宽带接入网技术与应用

宽带接入网技术与应用

2006年 4月第 10卷第 2期

宁波职业技术学院学报 JOURNAL OF NINGBO POLYTECHNIC

Apr, 2006 Vol. 10 No.2

宽带接入网技术与应用陈国军(新疆警官高等专科学校，新疆乌鲁木齐 830011)摘要：介绍了目前宽带接入的状况，提出了运用现代通信技术手段，包括数字用户环路技术(DSL)、光接入技术(HFC/OAN)、高速局域网技术(Ethernet)和无线接入技术等新技术，解决宽带网络接入中的低速窄带问题。关键词：宽带接入；技术；应用中图分类号：TP393.11 文献标识码：A 文章编号：1671 - 2153(2006)02 - 0001 - 03

0引言 随着社会经济和科技的飞速发展，通信网络正在发生深刻的变化，电信业务正在逐渐从传统的以电话业务为主的窄带业务向集语音、高速数据和图像为一体的多媒体宽带业务发展。多媒体通信已成为建立公用宽带网的主要动力。传统电话网将不可避免要过渡到以数据业务、特别是 IP业务为中心的下一代电信网，这些都对电信网的宽带化提出了迫切的要求。 宽带网络就是依靠宽带技术为基础构建的网络体系。宽带网络按其技术结构来说可以分为宽带传输网、宽带交换网和宽带接入网三个部分。传输网是所有信息元素传输的基础通道，信息单元和数据就是通过传输网络实现从源地址到目的地址的转移。宽带交换网络通过对信息的接收、分拣和转发的过程，实现了信息的相互交换过程；接入网是整个宽带网络中与用户相连的最后一段，用户通过接入网连接到宽带网上。 近年来， Internet在国内的延伸加速了各种网络的发展，也给用户接入网提出了新的课题，在接入网中，计算机数据信息的比重越来越大，同时，高速数据、多媒体、视频等业务也逐渐增多。要把语音、数据、视频等业务进行综合，逐步解决电信网“最后一公里问题”,采用宽带接入是有效的途径。 接入网的建设占全网投资的比例较大，是技术收稿日期：2006-02-28

最复杂、实施最困难、影响面最广的一部分。要因地制宜，因时制宜，尽量合理地发展接入网。先进的光纤接入网发展既要考虑光纤接入网与原电缆接入网拓扑结构的兼容性，又要明确接入网的全光纤化方向；既要节省投资成本，又要坚持高起点、分期实施的原则。因此在接入网的建

设过程中应该循序渐进，从低速业务开始，逐渐向高速业务发展。当前常用的窄带接入技术有频带 Modem技术，V.90标准的 Modem下行速率是 56kbps;窄带 ISDN接入技术能在一对普通的电话线上，通过基本速率(2B+ D,144kbps)接口，为用户提供端到端的全数字连接的多种电信业务。目前，宽带接入技术主要有下列几种。

1基于电信网用户线的数字用户线(DSL)接入技术 DSL技术是一系列基于双绞铜线的用户线高速传输技术，包括 HDSL,S D S L,ADSL,RADSL及 IDSL等，统称为 xDSL。 1.1 ADSL ADSL(非对称数字用户线)技术，其下行速率达 8Mbps(独占),上行速率达640kbps,能传输3~5km的距离。ADSL所支持的主要业务是因特网和电话，该技术接入速度可满足宽带因特网接入和部分宽带应用(如会议电视、视频点播等)。更重要的是结合 A T M等宽带干线网络技术，可以支持广播级的视

