有線接入技術(shù)應(yīng)用分析（汪永明、彭琳明）<1>

有線接入技術(shù)應(yīng)用分析（汪永明、彭琳明）<1>
    摘要：根據(jù)ITU－T G.902標(biāo)準(zhǔn)的定義，所謂接入網(wǎng)是指連接用戶和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的一部分電信
網(wǎng)絡(luò)，用戶通過用戶一網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）與它相連，它通過業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)
（SN）相連，并通過 Q3接口與電信管理網(wǎng)絡(luò)（TMN）相連。文章結(jié)合業(yè)務(wù)與市場(chǎng)需求，分析了
目前各種有線接入技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，根據(jù)FTTB，F(xiàn)TTC，F(xiàn)TTCab和FTTZ的不同方式，分別討論了
各種有線接入技術(shù)在接入網(wǎng)中的應(yīng)用和市場(chǎng)情況，認(rèn)為ADSL（包括G.lite）、VDSL和APON分別
是目前、中期和長(zhǎng)期接入網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)。
    關(guān)鍵詞：FTTB FTTC xDSL以太網(wǎng) SDH PON
    一、背景
    隨著多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展和信息化的推廣，用戶、新業(yè)務(wù)與通信基礎(chǔ)設(shè)施之間的互動(dòng)和依賴
越來越緊密，而通信基礎(chǔ)設(shè)施適度超前建設(shè)又是帶動(dòng)整個(gè)多媒體和信息市場(chǎng)大發(fā)展的前提，這
是業(yè)界的普遍共識(shí)。在此共識(shí)下，電信及相關(guān)的部門正在實(shí)施或制定寬帶網(wǎng)絡(luò)的計(jì)劃，而如何
解決接入網(wǎng)——目前數(shù)據(jù)及多媒體通信的“瓶頸”問題自然是這一計(jì)劃的重要環(huán)節(jié)。
    對(duì)于有線接入網(wǎng)絡(luò)來說，在解決寬帶接入這一問題時(shí)，光纖進(jìn)一步向用戶延伸是不可避免
的，而就目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和市場(chǎng)來看，光纖到大樓（FTTB）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到
樓閣（FTTCab）和光纖到小區(qū)（FTTZ）應(yīng)該是目前和近幾年光接入網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)。
    目前和近期實(shí)現(xiàn)F7TH比較困難，而實(shí)現(xiàn)F7TB，F(xiàn)TTC，F(xiàn)TTCab和FTTZ要相對(duì)容易一些。對(duì)于
FTTB，F(xiàn)TTC，F(xiàn)TTCab和FTTZ方式，在技術(shù)上有兩個(gè)需要解決的問題：一是光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）
與光纖線路終端（OLT）之間應(yīng)采用何種技術(shù)來進(jìn)行信息的傳輸；二是用戶終端或局域網(wǎng)以何
種方式接入ONU。解決這兩方面問題（特別是后者）的技術(shù)都比較多，在今后的實(shí)際接入網(wǎng)中
很可能是多種技術(shù)并存。對(duì)于大多數(shù)電信設(shè)備生產(chǎn)廠商來說，開發(fā)用于寬帶接入的NT，ONU和
OLT可能是進(jìn)入寬帶通信市場(chǎng)的一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的切入點(diǎn)。
    二、業(yè)務(wù)需求分析
    FTTB，F(xiàn)TTC，F(xiàn)TTCab和FTTZ在業(yè)務(wù)需求上是有所不同的。其中，F(xiàn)TTB主要針對(duì)高級(jí)商用辦
公大樓的中小企業(yè)（包括大企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)），有獨(dú)立辦公大樓的大企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、政府
