3.1.5　接入网技术

国际电联标准部根据电信网络的发展演变趋势，提出了接入网的定义，接入网是指网络用户与局交换系统间的复用和传输系统。

1．接入网的功能结构

接入网由业务节点接口（SNI）、用户网络接口（UNI）、管理接口（Q3）以及线路设施和传输设施组成。UNI位于接入网的用户侧，支持多种业务接入。SNI接口位于接入网的网络侧，对不同的用户业务提供相对应的业务节点接口，使其能与业务节点相连。接入网通过Q3接口与TMN相连来实现TMN对接入网的管理与协调，从而提供用户所需的接入类型及承载能力。

接入网的功能结构如图3-4所示。

图3-4　接入网的功能结构

随着通信网的数字化，光纤和数字用户传输系统大量引入，这些都要求本地交换机提供数字用户接入的能力。目前ITU已经定义的V1到V4接口都不够标准化，其中V1、V3和V4仅用于ISDN，V2接口虽然可以连接本地或远端的数字通信业务，但在具体的使用中其通路类型、通路分配方式和信令规范也难以达到标准化程度，影响了应用的经济性。V5接口正是为了适应接入网（AN）范围内多种传输媒介、多种接入业务配置而提出的。V5作为一种标准化的、完全开放的接口，用于交换设备和接入网设备之间的配合，属于业务节点接口的一种。

2．接入网的特点

由于在电信网中的位置和功能的不同，接入网与核心网有着非常明确的区别。接入网的特点主要表现在以下几个方面。

（1）业务量密度低

核心网是高度互联的网络，可以应付很大的业务量需求，统计结果显示一般核心网中继电路的占用率都在50%以上。而接入网的业务量密度则低很多，比如一般住宅用户接入链路的业务量密度都极低，占用率在1%以下。这结果导致网络这一部分的经济效益较差，投资回收周期很长。

（2）业务量密度低

接入网的业务量分布为典型的集中型，业务量一般都是由靠近用户端的节点“集中”到位于端局的节点。端局为主节点，用户端为从节点，业务都是在“主—从”之间进行传送的。适于采用集中控制。

（3）成本和用户有关

核心网由成千上万的用户使用、占用率高，每用户分担的成本较低；而接入网由个别或少数用户专用、占用率低，成本直接由各用户自己承担。这就要求接入网总成本（包括投资成本和运维成本）必须低廉。

由于接入网要覆盖各种类型的用户，不同类型用户的要求不同、建设条件不同，导致成本差异极大。如偏远地区用户成本可能要比市区用户成本高出10倍以上。

（4）运行环境恶劣，维护量大

核心网所用的设备一般装在环境可控的机房内，保持在一定的温度和湿度下。而接入网设备则一般要求安装在室外，工作环境恶劣。这对器件、设备都提出了更高要求。接入网涉及众多用户、规模巨大，加上运行环境恶劣、故障率相对较高，整个接入网的运行管理维护工作量十分庞大。

（5）覆盖半径较小，一般10km以内

一般接入网的覆盖半径比较小。据统计，在我国10km能覆盖95%以上的用户。

3．xDSL技术

xDSL技术就是用数字技术对现有的模拟用户线进行改造，使它能够承担宽带业务。虽然标准模拟电话信号的频带被限制在300～3400kHz的范围内，但用户线本身实际通过的信号频率仍然超过1MHz，因此xDSL技术把0～4000kHz的低端频谱都留给传统电话使用，把原来没有使用的高端频谱留给用户上网使用。DSL就是用户数字线的缩写，而x则表示数字用户线上实现不同的宽带方案。

（1）ADSL技术

由于电话线路的数据传输速率很低，利用电话线路接入因特网已经不能适应传输大量多媒体信息的要求。因此，人们开始寻求其他的接入方法解决大容量的信息传输问题，非对称数字用户线路（ADSL）的成功应用就是其中之一。

