第2 章 接入网技术

2.2.2 ADSL技术
3.新一代ADSL技术
G.992.3，G.992.4：ADSL2，2002年7月，ITU-T； G.992.5：ADSL2＋，2003年3月。
（1）ADSL2的主要技术特性
① 速率提高、覆盖范围扩大：下行最高速率可达12 Mbit/s, 上行最高速率可达1 Mbit/s，增加的传输距离约为180m,相 当于增加了覆盖面积6%； ② 增加的线路诊断技术：诊断和定位故障； ③ 增强的电源管理技术： ④ 速率自适应技术：通过检测信道条件的变化来改变连接的 数据速率，以符合新的信道条件； ⑤⑥⑦„„略。
2.2.1 xDSL技术简介
目前流行的铜线接入技术主要是指xDSL技术。xDSL技 术是DSL(Digital Subscriber Line)的统称，意即数字 用户线路，是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同 一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过 电话交换机设备。“x”代表了各种DSL技术，主要有 ADSL、HDSL、VDSL、SDSL等。
第二章 接入网技术
2.1 概述
2.2
2.3
铜线接入网
光接入网
2.4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.5
光纤同轴混合网
宽带无线接入网
第二章 接入网技术
本章内容提要
接入网的概念、特点、分类 xDSL技术、光接入网技术、HFC技术和
无线接入网技术
2.1 概述
2.1.1 概念
1、接入网与电信网的关系 从整个电信网的角度，可以将全网划分为公用电信 网和用户驻地网（Customer Premises Network，CPN） 两大块，其中CPN属用户所有，故通常电信网指公用电信 网部分。公用电信网又可划分为三部分，即：长途网 （长途端局以上部分）、中继网（即长途端局与市话局 之间以及市话局之间的部分）和接入网（即端局至用户 之间的部分）。长途网和中继网合并称为核心网（CN)。
接入网 HFC
无线
固定无线
蜂窝移动电话
移动接入
无绳电话 集群调度系统
2.2 铜线接入网
相关背景：
在我国，传统的电话用户铜线接入网分布面广，投资 占传输线总投资的70％～80％，如何利用这部分已有的、 很丰富的铜线资源来传输新的宽带业务无疑是接入往发 展所面临的重要任务。 针对目前的现状和国情，铜线接入技术在我国是接入 网当中应用最广的技术，它充分利用了原有的电话用户 线（铜线）资源，通过采用各种高速调制和编码技术， 实现宽带接入。
2.1.1 概念
2.接入网的定义和定界
(2) 接入网的定界 接入网的范围由三个接口定界，即网络侧经由SNI与业务节 点（Service Node，SN）相连，用户侧经由UNI与用户相连， 管理方面则经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。
电信管理网(TMN) Q3 业务节点 (SN) SNI
Q3 接入网 (AN)
…
UNI
2.1.1 概念
2.接入网的定义和定界
业务节点（SN）是提供业务的实体，可提供规定业务
的业务节点有本地交换机、租用线业务节点或特定配置 的点播电视和广播电视业务节点等。 用户网络接口（UNI）是用户和网络之间的接口。在单 个UNI的情况下，ITU-T所规定的UNI（包括各种类型的公 用电话网和ISDN的UNI）应该用于AN中，以便支持目前所 提供的接入类型和业务。
2.2.2 ADSL技术
3.新一代ADSL技术
（2）ADSL2+的主要技术特点 ADSL2+除了具备ADSL2的技术特点外，还有一个重要的 突破是扩展了ADSL2的下行频段，从而进一步提高了线路 上的下行速率(在1.5km的短距离内）。如下图：
3.新一代ADSL技术
（2）ADSL2+的主要技术特点（续） ADSL2+（ITU G.992.5） 核心内容是拓展了线路的使用频宽：最高调制频点扩 展至2.2MHz； 下行的接入速率理论上可达到24Mb/s，上行速率与 ADSL2相同； 传输距离与ADSL2相同。 当ADSL2+与ADSL混用时，为避免线对间的串话干扰， 可以将其下行工作频段设置在1.1～2.2 MHz之间，避免与 ADSL的1.1 MHz下行频段产生干扰，从而达到降低串扰、 提高服务质量的目的。
