通信工程師師考試培訓接入網的分類

4.4.3 接入網的分類

接入網研究的重點是圍繞用戶對語音、數據和視頻等多媒體業(yè)務需求的不斷增長，提供具有經濟優(yōu)勢和技術優(yōu)勢的接入技術來滿足用戶的需求。接入網的分類方法多種多樣，可以按傳輸介質、拓撲結構、使用技術、接口標準、業(yè)務帶寬、業(yè)務種類等進行分類。

就目前的技術研究現狀而言，接入網主要分為有線接入網和無線接入網。

有線接入網包括銅線接入網、光纖接入網和混合光纖/同軸電纜接入網。

無線接入網包括固定無線接入網和移動接入網。各種方式的具體實現技術多種多樣，特色各異。

有線接入主要采取如下措施：

一是在原有銅質導線的基礎上通過采用先進的數字信號處理技術來提高雙絞銅線對的傳輸容量，從而提供多種業(yè)務的接入；

二是以光纖為主，實現光纖到路邊、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）的基礎上，以光纖為主干傳輸，經同軸電纜分配給用戶的光纖/同軸混合接入。

無線接入技術主要采取固定接入和移動接入兩種形式，涉及微波一點多址、蜂窩和衛(wèi)星等多種技術。另外有線和無線相結合的綜合接入方式也在研究之列。

　　1.銅線接入技術（xDSL）

隨著技術的發(fā)展、網絡的升級換代、Internet用戶數量的急劇增長，電信網的主干網部分和一些局域網已基本實現了寬帶化。但直接與家庭用戶相連的接入網部分，大都還在使用窄帶低速的調制解調器與Internet相連，如V.34標準的28.8kbit/s和V.90標準的56kbit/s的PCM調制解調器。目前雖然有67kbit/s和U2kbit/s的調制解調器，但是它們需要兩對雙絞銅線。低速的調制解調器無法滿足用戶接入Internet對帶寬的要求。

為解決銅線的寬帶傳速問題，人們提了很多解決方案，N-ISDN應運而生。N-ISDN在一對絞線上雙工傳送144kbit/s（2B+D）的碼流，占用80kHz的頻帶，傳輸距離達到6km.盡管N-ISDN在歐洲尤其是在德國取得成功，但它的速率依然有限，不能最終解決問題。對接入網進行大規(guī)模的改造以升級到光纖到路邊（FTTC）、甚至光纖到家（FTTH），又需要高昂的成本，短期內難以實現。

利用電話網銅線實現寬帶傳輸的技術稱為數字用戶線（DigitalSubscriberLine,DSL）技術，而xDSL就是這些傳輸技術的組合，它包括：高比特率數字線（HDSL）、甚高速數字用戶線（VDSL）、非對稱數字用戶線（ADSL）、速率自適應數字用戶線（RADSL）等。它們主要的差別體現在信號的傳輸速率、傳輸距離、上行速率和下行速率對稱性等幾方面。

相比其他接入方式，DSL技術的優(yōu)勢在于：

①充分利用現有的巨大雙絞線銅纜網，無需對現有電信接入系統(tǒng)進行改造，就可以方便地幵通寬帶業(yè)務；

②DSL己經有一些標準，并被眾多廠商支持和使用；

③新的衍生技術大大降低了DSL的推廣成本。

（1）非對稱數字用戶線（AsymmetricalDSL,ADSL）

ADSL在xDSL中性能較好，發(fā)展很快，是當前Internet接入網的熱點技術之一，在我國各大中城市獲得廣泛應用。

ADSL技術最初是為家庭用戶提供點播電視（VOD）服務而開發(fā)的。由于VOD系統(tǒng)復雜、成本高及市場動力不足，VOD并沒有獲得廣泛的應用。而Internet的迅猛發(fā)展給ADSL提供了用武之地，使其發(fā)揮了巨大的作用。它最大的優(yōu)點就是不需要太多的改造，就可為用戶提供高速的多媒體信息服務，而且不影響正常的電話或話帶調制解調器通信，方便可靠，經濟實用。

