實現接入網的幾種方案

接入網技術及其在中國的發展概況

隨著信息技術的發展和人們對高速數據業務的圖像業務的迫切需求，傳統電信網的概念和體系正在發

生變化，寬帶化和IP 化成為新一代電信網的基本特征，在這一大的背景和環境下，接入網技術的發展呈現

新的特點，寬帶化和IP 化也將是未來接入網發展的主要技術趨向。

接入網技術

接入網技術分類比較繁雜，從接入業務的角度看，可簡單地分為適用于窄帶業務的接入網技術和適用

于寬帶業務的接入網技術。適用于窄帶業務的接入網技術主要有：有源光網絡DLC 、無源光網絡PON 、

固定無線接入WLL 等，這些技術是根據不同的建設需要發展起來的，其中，DLC 適用于用戶比較密集的

地區，PON 適用于用戶比較分散的地區，WLL 適用于邊遠地區、不宜鋪設光纜的地區、城市新居民區應

急通話和小范圍有移動要求的用戶。窄帶接入網技術比較成熟。寬帶接入網技術是隨著寬帶業務的需求逐

漸發展成熟的。主要有基于雙絞線傳輸的接入網技術、基于光傳輸的接入網技術、基于同軸電纜傳輸的接

入網技術和基于無線傳輸的接入網技術。

數字用戶線系統(xDSL)是一種挖掘已有雙絞線資源提供寬帶業務的有效接入網技術，主要有非對稱數

字用戶線系統(ADSL)以及在此基礎上開發的無分路器的ADSL(北美稱為UADSL)、甚高比特數字用戶線系

統(VDSL)、高比特數字用戶線系統(HDSL)。這些技術可以在不同程度上提供話音、高速數據、圖像的綜合

接入，可用于現有雙絞線接入網的升級改造，也可用于光纖接入網的最后引入線。總體上講xDSL 成本偏

高，安裝維護復雜，目前比較看好的技術是在ADSL 基礎上開發的UADSL 技術，由于其成本低，安裝方

便，有比較好的應用前景。

基于光傳輸的寬帶接入網技術主要有寬帶無源光網絡和寬帶有源光網絡。寬帶無源光網絡，即ATM－

PON 技術，是實現光纖到家(FTTH)、真正解決業務融合、實現寬帶綜合接入的理想方式，該技術的難度

較大，成本較高。寬帶有源光網絡，即綜合數字環路載波系統(IDLC)是以SDH 或PDH 為傳輸平臺，針對

集中用戶區可提供PSTN 、ISDN 、B－ISDN 、DDN 、LANE 、因特網和數字視頻等業務的接入，也是

寬帶綜合接入的理想方式，有較大的發展潛力。

光纖同軸混合纜接入HFC 技術，是利用已鋪設至千家萬戶的CATV 入戶同軸電纜而開發的雙向交互

式的寬帶接入技術，其巨大的帶寬和相對經濟性對有線電視公司和新成立的電信公司有很大的吸引力。

基于無線傳輸的寬帶固定無線技術主要有多路多點分配業務(MMDS)、直播衛星系統(DBS)以及剛剛興

起的本地多點分配業務(LMDS)。LMDS 工作在毫米波段，可利用的帶寬具有很大的潛力。由于寬帶固定

無線接入系統鋪設開通快、維護簡單、用戶密集時成本較低，代表了寬帶接入網技術的一種新的發展趨勢。

中國接入網技術發展概況

在中國接入網的建設中，遵循統一的技術標準體制，強調統一的網管和集中管理，堅持以光纖接入為

主，其他接入手段為鋪，鋪設光纖盡量靠近用戶。幾年來，中國接入網的建設總量已接近1000 萬線，特

別是具有開放型V5 接口的有源光網絡得到大量使用。有些地區開始無源光網絡(PON)的建設，經濟比較發

