《通信原理与通信技术》课件第14章

第14章接入网技术14.1接入网的概念

14.2接入网的接口技术

14.3接入网的分类

14.4接入技术

14.5小资料——集成电路的发明

14.1接入网的概念

传统的电信网从设备构成上看，主要由用户终端设备、用户线传输设备、交换设备及局间中继传输设备等几部分组成。按通信功能它又可以分为传输网、交换网和接入网三部分，如图14－1所示。图14－1传统电信网示意图

接入网由传统的用户环路发展而来，是用户环路的升级，是通信网演变过程中的一个新概念。

所谓用户环路，是指从电话端局的交换机到用户终端设备之间的连接线路，如图14－2所示。用户环路自电话机发明以来就已经存在，由于用户终端设备主要是电话机，且电信网以传送话音信号为主，因此，从用户终端到交换设备之间的传输技术相对局间的中继传输技术来说比较简单，用铜导线传输信号（300～3400Hz音频信号）就可满足网路要求。因此，用户环路的基本配置形式在大约一百年的时间里并没有发生重大变化。各个线缆段由不同规格的铜线电缆组成，其中馈线电缆（主干电缆）长度一般为3～5km（很少超过10km），配线电缆一般为数百米，引入线则只有数十米。

20世纪90年代后，随着通信与计算机的“联姻”、社会的信息化，尤其是Internet和通信技术的发展，数字化、宽带化和智能化已经成为通信发展的方向，人们对电信业务从质量到业务种类都提出了更高的要求。用户对业务的需求由单一的模拟话音业务逐步转向包括数据、图像和视频在内的多媒体综合数据业务。由于受传输损耗、带宽和噪声等的影响，这种由传统铜线组成的简单用户环路结构已不能适应当前网络的发展和用户业务的需要，而且用户环路所采用的模拟窄带传输手段也逐渐成为制约通信发展的瓶颈。在这种新形势下，各种以接入综合业务为目标的新技术、新思路不断涌现，这些技术的引入增强了传统用户环路的功能，也使之变得更加复杂。用户环路渐渐失去了原来点到点的线路特征，开始表现出交叉连接、复用、传输和管理等网络特征。基于电信网的这种发展演变趋势，英国电信（BT）于1975年提出了接入网（AccessNetwok，AN）的概念，20世纪80年代初原CCITT提出V1～V4数字接口建议，直到80年代后期，ITU－T着手制订标准化V5.x数字接口规范，并对AN作出较为科学的界定，AN技术才真正进入电信业务应用领域。

图14－2典型用户环路示意图

AN是一种适用于各种业务和技术，有严格规定并从较高的功能角度描述的网络概念，其结构、功能、接入类型和管理功能等在G.902中有详细阐述。图14－3给出了目前国际上流行的一种对电信网的划分形式，其中用户驻地网（CPN）指用户终端到用户网络接口（UNI）之间所包含的机线设备，是属于用户自己的网络，在规模、终端数量和业务需求方面差异很大。CPN可以大至公司、企业或大学校园，由局域网络的所有设备组成，也可以小至普通居民住宅，仅由一部话机和一对双绞线组成。核心网包含了交换网和传输网的功能，或者说包含了长途网和中继网的功能。接入网则包含了核心网和用户驻地网之间的所有实施设备与线路，主要完成交叉连接、复用和传输功能，一般不包括交换功能。图中TMN是电信管理网，Q3是电信管理网与电信网各部分相连的标准接口。

图14－3电信网组成示意图

从以上描述可以看出，接入网已经从功能和概念上替代了传统的用户环路结构，成为电信网中的重要组成部分，其技术发展必将给整个网络的发展带来巨大影响。接入网的投资比重占整个电信网的50％左右，具有广阔的市场应用前景。谁先建设好数字化、IP化和宽带化的接入网，率先为用户提供丰富多彩的多媒体业务，谁就拥有了市场的主动权。因此，目前世界上很多国家（包括中国在内）都投入了大量的人力和物力进行接入网的研发工作。

