一、 概 述

　　通 信 技 术 及 计 算 机 技 术 高 速 发 展， 通 信 网 已 经 由 仅 仅 传 输 语 音 发 展 到 需 同 时 传 送 大 容 量 高 速 率 的 话 音、 数 据、 图 像， 现 代 通 信 正 处 在 一 个 从 非 智 能 型 转 向 智 能 型， 由 集 中 式 结 构 转 向分 布 式 结 构 的 质 的 飞 跃 性 历 史 时 期。

　　按 照 现 代 通 信 网 络 功 能 组 成 结 构 来 分， 通 信 网 可 分 成 传 输 网、 交 换 网、 用 户 接 入 网。 接 入 网 (AN， Access Network) 是 国 际 电 联 (ITU-T) 近 年 提 出 的 一 种 名 称， 其 意 是 指 本 地 局 端 与 用 户 端 设 备 之 间 的 信 息 传 送 网 实 施 系 统， 它 可 以 部 分 或 全 部 替 代 传 统 的 用 户 本 地 线 路 网， 含 复 用、交 叉 连 接 和 传 输 等 功 能。

　　根 据 国 际 电 联 的 定 义， 可 看 出 现 有 的 用 户 接 入 网 基 本 上 都 是 使 用 双 绞 线 作 传 输 媒 体， 即 每 一 用 户 均 用 一 对 独 立 的 双 绞 线 与 本 地 电 话 端 局 相 连 接。 现 有 的 业 务 类 型 基 本 为 电 话、 传 真 和计 算 机 网 络 业 务 (如 Inter-net)。 其 中， 电 话 和 传 真 业 务 是 模 拟 通 信 方 式， 其 电 话 的 带 宽 为 200Hz 到 3400Hz 之 间; 进 行 数 据 通 信 则 使 用 调 制 解 调 器。 然 而 随 着 社 会 信 息 化 的 需 求 日 益 快 速 发展， 人 们 迫 切 希 望 获 得 大 容 量 和 高 速 率 的 数 据、 视 频、 图 像、 语 音 及 多 媒 体 等 高 质 量 的、 能 在 公 众 网 内 获 得 共 享 信 息 的 通 信 能 力， 这 是 传 统 的 接 入 方 式 所 无 法 实 现 的。 所 以， 使 用 新 一 代的 接 入 网 技 术 和 建 立 新 的 接 入 网 是 当 前 通 信 领 域 面 临 的 新 课 题。

　　接 入 网 络 的 目 标 是 : 网 络 应 能 提 供 高 质 量 的 POTS(话 音、 传 真 图 像、 数 据) 业 务， 综 合 利 用 目 前 网 络， 基 本 建 设 费 用 低， 维 修 费 用 低， 快 速 布 置、 最 快 获 得 回 报， 适 用 于 开 放 性 市 场， 可 供 多 家 公 司 接 入， 亦 可 满 足 未 来 的 先 进 业 务 的 技 术 要 求。 接 入 网 从 接 入 方 式 上 分 可 分 为 有 线 接 入 方 式 和 无 线 接 入 方 式 两 种， 也 可 是 有 线 接 入 和 无 线 接 入 共 存。 从 带 宽 上 讲 有 窄 带 与 宽 带 之 分。

二、 有 线 接 入 技 术

1.HDSL 技 术

　　HDSL 即 高 速 率 数 字 用 户 环 路。 该 技 术 是 用 2 ～ 3 对 双 绞 线 双 向 对 称 传 送 1.5 ～ 2Mbps 的 数 字 速 率 信 号， 或 在 一 对 双 绞 线 上 传 送 1168Kbps 数 字 信 号， 传 送 距 离 为 3 ～ 5 公 里， 其 上 行 速 率 与 下 行 速 率 相 等。

