接入网 承载网 传输网 核心网 区别与关系.docx
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接入网承载网传输网核心网区别与关系
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因而互不兼容。
北美标准是基于
IP
的数据传输系统，侧重于对系统接口的规范，具有灵活
的高速数据传输优势；
欧洲标准是基于
ATM
的数据传输系统，
侧重于
DVB
交互信道的规范，
具有实时视频传输优势。
从目前情况看，兼容欧洲标准的
Euro
DOCSIS1.1
标准前景看好，我
国信息产业部
——
CM
技术要求（征求意见稿）类似于这一标准。
Cable
Modem
的工作过程是：
以
DOCSIS
标准为例，
Cable
Modem
的技术实现一般是从
87
MHZ
—
860MHZ
电视频道中分离出一条
6MHZ
的信道用于下行传送数据。
通常下行数据采
用
64QAM
（正交调幅）调制方式或
256QAM
调制方式。
上行数据一般通过
5
MHZ
—
65
MHZ
之间的一段频谱进行传送，
为了有效抑制上行噪音积累，
一般选用
QPSK
调制
（
QPSK
比
64QAM
更适合噪音环境，但速率较低）
。
CMTS
（
Cable
Modem
的前端设备）与
CM
（
Cable
Modem
）
的通信过程为：
CMTS
从外界网络接收的数据帧封装在
MPEG
—
TS
帧中，通过下行数据调制
（频带调制）后与有线电视模拟信号混合输出
RF
信号到
HFC
网络，
CMTS
同时接收上行接
收机输出的信号，并将数据信号转换成以太网帧给数据转换模块。
用户端的
Cable
Modem
的基本功能就是将用户计算机输出的上行数字信号调制成
5
—
65
MHZ
射频信号进入
HFC
网
的上行通道，同时，
CM
还将下行的
RF
信号解调为数字信号送给用户计算机。
Cable
Modem
的前端设备
CMTS
采用
10Base
—
T
，
100Base
—
T
等接口通过交换型
HUB
与外界
设备相联，通过路由器与
Internet
连接，或者可以直接联到本地服务器，享受本地业务。
CM
（
Cable
Modem
）是用户端设备，放在用户的家中，通过
10Base
—
T
接口，与用户计算机相
联。
有线电视
HFC
网络是一个宽带网络，具有实现用户宽带接入的基础。
1998
年
3
月，
ITU
组织接受了
MCNS
的
DOCSIS
标准，确定了在
HFC
网络内进行高速数据通信的规范，为电缆
调制解调器（
Cable
Modem
）系统的发展提供了保证。
与
ADSL
不同，
HFC
的数据通信系统
在有线电视网上建立数据平台，已成为有线电视事业发展的必
然趋势。
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。
基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。
局侧设备一般位于小区内，
用户侧设备一般位于居民楼内；或者局侧设备位于商业大楼内，而用户侧设备位于楼层内。
局侧设备提供与
IP
骨干网的接口，用户侧设备提供与用户终端计算机相接的
10/100BASE-T
接口。
局侧设备具有汇聚用户侧设备网管信息的功能。
宽带以太网接入技术具有强大的网管功能。
与其它接入网技术一样，能进行配置管理、
性能管理、故障管理和安全管理；还可以向计费系统提供丰富的计费信息，使计费系统能够
按信息量、按连接时长或包月制等计费方式。
基于五类线的高速以太网接入无疑是一种较好的选择方式。
它特别适合密集型的居住环境，
非常适合中国国情。
因为中国居民的居住情况不象西方发达国家，个人用户居住分散，中国
住户大多集中居住，
这一点尤其适合发展光纤到小区，
再以快速以太网连接到户的接入方式。
在局域网中
IP
协议都是运行在以太网上，即
IP
包直接封装在以太网帧中，以太网协议是目
前与
IP
配合最好的协议之一。
以太网接入手段已成为宽带接入新潮流，
它将快速进入家庭。
目前大部分的商业大楼和新建住宅楼都进行了综合布线，布放了
5
类
UTP
，将以太网插口布
到了桌边。
以太网接入能给每个用户提供
10Mb/s
或
100Mb/s
的接入速率，它拥有的带宽是
其它方式的几倍或者几十倍。
完全能满足用户对带宽接入的需要。
ADSL
虽然比
56K
速度快，
但与以太网相比，
还有很大差距，
