(完整版)宽带网络接入技术的发展、现状、成果、趋势分析

(完整版)宽带网络接入技术的发展、现状、成果、趋势分析

宽带网络接入技术的发展、现状、成果、趋势

1、接入技术的发展现状

电信网发展到今天，正在进入一个新的转折点，展现了宽带化、IP化以及业务融合

化的趋势。电信网宽带化首当其冲的就是接入网的宽带化，然而由于种种原因,接

入网的宽带化将是电信网宽带化最难实现的部分。

接入网可由三个接口界定，即网络侧经由SNI与业务节点相连，用户侧由UNI与用

户相连，管理方面则经Q接口与电信管理网（TMN）相连。接入网的引入给通信网

带来新的变革，使整个通信网络结构发生了根本的变化。

接入网的重要特征可以归纳为如下几点：

（1）

接入网对于所接入的业务提供承载能力,实现业务的透明传送.

（2）接入网对用户信令是透明的,除了一些用户信令格式转换外,信令和业务处理

的功能依然在业务节点中。

（3）

接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务，接入网应通过有限的标准

化的接口与业务节点相连.

（4）

接入网有独立于业务节点的网络管理系统，该系统通过标准化的接口连接

TMN，TMN实施对接入网的操作、维护和管理.

传统的用户接入同采用的是钢缆,80年代中后期因具有Z接口的光纤环路载波系统

（SLC）以及远端交换模RSU的实用化，使光纤传输设备引入到接入网领域，但这

1

(完整版)宽带网络接入技术的发展、现状、成果、趋势分析

些都不是真正意义上的接入网设备。到90年代中期,先进的VS接口光接入系统问

世,才进入接入网的正式发展阶段.

VS接口可实现不同厂家接入网设备与交换机的互通，接入网具有较强的业务支持能

力，除支持PSTN、 ISDN业务外，还支持 N X 64kb／S、 64kb／S以下各类速率、

Internet、X．25、CATV等业务.到1998年8月初，全国建设规模已近270万线，

超过世界其它国家。此外电信部门还积极推进公众多媒体通信接入系统,并正在试

验先进的ATM接入和VOD系统。

1。1有线接入技术

有线接入技术包括：基于双绞线的ADSL技术、基于HFC网(光纤和同轴电缆混合网）

的Cable Modem技术、基于五类线的以太网接入技术以及光纤接入技术。

(1）基于双绞线的ADSL技术

非对称数字用户线系统（ADSL）是充分利用现有电话网络的双绞线资源，实现高速、

高带宽的数据接入的一种技术.ADSL是DSL的一种非对称版本，它采用FDM（频分

复用）技术和DMT调制技术，在保证不影响正常电话使用的前提下，利用原有的电

话双绞线进行高速数据传输。

(2)基于HFC网的Cable Modem技术

基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网)的Cable Modem技术是宽带接入技术中最先

成熟和进入市场的，其巨大的带宽和相对经济性使其对有线电视网络公司和新成立

的电信公司很具吸引力.

