接入网技术的过去现在与未来.docx
《接入网技术的过去现在与未来.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《接入网技术的过去现在与未来.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
接入网技术的过去现在与未来
接入网技术过去现在和未来
1题目：
接入网技术过去现在和未来
2摘要：
随着社会经济发展，人们对各种新业务特别是宽带综合业务需求日益增加，一系列接入网新技术应运而生，其中包括应用较广泛以现有双绞线为基础铜缆新技术、混合光纤/同轴（HFC）、网技术和混合光纤/无线接入技术、无线本地环路技术（WLL/DWLL）及以太网到户技术[ETTH（光纤到路边、光纤到大楼、光纤到Anywhere统称）+ETT，接入网（Access Network,AN）泛指用户网络接口（UNI）及业务节点接口（SNI）之间实现传送承载功能实体网络，其目标是建立一种标准化接口方式，以一个可监控接入网络，使用户能够获得话音、数据多媒体和有线电视等综合业务。
随着通信及计算机整合时代来到，接入网数字化、宽带化和智能化已成为未来通信技术发展方向之一、
3接入网技术
3.1接入网定义
接入网（AccessNetwork,AN）泛指用户网络接口（UNI）及业务节点接口（SNI）之间实现传送承载功能实体网络，其目标是建立一种标准化接口方式，以一个可监控接入网络，使用户能够获得话音、数据多媒体和有线电视等综合业务。
随着通信及计算机整合时代来到，接入网数字化、宽带化和智能化已成为未来通信技术发展方向之一。
3.2接入网大概分类
近几年推出各类接入网技术和产品归纳起来可以分为以下三类：
第一类是在原有铜缆上采用新数字解调技术，以提高速率，如以HDSL、ADSL、VADSL等为代表xDSL技术，其优势是可充分利用现有铜缆资源，缺点是带宽较小，传输速率和距离相互制约。
第二类是以光纤为基础接入网，如SDH、有源光网络接入（AON）、无源光网络接入（PON）、HFC和可交换数字图像接入（SDV）等，其中主要以HFC应用最为广泛，其优势是带宽较大，但成本较高。
第三类是无线接入技术，如微波接入、卫星通信和固定无线接入（FWA）等技术，这类技术目前应用还不广泛。
在实际应用中，这些接入技术往往被结合起来使用，并且及网管系统一起组成一个完整接入网系统。
3.2.1铜缆
在传统线路基础设施中，各地已经铺设了大量铜线，并且引入到千家万户。
为了继续发挥铜缆作用，尽可能地向用户提供宽带和高速业务，已经出现了利用铜缆来提供高传输速率新技术。
目前，研究比较集中、竞争性较强两个铜缆新技术是xDSL和电缆调制解调器（CableModem）。
3.2.2xDSL技术
xDSL技术按上行和下行速率是否相同可分为速率对称型和速率非对称型两种。
速率对称型xDSL有IDSL、HDSL、SDSL（SinglelineDSL）、HDSL2等多种形式，HDSL采用2对双绞铜线实现双向速率对称通信。
SDSL功能及HDSL相同，但仅用一对铜线即可提供速率对称型通信。
IDSL（ISDNDSL）提供128kbit/s双向速率对称型通信业务。
非对称型xDSL有ADSL（AsymmetricDSL）、G.liteADSL。
另外，VDSL（VeryhighbitrateDSL）技术能够同时提供对称型及非对称型业务，目前厂家宣布已经制造出在1km距离内能达到双向11Mbit/s速率VDSL设备。
为推进宽带接入发展，2001年北京电信已经推出ADSL业务。
ADSL是一种新在一对双绞线上同时传输电话业务及数据信号技术，它属于速率非对称型铜线接入网技术，并且可以在一对用户线上进行上行640kbit/s、下行达1.5~8Mbit/s速率传输。
由于ADSL能够很好地适应Internet业务非对称性特点，所以在众多xDSL技术中是一种最有希望能够解决高速Internet接入技术。
另外，ADSL采用了先进数字信号处理技术来减少线路损伤对传输性能影响。
虽然ADSL采用先进数字信号处理技术、编码调制技术和纠错技术，但是在推广ADSL业务时，用户线路许多特性，包括线路上背景噪声、脉冲噪声、线路插入损耗、线路间串扰、线径变化、线路桥接抽头、线路接头和线路绝缘等因素将影响高速率传输业务性能。
首先，铜线插入损耗将随着线路距离增加而成比例地增加，并且在同一距离下各子信道插入损耗也发生变化，这个因素和线路固有背景噪声、脉冲噪声、调制解调器接收灵敏度一起将限制在单用户线上ADSL所能够传输最大距离。
其次，在同一条电缆中开多条ADSL业务，或者存在其他高速传输业务，例如HDSL、ISDN时，线路间串扰将影响ADSL业务性能和传输速率，其结果是ADSL传输速率下降或者其最大传输距离缩短，影响了ADSL开通率。