有了上述接入网的基本概念，我们可以给接入网下一个定义：接入网（AN）是由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（例如线路设施和传输设施）组成的为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经由Q3接口进行配置和管理。

通常接入网对用户信令是透明的，不作解释和处理。换句话说，接入网就是介于网络侧和用户侧之间的所有机线设施的总和。其主要功能是交叉连接、复用和传输功能，一般不包括交换功能，而且应独立于交换机。

通俗地讲，所谓接入网，就是指本地交换机（或远端模块局）和用户终端设备之间所有设备和传输介质构成的传输系统。接入网的物理参考模型如图14－4所示。

图14－4接入网物理参考模型

从图14－3可以看出，接入网处于整个电信网的网络边缘，用户的各种业务通过接入网进入核心网。由于在电信网中的位置和功能不同，接入网与核心网有着非常明显的差别。接入网的主要特点如下：

（1）具备复用、交叉连接和传输功能，一般不含交换功能。接入网提供开放的V5标准接口，可实现与任何种类的交换设备的连接。

（2）接入业务种类多，业务量密度低。

（3）网径大小不一，成本与用户有关。

接入网只是负责在本地交换机和用户驻地网之间建立连接，但是由于覆盖的各用户所在位置不同，造成接入网的网径大小不一。例如市区的住宅用户可能只需1～2km长的接入线，而偏远地区的用户可能需要十几千米的接入线，其成本相差很大。而对核心网来说，每个用户需要分担的成本十分接近。

（4）线路施工难度大，设备运行环境恶劣。

接入网的网络结构与用户所处的实际地形有关系，一般线路沿街道敷设，敷设时经常需要在街道上挖掘管道，施工难度较大。另外接入网的设备通常放置于室外，要经受自然环境甚至人为的破坏，这对设备提出了更高的要求。据美国贝尔通信研究中心估计，由于电子元器件和光元器件的性能随温度按指数规律变化，因此接入网设备中的元器件性能恶化的速度比一般设备快10倍，这就对元器件的性能和极限工作温度提出了相当高的要求。

（5）网络拓扑结构多样，组网能力强大。

接入网的网络拓扑结构具有总线型、环型、单星型、双星型、链型、树型等多种形式，可以根据实际情况进行灵活多样的组网配置。其中环型结构可带分支，并具有自愈功能，优点较为突出。在具体应用时，应根据实际情况进行有针对性的选择。

由于接入网的特殊性，它还具备如下特征：

（1）综合性强。接入网是迄今为止综合技术种类最多的一个网络。例如，传送部分就综合了SDH、PON、ATM、DLC、HFC和多种无线传送技术等。

（2）直接面向用户。接入网是一个直接面向用户的敏感性很强的网络。其他网络发生问题时，有时用户还感觉不到，但接入网发生问题，用户肯定会感觉到。

（3）接入网是和其他业务网关系最为密切的网络，是本地电信网的一部分，和本地网的其他部分关系密切。

（4）接入网是一个快速变化发展的网络，一些可用于接入网的新技术还将不断出现，而且，很难预料会出现什么样的新技术（特别是宽带方面的技术）。因此，我们对接入网的认识、接入网的作用、接入网的建设方法都存在一个变化的过程。

（5）接入网是一个对适应性要求较高的网络，比起其他网络，接入网对各方面适应性的要求都要高。如容量的范围、接入带宽的范围、地理覆盖的范围、接入业务的种类、电源和环境的要求等等，这些在其他业务网中不存在的问题，在接入网中都变成问题提出了。因此，接入网被称为电信网的“最后一公里”，成为电信网的重要组成部分，其发展正日益受到各国的重视。其目标就是建立一种标准化的接口方式，用一个可监控的接入网络，为用户提供话音、文本、图像、有线电视等综合业务。