2

(完整版)宽带网络接入技术的发展、现状、成果、趋势分析

Cable Modem的通信和普通Modem一样，是数据信号在模拟信道上交互传输的过程，

但也存在差异，普通Modem的传输介质在用户与访问服务器之间是独立的，即用户

独享传输介质，而Cable Modem的传输介质是HFC网，将数据信号调制到某个传输

带宽与有线电视信号共享介质；另外,Cable Modem的结构较普通Modem复杂，它由

调制解调器、调谐器、加/解密模块、桥接器、网络接口卡、以太网集线器等组成，

它无须拨号上网，不占用电话线，可提供随时在线连接的全天候服务。

（3)基于五类线的以太网接入技术

从二十世纪八十年代开始以太网就成为最普遍采用的网络技术,根据IDC的统计，

以太网的端口数约为所有网络端口数的85％.1998年以太网卡的销售是4800万端

口，而令牌网、FDDI网和ATM等网卡的销售量总共才是500万端口，只是整个销售

量的10%。而以太网的这种优势仍然有继续保持下去的势头。

传统以太网技术不属于接入网范畴，而属于用户驻地网（CPN)领域。然而其应用领

域却正在向包括接入网在内的其它公用网领域扩展.历史上，对于企事业用户，以

太网技术一直是最流行的方法,利用以太网作为接入手段的主要原因是：(1）以太

网已有巨大的网络基础和长期的经验知识；（2）目前所有流行的操作系统和应用

都与以太网兼容；（3）性能价格比好、可扩展性强、容易安装开通以及可靠性高；

（4)以太网接入方式与IP网很适应，同时以太网技术已有重大突破，容量分为

10/100/1000Mb/s三级，可按需升级，10Gb/s以太网系统也即将问世。

1.2无线接入技术

传统的窄带无线接入是速率小于2Mbit/s的接入，可以提供话音和低速数据业务，

3

(完整版)宽带网络接入技术的发展、现状、成果、趋势分析

上端一般连接PSTN交换机。在众多窄带无线接入技术中，空中接口采用PHS制式

的无线市话系统得到的应用最多，规模也最大。从2003年开始,SCDMA制式的无线接

入应用也呈上升趋势，特别是在我国广大农村电信服务中被广泛推荐使用。

与传统的仅提供窄带话音业务的无线接入技术不同,宽带无线接入技术(BWA)源于

Internet的发展和对宽带IP数据业务的不断增长，主要面向的是IP数据业务.宽

带无线接入方式的主流技术除包括已经发展成熟的3.5GHz、5.8GHz固定无线接入和

本地多点分配系统（LMDS)等传统的固定宽带无线接入技术外，也包括新兴的

IEEE802.16固定/移动宽带无线接入技术。随着宽带技术的发展，宽带无线接入系

统的传输能力在不断增强，空中接口也更加开放，被逐步成为缺乏本地网资源的新

兴运营商争夺市场份额的有效手段.

在固定宽带无线接入网中，3。5GHz的固定无线接入网络在全球部署得最多。由于

其工作频段低,传播特性好,覆盖范围大，受到了运营商们的普遍青睐。而LMDS尽

管工作频率较高(26GHz），可用的频率较多,带宽也宽，但由于要求视距传播且高

频段无线传输容易受降雨的影响，限制了传输的距离，同时，在网络规划时对基站

和远端站的选址要求也比较高等等，因此对它的应用远不如3。5GHz固定无线接入

网广泛。

对于5。8GHz频段，实际上大量使用的依然是点对点的扩频微波设备，用以解决2M

传输的问题.但由于该频段有很多非通信设备在使用，如雷达、无线电定位设备等

等，存在着潜在的干扰,因此对5。8GHz固定无线接入设备的应用也不够广泛。

目前被广泛关注并被逐步应用的是IEEE提出的802.16技术.这是一种新兴的宽带无

线接入技术，主要用于城域网，有固定、游牧、便携、简单移动和自由移动五类业

4

(完整版)宽带网络接入技术的发展、现状、成果、趋势分析

务应用场景.随着802.16技术从固定无线接入发展到移动无线接入，其应用的场景

也会从固定接入发展到自由移动。802.16技术具有较高的频谱利用率和传输速率，

非常适合提供宽带上网和移动视频业务［1]，因此很有优势。

无线局域网（WLAN）也是一种被广泛关注和应用的无线接入技术，是在有线局域网

技术的基础上发展起来的，亦属于局域网技术.该技术改变了人们利用有线接入

Internet的模式，摆脱了线缆的束缚，工作在2。4GHz免许可频段和5GHz频段.由

于免许可频段受到功率以及局域网本身定位的限制，因而WLAN主要在室内近距离

使用，覆盖范围一般在100m以内，面向个人用户，为低速移动用户提供IP数据业

务。

2、宽带接入网的主要功能

——和窄带接入网相同，宽带接入网是连接至用户住宅的经营者业务节点的全部设

施。和窄带接入网不同的是，窄带业务网与基础网联系十分紧密，基础网与业务网

统一考虑规划建设,主要业务节点与网络节点经常重合，接入网只承担接口和传输

功能。考虑到宽带接入网应支持电路模式和分组模式的接入,宽带网络的业务节点

与低层的网络基础设施完全脱离,上层与下层完全是主从关系，有清晰的分层结构。

——根据宽带网络的业务节点与低层的网络基础设施完全脱离的情况，宽带网的业

务节点不一定设在本地,甚至可能不在本国。考虑到ITU-T Y.1231建议(草案），仍

沿用窄带接入网的定义，将业务节点接口到用户网络接口间的全部设施定义为接入

网.宽带接入有可能需要建立跨越洋区连接。为了避免上述现象的发生，从实际考

虑宽带接入网应限定在用户驻地网，到所连接的网络的网络节点之间的设施，网络

节点可能是高端路由器或ATM交换机.宽带接入网的SNI应具有接入到多个网络节

5

(完整版)宽带网络接入技术的发展、现状、成果、趋势分析

点的功能.

—-宽带接入网的基本功能除保留窄带接入网的全部功能外,还应包括:

——（1）将来自用户的业务流传输、寻径和多路复用至核心网；

——（2）依据服务质量QoS将来自用户的业务流分类。区别带宽有保证和尽力而

为的业务流；

——（3）执行服务质量QoS；

-—（4）提供导航帮助和目录服务;

——（5）内容提供者的缓冲服务器；

——（6）执行MAC协议；

——（7)用户认证;

——(8)提供用于调用的管理。

3、

接入网的宽带化趋势

近年来,固网运营商来自话音、纯宽带业务收入的增幅在不断下降，不能适应竞争

和需求的变化,因此，需要从纯数据、话音的单业务运营模式向应用、视频、语音、

数据相结合的多业务运营模式迈进，以留住和吸引更多的用户。为了顺应业务发展

的这一要求，未来接入技术的宽带化、接入承载的差异化和接入终端设备的可控化，

将成为新一代宽带接入网的发展趋势和重要特征。

6