ADSL使用比较复杂的调制解调技术，在普通的电话线路上进行高速的数据传输。在数据的传输方向上，ADSL分为上行和下行两个通道。下行通道的数据传输速率远远大于上行通道的数据传输速率，这就是所谓的“非对称”性。而ADSL的“非对称”特性正好符合人们下载信息量大而上传信息量小的特点。在5km（一般电话局的服务半径）的范围内，ADSL的上行速率可以达到16～640Kbit/s，下行速率可以达到1.5～9Mbit/s。

由于ADSL传输速率高而且无须拨号，全天候连通。因此，ADSL不仅适用于将单台计算机接入因特网，而且可以将一个局域网接入因特网。实际上，市场上销售的大多数ADSL调制解调器不但具有调制解调的功能，而且具有网桥和路由器的功能。ADSL调制解调器的网桥和路由功能使单机接入和局域网接入都变得非常容易。

ADSL可以满足影视点播、网上游戏、远程教育、远程医疗诊断等多媒体网络应用的需要，而且数据信号和电话信号可以同时传输，互不影响。与其他竞争技术相比，ADSL所需要的电话线资源分布广泛，具有使用费用低廉、无须重新布线和建设周期短的特点，尤其适合家庭和中小型企业的因特网接入需求。

（2）HDSL技术

HDSL是利用现有电话网中使用的普通铜线实现高速率、全双工数字信号传输的技术。HDSL作为一种快速、低成本的传输手段，提供标准的E1接口，能满足数字中继线接入、ISDN基群速率、数字环路载波传输的急需，是光纤线路的高质量替代品，是在现有线路条件下实现高速宽带通信的有效技术。它开发较早、应用较广，采用先进的编码技术，可以在两对或三对铜线双绞线对上传送1.544Mbit/s或2.048Mbit/s的高速率数据，上行、下行的速率是对称的，传输的距离可达4km，基本上可以覆盖一个本地电话局的服务区，因而它可以利用现成的电话用户网快速而且方便地建立用户与电话部门之间的宽带路由，在一些国家和地区获得了广泛的应用。

（3）VDSL技术

VDSL是超高速数字用户环路的简称。VDSL系统与ADSL一样，可以利用普通电话铜缆在不影响窄带话音业务的情况下，传送高速数据业务。VDSL就是ADSL的快速版本，比ADSL更快。VDSL速率大小通常取决于传输线的长度，短距离内的最大下传速率可达55Mbit/s，上传速率可达19.2Mbit/s，甚至更高，有效传输距离为1500m。在技术方面，VDSL以其高带宽和配置灵活性成为全方位宽带接入技术的首选，并能够与以太网技术相结合，代表了宽带接入技术“全IP”的发展方向；在市场方面，VDSL作为最先进而廉价的DSL技术占有重要地位。

（4）SDSL技术

SDSL是DSL技术与以太网技术相结合的产物，它采用简单的媒体转换器取代了昂贵复杂的DSL和DSLAM，避免了把IP数据包转换为ATM数据元的麻烦。SDSL实现了可在一对普通铜线上，以上下对称的2.3Mbit/s速率支持有话音伴随的传输距离达2.4km无话音伴随情况下传输距离更可达到2.7km。该设备还具有速率限制功能，配合SNMP可以设定从256Kbit/s到2.3Mbit/s的用户速率，以适应不同传输距离的需要。SDSL具有开通率高、覆盖面积广、传输速率高、性能稳定的特点，特别适合于中国的高速因特网接入。

（5）RADSL技术

RADSL是ADSL的一种变型，工作开始时调制解调器先测试线路，把工作速率调到线路所能处理的最高速率。RADSL是一个以信号质量为基础调整速度的ADSL版本。

4．HFC技术

除了电话网之外，另一种被广泛使用和迅速发展的网络是有线电视网（Cable TV或CATV）。传统的有线电视网使用同轴电缆作为传输介质。目前，大部分有线电视网都经过了改造和升级，信号首先通过光纤传输到光纤节点，再通过同轴电缆传输到有线电视网用户，这就是所谓的混合光纤/同轴电缆网（Hybrid Fiber Coaxial，HFC）。利用HFC，网络的覆盖面积可以扩大到整个大中型城市，信号的传输质量可以大幅提高。

