，見(jiàn)表16-1。

有線接入途徑主要有三條：一是在原有銅線的基礎(chǔ)上通過(guò)采用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)提高雙絞銅線對(duì)的傳輸容量，從而實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的接入；二是以光纖為主，實(shí)現(xiàn)光纖到路邊、光纖到大樓和光纖到家庭等多種形式的接入；三是在原有有線電視（CATV）的基礎(chǔ)上，以光纖為主干傳輸，經(jīng)同軸電纜分配給用戶的光纖／同軸混合接入。

無(wú)線接入主要采取固定接入和移動(dòng)接入兩種形式，涉及微波一點(diǎn)多址、蜂窩和衛(wèi)星等多種技術(shù)。另外，有線與無(wú)線相結(jié)合的綜合接入方式也在研究中。20接入網(wǎng)的分類16.3表16-1接入網(wǎng)分類表接入網(wǎng)有線接入網(wǎng)銅線接入網(wǎng)數(shù)字線對(duì)增容(DPG)高比特率數(shù)字用戶線(HDSL)非對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL)甚高速率數(shù)字用戶線(VDSL)光纖接入網(wǎng)光纖到路邊(FITC)光纖到大樓(FFIB)光纖到家(F1TH)混合光纖同軸電纜接入網(wǎng)無(wú)線接入網(wǎng)固定無(wú)線接入網(wǎng)微波一點(diǎn)多址(DRMA)固定蜂窩、固定無(wú)繩直播衛(wèi)星(DBS)多點(diǎn)多路分配業(yè)務(wù)(MMDS)本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)甚小型天線地球站(VSAT)移動(dòng)接入網(wǎng)蜂窩移動(dòng)通信無(wú)繩通信衛(wèi)星移動(dòng)通信無(wú)線尋呼集群調(diào)度綜合接入網(wǎng)FTTC+HFC有線+無(wú)線21接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)1987年，美國(guó)貝爾通信研究中心首先提出xDSL概念（x指該位好像一個(gè)變量，具有不同取值，比如A、H等）。1989年，該中心進(jìn)一步提出了非對(duì)稱高速用戶環(huán)路ADSL技術(shù)概念。AT&T公司首先開(kāi)發(fā)了無(wú)載波調(diào)幅調(diào)相的ADSL產(chǎn)品。1993年3月美國(guó)交換載波協(xié)會(huì)ECSIE的T1/E1-4工作組推薦離散多音頻調(diào)制DMT作為ADSL的優(yōu)選線路信號(hào)編碼技術(shù)。數(shù)字用戶線技術(shù)DSL：利用電話網(wǎng)銅線實(shí)現(xiàn)寬帶傳輸?shù)募夹g(shù)。

而xDSL代表這種傳輸技術(shù)家族，成員包括高比特率數(shù)字線HDSL、甚高速數(shù)字用戶線VDSL、非對(duì)稱數(shù)字用戶線ADSL、速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線RADSL等。它們的差別主要體現(xiàn)在信號(hào)傳輸速率、傳輸距離、上行速率和下行速率對(duì)稱性等方面，如表16-2所示。22