部門及高級(jí)賓館等；FTTZ則主要是針對(duì)住宅小區(qū)；FTTC和FTTCCab主要是針對(duì)較為分散的企業(yè)、
學(xué)校、醫(yī)院、政府部門、高級(jí)賓館及辦公樓區(qū)和小居民區(qū)。從目前來看，它們近期所需要的主
要業(yè)務(wù)包括：
    ·傳統(tǒng)電話／傳真：包括模擬電話、數(shù)字電話、各種傳真業(yè)務(wù)；
    ·普通Internet／IP窄帶業(yè)務(wù)：利用普通調(diào)制解調(diào)器、ISDN上網(wǎng)及實(shí)現(xiàn)窄帶IP業(yè)務(wù)；
    ·ICP與信息發(fā)布：ICP和單位發(fā)布信息；
    ·寬帶數(shù)字音／視頻業(yè)務(wù)：包括高質(zhì)量的視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、數(shù)字電視、
AOD／VOD等；
    ·高速數(shù)據(jù)／文件傳輸：主要指海量數(shù)據(jù)庫(kù)和大批量大型數(shù)據(jù)、靜止圖片與文件的傳輸；
    ·局域網(wǎng)／企業(yè)網(wǎng)接入；
    ·專線：提供電路仿真業(yè)務(wù)。
    對(duì)于廣大的普通用戶來說，Internet接入、Web瀏覽、IP電話、中等圖像質(zhì)量的遠(yuǎn)程教育、
在家辦公、可視電話和電話等是目前及近期最主要的需要，其速率在1.5Mbit／s以內(nèi)；而提
供寬帶數(shù)字視頻業(yè)務(wù)是全業(yè)務(wù)（接入）網(wǎng)所要達(dá)到的目標(biāo)。
    三、市場(chǎng)需求分析
    目前，寬帶業(yè)務(wù)的市場(chǎng)還在培育期，對(duì)于電信服務(wù)提供商和內(nèi)容服務(wù)商來說還是一個(gè)開
始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性投資的時(shí)期；而對(duì)于電信設(shè)備生產(chǎn)商來說，其市場(chǎng)已開始或即將啟動(dòng)。特別是
中國(guó)電信、有線電視等幾家運(yùn)營(yíng)者在多媒體通信領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，促進(jìn)了寬帶通信設(shè)備市場(chǎng)的初
步形成（這一點(diǎn)可從近年來各大城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)不斷推出的寬帶小區(qū)和智能小區(qū)上可以
清楚地看出），因此在某種意義上來說，目前及近期國(guó)內(nèi)寬帶通信設(shè)備，特別是寬帶接入設(shè)
備的市場(chǎng)更主要是源于電信服務(wù)提供商之間的競(jìng)爭(zhēng)和搶占市場(chǎng)的需要，而非普通電信服務(wù)消
費(fèi)者的需要，這也同時(shí)決定了目前寬帶通信設(shè)備市場(chǎng)暫時(shí)有限，其發(fā)展速度還不是太快（但
加速度比較大）。然而，一旦一些大樓和小區(qū)實(shí)現(xiàn)寬帶化后，寬帶業(yè)務(wù)的內(nèi)容提供商會(huì)隨之
出現(xiàn)并得到發(fā)展，于是更大規(guī)模的寬帶化工程也會(huì)隨后實(shí)施。
    盡管目前寬帶設(shè)備市場(chǎng)還比較小，但就目前可以看到的用戶或潛在用戶來看，其絕對(duì)量
并不算小。以下是部分地區(qū)用戶的情況：
    有（潛在）需求的高級(jí)商用辦公大樓目前主要分布在較發(fā)達(dá)的城市，如北京、上海、廣
州、深圳等。北京和上海的高級(jí)大型商用大樓數(shù)目都在150以上，廣州在100以上，深圳和武
漢都在80以上。其它城市暫時(shí)沒有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，有需求的高級(jí)商用大樓的
數(shù)目將會(huì)增加。
    有（潛在）需求的大企業(yè)主要是指從事信息業(yè)、電力、銀行、金融等有大量信息技術(shù)人
員并具有經(jīng)濟(jì)能力的企業(yè)。盡管這些企業(yè)的數(shù)目目前不算多，但在各地都有，并且它們?cè)谛?br />息化浪潮中表現(xiàn)得較為活躍。
    學(xué)校對(duì)寬帶接入的需求源于電子化教學(xué)和遠(yuǎn)程教育；醫(yī)院對(duì)寬帶接入的需求源于遠(yuǎn)程醫(yī)