14.2接入网的接口技术

14.2.1接入网的界定与功能模型

从图14－3中可见，接入网中主要有三种接口，即用户网络接口（UNI），业务网络接口（SNI）和Q3管理接口。接入网依赖于各种接口将各类业务从不同用户端接入电信网，不同配置用不同的接口类型，配置和管理通过Q3接口进行。

原则上对实现接入网的UNI和SNI的类型和数目没有限制，接入网不解释（用户）信令，具有业务独立性和传输透明性的特点。

为与其他交换和传送技术的发展相适应，充分利用网络资源，既能经济地将现有各种类型的用户业务综合地接入到业务节点，又能对未来接入类型提供灵活性，国际电信联盟（ITU－T）提出了功能性接入网的框架建议（G.902）。图14－5所示为接入网的功能模型，由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间一系列的传送实体组成，它由五个基本功能组，即用户接口功能、业务接口功能、核心功能、传送功能及管理功能。

图14－5接入网功能模型

14.2.2

V5接口

V5接口是业务节点接口（SNI）的一种，是目前一种较成熟的用户信令和用户接口，ITU－T提出的本地交换机支持接入网的开放的Ｖ5接口（SNI），已通过支持窄带业务（传输速率小于等于2Mb/s）的V5.1和V5.2接口建议（G.964和G.965），制定支持宽带业务（传输速率大于2Mb/s）的V5.B接口技术规范。我国以ITU－T建议G.964和G.965为主要根据，编制了《本地数字交换机和接入网之间的V5.1接口技术规范》和《本地数字交换机和接入网之间的V5.2接口技术规范》。

Ｖ5接口协议结构共分三层：

第一层为电气和物理特性的物理层V5.1接口；

第二层为封装功能子层（LAPV5－EF）和数据链路子层（LAPV5－DL）；

第三层是面向消息的协议，现定义了PSTN协议、控制协议、链路控制协议、BBC协议和保护协议（后三个协议仅用于V5.2接口）。

V5接口用统一的标准实现了数字用户的接入。该接口能支持公用电话网、ISDN（窄带）、帧中继、分组交换、DDN等业务，这样可使交换机省去模拟用户线接口（0.3～3.4kHz）。V5.3接口支持SDH速率接入交换机，V5.B接口协议支持ATM形式，这样可使将来的宽带交换机接入的标准统一。用户接口侧的接口速率有155.52Mb/s和622.08Mb/s，并适用于光纤传输系统，即FTTH系统和金属传输线的速率为1.5Mb/s、2Mb/s、51.84Mb/s的系统，同时支持窄带ISDN的基本的用户——网络接口为2B+D方式，其接口速率为192kb/s的系统。

V5接口具有以下几个优点：

（1）V5接口是一个综合化的数字用户接口，符合通信网数字化、综合化的趋势。

（2）V5接口是一个开放的接口，可以选择多个交换机和接入设备供应商，通过竞争，可降低成本，优化网络，提高服务质量。

（3）通过开放的V5接口，交换机可以收纳各种接入设备，同一AN的多个V5接口既可连到一个交换机，也可连到多个交换机，同一用户的不同用户端口既可指配给一个V5接口也可指配给多个V5接口，不仅组网方式灵活，使网络向有线/无线相结合的方向发展，而且提高了网络的安全性、可靠性。

14.3接入网的分类

接入网的分类方法多种多样，可以按传输介质、拓扑结构、使用技术、接口标准、业务带宽、业务种类等进行分类。就目前的技术研究现状而言，接入网主要分为有线接入网和无线接入网。有线接入网包括铜线接入网、光纤接入网和混合光纤／同轴电缆接入网；无线接入网包括固定无线接入网和移动接入网。各种方式的具体实现技术多种多样，各具特色。有线接入主要采取如下措施：一是在原有铜质导线的基础上通过采用先进的数字信号处理技术来提高双绞铜线对的传输容量，从而提供多种业务的接入；二是以光纤为主，实现光纤到路边、光纤到大楼和光纤到家庭等多种形式的接入；三是在原有有线电视（CATV）的基础上，以光纤为主干传输、经同轴电缆分配给用户的光纤／同轴电缆混合接入。