ADSL是在無中繼的用戶環(huán)路網上使用負載電話線提供高速數字接入的傳輸技術?！胺菍ΨQ”是指非雙向平均傳輸高速信號，即上行信息傳輸速率和下行速率不一樣。ADSL將用戶的雙絞線頻譜分成低頻部分、上行信道和下行信道3部分，采用FDM（頻分復用）與DMT（離散多音頻技術）傳送電話和數據業(yè)務。其中低頻部分提供普通電話業(yè)務（POTS）信道，通過無源濾波器使其與數字信道分開；數字信道分為一個640kbit/s?IMbit/s的中速上行數字傳輸通道（占據10?50kHz的頻帶，主要用于傳送控制信息，如V0D中的節(jié)目選擇、快進和快退等）和一個速率為1.5?9Mbit/s的高速下行數字傳輸通道（占據50kHz以上的頻帶）。由于采用FDM,因此這3個信息通道可同時工作于一對電話線。

傳統(tǒng)的調制解調器也是使用電話線傳輸的，但它使用0?4kHz的低頻段。而電話銅線在理論上最大帶寬接近2MHz,ADSL通過相位調制（CAP）、正交幅度調制（QAM）和離散多頻（DMT）3種先進的調制解調技術，利用26kHz以后的高頻帶才提供了如此高的速度。

由于DMT在6Mbit/s及以上高速率時，性能較QAM好，被ANSI標準化小組T1E1-4制訂為國際標準。它將頻帶0?1.104MHz分割為256個由頻率指示的正交子信道，每個子信道占用4kHz帶寬，輸入信號經過比特分配和緩存，將輸入數據劃分為比特塊，經TCM編碼后再進行512點離散傅里葉反變換（IDFT），將信號變換到時域，這時比特塊將轉換成256個QAM子字符。隨后對每個比特塊加上循環(huán)前綴消除碼間干擾，經數模變換和發(fā)送濾波器將信號送上信道。接收端則按相反的次序進行接收解碼。

由于美國的ADSL標準T1.413推薦使用DMT技術，因此很多公司生產的ADSL調制解調器均采用DMT技術。

ADSL高速數據不占用語音交換機的任何資源，所以，增加用戶不會對傳統(tǒng)語音交換機造成任何附加負荷，解決了散居用戶的寬帶業(yè)務需要，不需要改造現有用戶的銅線環(huán)路，有效地提供Internet接入、局域網（LAN）接入等就可滿足Internet、Web瀏覽、IP電話、遠程教育、家庭辦公、可視電話、電話和視頻點播（VOD）業(yè)務等，每個6Mbit/s帶寬的ADSL可傳送2?3套MPEG-II或4套MPEG-I數字圖像信號。

傳統(tǒng)的全速率ADSL系統(tǒng)成本偏高，對線路要求苛刻。為解決ADSL成本偏高等問題，北美各大電信商和微軟、Intel、Compaq公司共同推出“通用ADSL”（UniversalADSL）標準，期望服務和設備供應商能更容易地提供寬帶ADSL服務。

“通用ADSL”是ADSL的一種子技術。在過去，ADSL的安裝需要中心端和用戶端兩方面的設備升級，各用戶都要安裝一個以太網卡、一個DSL調制解調器和一個分離器，成本較高。而通用ADSL只需中心端設備升級到新技術即可。特意為PC機、機頂盒（STB）、筆記本電腦、PDA等相關應用的優(yōu)化而設計的SAM芯片組包括1X9816數字芯片、1X8134模擬前端和主機軟件。軟件完成ADSL處理功能和通過PCI接口與1X9816進行通信，提供操作系統(tǒng)上的ATM支持。取消分離器的代價是通用ADSL下行速率1.5Mbit/s,上行速度為256kbit/s,比標準ADSL慢。

ITU-T于1998年底通過了G.lite通用ADSL的標準草案，它的標準速率是下行1.5Mbit/s,上行512kbit/s,傳輸的距離更長，且不需分隔器（Splitter），也釆用DMT線路碼，與全速率ADSL全面兼容，可以做到即插即用（PlugandPlay），而且可以通過軟件的更新無縫升級到全速率ADSL.ADSL采用先進的信號調制方式、數字相位均衡和回波抑制技術，從而達到信道頻譜充分利用和較高的傳輸質量。ADSL可以采用現有的雙絞線從中心局連到用戶端，也可以經過光纜到路邊再釆用ADSL設備經配電纜連接到用戶。

ADSL接入網按照傳輸的數據格式可以分為基于分組的接入網和基于ATM的接入網。

如果是基于分組的方式，接入節(jié)點（AccessNode）連接IP路由器；如果是基于ATM的方式，則接入節(jié)點連接ATM主干網交換機，這種傳輸方式被稱為“ATMoverADSL”.