作者简介：陈国军(1964-),男，江苏泰兴人，新疆警官高等专科学校公安科技部副教授，工程硕士。

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频分发和 V o D。 利用 ADSL技术开展宽带接入业务的优势非常明显，首先可以充分利用电信网现有的铜缆资源，保护这一巨大投资，并充分发挥铜线的潜力。其次，用户随时可以上网，无需每次重新建立连接，而且不会影响电话的使用，每个用户都可以独享高速通道，没有阻塞问题。其主要缺点是对线对的要求苛刻，目前只有大约30%的线对可以开通ADSL业务。 目前一种简化型的、无分路器的 ADSL标准已经问世，称为 G.Lite。其基本特点：第一是速率降低到 1.5Mbps左右；第二是在用户端不用电话分路器，价格可以下降，安装更为方便。它具有自适应速率适配能力，抗射频干扰的能力比 ADSL强，主要业务为因特网接入、Web浏览、IP电话、远程教育、在家工作、可视电话和电话等。 1.2 VDSL系统 有关 ADSL系统发展的第二个趋势是进一步提高系统的下行带宽，即演变成甚高速数字用户线 (VDSL)系统。这种技术在双绞线上下行传输速率可以扩展至 25~52Mbps,同时允许 1.5Mbps的上行速率，其传输距离则分别缩短至 1000m或 300m左右。很适合光纤到小区(FTTC)

的接入方式。由于它能提供高速接入带宽，且能满足高清晰度电视和视频点播的要求，所以是一种比较现实的、理想的宽带混合接入方案。

用户数的增多而降低每个用户的可用数据带宽。

3基于光缆的宽带光纤接入技术3.1宽带有源光接入(基于SDH技术) 在各种宽带光纤接入网技术中，采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。这种系统可称之为有源光接入，主要是为了与基于无源光网络 (PON)的接入系统相对比。同步数字体系(SDH)技术是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用。在接入网中应用 S D H技术，可以将 S D H技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用 SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来的好处，在接入网的建设发展中长期受益。 SDH技术在接入网中的应用虽然已经很普遍，但仍只是 FTTC(光纤到路边)/FTTZ(光纤到小区)、 FTTB(光纤到楼)的程度，光纤的巨大带宽仍然没有到户(FTTH)。因此，要真正向用户提供宽带业务能力，单单采用 SDH技术解决馈线、配线段的宽带化是不够的，在引入线部分可分别采用 F T T B/ C+ xDSL,FTTB/C+ Cable Modem,FTTB/C+局域网接入等方式提供业务。 3.2宽带无源光接入网 (基于ATM技术) 基于异步传送模式(ATM)的无源光网络(ATM PON)是既能提供传统业务，又能够提供先进多媒体业务的宽带平台。PON的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率的信号。APON下行采用 TDM(时分复用),而上行采用 TDMA(时分多址)技术，其下行速率为 622Mbps或 155Mbps,上行速率为 1 5 5 M b p s,可给用户提供灵活的高速接入。 ATM PON最重要的特点就是其无源点到多点式的网络结构。光分配网络中没有有源器件，比有源的光网络和铜线网络简单，更加可靠，易于维护。特别是如果 FTTH大量使用，有源器件和电源备份系统从室外转移到了室内，对器件和设备的环境要求可以大大降低，维护周期可以加长。APON的标准化程度很高，使得大规模生产和降低成本成为可能。此外，A T M统计复用的特点也使 A T M P O N 能比 T D M方式的 P O N服务于更多的用户，A T M的 Q o S (服务质量)优势也得以继承。

未来的电信网将向B-ISDN(宽带综合业务数字网)发展，接入网的最终目标是 FTTH(全光网),由于 A T M是宽带网的基础，宽带接入网将必然是基于 ATM技术的。目前我国已有一些地区、校园网、

2基于 CATV网 HFC传输设施的电缆调制解调器接入技术 有线电视网是用来传输模拟电视信号的地面网络，所有用户共享下行带宽，是真正的宽带网络。 HFC(Hybrid Fiber Coaxial,光缆同轴混合)技术推动了 C A T V网络的发展，H F C网不仅可以提供原有的有线电视业务，而且可以提供话音、数据以及其他交互型业务。电缆调制解调器( C a b l e M o d e m )方案是以 H F C为基础的高速接入技术， Cable Modem用户共享下行数据带宽，而每一个子信道下行通道的数据吞吐量都可以达到 2 5~ 40Mbps。 传统的有线网只能传输单向业务，必须升级为双向的 H F C网络才能实现双向宽带传输数字化多媒体信息，可开通 VoD、远程教学、远程医疗、因特网高速接入及语音电话等多种新的增值业务。 Cable Modem的开通率高，不存在 ADSL因线缆质量和串扰引起的开通率低的问题，只会因为共享