　　HDSL 有 其 特 殊 的 传 输 技 术 方 式 : 通 过 回 声 抵 消 技 术 可 实 现 在 一 对 双 绞 线 上 进 行 全 双 工 传 输; 用 特 定 的 编 码 和 调 制 方 式 产 生 线 路 码 来 提 高 传 输 质 量， 延 长 传 输 距 离; 用 多 对 线 并 行 传 输， 即 将 2Mbps 的 数 据 流 均 匀 分 配 在 若 干 对 双 绞 线 上 传 输， 然 后 再 还 原 成 2Mbps 信 号， 以 此 降 低 每 对 双 绞 线 上 的 传 输 率， 进 一 步 增 加 无 中 继 传 输 距 离。 在 目 前 的 应 用 中， 一 般 采 用 两 对 双 绞 线 方式。 现 在， 仅 利 用 一 对 双 绞 线 的 HDSL 技 术 也 已 出 现 (如 以 色 列 的 Orckit 和 Metalink 公 司 的 产 品)。

　　HDSL 有 若 干 种 线 路 码， 根 据 调 制 与 编 码 方 式 不 同 主 要 可 分 为 基 带 编 码 方 式 (PAM) 和 通 带 编 码 方 式 (QAM)、 无 载 波 调 幅 调 相 编 码 方 式 (CAP) 等。

　　HDSL 技 术 是 建 立 在 高 速 数 字 信 号 处 理 技 术、 高 速 自 适 应 滤 波 技 术、 回 声 低 消 技 术、 特 殊 的 编 码 技 术、 多 对 线 传 输 技 术 的 基 础 上， 它 是 目 前 提 高 用 户 接 入 网 宽 带 的 一 种 理 想 途 径。 尤 其 是 当 HDSL 设 备 的 价 格 降 低 到 合 理 程 度 且 能 够 仅 需 利 用 一 对 双 绞 线 时， 即 有 望 进 入 接 入 网 广 阔 的 市 场。

2.ADSL 技 术

　　ADSL 即 非 对 称 数 字 用 户 线 路 技 术， 是 一 种 上 行 速 率 与 下 行 速 率 不 相 等 的 不 对 称 的 数 字 信 号 传 送 技 术。 它 能 够 在 现 有 的 铜 双 绞 线 上 提 供 高 达 9 ～ 10Mbps 的 下 行 高 速 速 率， 这 一 速 数 远 高于 ISDN 的 速 率。 而 上 行 速 率 只 有 数 十 或 数 百 Kbps 的 上 行 速 率， 这 一 速 率 虽 然 比 用 户 接 受 的 速 率 低 得 多， 但 从 实 用 考 虑， 用 户 只 需 发 出 指 令 进 行 点 播， 或 是 到 某 个 WWW 网 的 网 点 调 取 信 息 等 的上 行 数 据 传 输 应 用， 因 此 此 上 行 速 率 已 达 到 要 求。 ADSL 的 传 送 距 离 为 3 ～ 5 公 里。

　　ADSL 技 术 的 优 势 在 于 它 几 乎 不 需 对 极 为 普 及 的 双 绞 线 作 任 何 改 动 就 可 获 得 高 传 送 速 率。 这 一 技 术 已 应 用 于 视 频 点 播 VOD(Video On Demand) 系 统 中。 其 8Mbps 以 上 的 下 行 速 率 使 之 可 向 下 家 庭 用 户 传 送 4 ～ 5 路 的 MPEG-1 的 数 字 图 像 信 号 及 低 速 语 音 信 号， 而 上 行 信 道 用 于 传 送 用 户 控 制 信 号。 美 国 贝 尔 大 西 洋 公 司 开 发 的 VOD 系 统 就 是 利 用 了 ADSL 技 术， 将 MPEG-1 数 字 图 像 节目 通 过 双 绞 线 下 行 传 送 到 用 户 的 电 视 机 机 顶 盒 (STB) 内， 同 时 将 用 户 的 选 播 节 目 的 控 制 信 号 上行 传 送 到 电 话 公 司 的 ADSL 设 备 上。 在 这 种 VOD 系 统 中， 家 庭 用 户 通 过 普 通 的 电 话 线 接 收 VOD 节 目， 需 要 添 置 的 设 备 是 STB 设 备， 它 包 括 ADSL 解 码 器、 MPEG-1 解 码 器、 基 于 CPU 的 控 制 器 将 视 频从 电 话 呼 叫 信 号 中 分 离 出 来 的 滤 波 器。