与ADSL相似，HFC也采用非对称的数据传输速率。一般的上行传输速率为10Mbit/s左右，而下行传输速率为10～40Mbit/s。由于HFC的接入速率极高，因此，将一台主机或一个局域网接入因特网显得绰绰有余。而大部分电缆调制解调器不但具有调制解调的功能，而且具有网桥和路由器的功能，因此，对用户而言，无论是单机接入还是局域网接入都非常简单。

利用HFC接入因特网不但速率高，而且接入主机可以全天24小时在线。所以，既可以利用接入主机方便地访问远程因特网上的信息，也可以利用接入主机提供WWW、电子邮件等各种信息服务。但需要注意，HFC采用共享式的传输方式，所有电缆调制解调器的发送和接收使用同一个上行和下行信道，因此，HFC网上的用户越多，每个用户实际可以使用的带宽就越窄。例如，如果HFC提供的带宽为40Mbit/s，如果一个用户使用，那么他可以独享这40Mbit/s的带宽；如果100个用户同时使用，那么每个用户平均可以利用的带宽仅有400Kbit/s。

5．光接入技术

光纤接入技术就是在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，构成光纤用户环路或称光纤接入网（OAN），通过光网络终端（OLT）连接到各光网络单元（ONU），实现用户高性能宽带接入的一种方案。光纤接入网处在本地交换局和用户之间，可传输宽带双向交互式通信业务并兼容窄带通信业务。根据ONU设置的位置、不同应用类型和投资情况，光纤接入技术分为五种。

（1）FTTx技术

·FTTC（Fiber To The Curb）：光纤到路边。

·FTTZ（Fiber To The Zone）：光纤到小区。

·FTTB（Fiber To The Building）：光纤到楼。

·FTTF（Fiber To The Floor）：光纤到楼层。

·FTTH（Fiber To The Home）：光纤到户。

（2）无源光网技术

无源光网（PON）是实现FFTB的关键性技术，其在光分支点不需要节点设备，只需安装一个简单的光分支器即可，因此具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。目前无源光网PON技术主要有APON和EPON两种。

1）APON

ATM-PON是基于ATM的无源光网络，分别选择ATM和PON作为网络协议和网络平台，其上、下行方向的信息传输都采用ATM传输方案，下行速率为622Mbit/s或155Mbit/s，上行速率为155Mbit/s。光节点到前端的距离可长达10～20km，或者更长。采用无源双星形（PDS）拓扑，使用时分复用和时分多址技术，可以实现信元中继、局域网互联、电路仿真、普通电话业务等。

2）EPON

Ethernet-PON，是基于以太网的无源光网络，它是以太网技术发展的新趋势，其下行速率为1000Mbit/s或者100Mbit/s，上行为100Mbit/s。在EPON中，传送的是可变长度的数据包，最长可为65535个字节；而在APON中，传送的是53个字节的固定长度信元。它简化了网络结构、提高了网络速度。

6．无线接入技术

无线接入技术也称无线接续技术，主要功能是以无线技术为传输媒介向用户提供固定的或移动的终端用户。无线用户环路的宗旨和目标是提供与有线接入网相同的业务种类和更广泛的服务范围，无线接入技术由于具有应用灵活，安装快捷等特点，广泛应用于电信网的各个领域。

无线接入技术大体上可分为移动无线接入和固定无线接入两大类。

（1）移动无线接入技术

移动无线接入技术主要指用户终端在较大范围内移动的通信系统的接入技术。这类通信系统主要包括以下几种。

·集群移动无线电话系统：它是专用调度指挥无线电通信系统，它在我国得到了较为广泛的应用。集群系统是从一对一的对讲机发展而来的，从单一信道到一呼百应的群呼系统，到后来具有选呼功能的系统，现在已是多信道基站多用户自动拨号系统，它们可以与市话网相连，并于该系统外的市话用户通话。

