接入网的概念及发展解析

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随着通信技术迅猛发展，电信业务向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向发展，人们对电信业务多样化的需求也不断提高，同时由于主干网上SDH、ATM、无源光网络(PON)及DWDM技术的日益成熟和使用，为实现话音、数据、图象“三线合一，一线入户”奠定了基础。如何充分利用现有的网络资源增加业务类型，提高服务质量，已成为电信专家和运营商日益关注研究的课题，“最后一公里”解决方案是大家最关心的焦点。因此，接入网成为网络应用和建设的热点。
1 接入网概念
通信网是由信息传输、交换和终端三个部分组成。通信传输大体分为三个层次：即长途网、中继网和接入网。通常将长途网和中继网合在一起称作核心网，相对核心网而言，余下的部分称作用户接入网。是用户网络接口(UNI)和业务节点接口(SNI)间实施传送承载能力的实施系统，它的任务是把用户接入到核心网，提供用户最近业务点的连接。
2 接入网的结构
(1)总线形结构。指以光纤作为公共总线、各用户终端通过耦合器与总线直接连接的网络结构。其特点是共享主干光纤，节约线路投资，增删节点容易，动态范围要求较高，彼此干扰效小。缺点是损耗积累，用户接受对主干光纤的依赖性强。
(2)环形结构。指所有节点共用一条光纤链路，光纤链路首尾相连自成封闭回路的网络结构。特点是可实现自愈，即无需外界干预，网络可在较短的时间自动从失效故障中恢复所传业务，可靠性高。缺点是单环所挂用户数量有限，多环互通较为复杂，不适合CATV等分配型业务。
(3)星形结构。这种结构实际上是点对点方式，各用户终端通过位于中央节点具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换。特点是结构简单，使用维护方便，易于升级和扩容，各用户之间相对独立，保密性好，业务适应性强。缺点是所需光纤代价较高，组网灵活性较差，对中央节点的可靠性要求极高。
(4)树形结构。类似于树枝形状，呈分级结构，在交接箱和分线盒处采用多个分路器，将信号逐级向下分配，最高级的端局具有很强的控制协调能力。特点是适用于广播业务。缺点是功率损耗较大，双向通信难度较大。
3 接入网技术的发展动力
通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，从模拟到数字，从电缆到光缆，从PDH到SDH，从STM到ATM，从ATM到IP/DWDM……，一代又一代新技术、新系统层出不穷。然而，绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网中，用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。由于社会经济和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求，特别是光纤技术的出现，以及用户对新业务，尤其是对宽带图象和数据业务的需求增加，给整个网络的结构带来了影响，同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。总之，用户对宽带综合业务的：需求和通信技术的迅速发展成为接入网技术发展的两大原动力。
4 接入网实现技术
传统的接入网主要以铜缆的形式为用户提供一般的语音业务和少量的数据业务。随着社会经济的发展，人们对各种新业务特别是宽带综合业务的需求日益增加，一系列接入网新技术应运而生，其中包括应用较广泛的以现有双绞线为基础的铜缆新技术、混合光纤/同轴(FHC)、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的统称)+ETTH(EthernetTotheHome)]。
(1)双绞线为基础的铜缆新技术。当前，用户接入网技术主要是由多个双绞线构成的铜缆组成。耗资较大，怎样发挥其效益，并尽可能满足多项新业务的需求，是用户接入网发展的主要课题，也是电信运营商应付竞争、降低成本、增加收入的主要手段。发展新技术，充分利用双绞线，是电信界始终关注的热点。所谓铜线接入技术，是指在非加感的用户线上，采用先进的数字处理技术来提高双绞线的传输容量，向用户提供各种业务的技术，主要有数字线对增益(DPG)、高比特率数字用户线(HDSL)、不对称数字用户线(ADSL)、甚高数据速率用户线(VDSL)等技术。
(2)混合光纤/同轴(HFC)网。混合光纤/同轴网是一种基于频分复用技术的宽带接入技术，它的主干网使用光纤，采用频分复用方式传输多种信息，分配网则采用树状拓扑和同轴电缆系统，用于传输和分配用户信息。HFC是将光纤逐渐推向用户的一种新的经济的演进策略，可实现多媒体通信和交互式视象业务。目前，包括ITU-T在内的很多国际组织和论坛正在对下一代的结合MPEG-2和ATM的数字HFC系统进行标准化，这必将会进一步推动其发展。
(3)FTTx+ETTH。FTTH+ETrH是一种光纤到楼、光纤到路边、以太网到用户的接入方式。它为用户提供了可靠性很高的宽带保证，真正实现了千兆到小区、百兆到到楼单元和十兆到家庭，并随着宽带需求的进一步增长，可平滑升级实现了百兆到家庭而不用重新布线。完全实现多媒体通信和交互式视象业务等业务。如海军莲宝二里生活小区宽带接入系统采用此技术。
(4)无线用户环路接入网。无线用户环路又可称为“无线用户接入”，它是采用微波、卫星、无线蜂窝等无线传输技术，实现在用户线盲点偏远地区和海岛的多个分散的用户或用户群的业务接入的用户接入系统。它具有建设速度快、设备安装快速灵活、使用方便等特点。在使用无线的情况下，用户接入的成本对传输距离、用户密度均不敏感。因此对于接入距离较长，用户密度不高的地区非常适用。
5 接入网的发展趋势
随着电信行业垄断市场消失和电信网业务市场的开放，电信业务功能、接入技术的不断提高，接入网也伴随着发展，主要表现在以下几点：
(1)接入网的复杂程度在不断增加。不同的接入技术间的竞争与综合使用，以及要求对大量电信业务的支持等，使得接入网的复杂程度增加。
(2)接入网的服务范围在扩大。随着通信技术和通信网的发展，本地交换局的容量不断扩大，交换局的数量在日趋减少，在容量小的地方，改用集线器和复用器等，这使接入网的服务范围不断扩大。
(3)接入网的标准化程度日益提高。在本地交换局逐步采用基于V5.X标准的开放接口后，电信运营商更加自由地选择接入网技术及系统设备。
(4)接入网应支持更高档次的业务。市场经济的发展，促使商业和公司客户要求更大容量的接入线路用于数据应用，特别是局域网互连，要求可靠性、短时限的连接。随着光纤技术向用户网的延伸，CATV的发展给用户环路发展带来了机遇。
(5)支持接入网的技术更加多样化。尽管目前在接入网中光传输的含量在不断增加，但如何更好地利用现有的双绞线仍受重视，但对要求快速建设的大容量接入线路，则可选用无线链路。
(6)光纤技术将更多的应用于接入网。随着光纤覆盖扩展，光纤技术也将日益增多地用于接入网，从发展的角度看，SDH、ATM、IP/DWDM目前仅适用于主干光缆段和数字局端机接口，随着业务的发展，光纤接口将进一步扩展到路边，并最终进入家庭，真正实现宽带光纤接入，实现统一的宽带全光网络结构，因此，电信网络将真正成为本世纪信息高速公路的坚实网络基础。