寬帶接入網(wǎng)技術(shù)及比較<1>

寬帶接入網(wǎng)技術(shù)及比較<1>（劉志華）
摘要本文介紹和比較了目前幾種流行的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)，包括用戶線對增容技術(shù)
（Pair Gain）、HDSL、ADSL、VDSL、HFC、光纖接入技術(shù)以及無線接入技術(shù)，并簡要
說明主要寬帶接入網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞  接入網(wǎng)  寬帶接入  無線接入
1引言
    隨著Internet的迅猛發(fā)展，人們對遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會議、
VOD點(diǎn)播、WWW瀏覽等多媒體應(yīng)用的需求正大幅度增加，電子商務(wù)更是成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的
典型熱點(diǎn)�？梢哉f，人類社會的需求對網(wǎng)絡(luò)的帶寬及速率提出了更高的要求，促使網(wǎng)
絡(luò)由低速向高速、由共享到交換、由窄帶向?qū)拵Х较蜓杆侔l(fā)展。目前對于主干網(wǎng)來講，
各種寬帶組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)或正在迅速發(fā)展中日臻成熟和完善，波分復(fù)用系統(tǒng)的帶寬已達(dá)
400Gbit／s，IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM（DWDM）等技術(shù)已經(jīng)開始投入
使用，并提出了建立全優(yōu)化光學(xué)主干網(wǎng)絡(luò)，可以說網(wǎng)絡(luò)的主干已經(jīng)為承載各種寬帶業(yè)
務(wù)作好了準(zhǔn)備。但是位于通信網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的接入網(wǎng)發(fā)展相對滯后，大部分用戶還
是通過基于電路交換的、窄帶的、模擬化的接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸和交換，接入網(wǎng)技
術(shù)成為制約通信發(fā)展的瓶頸。為了給廣大用戶提供端到瑞的寬帶連接，保證寬帶業(yè)務(wù)
的開展，接入網(wǎng)的寬帶化、數(shù)字化是前提和基礎(chǔ)，同時也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的一大熱點(diǎn)和
高利潤增長點(diǎn)。
    為了適應(yīng)新的形式和需要，出現(xiàn)了多種寬帶接入網(wǎng)技術(shù)。包括銅線接入技術(shù)、光
纖接入技術(shù)、混合光纖同軸（HFC）接入技術(shù)等多種有線接入技術(shù)以及無線接入技術(shù)等。
它們各有各的特點(diǎn)，要根據(jù)具體的背景和條件來選擇，本文將介紹常用的幾種寬帶接
入網(wǎng)技術(shù)。
2 銅線接入技術(shù)
    傳統(tǒng)銅線接入技術(shù)，即借助電話線路，通過調(diào)制解調(diào)器撥號實(shí)現(xiàn)用戶接入的方式，
速率已達(dá)56kbit／s（通信一方應(yīng)為數(shù)字線路接入），根據(jù)仙農(nóng)（Shannon）公式可知
這已接近信道容量極限了，但這種速率還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶對寬帶業(yè)務(wù)的需求。雖然
銅線的傳輸帶寬有限，但由于電話網(wǎng)非常普及，電話線占居著全世界用戶線的90％以
上，如何充分利用這部分寶貴資源，采用各種先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)，提高銅線
的傳輸速率，是中、近期接入網(wǎng)寬帶化的重要任務(wù)，目前，以電話線為傳輸介質(zhì)的寬
帶接入技術(shù)主要有以下幾種。
2.1用尸線對增容技術(shù)（Pair Gain）
    它采用8bit、64kbit／s PCM數(shù)字編碼標(biāo)準(zhǔn)及回波抑制技術(shù)，在現(xiàn)有一對電話雙絞
線上為用戶提供全雙144kbit／S速率的2B＋D信號傳輸。同時，為了適應(yīng)電話業(yè)務(wù)的發(fā)
展，也可以采用32kbit／s的自適應(yīng)編碼（ADPCM）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在一對雙絞線上傳送4路
電話信號，進(jìn)行獨(dú)立通信，互不干擾。嚴(yán)格地講，它不屬于一種新的寬帶接入技術(shù)，只
是針對目前的電話線路進(jìn)行了一些技術(shù)處理，是一種過渡性的臨時措施，用戶帶寬改善
不大，其速率對于寬帶業(yè)務(wù)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，不具備推廣價值。
2.2高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL）技術(shù)
    HDSL是數(shù)字用戶線（DSL）技術(shù)中的一種，它采用高速自適應(yīng)數(shù)字濾波技術(shù)和先進(jìn)