相比其他接入方式，DSL技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有三：第一，充分利用現(xiàn)有的龐大雙絞線銅纜網(wǎng)，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有電信接入系統(tǒng)進(jìn)行改造就可以方便地開(kāi)通寬帶業(yè)務(wù)；第二，DSL已經(jīng)有一些標(biāo)準(zhǔn)被眾多廠商支持和使用；第三，新的衍生技術(shù)大大降低了DSL的推廣成本。接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)表16-2xDSL技術(shù)比較技術(shù)方式ADSLHDSLSDSLVDSLRADSL下行速率1.5~8Mbps1.5~2Mbps768kbps13~52Mbps1.5~7Mbps上行速率640kbps~1.0Mbps1.5~2Mbps768kbps1.5~2.3Mbps16~640kbps傳輸距離3.6km3～5km3km0.3~1.5km3.6lkm231．非對(duì)稱數(shù)字用戶線ADSL（AsymmetricalDSL）接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)從表16-2中可知，ADSL在xDSL家族中性能較好，發(fā)展很快，是互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)的熱點(diǎn)技術(shù)之一，在我國(guó)獲得廣泛應(yīng)用，接線圖如圖16-6（a）所示。其最大優(yōu)點(diǎn)就是不需太多改造就可為用戶提供高速的多媒體信息服務(wù)且不影響正常的電話通信或話帶內(nèi)的Modem上網(wǎng)通信，方便可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。ADSL是在無(wú)中繼的用戶環(huán)路網(wǎng)上利用電話線路提供高速數(shù)據(jù)通信的接入技術(shù)?！胺菍?duì)稱”是指雙向非平均傳輸高速信號(hào)，即上、下行信息傳輸速率不一樣。ADSL將雙絞線頻譜分成電話信道、上行、下行數(shù)字信道3部分（見(jiàn)圖16-6（b））。采用FDM和DMT傳送電話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；利用無(wú)源濾波器將普通電話業(yè)務(wù)信道（模擬信道）與數(shù)字信道分開(kāi)；數(shù)字信道分為一個(gè)640kbps～1Mbps的中速上行數(shù)據(jù)通道（占據(jù)10～50kHz的頻帶，主要用于傳送控制信息，如VOD中的節(jié)目選擇、快進(jìn)和快退等）和一個(gè)速率為1.5～9Mbps的高速下行數(shù)據(jù)通道（占據(jù)50kHz以上的頻帶）。24接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)ADSL通過(guò)相位調(diào)制CAP、正交幅度調(diào)制QAM和離散多頻DMT三種先進(jìn)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，在26kHz以上的高頻段可實(shí)現(xiàn)較高速率的信息傳輸。但因DMT在6Mbps及以上高速率傳輸時(shí)性能較QAM好，且美國(guó)的ADSL國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)T1.413也推薦使用DMT技術(shù)，故DMT被ANSI標(biāo)準(zhǔn)化小組T1E1-4定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。25接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)ADSL高速數(shù)據(jù)不占用電話交換機(jī)的任何資源，因此，增加用戶不會(huì)對(duì)傳統(tǒng)交換機(jī)造成額外負(fù)擔(dān)，不需要改造現(xiàn)有用戶的銅線環(huán)路，有效地提供了Internet接入和局域網(wǎng)接入。每個(gè)6Mbps帶寬的ADSL信道可傳送2～3套MPEG-II或4套MPEG-I數(shù)字圖像信號(hào)，可滿足人們的Web瀏覽、IP電話、遠(yuǎn)程教育、家庭辦公、可視電話、普通電話和視頻點(diǎn)播VOD等通信需求，解決了散居用戶的寬帶業(yè)務(wù)問(wèn)題。ADSL接入網(wǎng)可采用現(xiàn)有的雙絞線從中心局連到用戶端，也可經(jīng)光纜到路邊再采用ADSL設(shè)備經(jīng)電纜連接到用戶，且根據(jù)數(shù)據(jù)格式的不同，可分為基于分組和基于ATM兩種形式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖16-7?；诜纸M形式的接入節(jié)點(diǎn)（AccessNode）連接IP路由器；基于ATM形式的接入節(jié)點(diǎn)連接ATM主干網(wǎng)交換機(jī)，這種傳輸方式被稱為“ATMoverADSL”。26接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)

局端的接入節(jié)點(diǎn)又稱為DSLAM（digitalsubscriberlineaccessmultiplexer），它可完成上行的復(fù)用/集中功能，將來(lái)自多個(gè)用戶的信號(hào)復(fù)用為一個(gè)更高速的數(shù)據(jù)流送到主干網(wǎng)；同時(shí)，可完成下行的解復(fù)用/尋路功能，將來(lái)自主干網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)流解復(fù)用并送到正確的用戶端。ADSL局端和用戶端設(shè)備分別被稱為ATU-C和ATU-R。ATU-R與計(jì)算機(jī)的連接分內(nèi)置式和外置式。一個(gè)ATU-R可只連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可接在以太網(wǎng)上為多臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)。27接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)2.高比特率數(shù)字用戶線HDSLHDSL是在兩對(duì)或多對(duì)銅線上實(shí)現(xiàn)E1速率（2.048Mbps）的全雙工通信技術(shù)，主要采用自適應(yīng)均衡、2B1Q或CAP傳輸碼型和回波抵消等技術(shù)提高傳輸速率和延長(zhǎng)通信距離，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)3～5km，且對(duì)線對(duì)的要求沒(méi)有傳統(tǒng)傳輸技術(shù)嚴(yán)格。因此，安裝方便、快捷，一般不用中繼器，廣泛用于無(wú)線尋呼中繼、DDN、ISDN、基站接入、幀中繼、移動(dòng)通信基站中繼和局域網(wǎng)互聯(lián)業(yè)務(wù)，其結(jié)構(gòu)如圖16-8所示。28接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)3.甚高速數(shù)字用戶線VDSLVDSL以ADSL為基礎(chǔ)，靠縮短雙絞銅線長(zhǎng)度可實(shí)現(xiàn)比ADSL更高的傳輸速率，最大下行速率為51～55Mbps，傳輸距離不超過(guò)300m，當(dāng)傳輸速率在13Mbps以下時(shí)，傳輸距離可達(dá)到1.5km；上行速率則為1.6Mbps以上。VDSL一般采用CAP、DMT和DNMT三種編碼方式。