无线接入技术主要采取固定接入和移动接入两种形式，涉及微波一点多址、蜂窝和卫星等多种技术。另外有线和无线相结合的综合接入方式也在研究之列。表14－1列出了目前常用的接入网技术。表14－1接入网接入技术

14.4接入技术

14.4.1铜线接入技术（xDSL）

目前，虽然电信网的主干网部分和一些局域网已基本实现了宽带化，但直接与家庭用户相连的接入网部分，大都还在使用窄带低速的话音频带Modem与Internet相连，如V.34标准的28.8kb/s和V.90标准的56kb/s的PCMModem，虽然已有67kb/s和112kb/s的Modem，但是它们需要两对双绞铜线。低速的Modem无法满足用户接入Internet对带宽的要求。

1987年，Bellcore首先提出了xDSL的概念（x是指该位是一个变量，具有不同的取值，如x可取A、H等）。1989年，Bellcore进一步提出了非对称高速用户环路（ADSL）技术概念，并由AT&TParadyne公司首先开发了CAP（无载波调幅调相）的ADSL。1993年3月，美国交换载波协会（ECSIE）的T1/E1－4工作组推荐离散多音调制（DMT）作为ADSL的优选线路信号编码技术。利用电话网铜线实现宽带传输的技术称为数字用户线（DSL，DigitalSubscriberLine）技术，而xDSL就是这些传输技术的组合，它包括非对称数字用户线（ADSL）、高比特率数字用户线（HDSL）、甚高速数字用户线（VDSL）、单线路数字用户线（SDSL）、速率自适应数字用户线（RADSL）等。它们主要的差别体现在信号的传输速率、传输距离、上行速率和下行速率对称性等几方面，如表14－2所示。表14－2

DSL技术比较

1．非对称数字用户线（AsymmetricalDSL，ADSL）

从表14－2中可知，ADSL在xDSL中性能较好，发展很快，是当前Internet接入网的热点技术之一，已在我国各大中城市获得广泛应用。

ADSL技术最初是为家庭用户提供点播电视（VOD）服务而开发的。由于VOD系统复杂、成本高及市场动力不足，VOD并没有获得广泛的应用。而Internet的迅猛发展给ADSL提供了用武之地，使其发挥了巨大的作用。它最大的优点就是不需要太多的改造，就可为用户提供高速的多媒体信息服务，而且不影响正常的电话或话带Modem通信，方便可靠、经济实用。

ADSL是在无中继的用户环路网上使用负载电话线提供高速数字接入的传输技术。“非对称”是指非双向平均传输高速信号，即上行信息传输速率和下行速率不一样。ADSL将用户的双绞线频谱分成低频部分、上行信道和下行信道三部分，其频谱划分如图14－6所示，采用FDM（频分复用）与DMT（离散多音频技术）传送电话和数据业务。其中，低频部分提供普通电话业务（POTS）信道，通过无源滤波器使其与数字信道分开；数字信道分为一个640kb/s～1Mb/s的中速上行数字传输信道（占据（10～50）kHz的频带，主要用于传送控制信息，如VOD中的节目选择、快进和快退等）和一个速率为（1.5～9）Mb/s的高速下行数字传输信道（占据50kHz以上的频带）。由于采用FDM，所以这三个信息信道可同时工作于一对电话线。图14－6

ADSL频谱划分

传统的Modem也是使用电话线传输的，但它使用（0～4）kHz的低频段，而电话铜线在理论上最大带宽接近2MHz。ADSL通过相位调制（CAP）、正交幅度调制（QAM）和离散多频（DMT）三种先进的调制解调技术，利用26kHz以后的高频带实现了较高的传输速率。

DMT在6Mb/s及以上高速率时，性能较QAM好，因此，被ANSI标准化小组T1/E1－4制定为国际标准。另外，由于美国的ADSL国家标准T1.413也推荐使用DMT技术，所以很多公司生产的ADSL调制解调器均采用DMT技术。