達地區開始寬帶接入網的試驗與建設，ADSL 、Cable Modem 、綜合數字環路載波系統(IDLC)等有一定規

模的使用。由于中國經濟發展不平衡，廣大農村地區仍需解決通電話的問題，因此，大部分地區仍以解決

電話接入為主要發展目標。隨著城市因特網的發展，城市用戶的上網需求急劇增長，但目前主要是通過局

域網接入、ISP 接入、Modem 上網，普通用戶專線上網的很少。大城市和經濟發達地區開始有第二對線入

戶的需求，對寬帶綜合接入也有一定需求，北京、上海、廣州、深圳、大連等城市已經開始寬帶接入網的

試驗與建設。總體上看，中國接入網現階段主要是以電話接入為主的窄帶接入方式，寬帶接入網的建設剛

剛起步。隨著今后幾年寬帶業務特別是因特網的快速發展，必將推動寬帶接入網的大發展。

在中國接入網建設得到快速發展的同時，接入網技術的研究開發和生產制造也得到了長足的進步。中

國政府非常重視對接入網技術的研究開發工作，并將接入網技術的研究列入國家和部門“九五”科技計劃進

行重點攻關，取得了一系列成果。特別是以“巨大中華”及武漢郵電科學研究院為代表的一批中國制造企業

和研究單位在窄帶有源光網絡技術領域實現了群體突破，不僅在技術水平上處于國際先進水平，而且在中

國接入網市場上占有90％的份額。中國企業自行開發的窄帶無源光網絡(PON)以及窄帶固定無線接入系統

如SCDMA 、CDMA 、FDMA 等系統已經成熟并開始使用。中國寬帶接入網技術相對比較落后，除寬帶

有源光網絡IDLC 系統有產品并投入使用外，其他寬帶接入網技術正在加緊開發，ATM－PON 技術預計

今年內可取得突破。

對中國接入網技術研究開發的幾點建議

接入網是一個復雜的網絡，也是一個非常重要的網絡。目前接入網技術的開發和網絡的建設得到了包

括政府部門、運營企業、開發生產單位等各方面的關注。解決好接入網的問題，對當前和未來通信網絡的

健康發展和演進具有十分重要的意義。擬對今后一個時期接入網技術的研究開發提出如下建議：

一是要把握接入網技術的寬帶化和IP 化趨勢，重點做好寬帶接入系統的開發，例如：光纖接入網中的

ATM－PON 技術、輕便型的ADSL(UADSL)技術、寬帶無線接入技術中的LMDS 技術等。特別是在IP 技

術飛速發展的今天，要切實研究解決好IP 業務接入的問題。

二是要緊密結合中國的實際，選擇確實符合中國市場需求的、符合中國國情的接入網技術進行重點突

破。中國經濟發展不平衡，對信息服務的要求也不一樣，廣大中西部地區和農村鄉鎮目前還仍然是解決電

話服務的接入問題。一些發達地區和大城市目前出現了對寬帶業務的要求，對此也要做大量的調查研究和

分析，提出切合實際的接入技術和解決方案。

三是在接入網技術的研究開發和網絡建設中要特別重視技術標準和體制的研究制定。

四是要注意研究接入網概念的轉化，要從網絡演進的角度研究接入網的概念和體系結構，以便開發新

的接入技術和接入設備，適應接入網演進和發展的需要。

五是要注意研究降低接入網的成本。接入網直接與用戶相連，量大面廣，投入大，解決好接入網的成

本問題，對接入網技術的推廣和接入網的建設至關重要。六是要多渠道、多方式地加強接入網國際間的技

術合作與交流，共同促進接入網技術向前發展。

實現接入網的幾種方案

文章摘要:

本文對目前流行的幾種接入網技術做了詳細的闡述，并對不同技術方案之間的優劣性進行了分析與比

較。

關鍵詞：接入 xDSL ADSL VDSL Cable Modem LMDS

隨著Internet 的迅速普及、網上眾多新業務的開放，用戶端對數據傳輸速率的要求也日益增加。然而

目前接入IP 網絡的技術仍然是以撥號Modem 為主，遠遠滿足不了用戶的需求，于是各種寬帶接入技術應

運而生。

1 、 56K Modem 技術

在過去的幾年中，模擬Modem 技術獲得了很大的發展，從9600bit/s 發展14.4kbit/s,28.8kbit/s,33.6kbit/s

直到目前的56kbit/s 。

然而，事實上所謂的56k modem，它的上行速率和下行速率是不對稱的，這是由于在56k Modem 中采

用的特殊技術造成的。它將PCM 話音中的8 比特壓縮成7 比特編碼，因此速率變為56kbit/s 。其連接的

一般思路如下圖。

圖一、56k Modem 調制解調器的連接

在下行流方向，數/模轉換不受噪聲的影響使56k 的連接速率成為可能。這個方向上的連接是直接的，

128PCM 碼字產生一個語音信號音。這個語音信號能被與PC 相連56K Modem 識別。對于上行流卻是另

一回事，在這種情況下，模/數轉換噪聲（量化噪聲）相當嚴重，因此56K Modem 的上行連接速率被限制

在28.8kbit/s 或33.6kbit/s(這里模/數必須接入數字骨干/交換網)。

56k Modem 技術的最大優點就在于簡單、費用低，對線路沒有什么特殊要求。

2 、xDSL 數字用戶線技術

目前，用戶環路依然由模擬雙絞線技術扮演著重要角色，究其原因不外乎它的經濟性，在提供電話業

務時，沒有一種技術能比它更廉價的了。隨著通信和計算機技術的迅速發展，現代通信網正向著寬帶化演

進，然而模擬用戶接入部分的低速率傳輸卻阻礙著這種發展，形成了"瓶頸"效應。在這種情況下，出現了

xDSL 技術。目前，xDSL 主要指HDSL 、ADSL 和VDSL 三種。

2.1 、HDSL 技術

DSL（Digtal Subscriber Line,數字用戶線技術）是80 年代后期的產物，主要用于ISDN 的基本速率業

務，在一個雙絞線對上獲得全雙工傳輸，采用的技術是時間壓縮復接（TCM）和回波消除。但是，當傳輸

速率增加到T1（1.544Mb/s）或E1（2.048Mb/s）時，串擾和符號間干擾增加。為了改善通信質量，在DSL

技術的基礎上，提出了高速數字用戶線（HDSL）技術，采用的調制技術是基帶2BIQ 、QAM/CAP 和DMT

（離散多音頻），使普通電話線傳送數字信號的速率從2B+D（144Kb/s）提高到T1/E1 。HDSL 還可以利

用兩個環路對，但只能限于載波服務區（CSA）范圍。

2.2 、 ADSL 技術

鑒于數字用戶線上的數字業務大多數是非對稱的，1989 年Bellcore 首先提出了ADSL（Asynchronous

DigitalSubscriber Line,非對稱數字線技術），一對雙絞銅線上的最高數字傳輸速率可高達6Mb/s 以上。

目前，ADSL 技術根據傳輸速率的大小分為通用ADSL 和UADSL 。通用ADSL 的上行通道速率為

6Mbit/s,下行通道為512kbit/s;UADSL 即ITU 的 標準，上下行速率分別為為1.5Mbit/s 、256kbit/s 。

ADSL 將一條雙絞線上的用戶頻譜分為三個頻段：0 ～4kHz 頻段用于電話業務；20 ～120kHz 左右

100kHz 的頻帶用來傳送上或下行的低速數據或控制信息；高頻段（約124 ～1000kHz）的近1MHz 帶寬

用于傳送下行高速數據。

目前的ADSL 產品中主要采用的線路編碼技術為CAP（無載波幅度/相位調制）與DMT（離散多音），

這兩種編碼方案在影響ADSL 性能和使用場合的不同領域都有一定的實力。通常認為DMT 在速率自適應

（依據線路狀況調節速率）、變化環路狀況、處理噪聲和子載波（話音應用）等方面具有優勢；而CAP 的

回波抵消設計簡單、延時小（據稱只有DMT處理時延的25％）、技術要成熟（基于QAM，已經有幾年的

歷史），實現簡單等。

無論采取何種編碼技術，在一對雙絞線上進行雙向傳輸時，必需采用上行和下行帶寬的簡單的頻率分

割或回波抵消技術。自適應回波抵消器以減弱雙向傳輸引起的回波干擾。由于 電纜的一個線束中有若干對

雙絞線，這就需要采用自適應均衡來減少線對之間的串擾。脈沖 噪聲是ADSL 的主要損害因素，特別是

在ADSL 用戶環路損耗嚴重時，在ADSL 系統設計時應考慮采用正向糾錯編碼（FEC）和交織編碼等措施

來減小其影響。為了對付電子線路電磁耦合射頻干擾（RFI）等產生的背景白噪聲，ADSL 設備應該有很

好的電磁兼容性。既要分開ADSL 信號和POTS 信號，又要做到降低回波和側音，這需要高品質的隔離濾

波器。綜合考慮雙絞線的傳輸特性和噪聲環境，多采用QAM 、CAP 或DMT 等調制技術，以提高雙絞線

對的頻帶利用效率。

ADSL 作為寬帶接入網方案，其優勢是很明顯的，它充分利用了現有的雙絞線資源，對運營商來說，

不需花太大的投資，在現有網絡上就可以向用戶提供寬帶業務。但 是，ADSL 技術目前還未達到完全成熟

的地步，還有許多問題需要進一步解決，如這種技術對線徑有要求，只有介于0.4 ～0.5mm 的線纜才能使

用，但是目前世界上鋪設的銅絞線有相當一部分不符合該要求；而且數據業務會對話帶產生干擾等。

2.3 、 VDSL 技術

VDSL（甚高速數字用戶環路）技術能在普通的短距離（0.3 ～1.5Km）雙絞線上提供高達55Mb/s 傳

輸速率，它的速度大大高于ADSL 和Cable Modem .