它只是人们迈向宽带过程中的一个过渡技术。
ADSL
和
Cable
Modem
的费用都很高，
造价和成本平均每一户将超过
1000
元。
而以太网每户费用在几百元
左右。
所以以太网接入方式，在性能价格比上既适合中国国情，又符合网络未来发展趋势。
在商业大楼和新建高档住宅楼，以太网接入将会是最有前途的宽带接入手段。
4
．光纤接入技术
光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。
在干线
通信中，光纤扮演着重要角色，在接入网中，光纤接入也将成为发展的重点。
光纤接入网指
的是接入网中的传输媒质为光纤的接入网。
光纤接入网从技术上可分为两大类：
即有源光网
络
（AON
，
Active
Optical
Network）
和无源光网络
（PON
，
Passive
OpticaOptical
Network）
。
有源光
网络又可分为基于
SDH
的
AON
和基于
PDH
的
AON,
本文只讨论
SDH
（同步光网络）系统。
（
1
）接入网用
SDH
系统
有源光网络的局端设备（
CE
）
和远端设备（
RE
）通过有源光传输设备相连，传输技术
是骨干网中已大量采用的
SDH
和
PDH
技术，但以
SDH
技术为主。
远端设备主要完成业务的
收集、接口适配、复用和传输功能。
局端设备主要完成接口适配、复用和传输功能。
此外，
局端设备还向网络管理系统提供网管接口。
在实际接入网建设中，
有源光网络的拓扑结构通
常是星型或环行。
在接入网中应用
SDH
（同步光网络）的主要优势在于：
SDH
可以提供理想
的网络性能和业务可靠性；
SDH
固有的灵活性使对于发展极其迅速的蜂窝通信系统采用
SDH
系统尤其适合。
当然，考虑到接入网对成本的高度敏感性和运行环境的恶劣性，适用于接入
网的
SDH
设备必须是高度紧凑，低功耗和低成本的新型系统，其市场应用前景看好。
接入网用
SDH
的最新发展趋势是支持
IP
接入，目前至少需要支持以太网接口的映射，
于是除了携带话音业务量以外，可以利用部分
SDH
净负荷来传送
IP
业务，从而使
SDH
也能
支持
IP
的接入。
支持的方式有多种，除了现有的
PPP
方式外，利用
VC12
的级联方式来支持
IP
传输也是一种效率较高的方式。
总之，
作为一种成熟可靠提供主要业务收入的传送技术在
可以预见的将来仍然会不断改进支持电路交换网向分组网的平滑过渡。
（
2
）无源光网络
PON
无源光网络（
PON
）是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响，减少
了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长
期期待的技术。
PON
的业务透明性较好，原则上可适用于任何制式和速率信号。
特别是一
个
ATM
化的无源光网络（
APON
）可以通过利用
ATM
的集中和统计复用，再结合无源分路
器对光纤和光线路终端的共享作用，使成本可望比传统的以电路交换为基础的
PDH/SDH
接
入系统低
20%
—
40%
。
APON
的业务开发是分阶段实施的，
初期主要是
VP
专线业务。
相对普通专线业务，
APON
提供的
VP
专线业务设备成本低，体积小，省电、系统可靠稳定、性能价格比有一定优势。
第二步实现一次群和二次群电路仿真业务，提供企业内部网的连接和企业电话及数据业务。
第三步实现以太网接口，提供互联网上网业务和
VLAN
业务。
以后再逐步扩展至其它业务，
成为名副其实的全业务接入网系统。
APON
能否大量应用的一个重要因素是价格问题。
目前第一代的实际
APON
产品的业务供给
能力有限，成本过高，其市场前景由于
ATM
在全球范围内的受挫而不确定，但其技术优势
是明显的。
特别是综合考虑运行维护成本，则在新建地区，高度竞争的地区或需要替代旧铜
缆系统的地区，此时敷设
PON
系统，无论是
FTTC
，还是
FTTB
方式都是一种有远见的选择。
在未来几年能否将性能价格比改进到市场能够接受的水平是
APON
技术生存和发展的关键。
光纤接入技术与其他接入技术（如铜双绞线、同轴电缆、五类线、无线等）相比，最大
优势在于可用带宽大，
而且还有巨大潜力可以开发，
在这方面其他接入技术根本无法与其相
比。
光纤接入网还有传输质量好、传输距离长、抗干扰能力强、网络可靠性高、节约管道资
源等特点。
另外，
SDH
和
APON
设备的标准化程度都比较高，有利于降低生产和运行维护成
本。