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企业网、信息港、智能大楼开始应用 A T M网络技术，为接入网注入了新的活力，也为宽带接入网的发展奠定了基础。采用波分复用技术是扩大光纤传输容量的一种有效手段。以波分复用技术为基础的无源光网络( W D M P O N )用于接入网有着广阔的发展前景。

一种新的不可忽视的发展趋势，敷设开通快，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。 据信息产业部发布2005年中国通信业发展统计公报，基础电信企业互联网用户中，拨号用户达到 3566万户；专线用户达到68618户；宽带接入用户达到 3750.4万户，同比增加 1262.9万户，宽带接入用户中 xDSL用户 2635.9万户，LAN用户 968.2万户，WLAN用户 3.4万户。全社会互联网使用人数新增约 1700万，总数达到 1.11亿人。

4基于以太网(Ethernet)的高速局域网接入 以太网接入方式与IP网很相似，技术上可以达到 10,100,1000Mbps三级。采用专用的无碰撞全双工光纤连接，已可以使以太网的传

输距离大为扩展，完全可以满足接入网的应用需要。以太网技术将 IP包直接封装到以太网帧中，是目前与 IP配合最好的协议之一，它以变长帧来传送变长的 IP包。在当前因特网迅速发展的情况下，以太网正在转变成一种主要的接入方式。

6结束语加快建设接入网，既是电话业务发展的需要，也是数据通信及多媒体通信发展的需要，同时又是向信息网演进的重要基础。在当今的信息社会中，新业务的扩展离不开网络的综合接入能力，因而也越来越受到世界各国的普遍重视。我国接入网发展建设应紧密结合我国通信网的实际，尽量采用高科技、新技术、新设备，即以新型多功能大容量交换设备(含 ATM交换设备)配以开放的 V5接口，坚持以大芯数光纤为主要传输媒体，以 SDH为主要传输手段，逐步并最终实现光纤到户(完成电信网的“最后一公里的冲刺”为用户提供多种业务的综合接 ),入能力，为运营者提供一个宽松的建设运营平台，实现数字化、宽带化、智能化的接入网。参考文献：[1]蒋清泉.接入网技术[M].北京：人民邮电出版社，2005.[2]李征，王晓宁.接入网与接入技术[M].北京：清华大学出版社，2003.

5基于无线传输手段的无线接入技术 固定无线接入技术因其无须敷设线路、建设速度快、受环境制约少、初期投资省、安装灵活、维护方便等特点而成为接入网领域的新军。主要的宽带固定无线接入技术有三类：已经投入使用的多路多点分配业务(MMDS)、直播卫星系统(DBS)以及正在做现场试验的本地多点分配业务(LMDS)。 LMDS工作在毫米波波段，可用频带至少 1GHz。典型 LMDS由类似蜂窝配置的多个发送机组成，单个蜂窝的覆盖区为 2~5 k m。L M D S不仅可以提供因特网接入，而且可以用来互连局域网。LMDS几乎可提供任何种类的业务，如话音、数据、图像等，还支持 T C P/ I P以及 M P E G 2等标准。 宽带固定无线接入技术代表了宽带接入技术的

Technique and application of access of broad band access CHEN Guo-jun (Police Scientific Technology Department, Xinjiang Police Officers Academy, Wulumuqi 830011,China) A b s t r a c t: The paper introduces the situation of the access of broad band,and suggests that using modern communicative techniques,including Digital Subscriber Loop,Hybrid Fiber Coaxial,Optical Access Network,Fast LAN (Ethernet) and wireless Access Network,solve the low-speed and narrow-band problems in the acc

ess of broad band for multinedia comprehensive services. K e y w o r d s: broad band accessing; technique; application

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