與ADSL相比，VDSL傳輸帶寬更大。因距離縮短，故碼間干擾小，處理技術(shù)簡(jiǎn)單，成本低。與光纖到路邊FTTC相結(jié)合，可以作為PON的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)寬帶綜合接入。4．單線路數(shù)字用戶線SDSLSDSL是對(duì)稱的DSL技術(shù)，與HDSL的區(qū)別在于只使用一對(duì)銅線。SDSL可以支持各種要求上、下行通信速率相同的應(yīng)用。該技術(shù)在雙線電路中運(yùn)行良好。29接入網(wǎng)技術(shù)16.416.4.1銅線接入網(wǎng)5．速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線RADSLRADSL提供的速率范圍與ADSL基本相同，也是一種提供高速下行、低速上行并且保留原語(yǔ)音服務(wù)的數(shù)字用戶線。與ADSL的區(qū)別在于：RADSL的速率可以根據(jù)傳輸距離動(dòng)態(tài)自適應(yīng)，當(dāng)距離增大時(shí)，速率降低，提高了傳輸服務(wù)的靈活性。3016.4.2混合光纖同軸電纜接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4

混合光纖同軸電纜接入網(wǎng)HFC的概念最初由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出，其思路是采用AM調(diào)制的光纖鏈路代替CATV中的電纜干線及放大器。HFC接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖16-9所示。

視頻信號(hào)從CATV前端通過(guò)星形光纖網(wǎng)通向每一個(gè)光節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)處將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)镃ATV的射頻RF信號(hào)，通過(guò)總線型同軸電纜網(wǎng)送給用戶。主機(jī)數(shù)字終端HDT在PSTN與用戶接入網(wǎng)之間提供接口。通常每一個(gè)光節(jié)點(diǎn)為500個(gè)用戶服務(wù)。

因?yàn)镠FC建立在有線電視網(wǎng)CATV的基礎(chǔ)上，所以，它以模擬傳輸方式為主，綜合接入多種業(yè)務(wù)信息。HFC的主干系統(tǒng)使用光纖，采取頻分復(fù)用方式傳輸多種信息。配線部分使用樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同軸電纜系統(tǒng)傳輸和分配用戶信息。傳輸數(shù)字語(yǔ)音和數(shù)字圖像信息時(shí)，必須經(jīng)過(guò)寬帶調(diào)制器（如64QAM）將數(shù)字信號(hào)調(diào)制到模擬信道中傳輸。3116.4.2混合光纖同軸電纜接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4

基于頻分復(fù)用技術(shù)，HFC在傳輸信道中專門劃出兩部分用于話音和數(shù)據(jù)通信，其中5～30MHz為上行通道，信號(hào)由用戶傳送至中心局；700～750MHz為下行通道，信號(hào)由中心局傳送至各用戶。5~30MHz通常稱為HFC的反向通道，這是區(qū)別于原有CATV網(wǎng)的一個(gè)重要標(biāo)志，也是HFC實(shí)現(xiàn)交互式業(yè)務(wù)的關(guān)鍵所在。HFC同軸電纜部分是一點(diǎn)到多點(diǎn)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)一般為500～1500。3216.4.3無(wú)線接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4無(wú)線接入技術(shù)：在終端用戶與交換局端之間的接入網(wǎng)全部或部分采用無(wú)線傳輸