目前VDSL 技術還處于研究階段，統一的國際標準尚未出臺，幾大標準化組織正在制定這方面的規范。

美國的ANSI T1.4 和歐洲的ETSI TM6 標準化小組已經確定了VDSL 系統相關方面的規定，如數據傳輸

速率、輻射抑制、功率譜密度等。

VDSL 的信道劃分三個頻段：0 ～4kHz 用于傳輸電話業務；4 ～80kHz 用于傳輸ISDN 業務；300 ～

700kHz 為上行通道，速率分為三檔--1.6Mb/s 、2.3Mb/s 和19.2Mb/s，用于傳輸中低速數據；7000kHz 以

上為下行通道，傳輸高速數據，如VOD 業務數據，速率大小也分為三檔--12.96Mb/s 、25.92Mb/s 和

51.84Mb/s 。可見，VDSL 的上下行速率是不對稱的。

困擾VDSL 應用的主要是各種噪聲的影響，有串擾、無線電頻率干擾和脈沖干擾。線纜 的線束中有

多對雙絞線，不可能實現完全的相互屏蔽，于是形成了串擾。在VDSL 應用中，串擾有兩種形式：NEXT

（近端串擾），是指本地接收機檢測到了一個或多個本地發送機在其他線路上發送的信號：FEXT（遠端串

擾），是指本地接收機檢測到了在其它頻帶中傳輸的一個或多個遠端發送機發送的信號。與VDSL 頻帶重

疊的無線電信號耦合到雙絞線上會形成一種類似尖峰噪聲。而脈沖噪聲的干擾則會把信號完全淹沒，為了

消除這種噪聲可以采用FEC 編碼技術。

VDSL 的線路編碼技術主要有兩種選擇：單載波調制和多載波調制。單載波調制包括QAM（正交幅

度調制）和CAP（無載波相位調制）。典型的多載波調制是DMT（離散多音頻調制）。這兩種方案實現

時，各有其優缺點。一般來說，由于在DMT 中采用了DFT，其復雜度要高于CAP/QAM，但隨著集成度

的提高，這種優勢會削弱。在頻率的兼容性上，DMT 要做的更好一些。

總之，VDSL 同ADSL 相比，仍然是一種尚未成熟的技術，它面臨著許多難題要解決，但是，VDSL 技

術作為最后一公里的解決方案，其應用前景是十分廣闊的。

3 、Cable Modem 電纜調制解調技術

目前的有線電視網是HFC（光纖－同軸線混合網）網絡，它與用戶環路光纖有著相同的帶寬，高達

1GHZ，但其成本比用戶光纖環路要低的多，因此，對于有線電視運營商來說，面臨的是如何充分利用這些

帶寬資源向用戶交互式寬帶業務。

Cable modem 技術的出現可以說解決了這一問題。它是通過頻分復用（FDM）來分享HFC 系統帶寬。

在HFC 系統上頻譜資源的劃分尚未形成統一的國際標準，大多數的系統使用如圖二所示的方案。

圖二、HFC 的頻譜分配

其中，HFC 的上行通道占據的頻段較窄（5 ～42MHz），但已能滿足用戶的要求，主要用于傳輸低速

用戶控制信息、數據和電話業務，采用QPSK 或e /4DQPSK 技術傳輸控制信息 等，傳輸速率為768kb/s 或

10Mb/s 。另外，也可采用 VSB（殘留邊帶）調制技術。

下行通道所占的頻段較寬（45 ～750MHz），它又分成兩段，45 ～440MHz 段用于傳輸模擬CATV 業

務，可以傳輸80 個NTSC 制式(每個頻道占有6MHZ)或59 個PAL 制式（每個頻道占有8MHZ）的模擬

電視頻道；550 ～750MHz 用于傳輸下行電話、數據和壓縮數字視頻信號，采用64QAM 技術傳輸高速數

據（10M ～30Mb/s），還可用SCDMA 或QPSK 調制技術。

目前，在業界有兩種相互競爭的Cable Modem 標準，即DOCSIS 和數字視頻廣播/數字音頻-會員會

（DVB/DAVIC）。DOCSIS 是由美國和加拿大的多家公司作為多媒體電視網絡線纜（MCNS）聯合組織的