2.1.1 概念
3.接入网网络结构及组网原则
网络结构
接入网是在传统电信网用户环路系统基础上发展起来 的。将用户终端设备连接到所属端局交换机的线对，称为 用户线路(或用户环路)。 用户环路包括：主干电缆（馈线）、配线电缆（配线 ）、用户引入线及附属设备。
10~300m 3~5Km 馈线 交换机 交接箱 用户线路 500m~1Km 配线
POTS 上行信道 下行信道
4kHz
30kHz
138kHz
1.104MHz
图 ADSL的频分复用 （FDM）
语音信道: 0～4kHz
上行信道: 30～138kHz 下行信道: 138～1104kHz
2.2.2 ADSL技术
2.ADSL工作原理
（2）DMT调制技术
ADSL的上行信号频带为25KHz～138 KHz，下行信号频带 为138KHz～1104KHz，如图2-5所示。这些频带被划分为 256个子频带，每个子频带的频宽为4.3125KHz。
图2-5 频分复用方式ADSL的频带划分
2.2.2 ADSL技术
2.ADSL工作原理
（2）DMT调制技术（续）
每个子频带上调制数据信号的效率由该频带在双绞线中的 传输效果决定。传输效果越好（背景噪声低、串音小、衰耗 低），调制效率就越高，传输的比特数也就越多；反之，调 制效率就越低，传输的比特数也就越少。 如果某个子频带上背景干扰或串音信号太强，ADSL系统甚 至可以关掉这个子频带。因此ADSL有较强的适应性，可根据 传输环境的好坏而改变传输速率。这就是DMT调制技术。 表2-1中列出的ADSL上、下行速率均为最高传输速率，只 有在线路条件非常理想的情况下才能达到，在ADSL的实际应 用中一般很难达到。
HomePNA
对称
1Mbps/10Mbps
1Mbps/10Mbps
150m
2.2.2 ADSL技术
产生背景：
ADSL的产生与VOD密不可分。由于VOD信息流具有上、 下行不对称的特点，因此服务于VOD的宽带接入技术应具 备上下行不对称的传输能力。 Internet不断发展壮大，网上的信息量也在随着上网 用户的增多而增加，传统的窄带接入已难以满足大量信 息传送的要求，ADSL作为一种宽带接入技术，其传输特 点恰好与个人用户和中小型企事业用户信息流的特征一 致，即下行的带宽远高于上行。这样ADSL借助于Internet 的发展而大规模走向市场。
2.2.2 ADSL技术
2.ADSL工作原理
（3）ADSL系统结构： ADSL系统由四个功能模块组成：局端设备(DSLAM)、用 户端设备、话音分离器、网管系统。如图2-6所示。
图2-6 ADSL系统结构示意图
2.2.2 ADSL技术
2.ADSL工作原理
（3）ADSL系统结构（续） ADSL系统组成中各功能块的功能如下： 局端设备：完成ADSL频带的传输、调制解调，以及多路 ADSL信号的复用，并与骨干网相连； 用户端设备：完成ADSL频带的传输、调制解调； 话音分离器：由高通和低通滤波器组成，其作用是将 ADSL频带信号与话音频带信号合波与分波。有了话音分离 器，ADSL的高速数据业务与话音业务才互不干扰。话音分 离器是无源器件，停电期间普通电话可照样工作。 网管系统：对ADSL系统进行管理。
④ 无线接入是接入网的一个重要组成部分； ⑤ 铜缆技术不断更新； ⑥ 内置SDH接入网。
由固定接入与无线接入共同支撑未来“无缝覆盖”的网络。
2.1.2 接入网分类
接入网的分类方法有很多种，下面主要了解按传输介质 的分类方法。 xDSL 技术
铜线 有线 以太网接入 有源 AON 无源 PON
光纤
EPON GPON
表2-1 几种常见的xDSL技术比较
xDSL ADSL HDSL(2对线) SHDSL(1对线) VDSL VDSL2 对称性 非对称 对称 对称 非对称 非对称 下行速率 8Mbps 2Mbps 2Mbps 12.96Mbps 52Mbps 上行速率 640kbps 2Mbps 2Mbps 1.6～2.3Mbps 1.6～2.3Mbps 距离上限 5km 4.5～5.4km 3km 1.2km 0.3km
