宽带接入技术应用和发展方向的探讨

接入网（AN）是通信信息领域近年提出的概念。接入网是由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）及为传送电信业务所需承载能力的系统组成的，经Q接口进行配置和管理。因此，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。

1　接入网发展现状

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。

广电部门从80年代起大力发展小区CATV网，目前干线传输正逐渐采用光纤，在发达地区积极试验 HFC系统和非对称 Cable Modem，并正以CATV网为基础进行地区联网和全国联网，试图将专用CATV网改造成具有宽带数据和话音接入的宽带接入网。

我国接入网建设存在以下的问题：
（l）由于设备供应商本能的保护性反应，VS．X接口的开放性缺乏法规保障；而且对不同厂商设备之间互通性、兼容性及完备性测试体系的研究滞后，缺乏较为科学的验证手段。
（2）仅有VS．l、VS．2数字接口是不够的，对宽带接入的研究跟踪和实用化进程必须加快。现阶段接入业务还仅局限于窄带ISDN范畴，而其他媒体网络共享接入段的目标基本是分离实现的（如有线电视和其他宽带数据接入等）。
（ 3）基于 SDH技术的光纤接入网至今还未能解决好同步问题（特别是当环上节点数大于16时），当1网络边缘采用PDH或xDSL同步型接口时其低频慢漂移现象对数据业务的影响更加突出。
（4）网管问题。目前使用中的接入网网管维护均由接入设备厂家提供的监控管理系统来完成，VS接口及VS终端设备间数字段的维护、用户环路测试、电源和环境的监控等工作。存在的问题是用户环路的测试基本还不能接受112集中受理系统的控制（有个别公司开始这类对接试验）。目前，对接入网实现112测试的方法有两种：利用接入网自身测试板完成用户线的测试和利用测试头完成用户线的测试。下一步，网管必须解决以下问题：接入网的上层应具有对不同的接入设备的管理能力（即统一网元层管理）。虽然吨微　和我国电总已制定了接入网集中维护管理系统与接入网设备之间的 Q3接口标准，但实施中尚有两个问题需要考虑：一是Q3接口的实施尚需时日，同时具有Q3接口的集中维护管理系统的开发成熟也需一段时间，所以在目前的过渡阶段，各厂家的接入网设备均由各自开发的管理系统统进行维护，还不能实现集中监控维护的要求；另一方面，Q3接口的开发需要较大的成本投入，对一些小容量的接入设备，其经济性也待商榷。接入网的网管应具有管理接入网提供的各种业务的能力，如DDN、CATV等。各种叠加网数据接口所采用的永久或半永久性连接不利于对其工作进行监测，从网管角度说实际上是处于阻断状态。接入网与交换机（传统PSTN设备）的网管应能互通，如配置管理应能在一点完成。TMN标准的制定中来自非技术的制约因素过多，致使管理网的一体过程将漫长而又复杂。
（5）一些设备供应商采用的“信令转换架”方式加入，实际是新增局，违背“少局所、大容量”的网络组织发展原则。

2 接入网的技术发展趋势

随着社会和技术的进步，信息技术发展的大趋势是电话、计算机、电视三种技术、产业乃至网络的融合，即所谓“三网合一”。它表现为业务层互相渗透交叉，应用层使用统一的通信协议，网络层互联互通，技术上趋向一致。在这种大潮推动下，电信信息产业正进行结构重组，各种相关体制和法规也发生相应变革。这给电信业既带来机遇也带来了挑战，它对电信网提出了新的要求：即必须改造当前的电信网，使之适于传输数据和图像。

从技术发展来看，首先现有的钢缆接入网必须改造，以数字用户线系列技术为代表的铜缆接入技术是一种重要改造手段； HFC系统和非对称Cable Modem则是改造现有 CATV网的试验性方案；但从发展来看，光纤接入，特别是宽带光接入辅以无线接入手段将占主导地位。以下分别论述。

2.1 XDSL
充分利用现有的巨大双绞线铜缆网来开放宽带业务是电话公司的主要竞争策略，非对称数字用户线（ADSL）系统就是一种比较理想的双绞线铜缆宽带接入技术。其下行单工信道速率可为2．048Mb／s、4．096Mb／S、 6． 144Mb／s、 8． 192Mb／S、可选双 工信道速率为0kb／S、160kb／S、384kb／S、544kb／s、576kb／s，目前已能在 0． 5芯径双绞线上将 6Mb／S信号传送 3． 6km之远。 ADSL所支持的主要业务是因特网和电话，其次才是点播电视业务。其最大特点是无须改动现有钢缆网络设施就能提供宽带业务。