测试表明，在同一电缆中，以25对双绞线为一组基本单位内线路串扰最大，而一对双绞线对不同基本单位内线路串扰较小，所以同一基本单位内线对之间串扰是影响ADSL业务开通率主要因素。
第三，线对线径改变、线路纵向平衡性、线路绝缘性能和线路接头性能将影响线路插入损耗、引入附加噪声，从而降低ADSL传输速率，影响ADSL传输性能。
第四，线路桥接抽头将显著地改变线路插入损耗频响特性和相频特性，特别是接收端附近桥接抽头将导致某些子信道无法使用，所以在使用ADSL时，一定要检测线路上桥接抽头，并尽可能地去除桥接抽头。
应特别注意是，在接收端附近不能够有任何形式桥接抽头。
另外，电话振铃，摘挂机等引起脉冲干扰，周围环境温湿度变化均将影响ADSL传输性能。
3.3CableModem技术
CableModem是一种通过CATV网络实现高速数据接入新技术设备，它可接收10~30Mbit/s下行数据。
在国际上是从1995年开始研制试验CableModem，到目前已形成成熟产品和技术。
由于其具有很高传输速率，不占用电话线路；并且它所需要CATV网覆盖面积广、费用低廉，因此已成为一种极具竞争力宽带接入技术。
虽然CableModem及HFC配合，是将CATV网改造成为视频、数据混合通信网一种可能选择，但HFC采用副载波频分复用方式，必须进行数模转换才能传输，所以传输质量将受到影响。
第二，因为传统同轴电缆网是单向分配式网络，为了能够进行双向数据传输，必须对这个网络进行双向改造。
第三，CableModem容易受到噪声干扰，特别是上行信道易受噪声"漏斗"效应影响以及由于频带窄而引起信号间串扰。
在HFC网络中，上行信道采用5~42MHz频带，虽然这一频带具有良好衰减特性，但是因为其他服务也采用这一频带，所以引入噪声成了一个严重问题，并且这个噪声将逐步积累，严重地影响CableModem传输性能。
CableModem另一个问题是，其总带宽由所有用户共享，当同时使用用户数目增加时，则每一个用户所能够获得带宽就减小。
3.4铜线传输技术目前主要只是xDSL和电缆调制解调器（CableModem）两种。
但是本文主要针对时ADSL，虽然它采用数字编码调试技术，但是由于线路固有背景噪音和脉冲噪音。
严重影响了他性能。
接下来介绍了CableModem，通过CableModem技术速数据接入新技术设备，它可接收10~30Mbit/s下行数据，他特点有，调试上下行采用不同调制技术，但是他受噪声影响也明显，尤其是在HFC网络中，噪声积累。
3.5光纤接入技术
光纤作为传输媒质宽带接入网一般可以分为宽带有源光网络、宽带无源光网络（APON）和光纤/同轴电缆混合网络（HFC）。
宽带无源光网络（APON）APON是在无源光网络中采用ATM传送技术，利用SDH帧结构传送各种宽具备一定移动性管理等蜂窝移动通信系统所具有功能。
如果在价格上有所突破，移动终端会更受用户及运营商欢迎。
近一时期，服务提供商一直在兜售高密度光纤骨干网，企业用户也在等待这类高速服务提交。
尽管保证提供海量可用带宽高密度光纤网已经建成，但对网络服务需求却被封闭在基于时分复用（TDM）本地环路接入技术框框之内。
对带宽需求不断变化企业用户由于为增加一条T-1线路需要等待数周或因升级到T-3线路而等上几个月而感到不满。
一种非常具有发展前景解决方案将使现在正在部署光纤带宽，能够利用软件来取代穿过僵化基础设施硬连线网络接入来配置多种服务，并且每种服务可以具有不同服务水平以及软件命令远程调节速度保证。
这类以满足对多种服务额外带宽需要为目标软件可调服务，只需几天而不是数周时间，并且无需高昂工程费用或现场升级就可以完成配置，在需要时可以立即精确地提供所需带宽容量。
以太网可以实现这一目标。
以太网非常适于从光纤网络提交软件可调节带宽，它具有普遍可用性并且价格低廉，可以很容易达到1Gbps速度，并且不久可以达到10Gbps速度。
如果目前连接到家门口光纤支持以太网技术话，一条连接线路可以达到从每秒64K到数千兆位任何速度，并可以用于访问所有广域网服务。
如此灵活提供服务代表着目前DSL和基于有线电缆宽带服务之后下一个高速技术，它们将使企业用户最终可以利用传输基础设施核心中光纤部署。
提交基于以太网服务所需条件是智能光纤接入平台，这种平台使服务提供商可以从传统基于TDM服务迁移到优化数据包服务，并使用户可以在提供带宽保证多服务光纤连接上传送如IP语音这类多服务、广域传输流。
随着电信行业垄断市场消失和电信网业务市场开放，电信业务功能、接入技术不断提高，接入网也伴随着发展，不同接入技术间竞争及综合使用，以及要求对大量电信业务支持等
4入技术发展现状
电信网发展到今天，正在进入一个新转折点，展现了宽带化、IP化以及业务融合化趋势。