方式為用戶提供固定或移動(dòng)接入服務(wù)的技術(shù)。

它以特有的無(wú)須敷設(shè)線路、建設(shè)速度快、初期投資小、受環(huán)境制約不大、安裝靈活、維護(hù)方便等特點(diǎn)而成為接入網(wǎng)領(lǐng)域的主力軍。1．無(wú)線本地環(huán)路WLL

無(wú)線本地環(huán)路又稱為固定無(wú)線接入，實(shí)現(xiàn)固定用戶以無(wú)線方式接入到固定電話網(wǎng)交換機(jī)的功能。其網(wǎng)絡(luò)側(cè)有標(biāo)準(zhǔn)的有線接入2線模擬接口或2Mbps的數(shù)字接口，可直接與公用電話網(wǎng)的本地交換機(jī)連接；用戶側(cè)與電話機(jī)相連，可代替有線接入系統(tǒng)，提供同等質(zhì)量的電話業(yè)務(wù)。固定無(wú)線接入系統(tǒng)可分為微波一點(diǎn)多址系統(tǒng)、衛(wèi)星直播系統(tǒng)、本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)和多點(diǎn)多路分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)等。3316.4.3無(wú)線接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4WLL為用戶提供與有線接入網(wǎng)相同的業(yè)務(wù)種類和更廣闊的服務(wù)范圍，包括DECT、PHS、WCDMA、FDMA、SCDMA等技術(shù)。其中WCDMA是熱點(diǎn)，可在寬頻帶內(nèi)優(yōu)化高速分組數(shù)據(jù)傳輸，滿足無(wú)線Internet接入的高速率要求。WLL因部署靈活、建網(wǎng)速度快、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)配置簡(jiǎn)單而頗受青睞。

圖16-10給出無(wú)線接入方式的一般情況。來(lái)自本地交換網(wǎng)V接口的信號(hào)通過(guò)無(wú)線分配單元RDU后饋送到無(wú)線基站控制器RBC，由此再饋送給無(wú)線基站RBS，通過(guò)無(wú)線基站中的天線發(fā)送給各個(gè)用戶（手機(jī)、模擬電話機(jī)、ISDN和有寬帶業(yè)務(wù)要求的用戶）。2．本地多路分配業(yè)務(wù)接入LMDSLMDS系統(tǒng)是利用地面轉(zhuǎn)接站而不是衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。它由帶扇形天線的收發(fā)信機(jī)組成，采用蜂窩單元，工作在微波28GHz頻段，典型蜂窩半徑為4～10km，以1.3GHz左右的帶寬向用戶提供VOD、廣播、會(huì)議電視、視頻等寬帶業(yè)務(wù)。LMDS的主要不足是易受其他小區(qū)同信道干擾、覆蓋面積有限、開(kāi)發(fā)成本高、技術(shù)難度大。3416.4.3無(wú)線接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.43516.4.3無(wú)線接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4DBS技術(shù)利用同步通信衛(wèi)星將廣播數(shù)據(jù)高速送到用戶接收天線。其特點(diǎn)是通信距離遠(yuǎn)、費(fèi)用與距離無(wú)關(guān)、覆蓋面積大且無(wú)地理?xiàng)l件限制、頻帶寬容量大、適用多業(yè)務(wù)傳輸、可為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠(yuǎn)距離的漫游和機(jī)動(dòng)靈活的移動(dòng)通信服務(wù)。在DBS系統(tǒng)中，大量數(shù)據(jù)經(jīng)頻分復(fù)用或時(shí)分復(fù)用后，通過(guò)衛(wèi)星主站的高速上行通道和衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行廣播，用戶通過(guò)直徑為18英寸或21英寸的天線和Modem接收數(shù)據(jù)。DBS系統(tǒng)的下行速率為400kbps，而實(shí)際的DBS廣播速率可達(dá)12Mbps。除上述3種之外，無(wú)線接入技術(shù)還有多點(diǎn)多路分配業(yè)務(wù)系統(tǒng)MMDS、甚小口徑衛(wèi)星終端VSAT、綜合光纖無(wú)線混合系統(tǒng)HFW及可覆蓋全球的PCS個(gè)人通信系統(tǒng)等多種。無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)主要用于敷設(shè)有線本地環(huán)路工程量大、造價(jià)高、用戶密度低的廣大農(nóng)村地區(qū)和新建礦山、油田、水庫(kù)等施工階段的地區(qū)。3．?dāng)?shù)字直播衛(wèi)星接入DBS3616.4.4光接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4