目前已开始进行一定规模的试商用，发展势头良好，其主要缺点是线对的苛刻要求，且国内双绞线只有不到10％的线对可以开ADSL，另外，价格仍偏高。

尽管ADSL技术固有的非对称性已能很好地适应因特网业务，然而其成本仍偏高，用户侧设备的安装仍麻烦。目前新开发了一种轻便型的无分路器的ADSL，基本思路有两点：第一是速率降低到1．5Mb／S左右，第二是在用户处不用电话分路器，这样一来价格可能下降，安装更为方便，但需妥善解决干扰问题，特别是对话带的干扰问题。轻便型ADSL的开发工作已获各行各业的一致支持，应用前景十分可观。有可能发展成为电信运营者近期的主要宽带接入方案。

有关ADSL系统发展的第二个趋向是进一步提高系统的下行带宽，即演变成所谓甚高速数字用户线（VDSL）系统，这种技术在双绞线上下行传输速率可以扩展至 25～ 52Mb／s，从而可容纳 6～ 12个 4Mb／8 MPEG—2信号，同时允许 1．5Mb／S的上行速率，其传输距离会分别缩短至1000m或300m左右。有趣的是由于传输距离的缩短，码间干扰大大减小，对数字信号处理要求大为简化，收发机成本可望比ADSL降低一半。

CDSL（Consumer DSL）是 DSL的注册商标版本，它比 ADSL的速度要慢（下行速率为1Mb／S，上行线路可能更少一些）。不过，它也有自己的优势，它不需要在用户端安装“分路器”。
G．Lite或DSL Lite接入技术（也叫无分路器ADSL或通用 ADSI）是一种速度较慢的 ADSL，它不需要在用户端进行线路的分离，而是电话公司的远程用户分路线路。正式称呼为ITU—T标准G一992．2的 G．Lite提供了 1．544～6Mb／s的下行速率，128～384kb／s的上行速率。G．Lite有望成为部署最为广泛的DSL技术。
IDSL（ISDN— DSL接入）技术这种叫法有些不妥，因为它的速率与 ISDN的 128kb／8的数据速率和服务更接近，而与速度更高的ADSL相差较远。

RADSL（速率自适应 DSL接入）技术中，软件可以决定在特定客户电话线上信号的传输速率，并可以相应地调整传输速率。 Wested的FlexCapZ系统使用 RADSL在现有线路上提供从 640kb／s～22Mb／s的下行速率，以及从 272kb／S～1．088Mb／S的上行速率。
UDSL（单向 DSL接入）技术是欧洲一家公司提出的一项建议，它是HDSL的单向版本。

2·2混合接入技术
HFC（光纤同轴混合网）技术可使电话公司迅速提供宽带业务。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视、每户至少2路电话、速率至少高达10Mbps的数据业务。将来利用其550MHZ～750MHZ频段还可以提供至少200路MPEG—2的点播电视业务以及其它双向电信业务。有线接入网发展的一个重要趋势是FTTC与HFC融合，进而向FTTC发展。最近，接入网又提出了一种新的组网方案：FTTC＋HFC。FTTC＋HFC主干系统采用共缆光纤的方法分别传送数字（双向）与模拟信号，两种信息由设置于路边的光网络单元分别恢复成各自的基带信号之后，语音信号经双绞线送至用户，而数字和模拟视频信号经同轴电缆送至用户。

从长远看，HFC网计划提供的是所谓全业务网（FSN），即以单个网络提供各种类型的模拟和数字业务。用户数可以从500户降到25户，实现光纤到路边。最终用户数可望降到1户，实现光纤到家。光纤的应用提供了一条通向宽带通信的新途径，但其回传信道的干扰问题仍需妥善解决。目前已有多种解决回传干扰的方案可用，其中比较彻底的方案是小型光节点方案，用独立的光纤来传双向业务，小型光节点采用低成本激光器。小型光节点靠近用户，因而同轴网部分为无源网，回传信道则安排在高频端，从而彻底避免了回传信道的干扰问题。第二种比较好的方案是采用同步码分多址（S— CDMA）技术，此时信号处理增益可达ZI．sdB，干扰大大减少，系统可以工作在负信噪比条件，可望较好地解决回传信道的噪声和干扰问题。HFC的最新发展趋势是与DWDM相结合，可以充分利用DWDM的降价趋势简化第二枢纽站，将路由器和服务器等移到前端，消除光一射频一光变换过程，从而简化了系统，进一步降低了成本。