療和信息化社區(qū)；政府部門對(duì)寬帶接人的需求源于“政府上網(wǎng)工程”和辦公的信息化、公開
化。這三個(gè)方面的市場(chǎng)有一個(gè)共同特點(diǎn)，即其市場(chǎng)的動(dòng)力主要來自于政府行為。
    中國(guó)電信正在進(jìn)行新型小區(qū)寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，并向有線電視業(yè)務(wù)滲透；有線電視方
面也在規(guī)劃寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，以提供寬帶接人服務(wù)。中國(guó)電信在北京、上海、武漢、廣
州、深圳等許多城市和沿海開放城市建成了不少具有相當(dāng)規(guī)模的寬帶小區(qū)，隨著電信和有線
電視之間的競(jìng)爭(zhēng)，這種小區(qū)的數(shù)目會(huì)快速增加。
    最后值得一提的是，目前寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的大樓用戶、單位用戶和小區(qū)里的用戶在地域
分布上都很集中，這無疑為寬帶網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)性建設(shè)或初期建設(shè)提供了條件。
    四、各類有線接入技術(shù)分析
    目前接入網(wǎng)技術(shù)很多，它們?cè)跀?shù)據(jù)傳輸特性、市場(chǎng)定位、在接入網(wǎng)中的位置及解決的問
題都有所不同。這些技術(shù)主要包括普通調(diào)制解調(diào)器，N－ISDN，電纜調(diào)制解調(diào)器，HFC，HDSL，
ADSL，無分路器ADSL（G.lite），VDSL，SDH，PON與APON以及IM－DSL等，以下分別對(duì)其進(jìn)行
分析。
    1．普遍調(diào)制解調(diào)器
    普通調(diào)制解調(diào)器是目前實(shí)現(xiàn)窄帶Internet接入的主要方式，其技術(shù)成熟，最高可提供
33.6kbit/s或56kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，由于我國(guó)網(wǎng)絡(luò)線路質(zhì)量等方面的原因，大多數(shù)情況
下典型的下載速度在每秒1200 Byte左右。由于其速率有低，正在逐步被N－ISDN所替代。
    2．N-ISDN
    N－ISDN也是一種典型的窄帶接入的銅線技術(shù)，比較成熟，提供64，128，384，1536，
1920kbit／s等速率的用戶網(wǎng)絡(luò)接口。N－ISDN近年的發(fā)展與Internet的發(fā)展有很大的關(guān)系，
目前主要是利用2B＋D來實(shí)現(xiàn)電話和Internet接人。利用N－ISDN上網(wǎng)時(shí)的典型下載速率在每
秒8000 Byte以上，基本上能夠滿足目前Internet劃覽的需要，使其成為廣大Internet用戶
提高上網(wǎng)速度的一種經(jīng)濟(jì)有效的選擇。目前N－ISDN的主要優(yōu)點(diǎn)是其易用性和經(jīng)濟(jì)性，既可
滿足上網(wǎng)的同時(shí)打電話，又可滿足一戶二線，同時(shí)還具有永遠(yuǎn)在線動(dòng)態(tài)ISDN（AODI）的技術(shù)
特點(diǎn)。從目前的經(jīng)濟(jì)性與ICP/ISP所提供的服務(wù)等情況來看，使用N－ISDN來實(shí)現(xiàn)Internet接
入的市場(chǎng)還是相當(dāng)大的，是近期需大力推廣的技術(shù)，也是近期內(nèi)能夠解決普遍用戶接入的最
主要的方式。
    在應(yīng)用和業(yè)務(wù)上，目前N－ISDN還有很大的潛力可以挖掘，特別是利用D信道永遠(yuǎn)在線和
免費(fèi)的特點(diǎn)來提供窄帶的增值業(yè)務(wù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。利用D信道可以進(jìn)行小額電子支付結(jié)
算，可用于彩票系統(tǒng)。交通及事業(yè)性收費(fèi)、日常生活費(fèi)用支付、電子商務(wù)小額支付等。此外，
還可以大力開展Message on Demand（MOD）和News On Demand（NOD）等新業(yè)務(wù)。
    3．電纜調(diào)制解調(diào)器與HFC
    電纜調(diào)制解調(diào)器是利用有線電視網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶寬帶數(shù)據(jù)接入的一種方法，也是混合光纖同