ADSL高速数据不占用话音交换机的任何资源，所以，增加用户不会对传统话音交换机造成任何附加负荷，从而解决了散居用户的宽带业务需要，不需要改造现有用户的铜线环路，只需有效地提供Internet接入、局域网LAN接入等就可满足Internet、Web浏览、IP电话、远程教育、家庭办公、可视电话、电话和视频点播（VOD）等业务。每个6Mb/s带宽的ADSL可传送2～3套MPEG－Ⅱ或4套MPEG－Ⅰ数字图像信号。

传统的全速率ADSL系统成本偏高，对线路要求苛刻。为解决ADSL成本偏高等问题，北美各大电信商和微软、Intel、Compaq公司共同推出了“通用ADSL”(UniversalADSL)标准，期望服务和设备供应商能更容易地提供宽带ADSL服务。“通用ADSL”是ADSL的一种子技术。在过去，ADSL的安装需要中心端和用户端两方面的设备升级，各用户都要安装一个以太网卡、一个DSL调制解调器和一个分离器，成本较高，而通用ADSL只需中心端设备升级到新技术即可。

ITU－T于1998年底通过了G.lite通用ADSL的标准草案，它的标准速率是下行1.5Mb/s，上行512kb/s，传输的距离更长，且不需分隔器（Splitter），也采用DMT线路码，与全速率ADSL全面兼容，可以做到即插即用（PlugandPlay），而且可以通过软件的更新无缝升级到全速率ADSL。

ADSL采用先进的信号调制方式、数字相位均衡和回波抑制技术，从而使信道频谱得到充分利用并达到较高的传输质量。ADSL可以采用现有的双绞线从中心局连到用户端，也可以经过光缆到路边再采用ADSL设备经配电缆连接到用户。图14－7

ADSL接入网的一般结构示意图

2.高比特率数字用户线（HighdatarateDSL，HDSL）

HDSL技术是在两对或多对铜线上实现E1速率（2.048Mb/s）全双工通信的技术。HDSL全双工结构如图14－8所示。HDSL技术可提高传输速率和延长通信距离，它主要采用线对上等效频率，2B1Q或CAP传输码型和回波抵消等技术。因此，HDSL的无中继传输距离比传统的PCM技术要长1倍以上，而对线对的要求没有传统的传输技术严格，所以，安装方便、快捷，一般不用中继器。HDSL技术可广泛用于无线寻呼中继、DDN（数字数据网）、ISDN（综合业务数字网）、基站接入、帧中继、移动通信基站中继和计算机LAN互连业务。

图14－8

HDSL全双工结构图

HDSL技术最早出现于20世纪80年代末，是DSL技术中比较成熟的一种，其价格比使用T1线路低。HDSL主要采用现代数字通信的自适应均衡技术：通过回声抵消技术可实现在一对双绞线上进行全双工传输；用特定的编码和调制方式产生线路码来提高传输质量以延长传输距离；HDSL能够在现有的普通电话双绞铜线（两对或三对）上全双工传输2Mb/s速率的数字信号，无中继传输距离达3～5km。HDSL2是HDSL的技术升级，它可单线提供160kb/s到2.3Mb/s的4km对称传输。若用2对双绞线，传输速率可翻一番，距离也提高了30%。

3.甚高速数字用户线（VeryhigerateDSL，VDSL）

VDSL以ADSL为基础，靠缩短双绞铜线长度，可传送比ADSL更高速的数据。其最大下行速率为51～55Mb/s，传输距离不超过300m，当传输速率在13Mb/s以下时，传输距离可达到1.5km，上行速率则为1.6Mb/s以上。VDSL系统中的上、下信道频谱利用频分复用技术分开，一般采用CAP、DMT和DNMT三种编码方式。和ADSL相比，VDSL传输带宽更高，由于距离缩短，故码间干扰小，处理技术简化，成本降低。它和光纤到路边（FTTC）技术相互结合，可以作为PON的补充，以实现宽带综合接入。相关标准化组织正在努力进行VDSL规范的制定工作。

