通信工程师师考试培训接入网的分类

4.4.3 接入网的分类

接入网研究的重点是围绕用户对语音、数据和视频等多媒体业务需求的不断增长，提供具有经济优势和技术优势的接入技术来满足用户的需求。接入网的分类方法多种多样，可以按传输介质、拓扑结构、使用技术、接口标准、业务带宽、业务种类等进行分类。

就目前的技术研究现状而言，接入网主要分为有线接入网和无线接入网。

有线接入网包括铜线接入网、光纤接入网和混合光纤/同轴电缆接入网。

无线接入网包括固定无线接入网和移动接入网。各种方式的具体实现技术多种多样，特色各异。

有线接入主要采取如下措施：

一是在原有铜质导线的基础上通过采用先进的数字信号处理技术来提高双绞铜线对的传输容量，从而提供多种业务的接入；

二是以光纤为主，实现光纤到路边、光纤到大楼和光纤到家庭等多种形式的接入；

三是在原有有线电视（CATV）的基础上，以光纤为主干传输，经同轴电缆分配给用户的光纤/同轴混合接入。

无线接入技术主要采取固定接入和移动接入两种形式，涉及微波一点多址、蜂窝和卫星等多种技术。另外有线和无线相结合的综合接入方式也在研究之列。

　　1.铜线接入技术（xDSL）

随着技术的发展、网络的升级换代、Internet用户数量的急剧增长，电信网的主干网部分和一些局域网已基本实现了宽带化。但直接与家庭用户相连的接入网部分，大都还在使用窄带低速的调制解调器与Internet相连，如V.34标准的28.8kbit/s和V.90标准的56kbit/s的PCM调制解调器。目前虽然有67kbit/s和U2kbit/s的调制解调器，但是它们需要两对双绞铜线。低速的调制解调器无法满足用户接入Internet对带宽的要求。

为解决铜线的宽带传速问题，人们提了很多解决方案，N-ISDN应运而生。N-ISDN在一对绞线上双工传送144kbit/s（2B+D）的码流，占用80kHz的频带，传输距离达到6km.尽管N-ISDN在欧洲尤其是在德国取得成功，但它的速率依然有限，不能最终解决问题。对接入网进行大规模的改造以升级到光纤到路边（FTTC）、甚至光纤到家（FTTH），又需要高昂的成本，短期内难以实现。

利用电话网铜线实现宽带传输的技术称为数字用户线（DigitalSubscriberLine,DSL）技术，而xDSL就是这些传输技术的组合，它包括：高比特率数字线（HDSL）、甚高速数字用户线（VDSL）、非对称数字用户线（ADSL）、速率自适应数字用户线（RADSL）等。它们主要的差别体现在信号的传输速率、传输距离、上行速率和下行速率对称性等几方面。

相比其他接入方式，DSL技术的优势在于：

①充分利用现有的巨大双绞线铜缆网，无需对现有电信接入系统进行改造，就可以方便地幵通宽带业务；

②DSL己经有一些标准，并被众多厂商支持和使用；

③新的衍生技术大大降低了DSL的推广成本。

（1）非对称数字用户线（AsymmetricalDSL,ADSL）

ADSL在xDSL中性能较好，发展很快，是当前Internet接入网的热点技术之一，在我国各大中城市获得广泛应用。

ADSL技术最初是为家庭用户提供点播电视（VOD）服务而开发的。由于VOD系统复杂、成本高及市场动力不足，VOD并没有获得广泛的应用。而Internet的迅猛发展给ADSL提供了用武之地，使其发挥了巨大的作用。它最大的优点就是不需要太多的改造，就可为用户提供高速的多媒体信息服务，而且不影响正常的电话或话带调制解调器通信，方便可靠，经济实用。