軸（HFC）網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。HFC是寬帶接入技術(shù)中最早成熟和進(jìn)入市場(chǎng)的一種，具有寬
帶和相對(duì)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。HFC在一個(gè)500戶左右的光節(jié)點(diǎn)覆蓋區(qū)可以提供60路模擬廣播電視，每
戶至少2路電話和速率至少高達(dá)10Mbit／s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（目前已有成熟的40Mbit／s的電纜調(diào)制
解調(diào)器）。將來利用其550－750 MHz頻譜還可以提供至少200路MPEG－2的電視點(diǎn)播業(yè)務(wù)以及
其它雙向電信業(yè)務(wù)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，HFC網(wǎng)計(jì)劃提供的是所謂全業(yè)務(wù)網(wǎng)（FSN），即以單個(gè)網(wǎng)絡(luò)提
供各種類型的模擬和數(shù)字業(yè)務(wù)。將來用戶數(shù)可以從500戶降到25戶，也就是實(shí)現(xiàn)光纖到路邊；
最終用戶數(shù)可望降到1戶，也就是實(shí)現(xiàn)光纖到家，提供一條通向?qū)拵�通信的新途徑�?br />    HFC目前的主要問題是回傳信道的干擾問題。對(duì)此比較徹底的解決方案是所謂的小型光節(jié)
點(diǎn)方案，用獨(dú)立的光纖來傳雙向業(yè)務(wù)，小型光節(jié)點(diǎn)采用低成本激光器（約100美元）。由于小
型光節(jié)點(diǎn)很接近用戶，因而同軸網(wǎng)部分采用無源網(wǎng)，回傳信道則安排在高頻端，從而徹底避
免了回傳信道的干擾問題。第二種比較好的解決方案是采用同步碼分多址（S－CDMA）技術(shù)，
其信號(hào)處理增益可達(dá)21.5dB，使干擾大大減小，系統(tǒng)可以工作在負(fù)信噪比條件下，從而較好
地解決回傳信道的噪聲和干擾問題。HFC的最新發(fā)展趨勢(shì)是與DWDM相結(jié)合，充分利用DWDM的降
價(jià)趨勢(shì)來簡(jiǎn)化第二樞紐站；將路由器和服務(wù)器等移到前端，消除光一射頻一光的變換過程，
從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，進(jìn)一步降低了成本。HFC目前在國(guó)內(nèi)發(fā)展還面臨一個(gè)問題，就是有線電視公
司在經(jīng)濟(jì)實(shí)力、網(wǎng)絡(luò)管理與運(yùn)營(yíng)上還不足以與電信公司抗衡。
    4．HDSL
    HDSL是在無中繼的用戶環(huán)路網(wǎng)上使用無負(fù)載電話線提供高速數(shù)字接入的傳輸技術(shù)，其典
型速率為2Mbit／s，可以實(shí)現(xiàn)高帶寬雙向傳輸。HDSL使用兩對(duì)或三對(duì)雙絞銅線，可在現(xiàn)有任
意雙絞線上傳輸，并可無中繼運(yùn)行，距離可達(dá)3－5km。HDSL的優(yōu)點(diǎn)是不需選擇線對(duì)，誤碼率
（BER）低，采用線路碼，具有良好的頻譜兼容性。目前HDSL技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，主要
用于替代傳統(tǒng)的T1／E1接入技術(shù)。HDSL系統(tǒng)可以為用戶提供30B＋D或2 Mbit／s租用線，也可
以用來傳送30路話音；它適用于連接PBX系統(tǒng)、數(shù)字局域環(huán)路、Internet服務(wù)提供商和大學(xué)校
園網(wǎng)等；通過復(fù)用技術(shù)，可以同時(shí)傳送多路語音、視頻和數(shù)據(jù)。
    HDSL是一種典型的銅線技術(shù)，主要用于解決對(duì)傳輸速率要求在2 Mbit／s以內(nèi)的分散用戶
的接入。目前，還沒有標(biāo)準(zhǔn)形式的HDSL設(shè)備，因此不同廠家的設(shè)備不能互相兼容。
    HDSL可以與FTTB／FTTC相結(jié)合，用于解決ONU周圍較遠(yuǎn)用戶的對(duì)稱且2Mbit／s以內(nèi)帶寬的
可靠接入，特別是專線用戶的接入。
    5．SDSL
    與HDSL一樣，SDSL也是一種對(duì)稱銅線傳輸技術(shù)。SDSL使用單根雙絞線，可以提供雙向高