4．单线路数字用户线（SinglelineDSL，SDSL）

SDSL是对称的DSL技术，与HDSL的区别在于只使用一对铜线。SDSL可以支持各种要求上、下行通信速率相同的应用。该技术在双线电路中运行良好，不过标准未最终确立。

5．速率自适应数字用户线（RateAdaptiveDSL，RADSL）

RADSL提供的速率范围与ADSL基本相同，也是一种提供高速下行、低速上行并且保留原语音服务的数字用户线。与ADSL的区别在于：RADSL的速率可以根据传输距离动态自适应，当距离增大时，速率降低，这样就可以提供用户传输服务的灵活选择。

14.4.2混合光纤同轴电缆接入网

混合光纤同轴电缆接入网（HybriaFiberCoaxial，HFC）的概念最初是由贝尔实验室提出的，其思想是光纤至馈线（FTTF）采用振幅调制（AM）的光纤链路，用以代替CATV中的电缆干线及放大器。因而，光纤网呈星形结构，视频信号从CATV前端（Headend）通过星形光纤网通向每一个光节点（Node），在节点处，将光信号转变为CATV中的射频（RF）信号，通过总线型同轴电缆网送给用户，其网络结构如图14－9所示。HDT（主机数字终端）在PSTN与用户接入网之间提供接口，通常每一个光节点为500个用户服务。

图14－9

HFC网络结构示意图

由于HFC建立在有线电视网（CableTVNetwork，CATV）的基础上，因此它以模拟传输方式为主，综合接入多种业务信息。HFC的主干系统使用光纤，采取频分复用方式传输多种信息，配线部分使用树状拓扑结构的同轴电缆系统传输和分配用户信息。在连接上采用CableModem技术，它从技术上可以分为动态分配带宽速率（适用于Internet接入、公共信息查询等）和固定带宽速率（适用于普通电话、可视电话、数据专线等）两类，而从传输方式又可以分为对称型与非对称型业务两种。在HFC上传输数字语音和数字图像信息时，必须经过宽带调制器（如64QAM），将数字信号调制到模拟信道中传输。

HFC在传输频谱中专门划出两部分用于话音和数据的通信，其中5～30MHz为上行频谱，即信号由用户传送至中心局；700～750MHz为下行频谱，即信号由中心局传送至各用户。5~30MHz通常称为HFC的反向通道，它是区别于原有CATV网的一个重要标志，也是HFC实现交互式业务的关键所在。

HFC的同轴电缆部分是一点到多点的树形结构，反相通道的噪声是各支路放大器的级联噪声和各支路间噪声的叠加。这种叠加的现象称为噪声的漏斗效应。由于反相通道的带宽有限，再加上噪声的漏斗效应，使各节点的用户数不能太多，一般为500～1500户较合适。

14.4.3无线接入网技术

1．无线本地环路（WirelessLocalLoop，WLL）

无线本地环路又称为固定无线接入（FWA），可实现固定用户以无线方式接入到固定电话网交换机的功能。其网络侧有标准的有线接入2线模拟接口或2Mb/s的数字接口，可直接与公用电话网的本地交换机连接，用户侧与电话机相连，可代替有线接入系统，提供同等质量的电话业务。固定无线接入系统可分为微波一点多址系统、卫星直播系统、本地多点分布业务系统和多点多路分布业务系统等。

WLL是目前应用最为广泛的一种无线接入技术，可为用户提供与有线接入网相同的业务种类和更广阔的服务范围。无线本地环路包括DECT、PHS、CDMA、FDMA、SCDMA等，它因部署灵活、建网速度快、适应环境能力强、网络配置简单而颇受青睐。宽带CDMA（CodeDivisionMultipleAccess，码分多址）技术是其中最引人注目的焦点之一。宽带CDMA在宽频带内优化高速分组数据传输，可以满足无线Internet接入的高数据率要求。