在局端，接入節(jié)點又稱為DSLAM（DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer），它在上

行方向完成復用/集中的功能，將來自多個用戶的信號復用為一個更高速的數據流送到主千網，在下行方向完成解復用/尋路的功能，將由主干網來的高速數據流解復用，并送到正確的用戶端。

ADSL局端的設備稱為ATU-C（ADSLTransceiverUnit,Centralofficeend），用戶端的設備稱為ATU-R（ADSLTransceiverUnit,Remoteterminalend）。

ATU-R與計算機的連接方式主要有內置式和外置式。

內置式就是將ATU-R直接插在計算機的PCI槽中，與內置式話帶調制解調器類彳以。支持ATM方式時，基于ATM信元的分段重裝（SAR）。等ATM適配層（AAL）的功能也在卡上完成。

外置式又可分為兩種情況：

①將ATU-R通過10Base-T銅纜與計算機內的以太網卡相連；

②將ATU-R與計算機內的ATM25M接口卡相連（支持ATM方式）。

另外，在用戶端，一個ATU-R可只為一臺計算機服務，也可接在以太網上為多臺計算機服務。

（2）高比特率數字用戶線（HighdatarateDSL,HDSL）

HDSL技術是在兩對或多對銅線上實現El速率（2.048Mbit/s）全雙工通信的技術。HDSL技術可提高傳輸速率和延長通信距離，它主要采用線對上等效頻率，2B1Q或CAP傳輸碼型和回波抵消等技術。因為，HDSL技術的無中繼傳輸距離比傳統(tǒng)的PCM技術要長1倍以上，而對線對的要求沒有傳統(tǒng)的傳輸技術嚴格，所以安裝方便、快捷，一般不用中繼器‘.它可廣泛用于無線尋呼中繼、DDN（數字數據網）、ISDN（綜合業(yè)務數字網）、基站接入、幀中繼、移動通信基站中繼和計算機LAN互連業(yè)務。

HDSL技術最早出現于20世紀80年代末，是DSL技術中比較成熟的一種。

HDSL技術主要采用現代數字通信的自適應均衡技術，有其特殊的傳輸技術方式：

①通過回聲抵消技術可實現在一對雙絞線上進行全雙工傳輸；

②用特定的編碼和調制方式產生線路碼來提高傳輸質量以延長傳輸距離；

③HDSL能夠在現有的普通電話雙絞銅線（兩對或三對）上全雙工傳輸2Mbit/s速率的數字信號，無中繼傳輸距離達3?5km.

HDSL2是HDSL的技術升級，它可單線提供160kbit/s?2.3Mbit/s的4km對稱傳輸。若用2對雙絞線，傳輸速率可翻一番，距離也提高了30%。

（3）甚高速數字用戶線（VeryhigerateDSL,VDSL）

VDSL以ADSL為基礎，靠縮短雙絞銅線長度，可傳送比ADSL更高速的數據。其最大下行速率為51-55Mbit/s,傳輸距離不超過300m,當傳輸速率在13Mbit/s以下時，傳輸距離可達到1.5km,上行速率則為1.6Mbit/s以上。VDSL系統(tǒng)中的上、下信道頻譜是利用頻分復用技術分開，一般采用CAP,DMT和DNMT3種編碼方式。

和ADSL相比，VDSL傳輸帶寬更高，由于距離縮短，碼間千擾小，處理技術簡化，成本降低。它和光纖到路邊（FTTC）相互結合，可以作為PON的補充，以實現寬帶綜合接入。相關標準化組織正在努力進行VDSL規(guī)范的制定工作。

（4）單線路數字用戶線（SinglelineDSL,SDSL）

SDSL是對稱的DSL技術，與HDSL的區(qū)別在于只使用一對銅線。SDSL可以支持各種要求上、下行通信速率相同的應用。該技術在雙線電路中運行良好，不過標準最終未確立。

（5）速率自適應數字用戶線（RateAdaptiveDSL,RADSL）

RADSL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音服務的數字用戶線。與ADSL的區(qū)別在于：RADSL的速率可以根據傳輸距離動態(tài)自適應，當距離增大時，速率降低，這樣就可以提供用戶傳輸服務的靈活選擇。

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