速可變比特率連接，速率范圍從160kbit／s到2.084Mbit／s ；在0.4mm雙絞線上屆大傳輸距
離是3km。SDSL也可以與FTTB／FTTC相結(jié)合，用于解決ONU周圍較遠(yuǎn)用戶對(duì)稱的2Mbit/s以內(nèi)帶
寬的可靠接入，特別是專線用戶的接入。
    6．ADSL
    ADSL是在無中繼的用戶環(huán)路網(wǎng)上使用有負(fù)載電話線提供高速數(shù)字接入的傳輸技術(shù)，對(duì)很
少使用寬帶業(yè)務(wù)的用戶是一種經(jīng)濟(jì)快速的接入方法。ADSL通過采用“非對(duì)稱”傳輸，避免了
常規(guī)對(duì)稱傳輸系統(tǒng)所難以避免的用戶側(cè)干擾問題，提高了傳輸速率，延長(zhǎng)了傳輸距離。ADSL
采用離散多頻音（DMT）線路碼，下行通信可以支持的速率為1.5－8Mbit／s，上行通信速率
為16－640kbit／s，模擬用戶請(qǐng)路獨(dú)立，目前已能在0.5mm芯徑雙絞線上將 6 Mbit／s的信號(hào)
傳送3.6km之遠(yuǎn)。    ADSL所支持的主要業(yè)務(wù)是Internet寬帶接入、遠(yuǎn)程LAN訪問等。其最大
特點(diǎn)是無需改動(dòng)現(xiàn)有銅纜網(wǎng)絡(luò)設(shè)施就能提供寬帶業(yè)務(wù)。ADSL業(yè)務(wù)能力可提供的傳輸通道有：
①高速單工通道：該通道提供DS逢速率（6-14Mbit／s）的下行數(shù)據(jù)流，它可以分成4個(gè)1536
kbit/s的A信道，每條A信道都能傳送MPEG－1質(zhì)量的圖像；②64 kbit／s雙工數(shù)據(jù)傳輸通道：
可配合高速通道使用，在用戶和業(yè)務(wù)提供者之間進(jìn)行交互式控制和必要的信息傳輸；③全雙
工通道：根據(jù)業(yè)務(wù)需要，ADSL系統(tǒng)可提供160kbit／s和576kbit／s的速率；④寬帶業(yè)務(wù)傳輸
通道：可以通過現(xiàn)有雙續(xù)銅線接入實(shí)現(xiàn)高速寬帶業(yè)務(wù)，為用戶提供寬帶信息服務(wù)。
    ADSL是目前最令人關(guān)注的寬帶接入技術(shù)。ADSL技術(shù)于20世紀(jì)90年代在美國(guó)興起，當(dāng)時(shí)由
于拔號(hào)用戶長(zhǎng)時(shí)間占用電話線路，改變了電話網(wǎng)的話務(wù)特性，使電話網(wǎng)不堪重負(fù)，因此急需
能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)旁路的新的接入方式；與此同時(shí)，有線電視公司正在推廣使用電纜調(diào)制解調(diào)器，
搶占寬帶接入市場(chǎng)。為了與有線電視公司競(jìng)爭(zhēng)并解決數(shù)據(jù)旁路問題，ADSL技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并
得到了各電信公司的大力支持。ADSL技術(shù)目前已很成熟，在北美和亞洲經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的一些國(guó)家
發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。目前雖然有數(shù)十家ADSL芯片生產(chǎn)廠家，但ADSL芯片仍然供貨緊張。我國(guó)的ADSL
實(shí)驗(yàn)性建設(shè)最早在廣州和深圳進(jìn)行，后來上海、北京也開始了ADSL實(shí)驗(yàn)性建設(shè)。
    雖然ADSL技術(shù)的提出在很大程度上是為了解決VOD業(yè)務(wù)的傳輸問題，但隨著ADSL的推廣使
用發(fā)現(xiàn)，在目前的模式下利用ADSL來實(shí)現(xiàn)VOD還存在一些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的困難，因此，支持
ADSL技術(shù)的人目前已不太注重VOD這一業(yè)務(wù)了。
    我國(guó)由于用戶線路質(zhì)量比較差以及其它各方面的原因，把DSLAM放在市話端局的ADSL接入
方式可能難以為普遍用戶提供真正意義上的寬帶接入（這也是N－ISDN還有發(fā)展空間的重要原
因之一），加之我國(guó)寬帶用戶分布比較集中，在寬帶接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，采用ADSL加FTTC，
FTTCab，F(xiàn)TTZ的方式來實(shí)現(xiàn)用戶的寬帶接入不失為一種較好的辦法。