当然，与其他接入技术相比，光纤接入网也存在一定的劣势。
最大的问题是成本还比较
高。
尤其是光节点离用户越近，每个用户分摊的接入设备成本就越高。
另外，与无线接入相
比，光纤接入网还需要管道资源。
这也是很多新兴运营商看好光纤接入技术，但又不得不选
择无线接入技术的原因。
根据光网络单元的位置，
光纤接入方式可分为如下几种：
FTTR
（光纤到远端接点）
；
FTTB
（光纤到大楼）
；
FTTC
（光纤到路边）
；
FTTZ
（光纤到小区）
；
FTTH
（光纤到用户）
。
光网络单
元具有光
/
电转换、用户信息分接和复接，以及向用户终端馈电和信令转换等功能。
当用户
终端为模拟终端时，光网络单元与用户终端之间还有数模和模数的转换器。
三、宽带无线接入网技术
随着电信技术的发展和
Internet
的快速普及，通信业务量，尤其是数据通信量的大大增
加。
骨干网的带宽由于光潜的大量采用而相对充足，限制带宽需求的主要瓶径在接入段。
光
接入网是发展宽带接入的长远解决方案，
但目前这种方式还存在工程造价太高，
建设速度慢
等缺点，而且对于部分网络运行企业来说，不具备本地网络资源，在这种情况下，要进入和
占领接入市场，
采用宽带无线接入技术是一个比较合适的切入点。
目前主要有四种宽带无线
接入技术：
MMDS
、
LMDS
、卫星通信接入技术和不可见光纤无线系统。
1
．
MMDS
接入技术
MMDS（Multichannel
Microwave
Distribution
System
）
多路微波分配系统已成为有线电视
系统的重要组成部分，
MMDS
是以传送电视节目为目的，模拟
MMDS
只能传
8
套节目，随
着数字图像
/
声音技术和对高速数据的社会需求的出现，
模拟
MMDS
正在向数字
MMDS
过渡。
美国的数字
MMDS
由于有
31
个频点，可以传送
MPEG-2
压缩的上百套电视节目和声音广播
节目。
它还可以在此基础上增加单向或双向的高速英特网业务。
MMDS
的频率是
2.5
～
2.7MHz
。
它的优点是：
雨衰可以忽略不计；器件成熟；设备成本
低。
它的不足是带宽有限，仅
200MHz
。
许多通信公司看中用
LMDS
技术来作为数据、话音
和视频的双向无线高速接入网。
但由于
MMDS
的成本远低于
LMDS
，技术也更成熟，因而通
信公司愿意从
MMDS
入手。
它们正在通过数字
MMDS
开展无线双向高速数据业务，主要是
双向无线高速英特网业务。
最近，我国有的大城市已经成功地建成了数字
MMDS
系统，并且已经投入使用。
不仅
传送多套电视节目，
同时还将传送高速数据，
成为我国数字
MMDS
应用的先驱。
数字
MMDS
不应该单纯为了多传电视节目，而应该充分发挥数字系统的功能，同时传送高速数据，开展
增值业务。
高速数据业务能促进地区经济的发展，同时也为
MMDS
经营者带来更大的经济
效益。
因为数据业务的收入远高于电视业务的收入。
2
．
LMDS
接入技术
本地多点分配业务
LMDS
（Local
Multipoint
Distribution
Service）
工作在
20~40GHz
频带上，
传输容量可与光纤比拟，同时又兼有无线通信经济和易于实施等优点。
LMDS
基于
MPEG
技术，从微波视频分布系统
（Microwave
Video
Distribution
System
，
MVDS）
发展而来。
作为一种新兴的宽带无线接入技术，
LMDS
为
“
最后一公里
”
宽带接入和交
互式多媒体应用提供经济和简便的解决方案，
它的宽带属性使其可以提供大量电信服务和应
用。
一个完整的
LMDS
系统由四部分组成，分别是本地光纤骨干网、网络运营中心
（NOC）
、
基站系统、用户端设备
（CPE）
。
LMDS
的特点是：
（
1
）
LMDS
的带宽可与光纤相比拟，实现无线
“
光纤
”
到楼，可用频带至少
1GHz
。
与其
他接入技术相比，
LMDS
是最后一公里光纤的灵活替代技术。
（
2
）光纤传输速率高达
Gb/s
，而
LMDS
传输速率可达
155Mb/s
，稳居第二。
（
3
）
LMDS
可支持所有主要的话音和数据传输标准，如
ATM
、
TCP/IP
、
MPEG-2
等。
（
4
）
LMDS
工作在毫米波波段、
20~
40GHz
频率上，被许可的频率是
24GHz
、
28GHz
、
31GHz
、
38GHz
，其中以
28GHz
获得的许可较多，该频段具有较宽松的频谱范围，最有潜力
提供多种业务。
LMDS
的缺点是：
（
1