的信號處理器，進(jìn)行線路均衡，消除線路串音，實(shí)現(xiàn)回波抑制，不需要再生中繼器，適
合所有非加感用戶環(huán)路，設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)方便、簡捷。HDSL采用的編碼類型為2B1Q碼
或CAP碼，可以利用現(xiàn)有電話線纜的用戶線中兩對或三對雙絞線來提供全雙工的T1／E1
信號傳輸，對于普通0.4－0.6mm線徑的用戶線路來講傳輸距離可達(dá)3－6km，比傳統(tǒng)的PCM
技術(shù)要長一倍以上，如果線徑更粗些，傳輸距離可接近10km。HDSL技術(shù)廣泛適用于移動
通信基站中繼、無線尋呼中繼、視頻會議、ISDN基群接入、遠(yuǎn)端用戶線單元（RLU）中繼
以及計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)互聯(lián)等業(yè)務(wù)，由于它要求傳輸介質(zhì)為2－3對雙絞線，因此常用于中繼
線路或?qū)Ｓ脭?shù)字線路，一般終端用戶線路不采用該技術(shù)。與HDSL有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)包括ANSI的
T1E1.4。ETSI的DTR／TM－3017以及ITU－T的G.991.1等，許多國內(nèi)外廠家均提供HDSL產(chǎn)
品，如 ORCKIT、3Com以及國內(nèi)的華為公司等，另外目前還有一種在一對雙絞線上傳送
T1／E1信號的HDSL產(chǎn)品，常常稱為單線數(shù)字用戶環(huán)路  SDSL，該技術(shù)目前還沒有統(tǒng)一的
國際標(biāo)準(zhǔn)。
2.3非對稱數(shù)字用戶環(huán)路（ADSL）技術(shù)
    ADSL是一種非對稱的數(shù)字用戶環(huán)路，即用戶線的上行速率和下行速率不同，根據(jù)用
戶使用各種多媒體業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，上行速率較低，下行速率則比較高，特別適合傳輸多媒
體信息業(yè)務(wù)。ADSL不僅具有HDSL的優(yōu)點(diǎn)，而且在信號調(diào)制數(shù)字相位均衡、回波抑制等方
面采用了更先進(jìn)的器件和動態(tài)控制技術(shù)，它采用正交調(diào)幅（QAM）、無載波幅度相位調(diào)制
（CAP）、離散多音頻調(diào)制（DMT）等調(diào)制技術(shù)，通過對不同的業(yè)務(wù)和上下行信號采用頻
分復(fù)用方式，實(shí)現(xiàn)了在一對普通電話線上同時傳送一路高速下行單向數(shù)據(jù)、一路雙向較
低速率的數(shù)據(jù)以及一路模擬電話信號，可直接利用用戶現(xiàn)有的電話線路，在線路兩側(cè)各
安裝一臺ADSL調(diào)制解調(diào)器即可。在普通電話雙絞線上，ADSL的典型的上行速率為16－640
kbit／s f行速率為1.544－8.192Mbit／s，傳輸距離為3－6km，有關(guān)ADSL的標(biāo)準(zhǔn)有ANSI
的T1E1.4、ITU－T的G.922.2、G.992.1等。ADSL除可提供電話業(yè)務(wù)外衛(wèi)能提供多種寬帶
業(yè)務(wù)，如基于MPEG－1甚至MEPG－2的交互式視頻應(yīng)用、Internet高速接入、局域網(wǎng)互聯(lián)
等，在未來幾年內(nèi)，ADSL接入技術(shù)將會是終端用戶最主要的寬帶接入方式，國內(nèi)外一些
電信公司、網(wǎng)絡(luò)公司基本都提供成熟穩(wěn)定的ADSL產(chǎn)品。
2.4超高速數(shù)字用戶環(huán)路（VDSL）技術(shù)
    VDSL和ADSL技術(shù)相似，也是一種非對稱的數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)，采用頻分復(fù)用方式，
將POTS、ISDN以及VDSL的上、下行信號放在不同的頻段傳輸，但VDSL比ADSL的傳輸速率
更高，是高速的 ADSL。VDSL采用CAP、DMT和DWMT等編碼方式，在一對普通電話雙絞線上
提供的典型速率為上行1.6－2.3Mbit／s，下行12.96－55.2Mbit／S（目前最高達(dá)到155
Mbit／s），速率比ADSL高約10倍，但傳輸距離比ADSL也低得多，典型的傳輸距離為0.3
－1.5km。由于VDSL的傳輸距離比較短，因此特別適合于光纖接入網(wǎng)中與用戶相連接的最
后“一公里”，并且要求光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）盡量與用戶接近，其系統(tǒng)配置圖與ADSL類似，
存在于用戶與本地ONU之間。VDSL可同時傳送多種寬帶業(yè)務(wù)，如高清晰度電視（HDTV）、
高清晰度圖像通信以及可視化計(jì)算等，目前ORCKIT、Aware等公司均提供VDSL產(chǎn)品，其國
際標(biāo)準(zhǔn)還正在制定。
    當(dāng)前，xDSL技術(shù)成為寬帶接入網(wǎng)中非�；钴S、熱門的技術(shù)，除上述幾種比較典型的技
術(shù)以外，目前還存在其他一些數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)，如IDSL、UDSL、CDSL、EDSL等。在光纖
到戶（FTTH）末實(shí)現(xiàn)之前，xDSL將是主要的寬帶接入方式之一。