光纖傳輸系統(tǒng)具有傳輸信息容量大、傳輸損耗小、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是寬帶業(yè)務(wù)最佳的通信方式。截止到2018年上半年，我國(guó)通信行業(yè)寬帶接入網(wǎng)光纜占比達(dá)到65.4%，“光進(jìn)銅退”已成為業(yè)內(nèi)共識(shí)，整個(gè)國(guó)家都在向著“光網(wǎng)城市”快速前進(jìn)。光纖接入網(wǎng)OAN：利用光纖接入業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。ITU-T的G.982標(biāo)準(zhǔn)提出的一個(gè)業(yè)務(wù)與應(yīng)用無(wú)關(guān)的光接入網(wǎng)功能配置如圖16-11所示。

圖中，從網(wǎng)絡(luò)接口（V接口）到單個(gè)用戶接口（T接口）之間的傳輸單元總和稱為接入鏈路。通常，其用戶側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)是不一樣（非對(duì)稱性）。

顯然，光接入網(wǎng)可看作是一種以光纜為具體實(shí)現(xiàn)手段的接入鏈路，或共享同樣網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口且由光接入傳輸系統(tǒng)支持的一系列接入鏈路，包括一個(gè)光線路終端OLT、一個(gè)以上的光配線網(wǎng)ODN、一個(gè)以上的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU以及適配設(shè)施AF等。3716.4.4光接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4OLT的作用是為光接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與本地交換機(jī)之間的接口，并經(jīng)一個(gè)或多個(gè)ODN與用戶側(cè)的ONU通信。OLT與ONU為主從通信關(guān)系。ODN在OLT與ONU之間提供光傳輸服務(wù)，主要實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的功率分配。ONU為光接入網(wǎng)提供直接的或遠(yuǎn)端的用戶側(cè)接口，處于ODN的用戶側(cè)，其網(wǎng)絡(luò)側(cè)是光接口，用戶側(cè)是電接口，有光-電轉(zhuǎn)換、電-光轉(zhuǎn)換功能和對(duì)語(yǔ)音處理的數(shù)-模轉(zhuǎn)換、模-數(shù)轉(zhuǎn)換、復(fù)用、信令處理、維護(hù)管理等功能。AF為ONU和用戶提供適配功能，物理上可獨(dú)立，也可以包含在ONU內(nèi)。3816.4.4光接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4

綜上所述，光纖接入技術(shù)就是一種在接入網(wǎng)中全部或部分采用光纖介質(zhì)的光纖用戶環(huán)路，通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)終端OLT連接到各光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，實(shí)現(xiàn)用戶高性能寬帶接入方案。OAN處在本地交換局與用戶之間，可傳輸寬帶雙向交互式通信業(yè)務(wù)并兼容窄帶通信業(yè)務(wù)。

光纖到路邊FTTC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖16-12所示。從端局光纜線路終端OLT接出的光纖經(jīng)過(guò)各種線路設(shè)備（光耦合器、光分支器）后，到達(dá)用戶群的路邊設(shè)備上的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換后，由銅線或同軸電纜分別把電話、數(shù)據(jù)等窄帶信號(hào)或?qū)拵D像信號(hào)接至用戶。3916.4.4光接入網(wǎng)接入網(wǎng)技術(shù)16.4OAN依ONU設(shè)置的位置（反映光纖深入用戶群的程度）不同，將應(yīng)用類型分為光纖到路邊FTTC、光纖到小區(qū)FTTZ、光纖到辦公樓FTTB、光纖到戶FTTH、光纖到辦公室FTTO、光纖到遠(yuǎn)端模塊FTTR等。FTTC是用光纖代替主干銅線電纜（包括部分配線電纜），將ONU放置在靠近用戶的路旁，用戶可以用雙絞線或同軸電纜與路邊的光纖網(wǎng)絡(luò)單元連接。這種光纖和銅纜的混合結(jié)構(gòu)方式成本較低，適合應(yīng)用于居住密度較高的地方。4016.4.4光接入網(wǎng)接