电信网宽带化首当其冲就是接入网宽带化，然而由于种种原因，接入网宽带化将是电信网宽带化最难实现部分。
接入网可由三个接口界定，即网络侧经由SNI及业务节点相连，用户侧由UNI及用户相连，管理方面则经Q接口及电信管理网（TMN）相连。
接入网引入给通信网带来新变革，使整个通信网络结构发生了根本变化。
接入网重要特征可以归纳为如下几点：
（1）接入网对于所接入业务提供承载能力，实现业务透明传送。
（2）接入网对用户信令是透明，除了一些用户信令格式转换外，信令和业务处理功能依然在业务节点中。
（3）接入网引入不应限制现有各种接入类型和业务，接入网应通过有限标准化接口及业务节点相连。
（4）接入网有独立于业务节点网络管理系统，该系统通过标准化接口连接TMN，TMN实施对接入网操作、维护和管理。
传统用户接入同采用是钢缆，80年代中后期因具有Z接口光纤环路载波系统（SLC）以及远端交换模RSU实用化，使光纤传输设备引入到接入网领域，但这些都不是真正意义上接入网设备。
到90年代中期，先进VS接口光接入系统问世，才进入接入网正式发展阶段。
VS接口可实现不同厂家接入网设备及交换机互通，接入网具有较强业务支持能力，除支持PSTN、ISDN业务外，还支持NX64kb／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ATM接入和VOD系统。
4.1线接入技术有线接入技术包括：
基于双绞线ADSL技术、基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）CableModem技术、基于五类线以太网接入技术以及光纤接入技术。
（1）基于双绞线ADSL技术
2非对称数字用户线系统（ADSL）是充分利用现有电话网络双绞线资源，实现高速、高带宽数据接入一种技术。
ADSL是DSL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前提下，利用原有电话双绞线进行高速数据传输。
（2）基于HFC网CableModem技术基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）CableModem技术是宽带接入技术中最先成熟和进入市场，其巨大带宽和相对经济性使其对有线电视网络公司和新成立电信公司很具吸引力。
CableModem通信和普通Modem一样，是数据信号在模拟信道上交互传输过程，但也存在差异，普通Modem传输介质在用户及访问服务器之间是独立，即用户独享传输介质，而CableModem传输介质是HFC网，将数据信号调制到某个传输带宽及有线电视信号共享介质；另外，CableModem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全天候服务。
（3）基于五类线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网络技术，根据IDC统计，以太网端口数约为所有网络端口数85%。
1998年以太网卡销售是4800万端口，而令牌网、FDDI网和ATM等网卡销售量总共才是500万端口，只是整个销售量10%。
而以太网这种优势仍然有继续保持下去势头。
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方法，利用以太网作为接入手段主要原因是：
（1）以太网已有巨大网络基础和长期经验知识；
（2）目前所有流行操作系统和应用都及以太网兼容；（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）以太网接入方式及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无线接入技术传统窄带无线接入是速率小于2Mbit/s接入，可以提供话音和低速数据业务，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制式无线市话系统得到应用最多，规模也最大。
从2003年开始，SCDMA制式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。
及传统仅提供窄带话音业务无线接入技术不同，宽带无线接入技术（BWA）
3源于Internet发展和对宽带IP数据业务不断增长，主要面向是IP数据业务。
宽带无线接入方式主流技术除包括已经发展成熟3.5GHz、5.8GHz固定无线接入和本地多点分配系统（LMDS）等传统固定宽带无线接入技术外，也包括新兴IEEE802.16固定/移动宽带无线接入技术。