2.2.2 ADSL技术
1.ADSL技术概况
ADSL与其它宽带接入技术相比，具有很多独有的优势： 传输媒质覆盖面广 充分利用已有的基础设施 施工周期短，提供服务快 具有良好的可管理性
2.2.2 ADSL技术
2.ADSL工作原理
关键：采用频分复用技术的DMT调制技术。 （1）ADSL频分复用的频带划分
2.2.3 VDSL技术
1.VDSL技术概况 VDSL和ADSL一样，也和电话共用同一条线。短距离内 (1.5公里左右)最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达 2.3Mbps（将来可达19.2Mbps，甚至更高）。 VDSL与ADSL比较：除了速度与距离上的差别，其他有：
ADSL是基于ATM的，而VDSL则对ATM和IP同时支持； ADSL只能按不对称方式工作，而VDSL既可不对称工作，也可按对 称方式工作。（VDSL不对称工作时，上行速率为1.6到2.3 Mbps， 下行速率可高达55 Mbps；对称工作时，上下行速率均可高达26 Mbps。上述速率不仅可以提供高速互联网接入，而且还可以提供 高质量的视像业务。） VDSL可作为光纤到路边（FTTC）网络结构的一部分，可作为PON 的补充。
2.2.2 ADSL技术
1.ADSL技术概况
ADSL即非对称数字用户线路。使用该技术时，普通 电话线路上安装了ADSL MODEM后，在这段电话线上便产 生了三个信息通道： 一个速率为 1.5Mbps～8Mbps的高速下行通道，用于用 户下载信息； 一个速率为 16Kbps～1Mbps的中速双工通道，用于用 户上传信息； 一个普通的老式电话服务通道，用于普通电话服务。 这三个通道可以同时工作，传输距离达4～5公里，但具 体的通信速率还依赖线路的质量和长度而定。
2.2.3 VDSL技术
2.VDSL基本原理
其原理与ADSL类似，采用频分复用分割信道。VDSL的频谱是 12MHz，而新一代的VDSL— VDSL2的频谱高达30MHz.因此VDSL 比ADSL具有更高的带宽。VDSL及VDSL2的频段分布如下图:
分线盒

3.接入网网络结构及组网原则 网络结构
以此为基础，发展起来的接入网从物理连接上分亦可 分为馈线段、配线段和引入线段。如下图：
图2-3 接入网的一般物理结构
3.接入网网络结构及组网原则 组网原则
局端设备 可以放在机房内，即和业务节点放在一起；也可以放 在机房外，如某个小区的中心、马路边或写字楼内。 远端设备 一般放在马路边、小区中心、大楼内、用户办公室或 用户家中。局端设备和远端设备之间可采用光纤、无线 或铜线方式传输。 接入网组网的基本原则 降低网络建设和运行维护成本；网络组织灵活，易于 扩容；提高网络的可靠性和生存能力等。 在实际接入网建设中，很少选用单一的接入技术或单 一的接入媒质，而是往往将多种接入技术和接入媒质混 合在一起应用。
2.1.1 概念
4.接入网的特征
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 建设成本高，资源利用效率非常低 地理位置分散 工作环境恶劣 供电没有保障 对各种业务透明支持 技术种类多 与核心网相比，接入网技术发展较为缓慢。
2.1.1 概念
5.接入网的发展趋势
① 光纤接入网（含光接入网技术）是接入网技术的 发展方向； ② 综合接入网技术是接入网技术发展的方向； ③ 以ATM技术或以太网技术为基础的无源光网络；
2.1.1 概念
接入网是一种透明的传输体系，本身不提供业务， 而是由用户终端与核心网配合提供各类业务。
“Last Mile”
用户驻地网 用户驻地网
图2-1 接入网在电信网中的位置示意图
2.1.1 概念
2.接入网的定义和定界 (1) 接入网的定义 按照ITU-T G.902的定义，接入网由业务节点接口 （SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体 （如：线路设备和传输设施）组成，为供给电信业务而 提供所需传送承载能力的实施系统，可经由管理接口 （Q3）配置和管理。