3.DSVD 技 术

　　DSVD 技 术 即 数 字 同 步 语 音 和 数 据 技 术。 该 技 术 的 作 用 主 要 是 使 现 有 的 普 通 电 话 线 路 获 得 同 时 传 送 电 话 和 数 据 的 能 力。 DSVD 技 术 虽 然 并 没 有 提 高 电 话 线 路 上 的 传 输 速 率， 但 它 使 V.34 Modem 技 术 所 获 得 的 28.8Kbps 传 输 速 率 得 到 了 充 分 的 利 用， 使 用 户 能 够 在 一 条 电 话 线 上 实 现 同 时 传 输 语 音 和 数 据， 为 话 音 和 数 据 的 同 步 传 输 提 供 了 良 好 的 解 决 方 法， 为 在 普 通 电 话 线 上 实现 个 人 会 议、 多 用 户 游 戏 和 电 子 购 物 等 新 型 电 信 业 务 创 造 了 条 件。

4. 基 于 CATV 的 宽 带 接 入 网 技 术

　　目 前 的 有 线 电 视 (CATV) 系 统 从 前 端 (电 视 台) 到 用 户 住 宅 的 传 输 媒 介 是 呈 树 状 拓 扑 结 构 的 同 轴 电 缆。 CATV 可 用 频 带 很 宽， 一 般 在 数 公 里 的 长 度 上 使 用 频 率 仍 可 高 达 1000MHz。 如 果 在 50 ～ 550MHz 频 带 以 内 以 8MHz 为 单 位 模 拟 调 制 广 播 CATV 信 号， 4 路 8MHz 上 行 信 道 传 送 少 量 上 行 信 号， 在 此 基 础 上 建 立 的 宽 带 接 入 网 可 在 现 有 CATV 频 带 内 传 送 非 广 播 的 VOD 业 务。

　　目 前， 国 际 上 发 展 VOD 的 主 流 模 式 就 是 基 于 现 有 CATV 和 VOD 系 统。 在 这 种 VOD 系 统 中， 将 现 有 的 用 于 有 限 电 视 的 网 络 与 光 纤 网 作 为 骨 干 网 把 信 号 送 到 路 边 或 住 宅 小 区 的 光 结 点 机 内， 经 光 电 转 换 后， 最 后 一 公 里 则 用 树 状 总 线 结 构 的 同 轴 电 缆 连 到 用 户。 每 一 光 结 点 可 连 接 300 ～ 500 个 最 终 用 户。

　　据 报 道， 美 国 数 家 著 名 的 通 信 与 数 据 数 字 设 备 公 司 如 AT&T、 HP、 Intel 等 公 司 正 在 联 合 起 来 为 CATV Modem 建 立 一 个 通 用 的 标 准 以 及 制 造 符 合 其 标 准 的 产 品。 它 可 以 从 CATV 的 宽 带 网 络中 读 取 多 媒 体 信 息。 利 用 此 技 术， 可 将 单 路 广 播 式 的 CATV 网 升 级 为 双 向 通 信 网 络， 其 数 据 传 输速 率 仍 可 达 到 近 100Mbps。 预 计， 在 不 久 的 将 来， CATV 系 统 可 望 成 为 集 计 算 机 网 络、 交 互 式 视 频 与 语 音、 公 共 数 据 网 络 于 一 体 的 智 能 化 多 媒 体 现 代 通 信 系 统。