随着宽带技术发展，宽带无线接入系统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新兴运营商争夺市场份额有效手段。
在固定宽带无线接入网中，3.5GHz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，受到了运营商们普遍青睐。
而LMDS尽管工作频率较高（26GHz），可用频率较多，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影响，限制了传输距离，同时，在网络规划时对基站和远端站选址要求也比较高等等，因此对它应用远不如3.5GHz固定无线接入网广泛。
对于5.8GHz频段，实际上大量使用依然是点对点扩频微波设备，用以解决2M传输问题。
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，存在着潜在干扰，因此对5.8GHz固定无线接入设备应用也不够广泛。
目前被广泛关注并被逐步应用是IEEE提出802.16技术。
这是一种新兴宽带无线接入技术，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，其应用场景也会从固定接入发展到自由移动。
802.16技术具有较高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无线接入技术，是在有线局域网技术基础上发展起来，亦属于局域网技术。
该技术改变了人们利用有线接入Internet模式，摆脱了线缆束缚，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经营者业务节点全部设施。
和窄带接入网不同是，窄带业务网及基础网联系十分紧密，基础网及业务网统一考虑规划建设，主要业务节点及网络节点经常重合，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接入，宽带网络业务节点及低层网络基础设施完全脱离，上层及下层完全是主从关系，有清晰分层结构。
——根据宽带网络业务节点及低层网络基础设施完全脱离情况，宽带网业务节点不一定设在本地，甚至可能不在本国。
考虑到ITU-TY.1231建议（草案），仍沿用窄带接入网定义，将业务节点接口到用户网络接口间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，到所连接网络网络节点之间设施，网络节点可能是高端路由器或ATM交换机。
宽带接入网SNI应具有接入到多个网络节点功能。
宽带接入网基本功能除保留窄带接入网全部功能外，还应包括：
（1）将来自用户业务流传输、寻径和多路复用至核心网；
（2）依据服务质量QoS将来自用户业务流分类。
区别带宽有保证和尽力而为业务流；
（3）执行服务质量QoS；
（4）提供导航帮助和目录服务
（5）内容提供者缓冲服务器；
（6）执行MAC协议；
（7）用户认证；
（8）提供用于调用管理。
3、接入网宽带化趋势
近年来，固网运营商来自话音、纯宽带业务收入增幅在不断下降，不能适应竞争和需求变化，因此，需要从纯数据、话音单业务运营模式向应用、视频、语音、数据相结合多业务运营模式迈进，以留住和吸引更多用户。
为了顺应业务发展这一要求，未来接入技术宽带化、接入承载差异化和接入终端设备可控化，将成为新一代宽带接入网发展趋势和重要特征。
3.1接入技术宽带化“宽带提速”是运营商必然战略选择，不提速就无法开展频带更宽业务，无法实现运营商战略目标转移。
因此，“宽带提速”将成为运营商长期面临课题。
例如从ADSL向ADSL2+以及未来VDSL2升级，就是其中一部分。
而在这部分解决方案中，无论采用哪种最新DSL技术，都必须遵循缩短铜缆长度和提供更大带宽基本规律。
为此，全球主流运营商包括中国固网运营商在内，都在计划或开始实施DSLAM物理位置下移战略，努力做到“光进铜退”，最终实现FTTH。
在这一进程中，FTTx及ADSL2+/VDSL2结合将是长期和重要工作内容。
4.2入网宽带化三个发展方向
4.2.1光纤接入
光纤接入，尤其同有线电视结合，高速率、低成本特性且发展潜力巨大，资源丰富。
光纤接入采用DWDM光波分复用技术，可把高达80个不同波长或数据信道复用在一个光束上，然后在一条光纤上传输。
在一个每条信道传输2.5Gbps系统，一条光纤每秒钟可传输200Gbps信息。
因此光纤接入网将是未来接入网主流技术。
有源光接入设备。
目前应用有源光纤接入设备，实现了光纤到路边或到大楼，用光纤替代了部分电缆，开通了大量窄带数据业务，满足了社会各界对综合业务需求，为接入网宽带化打下基础，但应用中存在如下问题：
（1）有源光节点收容500～1000户普通电话用户，将光节点建成了变相交换机模块局，光节点以下普遍应用了较长音频电缆，这些电缆难以适应定带业务。
