宽带接入网技术及发展前景

1 引言

　　现代通信网包括核心网和接入网|0">接入网。核心网正在频繁地更换新技术，以支持各类窄带和宽带、实时和非实时、恒定速率和可变速率，尤其是多媒体业务，最终成为数字化、智能化、宽带化和光纤化的网络；而接入网做为语音、数据和活动图像等全业务综合的主要部分和必经之路，仍是以铜缆双绞线为主（90%以上）的原始模拟系统，两者技术上存在较大反差。接入网已成为制约整个通信网进一步发展的瓶颈，竞争已从核心网转向接入网。

2 接入网有关概念

　　接入网（Access Network, AN）是连接核心网与用户或用户驻地网的桥梁，是本地交换机到用户终端的实施系统。它直接面向用户和业务节点，提供电话、视像和多媒体等业务，完成传输、复用和交叉连接的功能，相关接口是交换机和用户终端设备，传输介质有双绞线、光纤、同轴电缆、无线等。

　　接入网分为有线接入、无线接入和综合接入。有线接入包括铜线接入网、光纤接入网、混合光纤/同轴电缆接入网（HFC）等；无线接入包括固定无线接入和移动无线接入；综合接入是有线和无线相结合的接入方式，这里主要讨论有线接入。

　　接入速率在2Mbit/s以上（含2Mbit/s）的为宽带接入网，主要用于传输多媒体和数据；2Mbit/s以下的为窄带接入，用于传输语音。

　　接入网的接口，也称为定界，如图1所示。接入网与用户侧的接口是用户网络接口（UNI），用于支持多业务接入；与业务节点（SN）的接口是业务节点接口（SNI），用于连接交换机；与电信管理网（TMN）之间的接口是管理接口（Q3），用于TMN 对接入网的管理。

　　ITU-T开发和规范了两个综合接入V接口（V5.1和V5.2），它们是专为接入网设计的，作为开放的标准，降低了接入网的成本，打破了光纤接入的垄断。从1998年开始，不具备V5接口的交换机将不被使用。目前接入网与业务节点：PSTN、 CATV 、ATM 等分别有各自的SNI接口，如V5.1 和V5.2支持PSTN，VB5支持ATM宽带接入等，未来的接入网与业务节点的接口仅有一个SNI接口。

3 接入网的技术特点

　　接入网无交换功能，通过V5接口与交换设备相连，采用ATM以支持多业务接入，除接入交换业务外，还可接入数据、视像、租用等综合业务。

　　接入网的网径较小，由于只连接本地交换机和用户，传输距离比核心网小得多，一般为几千米到十几千米；网络结构与用户所处的地形有关，一般沿街道铺设，线路施工难度较大；业务量密度低，经济效益差，愿意投资者不多；接入网缺乏规模经济，成本较高，核心网的成本至少由上千万用户来分担，而接入网的用户接入线往往是个别用户专用，接入网的建设费用占全网总费用的一半以上；接入网的成本差异较大，有的差10倍以上，核心网中每个用户需分担的网络设施成本相同，而接入网需要覆盖所有类型的用户（市区、郊区等），接入线长度也不同；接入网的技术演进比较迟缓，核心网的交换和传输设备在过去的几十年，经历了几代更新，而传统的接入网技术已使用了约一个世纪，现在才开始变化。

　　总之，接入网的电信设施专用、分散独立、使用率较低，主要以硬件和模拟技术为主，一般在室外不可控，运行环境恶劣。而核心网电信设施共享，高度综合集成，环境可控，使用率高；以数字技术、软件、新技术为主，技术演进迅速，成本也在下降。两者在物理、技术、和经济上都处于完全不同的网络应用环境。

4 光纤接入网

　　接入网应保证任何人，在任何地点都能及时、可靠地接入各种业务，要求语音业务不间断、数据业务可靠、图像业务实时性好。因此宽带化、光纤化是接入网发展的必然趋势。

4.1 光纤接入网简介

　　光纤接入网（OAN）是以光纤作为主要传输媒质，实现接入网功能的技术。光纤容量大、速率高、损耗小，因此OAN具有带宽宽、传输质量好、不需要中继器、市场看好等优点。OAN 包括光线路终端（OLT）、光配线网（ODN）、光网络单元（ONU）和适配模块（AF）等。

　　根据光纤深入用户的程度，OAN有FTTX（X=B大楼，C路边，Z小区，H家）等应用类型，即光纤到"X"，其中FTTH是最理想的光纤接入方式。

　　OAN按室外传输是否有源，可分为无源光网络（PON）和有源光网络（AON）。PON 易于扩容和展开业务，维修费用低，初期投资也不高，但对光器件要求较高，需较复杂的多址接入协议，在实现双向通信时，需解决不同地点、不同长度信号的传输损耗、时延和同步等问题。

　　PON中有代表性的是A-PON（ATM-PON）和E-PON（Ethernet PON）。A-PON是基于ATM的无源光网络，即在PON上实现基于ATM信元的传输，可用于宽带综合业务接入。E-PON是用无源光网络实现的以太网接入，它是在吉比特以太网大量涌现，10吉比特以太网渐成为主流的情况下，由Alloptic公司提出的。