宽带接入技术分析

简介宽带接入技术是当前通信技术中最活跃的领域之一。在电信网络中，接入网将用户和服务节点连接起来，主要解决传输，复用/解复用和资源共享等问题。随着带宽需求的增加，光纤继续扩展到用户。 FTTB（光纤到建筑物），FTTC（光纤到路边），FTTCab（光纤到建筑物）和FTTZ（光纤到小区）已在实施中，但FTTH（光纤到小区）已在实施中。回家）目前比较困难。

因此，有两个技术问题需要解决：一个是ONU（光网络单元）和OLT（光线路终端）之间应该使用什么技术来进行信息传输；另一个是用户终端，还是局域网如何连接到ONU？解决这两个问题的技术很多（尤其是后者）。它们在传输特性，市场定位，地理位置和要解决的问题方面有所不同。在未来的实际接入网络中，它们可能会很多。这些技术共存。本文将介绍一些主要的有线宽带接入技术。

目前，主要的有线宽带接入技术包括：普通调制解调器，N-ISDN（窄带集成服务数字网络），电缆调制解调器和HFC（混合光纤同轴电缆），HDSL（高速数字用户环路）和SDSL（对称数字用户环路），ADSL（非对称数字用户环路）和G.lite（不带分离器的ADSL），VDSL（超高速数字用户环路），HomePNA（家庭电话线网络联盟），以太网，SDH（同步数字）序列），PON（无源无源光网络）和APON（ATM无源光网络），IM-DSL（反向复用数字用户环路）等。一般而言，任何宽带接入技术都具有相应的CO（中央办公设备）和RT（客户驻地设备），但后者更加多样化。

1.通用调制解调器

普通调制解调器是目前实现窄带Internet访问的主要方法之一，它具有成熟的技术和最大56kbps的传输速率。从技术上讲，它不依赖于光接入网。该产品包括用户使用的调制解调器和放置在电信室内的调制解调器池。由于速度慢，它逐渐被N-ISDN和其他技术取代。

2. N-ISDN

N-ISDN，也称为“单线通信”，也是一种成熟的铜线技术，其依赖于光接入网络的窄带接入。目前，2B + D主要用于电话和互联网接入，典型的下载速度高达64kbps，基本可以满足当前窄带浏览的需求，是大多数互联网用户增加其经济，有效的选择。上网速度。目前，它已在中国多个城市开放，用户反应良好，并逐渐取代了普通的Modom。 ISDN设备包括交换机和终端设备，其中终端设备的类型很多，但就功能而言，它主要是ISDN网络终端，终端适配器，路由器和可视电话的自由组合，并提供不同的接口（例如：ISA，PCI，RS23 2、 USB，模拟电话端口，以太网端口等），以满足不同的需求。

3.电缆调制解调器和HFC

Cable Modem（电缆调制解调器）是利用有线电视网络实现用户宽带数据访问的一种方法，也是混合光纤同轴网络中的关键技术之一。 HFC是已成熟并进入市场的最早的宽带接入技术之一。具有宽带和相对经济的特点。 HFC可以在大约500个家庭的光节点覆盖区域中提供60个频道的模拟广播电视，每个家庭至少2个电话频道以及至少10Mbps的数据服务速率（目前有一个成熟的40Mbps电缆调制解调器）。将来，它还可以使用其550M-750MHz频谱提供至少200个频道的MPEG-2点播电视服务和其他双向电信服务。从长远来看，HFC网络计划提供了所谓的FSN（全服务网络），该服务在单个网络上提供各种类型的模拟和数字服务，并逐渐从上述带宽的多用户共享过渡到单个用户专用。