（2）由于广电和电信两部门利益关系，有线电视及视频业务无法传送。
（3）大部分光节点采用小机房，配备了齐全空调、机架、电源等辅助设备，增加了工程投资，使每线造价大大提高（高达2000元以上），在网络宽带化进程中，前期投入相当部分较难发挥作用。
计算机局域网技术应用。
为适应住宅小区宽带信息化小区建设，在光纤到楼基础上采用计算机局域网接人用户方式（FTTB＋LAN），利用光纤+5类线以太网交换技术，实现“千兆到小区、百兆到大楼、十兆到家庭”，该宽带建设方案主要解决用户拔号上网速度太低问题，可提供IP技术形成多媒体业务，这种方案主要特征：
在住宅小区建立千兆以太网交换机（ZAN设备），覆盖范围为以500m为半径小区5～15幢多层住宅楼，200～500户。
在楼内设立二层以太网100Mbit／s交换机（BAN设备），BAN覆盖范围为100m，12～24户。
FTTN＋LAN方式存在问题：
（1）现有小区和楼道内重新增设安装一套线路，两套电信线路并存，并要同时维护，以至一个楼道内形成四套线络（电源、电视、电话双绞线、5类线）。
（2）500户小区需设小型机房，并应能适应无人值守，环境要求高，一个城市若设置数百个这样机房和设备，其综合造价较大，运行维护复杂，且成本高，需要保证安全性、可靠性，不符合目前“大容量、少局所”原则。
（3）FTTN＋LAN适应了IP高速投入，却不适应全业务信息网络，不兼容现有传统电信业务，全业务网络需要解决：
电信语音业务，机关、企业等小总机专线，虚拟网，数据业务（ISDN、DDN、IP、电子商务、无线寻呼等），实时交互式视频图像业务，模拟、数字广播电视业务。
4）目前我国信息业务仍是以电话业务为主，互联网业务尚在发展中。
（5）局域网设置在机关、企业、办公楼，可以利用这些部门综合布线，除了对外交互数据外，大量数据为本单位内部交换。
而局域网设在住宅小区内，除了小区内安保监控业务外，大量交换业务需要在城域范围内交换，若将以太网交换机设置在局外，资源共享利用度不高。
（6）IP网同样面临不断升级、改造问题，现在IP技术已经不是传统IP技术。
当前网络时延、IP电话语音质量不稳定。
不同厂商之间IP电话网关之间互连、IP网络服务质量等因素影响业务发展。
（7）以太网交换机，100Mbit／s到小区、100Mbit／s到楼、10Mbit／s到户，长期看其带宽仍不足，10Mit／s带宽并不能解决多频道数字电视传递，传输和交换设备均要改建。
3.2.2无源光接入设备接入网发展最有前途方案是采用无源光网络（PON），目前应用传统无源光网络主要支持2Mbit／s（E1）以下速率业务，适应于电话和窄带ISDN，当采用2波长波分复用单纤传送，也可以传送有线电视和视频点播，
目前窄带PON尚存以下缺点：
（1）每个用户带宽受到限制。
（2）广播式信号多路复用测量要求较高。
（3）造价还略高。
（4）PON技术尚在发展之中，相关技术标准不断颁布（1996年ITU-T颁布了有关采用时分复用多址接入G.982协议，我国原邮电部1997年颁布了“基于无源光网络技术光接入网”内部技术标准，1998年ITU-T颁布了有关ATM－PONG.983协议人）。
ATM及IP之间相融合技术尚在发展中，全面采用ATM-PON尚得不到一致意见。
2.2xDSL技术xDSL通过不对称传输，利用频分复用技术（或回波抵消技术）使上，下行信道分开，减小了串音影响，从而实现信号高速传送。
xDSL在信号调制、数字相位平衡、回波抑制等方面采用了先进器件和动态控制技术。
其调制技术包括QAM（正交调幅），CAP（无载波幅度相位调制）和DMT（离散多音频）技术，其中DMT调制技术被ANSI标准化小组T1E1.4制订国家标准所采用。
但由于此项标准推出时间不长，目前仍有相当数量xDSL产品采用QAM或CAP调制技术。
xDSL技术能利用现有市话铜线进行信号传输，其最高下行速率（从端局到用户）可达8Mbps，其最高上行速率（从用户到端局）可达1Mbps，传输距离最大可达4～5km。
xDSL最大特点是无须改动现有铜缆网络设施就能提供视频点播、远程教学、可视电话、多媒体检索、LAN互连、Internet接入等业务。
xDSL更为引人地方是：
它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机负载，并且不需要拨号，属于专线上网方式。
这意味着使用xDSL上网并不需要缴付另外电话费。
xDSL作为由窄带接入网到宽带接入网过渡主流技术，近年在欧美等国发展迅猛，而我国有1.3亿用户线装机容量，xDSL潜在用户量巨大。
为了适应互联网发展，用xDSL替代普通电话Modem呼声渐高。
用xDSL可以在局端将音频电话分离传递给交换
升级会员 