图14－10为无线用户环路示意图。来自本地交换机V接口的信号通过无线分配单元（RDU）后馈送到无线基站控制器（RBC），由此再馈送给无线基站（RBS），通过无线基站中的天线发送给各个用户。用户可以是手机、模拟电话机或ISDN用户，也可为有宽带接入业务要求的用户。

图14－10无线用户环路示意图

2．本地多路分配业务接入（LocalMultipointDistributeService,LMDS）

本地多路分配业务接入利用地面转接站而不是卫星转发数据，通过RF频带最多可提供10Mb/s的数据流量。它采用蜂窝单元，工作在毫米波28GHz频段，以1.3GHz左右的带宽向用户传送VOD、广播、会议电视、视频等宽带业务。LMDS接入系统主要由带扇形天线的收发信机组成，其典型蜂窝半径为4～10km。在某些难以施工的情况下，LMDS可以提供类似的接入带宽和双路能力，而无需穿越街道和庭院布线。LMDS的主要不足是来自其他小区的同信道干扰和覆盖区的限制，另外，开发成本高、技术难度大也是其不可忽视的缺点。

3．数字直播卫星接入（DirectBroadcastSatellite，DBS）

数字直播卫星通信利用位于地球同步轨道的通信卫星将高速广播数据送到用户的接收天线，一般亦称为高轨卫星通信。其特点是：通信距离远，费用与距离无关；覆盖面积大且无地理条件限制；频带宽容量大，适用于多业务传输；可为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动灵活的移动通信服务等。

在DBS系统中，大量的数据通过频分或时分等复用后利用卫星主站的高速上行通道和卫星转发器进行广播，用户通过卫星天线和卫星接收Modem接收数据，接收天线直径一般为18in（0.45m）或21in（0.53m）。DBS主要是广播系统，用户的回传数据则要通过电话Modem送到主站的服务器。由于数字卫星系统具有高可靠性，不像PSTN网络的模拟电话双绞线需要较多的信号纠错，因此可使DBS系统的下载速率达到400kb/s，而实际DBS广播速率最高为12Mb/s。宽带无线技术还有以下几类：多点多路分配业务系统（MMDS）、甚小口径卫星终端（VSAT）、综合光纤无线混合系统（HFW）以及实现无缝全球通信的PCS个人通信系统等等。

无线宽带接入系统具有达到常规网络服务质量和可用性的潜力。但就目前来说，无线接入技术还只是一种补充手段，主要用于敷设有线本地环路工程量大、造价高、用户密度低的广大农村地区和新建矿山、油田、水库等施工阶段的地区。

14.4.4光接入网（OAN）

光纤传输系统具有传输信息容量大、传输损耗小、抗电磁干扰能力强等特点，是宽带业务最佳的通信方式。我们把利用光纤传输宽带信号的接入网叫做光纤接入网（OAN，OpticalAccessNetwork）。ITU－T建议G.982提出的一个业务和应用无关的光纤接入网功能参考配置如图14－11所示。图14－11光纤接入网参考配置

从网络接口（V接口）到单个用户接口（T接口）之间的传输手段的总和称为接入链路。通常接入链路用户侧和网络侧是不一样的，即非对称性。光接入传输系统可以看作是一种以光缆为具体实现手段的接入链路。因此，光接入网（OpticalAccessNetwork,OAN）可以定义为共享同样网络侧接口且由光接入传输系统支持的一系列接入链路，由一个光线路终端（OLT）、一个以上的光配线网（ODN）、一个以上的光网络单元（ONU）以及适配设施（AF）组成。

OLT的作用是为光接入网提供网络侧与本地交换机之间的接口，并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信，OLT和ONU为主从通信关系。

ODN为OLT和ONU之间提供光传输手段，主要完成光信号的功率分配任务。由无源光元件组成的纯无源光配线网呈树形分支结构。

ONU为光接入网提供直接的或远端的用户侧接口，处于ODN的用户侧。其网络侧是光接口，用户侧是电接口，有光/电和电/光转换、对语音处理的数/模和模/数转换、复用、信令处理和维护管理等功能。