4. HDSL和SDSL

HDSL是一种非中继用户环路网络，它使用已卸载的电话线对称地高速传输信息。典型速率为2Mbps，距离可达3〜5km。它使用两对或三对双绞铜线，无需选择线对，低误码率，线码和良好的频谱兼容性。目前，HDSL技术发展更加成熟，主要用于代替传统的T1 / E1，解决了分散用户的宽带接入技术，用户租用线路，语音，视频和数据的多种传输方式。 SDSL是HDSL的简化版本。它使用单根双绞线电缆提供双向高速可变比特率连接。速率范围从160Kbps到2. 084Mbps。在0. 4mm双绞线电缆上，最大传输距离为3公里。 。 HDSL / SDSL可以与FTTB / FTTC结合使用。从功能上讲，HDSL设备种类不多，各厂商设备兼容性差。 SDSL稍晚一些就成熟了，产品类型也不太丰富。

5. ADSL和G.lite

ADSL是一种非中继用户环路网络，它使用已加载的电话线以非对称方式高速传输信息。与HDSL / SDSL相比，它避免了用户侧干扰的问题，提高了传输速率，并延长了传输距离。 。 ADSL采用DMT（Discrete Multitone，Discrete Multitone）线路码，下行通信可支持1. 5Mbps〜8Mbps或更高的速率，上行通信速率为16K〜640Kbps或更高。模拟用户语音通道是独立的。可以在6公里外的0. 5芯双绞线电缆3.上传输6Mbps信号。 G.lite是简化的ADSL，可降低成本并简化用户设备的安装。最大下行速率为1. 5Mbps，最大上行速率为512Kbps。不需要电话分配器，最大传输距离可以达到5公里。

ADSL（包括G.lite）的CO终端设备DSLAM（数字用户环路复用器）主要实现复用/解复用功能。可以将其放在本地电话局或地区中。区域的目的是提高传输速率并使更多的普通用户使用ADSL。此时，需要光接入网的配合；用户终端设备很多，主要包括：具有不同接口（PCI，USB，以太网）的ADSL调制解调器，并适应具有不同要求的ADSL路由器，集成网关，分离器或低通滤波器，它们可同时提供数据和语音时间。目前，G.lite和ADSL在终端产品的价格上差别不大，主要是在DSLAM的价格上。但是，由于电信运营商更喜欢全速率ADSL DSLAM，并且当前的ADSL芯片和设备都支持高速ADSL也支持G.lite，因此在实践中很少使用纯G.lite产品。在中国，ADSL实验网络已经在广东，上海，福建，武汉等地开放。但是，由于需要支付昂贵的安装费和使用费，普通家庭用户难以承受。

6. VDSL

在ADSL的开发中，发现适当减小距离会大大提高传输速率，并且出现了VDSL。 VDSL系统中上下通道的频谱通过频分复用技术分离。共有三种编码方法：CAP（无载波幅度相位调制），DMT和DWMT（离散小波多音）。 VDSL的上行链路和下行链路速率也不对称。下行速率分为13Mbps，26Mbps和52Mbips 3级，对应的传输距离为1500m，1000m和300m。通常，上行链路速率分为3个级别：1. 6Mbps，2. 3Mbps和1。9. 2Mbps。 VDSL必须与FTTB，FTTC，FTTCab和FTTZ结合使用。在产品方面，VDSL与ADSL相似，但是由于VDSL技术的出现较晚，因此官方产品不多。

7. HomePNA

HomePNA是一项使用电话线建立局域网以解决家庭用户使用多个设备的连接问题的技术。它不能被视为独立的宽带接入技术。从频谱上看，HomePNA物理层信号分布在5. 5MHz和9. 5MHz之间，中心频率为7. 5MHz，数据传输速率为1Mbps；在媒体访问控制层上，HomePNA使用现有的以太网协议。在连接模式方面，HomePNA技术使网络中的所有节点都能以菊花链模式进行连接，而无需中央串联或切换。此连接模式有助于简化安装，并可以巧妙地更改家用电话的布线。拓扑。

从产品的角度来看，HomePNA的终端设备正在从PC母板上的独立网络接口卡和嵌入式网卡发展到集成到10 / 100M快速以太网卡中。为了解决Internet访问问题，将HomePNA和xDSL与普通的调制解调器结合在一起，形成一个智能住宅网关。