）传输距离很短，仅
5
～
6Km
左右，因而不得不采用多个小蜂窝结构来覆盖一个城
市。
（
2
）多蜂窝系统复杂。
（
3
）设备成本高。
（
4
）雨衰太大，降雨时很难工作。
目前
LMDS
基本上还处于试用阶段，而不少的制造商则把为
LMDS
开发的技术使用到
2.5
～
2.7MHz
和
3.4
～
3.6MHz
频率的产品上，出现了新一代的无线双向宽带接入技术。
LMDS
系统工作在
10
、
24
、
26
、
28
、
31
、
38GHz
频段，在欧洲和北美已有多个频段得到
了批准和使用，在中国，
LMDS
频率标准还未出台，但
24~26GHz
、
38~40GHz
已被批准用于
试验。
3
．卫星通信接入技术
在我国复杂的地理条件下，采用卫星通信技术是一种有效方案。
在广播电视领域中，直
播卫星电视是利用工作在专用卫星广播频段的广播卫星，
将广播电视节目或声音广播直接送
到家庭的一种广播方式。
随着
Internet
的快速发展，
利用卫星的宽带
IP
多媒体广播解决
Internet
带宽的瓶颈问题，
通过卫星进行多媒体广播的宽带
IP
系统逐渐引起了人们的重视，宽带
IP
系统提供的多媒体
（音频、视频、数据等）信息和高速
Internet
接入等服务已经在商业运营中取得一定成效。
由于卫星广播具有覆盖面大，传输距离远，不受地理条件限制等优点，利用卫星通信作为宽
带接入网技术，将有很大的发展前景。
目前，已有网络使用卫星通信的
VSAT
技术，发挥其
非对称特点，即上行检索使用地面电话线或数据电路，而下行则以卫星通信高速率传输，可
用于提供
ISP
的双向传输。
卫星通信在
Internet
接入网中的应用，在国外已很广泛，而我国也从
1999
年起，开始
利用美国休斯公司
DirecPC
技术解决
Internet
下载瓶颈问题。
另外，双威通信网络与首创公
司已达成协议，
双方各自利用无线接入技术和光缆等专线资源，
共同为用户提供宽带互联网
接入服务。
这标志着卫星传送已进入首都信息平台。
其上行通过现有的
163
拨号或专线
TCP/IP
网络传送，下行信息通过
54MHz
卫星带宽广播发送，这样用户可享受比传统
Modem
高出
8
倍的速率，
达到
400kb/s
的浏览速度、
3Mb/s
的下载速度，
为用户节省
60%
以上的上网时间，
还可以享受宽带视频、音频多点传送服务。
卫星通信技术用于
Internet
的前景非常看好，相
信不久之后，新一代低成本的双向
IPVSAT
将投入市场。
4
．不可见光纤无线系统
不可见光纤无线系统是一种采用连续点串接网络结构组成自愈环工作的宽带无线接入
系统，
兼有
SDH
自愈环的高可用性能和无线接入的灵活配置特性，
可应用于
28GHz
、
29GHz
、
31GHz
和
38GHz
等毫米波段。
系统通路带宽为
50MHz
，前向纠错采用
RS
和格栅码调制。
当
通路调制采用
32QAM
时，可以提供
155Mb/s
全双工
SDH
信号接口
用户之间通过标准
155Mb/s,
1310nm
单模光纤接口互连；当通路调制采用
8psk
时，可以提供两个
100Mb/s
全
双工快速以太网信号接口，用户之间通过标准
100Mb/s,1310nm
多模光纤接口互连。
该系统不同于多点的
LMDS
，采用环形拓扑结构，当需要扩容时，可以分拆环或在
POP
点增加新环。
系统的频谱效率很高，
运营者可重复使用一对射频信道给业务区的所有用户提
供服务。
该系统采用有效的动态功率电平调节和向前纠错技术，具有优良的抗雨衰能力。
可
为用户提供宽带
Internet
接入，增值业务，会议电视，远程教学，
VoIP
，专线服务以及传统
的电话服务等，是一种在企事业市场上有竞争力的新技术。
总的来看，
宽带无线接入技术代表了宽带接入技术的一种新的不可忽视的发展趋势，
不
仅敷设开通快，维护简单，用户较密时成本低，而且改变了本地电信业务的传统观念，最适
合于新的电信竞争者与传统电信公司和有线电视网络公司展开有效的竞争，
也可以作为电信
公司和有线电视网络公司有线接入的重要补充。
目前，无论是电信网的核心部分还是
CATV
（有线电视）网的骨干部分都向着高速、高
带宽的方向发展。
网络传输的业务种类会越来越多，带宽的需求越来越宽，交互性会越来越
强，显然网络的瓶颈部分
——
接入网也将向着同样的方向发展，只有这样，才能实现网络的
现代化和宽带化。
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