AF为ONU和用户提供适配功能，物理上可独立，也可以包含在ONU内。

ITU－T没有对光接入网系统的光接口标准化，因而各种光接入网系统的线路光接口多种多样。所以，光纤接入技术就是在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，构成光纤用户环路（FITL），或称光纤接入网（OAN），通过光网络终端OLT连接到各光网络单元ONU，实现用户高性能宽带接入的一种方案。光纤接入网处在本地交换局和用户之间，可传输宽带双向交互式通信业务并兼容窄带通信业务。

OAN依光网络单元(OpticalNetworkUnit，ONU)设置的位置（反映光纤深入用户群的程度）、不同应用类型和投资情况分为光纤到路边（FiberToTheCurb,FTTC）、光纤到小区（FiberToTheZone,FTTZ）、光纤到办公楼（FiberToTheBuilding,FTTB）、光纤到户（FiberToTheHome,FTTH）、光纤到办公室（FiberToTheOffice,FTTO）、光纤到远端模块（FiberToTheRemotemodule,FTTR）等。

FTTC是用光纤代替主干铜线电缆（包括部分配线电缆），将ONU放置在靠近用户的路旁，用户可以用双绞线或同轴电缆与路边的光纤网络单元连接。这种光纤和铜缆的混合结构方式成本较低，适用于居住密度较高的地方。

图14－12

FTTC的工作结构

FTTC的工作结构如图14－12所示，从端局光缆线路终端（OLT）接出的光纤经过各种线路设备（光耦合器、光分支器）后，到达用户群的路边设备上的光网络单元（ONU），经过光电转换后，由铜线或同轴电缆分别把电话、数据等窄带信号或宽带图像信号接至用户。

FTTZ是将路边光纤接到靠近交接箱的ONU，再用铜缆或双绞线向用户延伸，适用于比较分散的居民区。

FTTB适用于一些智能化大楼，以提供高速数据电子商务和视频会议等综合性业务，它与楼群的5类线自动化布线系统相结合，能够较好地提供多媒体交互式宽带业务。

FTTH将ONU安装在住家用户或企业用户处，是以光纤为传输介质，为家庭和小型商业机构等终端用户提供接入到电信端局的一种服务。FTTH是一种全光纤网络结构，这种结构方式是完全透明的，对传输制式和带宽都没有严格的限制，是OAN一种最理想的最终解决方案。

FTTO是利用光纤传输媒质连接通信局端和公司或办公室用户的接入方式。引入光纤由单个公司或办公室用户独享，ONU/ONT之后的设备或网络由用户管理。

FTTR是将用户模块设置在用户密集区，利用光纤与交换机端局相连，使光纤更靠近用户，形成新的组网方式。

图14－13

FTTC、FTTB、FTTH三种连接框图上述各种方式中的光分支器可以是无源结构，即为无源光分配单元（PODU），也可以是有源的星型结构（AS）。

无源光网络（PON）通过使用特殊的点对多点多址协议，使众多ONU共享OLT，降低初建成本。PON采用波分复用和光源光功率分离技术，网的设备共享，业务透明，有良好的网络管理系统功能，使用方便，费用较低，多种业务综合。基于ATM的PON称为APON，它提供的业务范围和业务质量远优于PON。优势在于它结合了ATM多业务比特率支持能力和透明宽带传送能力。业务的接入灵活，提供的业务从具有交互性的视频分配业务到数据传送、局域网互连等。以ATM信元为基础的方式，在所需存储空间、实现的复杂性和成本方面具有综合优势。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，APON的成本可望比传统的以电路交换为基础的PDH/SDH接入系统的低20%～40%。

图14－14

SDH环用户接入网

综上所述，采用ADSL技术的最大优势是不需要对现有的公众电信线路进行调整，只要求铜线达到一定标准就可以实施；CableModem技术则要求对有线电视网进行相应改造，并且CableModem