8.以太网

由于10M / 100M以太网的普及，1000M以太网技术的成熟，价格低廉以及人们只需要IP服务且对QOS的要求不是很紧急的事实，所有以太网访问解决方案都受到了广泛的关注。 。基本思想是建立一个具有1000M以太网的骨干网络，以实现到建筑物，路边和社区的1000M以太网，然后通过100M以太网到达建筑物的楼层，小型建筑物和住宅建筑物，然后通过10M以太网机房和台式机。目前，用户使用以太网卡和5类电缆连接地板上的设备。楼内是位于二楼的交换机（使用VLAN技术），该交换机通过普通的Modem实现带外管理，并且经常使用远程电源。社区设备更多是高吞吐量的第2层交换机（使用VLAN技术），通过混合光缆和Modem管理并为地板中的交换机供电；多个单元通过光纤共享一个千兆路由器和NAT（网络地址映射）；骨干网连接多个路由器以形成宽带IP城域网。用户之间的访问应通过路由器进行，并且用户管理也应在路由器所在的节点上进行。

9. SDH

适用于接入网的SDH具有高可靠性，灵活性，高紧凑性，低功耗和低成本。一般而言，当带宽为155Mbps或更高时，SDH系统可以以点对点或环形拓扑的形式直接连接到用户。当带宽大于34Mbps时，将在用户处设置SDH ADM（分插复用器，分插复用器）设备以通过STM-1通道连接到STM-N服务节点。这种连接可以是点对点或环形结构。如果带宽要求远远低于34Mbps，则使用较低的速率。多路复用器或共享ADM更经济有效。对于大多数普通企业用户，可以使用位于路边（DP点）的终端多路复用器为大量用户提供2Mbps作为基本单位带宽，该带宽必须小于2Mbps。带宽服务的用户可以依靠服务复用器或PON来解决。对于小带宽用户，使用STM-0子速率连接（Sub STM- 0)是一种经济高效的解决方案，同时保留所有SDH管理功能和功能。ITU-TG.708指定了这种接口。

尽管SDH在构造过程中可以为不同的节点分配不同的带宽，但是它无法实现节点总速率的动态调整。当前，有许多适用于接入网的SDH设备（尤其是SDH ADM），本文将不再赘述。

1 0. PON和APON

无源光网络（PON）包括窄带无源光网络和基于ATM的宽带无源光网络-APON。前者用于提供2Mbps及以下速率的数据传输通道，而后者可用于提供高达622Mbps的下行链路传输通道。 APON大多采用无源双星或树状结构，并使用特殊的点对多点多址访问协议，因此许多ONU / ONT（光网络终端，光网络终端）共享OLT，许多用户共享ONU来减少初始建造成本。目前，有正式的APON产品，但品种有限，组件集成度有待进一步提高。

1 1. IM-DSL

IM-DSL的基本思想是建立多个xDSL链路，通过逆复用技术形成高速物理链路，然后使用ATM的统计复用技术使许多用户共享此物理信道。显然，IM-DSL的传输距离限制在2公里以内，以解决当前的宽带DSL技术由于传输距离有限和对宽带接入技术的依赖以及FTTB，FTTC和FTTZ的广泛实施之间的矛盾。 。 IM-DSL技术充分利用现有电话线，工程量小，容量可扩展性好，投资少。但是，它目前缺乏工业标准，并且受到HFC和光纤的压力，无法进一步扩展到用户。目前，很难看到该技术的成熟正式产品。

摘要

随着数据和多媒体业务的发展，宽带接入技术的研究与开发，网络的宽带化和光纤化将越来越明显，将成为当前通信领域的热点。从当前的发展角度来看，近年来三种不同的宽带接入技术系统：xDSL（特别是ADSL），Cable Modem和HFC，以太网将占世界的三分之三，而APON和SDH作为宽带接入技术也将将在相应的领域中开发。

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