ADSL是在无中继的用户环路网上使用负载电话线提供高速数字接入的传输技术。“非对称”是指非双向平均传输高速信号，即上行信息传输速率和下行速率不一样。ADSL将用户的双绞线频谱分成低频部分、上行信道和下行信道3部分，采用FDM（频分复用）与DMT（离散多音频技术）传送电话和数据业务。其中低频部分提供普通电话业务（POTS）信道，通过无源滤波器使其与数字信道分开；数字信道分为一个640kbit/s?IMbit/s的中速上行数字传输通道（占据10?50kHz的频带，主要用于传送控制信息，如V0D中的节目选择、快进和快退等）和一个速率为1.5?9Mbit/s的高速下行数字传输通道（占据50kHz以上的频带）。由于采用FDM,因此这3个信息通道可同时工作于一对电话线。

传统的调制解调器也是使用电话线传输的，但它使用0?4kHz的低频段。而电话铜线在理论上最大带宽接近2MHz,ADSL通过相位调制（CAP）、正交幅度调制（QAM）和离散多频（DMT）3种先进的调制解调技术，利用26kHz以后的高频带才提供了如此高的速度。

由于DMT在6Mbit/s及以上高速率时，性能较QAM好，被ANSI标准化小组T1E1-4制订为国际标准。它将频带0?1.104MHz分割为256个由频率指示的正交子信道，每个子信道占用4kHz带宽，输入信号经过比特分配和缓存，将输入数据划分为比特块，经TCM编码后再进行512点离散傅里叶反变换（IDFT），将信号变换到时域，这时比特块将转换成256个QAM子字符。随后对每个比特块加上循环前缀消除码间干扰，经数模变换和发送滤波器将信号送上信道。接收端则按相反的次序进行接收解码。

由于美国的ADSL标准T1.413推荐使用DMT技术，因此很多公司生产的ADSL调制解调器均采用DMT技术。

ADSL高速数据不占用语音交换机的任何资源，所以，增加用户不会对传统语音交换机造成任何附加负荷，解决了散居用户的宽带业务需要，不需要改造现有用户的铜线环路，有效地提供Internet接入、局域网（LAN）接入等就可满足Internet、Web浏览、IP电话、远程教育、家庭办公、可视电话、电话和视频点播（VOD）业务等，每个6Mbit/s带宽的ADSL可传送2?3套MPEG-II或4套MPEG-I数字图像信号。

传统的全速率ADSL系统成本偏高，对线路要求苛刻。为解决ADSL成本偏高等问题，北美各大电信商和微软、Intel、Compaq公司共同推出“通用ADSL”（UniversalADSL）标准，期望服务和设备供应商能更容易地提供宽带ADSL服务。

“通用ADSL”是ADSL的一种子技术。在过去，ADSL的安装需要中心端和用户端两方面的设备升级，各用户都要安装一个以太网卡、一个DSL调制解调器和一个分离器，成本较高。而通用ADSL只需中心端设备升级到新技术即可。特意为PC机、机顶盒（STB）、笔记本电脑、PDA等相关应用的优化而设计的SAM芯片组包括1X9816数字芯片、1X8134模拟前端和主机软件。软件完成ADSL处理功能和通过PCI接口与1X9816进行通信，提供操作系统上的ATM支持。取消分离器的代价是通用ADSL下行速率1.5Mbit/s,上行速度为256kbit/s,比标准ADSL慢。

ITU-T于1998年底通过了G.lite通用ADSL的标准草案，它的标准速率是下行1.5Mbit/s,上行512kbit/s,传输的距离更长，且不需分隔器（Splitter），也釆用DMT线路码，与全速率ADSL全面兼容，可以做到即插即用（PlugandPlay），而且可以通过软件的更新无缝升级到全速率ADSL.ADSL采用先进的信号调制方式、数字相位均衡和回波抑制技术，从而达到信道频谱充分利用和较高的传输质量。ADSL可以采用现有的双绞线从中心局连到用户端，也可以经过光缆到路边再釆用ADSL设备经配电缆连接到用户。

ADSL接入网按照传输的数据格式可以分为基于分组的接入网和基于ATM的接入网。

如果是基于分组的方式，接入节点（AccessNode）连接IP路由器；如果是基于ATM的方式，则接入节点连接ATM主干网交换机，这种传输方式被称为“ATMoverADSL”.