·蜂窝移动电话系统：70年代初由美国贝尔实验室提出的，在给出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关理论之后，该系统得到迅速的发展。其中第一代蜂窝移动电话系统是陆上模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用无线信道传输模拟信号。第二代是数字蜂窝移动电话系统，它以直接传输和处理数字信息为主要特征，因此具有一切数字系统所具有的优点，代表性的是泛欧蜂窝移动通信系统GSM。第三代数字蜂窝移动通信业务是指利用第三代移动通信网络提供的话音、数据、视频图像等业务。

卫星通信系统：采用低轨道卫星通信系统是实现个人通信的重要途径之一。

（2）固定无线接入技术

固定无线接入技术能把从有线方式传来的信息（语音、数据、图像）用无线方式传送到固定用户终端或是实现相反传输的一种通信系统。主要的宽带固定无线接入技术有3类，即多路多点分配业务（MMDS）、直播卫星系统（DBS）以及本地多点分配业务（LMDS）。

1）多路多点分配业务（MMDS）

MMDS是一种新的宽带数据接入业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线宽带接入服务。该技术可以提供点对点面向连接的数据业务、点对多点业务、点对点无连接型网络业务，其中点对点面向连接的数据业务是为两个用户或者多个用户之间发送多分组的业务，该业务要求有建立连接、数据传送以及连接释放等工作程序；点对多点业务可以根据某个业务请求者的要求，把单一信息传送给多个用户，该业务又可以分为点对多点多信道广播业务、点对多点群呼业务等；点对点无连接型网络业务中的各个数据分组彼此互相独立，用户之间的信息传输不需要端到端的呼叫建立程序，分组的传送没有逻辑连接，分组的交付没有确认保护。除了提供点对点、点对多点的数据业务外，MMDS还能支持用户终端业务、补充业务、GSM短消息业务和各种GPRS电信业务。

2）直播卫星系统（DBS）

DBS，即直播卫星业务，通常是指采用地球同步轨道卫星，以大功率辐射地面某一区域，向小团体及家庭单元传送电视娱乐、多媒体数据等信息，为广大用户提供服务的一种卫星广播业务。与传统通信卫星相比，直播卫星具有如下特点：卫星波速窄，仅覆盖某一国家或地区；卫星辐射功率大；用户天线小，数量大，造价低廉。

3）本地多点分配业务（LMDS）

本地多路分配业务接入是利用地面转接站而不是卫星转发数据，通过RF频带最多可提供10Mbit/s的数据流量。它采用蜂窝单元，工作在毫米波28GHz频段，以1.3GHz左右的带宽向用户传送VOD、广播、会议电视、视频等宽带业务。LMDS接入系统主要由带扇形天线的收发信机组成，其典型蜂窝单元半径为4～10km。在某些难以施工的情况下，LMDS可以提供类似的接入带宽和双路能力，而无需穿街道和庭院布线。LMDS的主要不足是来自其他小区的同信道干扰和覆盖区的限制。另外，开发成本高、技术难度大也是其不可忽视的缺点。

7．其他通过数据通信线路接入

数据通信网是专门为数据信息传输建设的网络，如果需要传输性能更好、传输质量更高的接入方式，可以考虑数据线路接入。数据通信网的种类很多，DDN、ATM、帧中继等网络都属于数据通信网。这些数据通信网由电信部门建设和管理，用户可以租用。

目前，大部分路由器都可以配备和加载各种接口模块（如DDN网接口模块、ATM网接口模块、帧中继网接口模块等），通过配备有相应接口模块的路由器，用户的局域网和远程因特网就可以与数据通信网相连，并通过数据通信网交换信息。

利用数据通信线路接入，用户端的规模既可以小到一台微型计算机，也可以大到一个企业网或校园网。但是由于用户所租用的数据通信网线路的带宽通常较宽，而租用和通信费用十分昂贵，因此，如果只连接一台微型计算机则显得大材小用。因而在这种接入形式中，用户端通常为一定规模的局域网。