一種倡議推出的。參加該組織的比較主要的公司有Cisco 、摩托羅拉、3Com 、Philips 和Sony 等公司。

DVB/DAVIC 的主要成員有Alcatel 、休斯網絡系統和湯姆遜公司等。

HFC 網具有很好的數模兼容性，它不僅能滿足市場的近期要求，又能滿足今后的長期要求。同時，

HFC 網 的 成本 比 光 纖 用 戶 環 路 低，具 有 雙 絞 銅 線 無 法比 擬 的 傳 輸 帶 寬，它充分

利用現有資源，可大大節省對原來網絡改造的費用。但是，由于其上行帶寬過窄，只能使用5MHZ ～42MHZ，

加上外界的干擾，一般只能用18MHZ ～42MHZ 。困擾Cable Modem 技術的主要難點在于系統的上行噪

聲太大，不能確保數據的可靠傳輸。同時，如前所述Cable Modem 的標準不統一，使得各系統之間的不能

很好的互聯。成本居高不下也是限制其發展的一個主要因素。

4 、本地多點分布業務（LMDS）

LMDS 是一種新型的寬帶無線接入技術，其工作頻段在24 ～31GHZ，可用帶寬為1GHZ 以上，因此

有人稱之為"無線光纖"，它的出現大大緩解了目前接入網環境下帶寬不足的問題。

LMDS 將點對多點微波通信（PMP）技術和ATM 技術有效結合，采用快速動態容量分配（F-DCA）

的TDM/TDMA 技術，可以動態的為每個用戶提供高達37Mbit/s 的瞬時速率。由于LMDS 采用了基于ATM

平臺的機制，它不僅可以向遠端客戶提供多種靈活的接入類型，如以太網接口、ATM 接口、幀中繼及E1 接

口等，而且為多種業務（語音、視頻以及將來的基于IP 的應用）提供有效的支持。此外，LMDS 還具有

一般無線通信系統的優點，如造價低、風險小、建設周期短、維護費用低、靈活等。

LMDS 系統一般有基站系統、用戶端設備和網絡運行中心（NOC）組成。基站系統采用多扇區技術進

行用戶端的覆蓋，并提供骨干網絡的接口，包括PSTN 、Internet 、Frame Relay 、ATM 、ISDN 等。多

扇區技術不但可以充分利用無線頻譜資源，而且使系統具有很大的靈活性，只要減小扇區角度，增大扇區

數目，就可以使系統容量增加。用戶端設備包括室外安裝的微波發射和接收裝置和室內的網絡接口單元

（NIU），NIU 為各種用戶業務提供接口，并完成復用/解復用功能。

當然，LMDS 也有其缺陷，這是由其本性決定的。因為LMDS 的工作頻段是在毫米波段，必需采用

視距傳輸，為了避免視距傳輸中障礙物的阻擋，其傳輸距離一般限制在2 ～4 公里，在某些情況下基站的

高度必需達到15 ～20 米。同時，工作在這一頻段的微波很容易受到天氣的影響，信道極不穩。此外，LMDS

手持收發信機中的放大器必需采用基于鎵砷技術的單毫米波集成電路，使之成本居高不下。

5 、各種接入網方案的比較

56k Modem 技術由于其簡單，費用低，目前仍是一般用戶的首選，但是實際上采用56k Modem 技術，

在用戶雙絞線上的傳輸速率并不能達到56kbit/s，這是由于其技術本身所決定的。現在，普遍看好的是xDSL

技術，尤其是ADSL技術，各大廠商都在開發、生產自己的產品，但是，依照目前的情況來看，ADSL 的

費用依然高昂，而Cable Modem除了費用高昂外，還得采用合理的機制確保數據的準確傳輸。LMDS 是目

前一種新興的接入手段，它可以為運營商提供一種快速、高效、廉價的系統，為用戶提供高速的無線數據

業務。

上述的幾種接入技術都有其適用的市場，因為從某種意義上來說，它們都滿足了用戶某種程度上的需

要。在應用中，要根據實際情況選用合適的產品、技術。