在局端，接入节点又称为DSLAM（DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer），它在上

行方向完成复用/集中的功能，将来自多个用户的信号复用为一个更高速的数据流送到主千网，在下行方向完成解复用/寻路的功能，将由主干网来的高速数据流解复用，并送到正确的用户端。

ADSL局端的设备称为ATU-C（ADSLTransceiverUnit,Centralofficeend），用户端的设备称为ATU-R（ADSLTransceiverUnit,Remoteterminalend）。

ATU-R与计算机的连接方式主要有内置式和外置式。

内置式就是将ATU-R直接插在计算机的PCI槽中，与内置式话带调制解调器类彳以。支持ATM方式时，基于ATM信元的分段重装（SAR）。等ATM适配层（AAL）的功能也在卡上完成。

外置式又可分为两种情况：

①将ATU-R通过10Base-T铜缆与计算机内的以太网卡相连；

②将ATU-R与计算机内的ATM25M接口卡相连（支持ATM方式）。

另外，在用户端，一个ATU-R可只为一台计算机服务，也可接在以太网上为多台计算机服务。

（2）高比特率数字用户线（HighdatarateDSL,HDSL）

HDSL技术是在两对或多对铜线上实现El速率（2.048Mbit/s）全双工通信的技术。HDSL技术可提高传输速率和延长通信距离，它主要采用线对上等效频率，2B1Q或CAP传输码型和回波抵消等技术。因为，HDSL技术的无中继传输距离比传统的PCM技术要长1倍以上，而对线对的要求没有传统的传输技术严格，所以安装方便、快捷，一般不用中继器‘.它可广泛用于无线寻呼中继、DDN（数字数据网）、ISDN（综合业务数字网）、基站接入、帧中继、移动通信基站中继和计算机LAN互连业务。

HDSL技术最早出现于20世纪80年代末，是DSL技术中比较成熟的一种。

HDSL技术主要采用现代数字通信的自适应均衡技术，有其特殊的传输技术方式：

①通过回声抵消技术可实现在一对双绞线上进行全双工传输；

②用特定的编码和调制方式产生线路码来提高传输质量以延长传输距离；

③HDSL能够在现有的普通电话双绞铜线（两对或三对）上全双工传输2Mbit/s速率的数字信号，无中继传输距离达3?5km.

HDSL2是HDSL的技术升级，它可单线提供160kbit/s?2.3Mbit/s的4km对称传输。若用2对双绞线，传输速率可翻一番，距离也提高了30%。

（3）甚高速数字用户线（VeryhigerateDSL,VDSL）

VDSL以ADSL为基础，靠缩短双绞铜线长度，可传送比ADSL更高速的数据。其最大下行速率为51-55Mbit/s,传输距离不超过300m,当传输速率在13Mbit/s以下时，传输距离可达到1.5km,上行速率则为1.6Mbit/s以上。VDSL系统中的上、下信道频谱是利用频分复用技术分开，一般采用CAP,DMT和DNMT3种编码方式。

和ADSL相比，VDSL传输带宽更高，由于距离缩短，码间千扰小，处理技术简化，成本降低。它和光纤到路边（FTTC）相互结合，可以作为PON的补充，以实现宽带综合接入。相关标准化组织正在努力进行VDSL规范的制定工作。

（4）单线路数字用户线（SinglelineDSL,SDSL）

SDSL是对称的DSL技术，与HDSL的区别在于只使用一对铜线。SDSL可以支持各种要求上、下行通信速率相同的应用。该技术在双线电路中运行良好，不过标准最终未确立。

（5）速率自适应数字用户线（RateAdaptiveDSL,RADSL）

RADSL提供的速率范围与ADSL基本相同，也是一种提供高速下行、低速上行并且保留原语音服务的数字用户线。与ADSL的区别在于：RADSL的速率可以根据传输距离动态自适应，当距离增大时，速率降低，这样就可以提供用户传输服务的灵活选择。

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