5. 光 纤 / 同 轴 电 缆 混 合 用 户 接 入 网 技 术

　　一 种 星 型 / 总 线 型 拓 朴 结 构 网 络， 从 本 地 局 到 路 边 或 小 区 光 结 点 采 用 星 型 结 构， 从 小 区 光 结 点 到 用 户 则 是 采 用 树 状 同 轴 电 缆， 在 小 区 光 结 点 内 进 行 光 电 转 换 或 电 光 转 换。 HFC 技 术 方 式即 是 此 接 入 网 技 术 的 一 个 很 典 型 的 技 术 方 式。 HFC 的 带 宽 接 近 1000MHz。 HFC 实 现 双 向 传 输 的 方 法 在 其 光 纤 系 统 中 采 用 空 间 分 割 法， 分 别 采 用 两 根 光 纤 传 送 上 行 和 下 行 信 号， 而 在 同 轴 系 统中 采 用 频 率 分 割 法。 在 目 前 550MHz 的 带 宽 内， 根 据 数 据 量 的 大 小 以 及 功 能 的 多 少 又 可 划 分 为 低 频 分 割 法 (上 行 5 ～ 30M， 下 行 45 ～ 550M)、 中 频 分 割 法 (上 行 5 ～ 108M， 下 行 150M ～ 550M)、 高 频 分 割 法 (上 行 5 ～ 186M， 下 行 222M ～ 550)。

6. 光 纤 用 户 环 路 技 术

　　信 息 高 速 公 路 的 目 标 之 一 就 是 光 纤 直 接 到 家 (HTTH)， 这 是 用 户 接 入 网 的 最 终 技 术 理 想 方 案。 近 几 年 来 发 展 相 当 迅 速。 在 此 基 础 上， 将 最 终 可 以 实 现 B-ISDN 各 类 应 用 服 务。 发 达 国 家 在 80 年 代 后 期 由 于 长 途 干 线 建 设 日 趋 饱 和， 短 距 离 应 用 逐 渐 增 加， 业 务 的 发 展 和 用 户 的 需 要， 促 进 了 光 线 用 户 网 的 发 展。 近 几 年 世 界 光 纤 市 场 以 20% 左 右 的 速 率 增 长， 而 本 地 光 纤 环 路 和 馈线 市 场 的 增 长 速 率 超 过 了 30%， 市 场 日 益 见 好。

光 纤 用 户 网 是 指 端 局 与 用 户 之 间 完 全 以 光 纤 作 为 传 输 媒 体 的 接 入 网。 用 户 网 光 纤 化 有 很 多 方 案， 有 光 纤 到 路 边 (FTTC)、 光 纤 到 小 区 (FFTZ)、 光 纤 到 办 公 楼 (FTTO)、 光 纤 到 楼 面 (FTTF)、 光 纤 到 家 庭 (HTTH)。 但 不 管 是 何 种 领 域 的 应 用， 实 现 光 纤 到 家 都 必 须 是 为 了 满 足 高 速 宽 带 业 务 以 及 双 向 宽 带 业 务 的 客 观 需 要。

　　光 纤 用 户 网 的 主 要 技 术 是 光 波 传 输 技 术。 目 前 光 纤 传 输 的 复 用 技 术 发 展 相 当 快， 多 数 已 处 于 实 用 化。 复 用 技 术 用 得 最 多 的 有 时 分 复 用 (TDM)、 波 分 复 用 (WDM)、 频 分 复 用 (FDM)、 码 分 复 用 (CDM)。 时 分 复 用 是 数 字 通 信 中 一 种 有 效 的 多 路 复 用 技 术。 它 把 通 信 时 间 等 分 成 相 同 的 间 隙， 每 一 时 隙 只 传 输 固 定 的 信 道。 此 种 技 术 的 实 用 程 度 主 要 视 芯 片 处 理 的 速 率。 随 着 芯 片 处 理 速 率的 阶 跃 提 高， 其 多 路 复 用 的 能 力 将 大 大 得 到 提 高。 波 分 复 用 是 将 两 种 或 多 种 不 同 的 光 载 波 信 号 经 光 复 用 器 合 成 后， 耦 合 到 一 根 光 纤 中 进 行 传 输， 在 接 受 端 经 分 波 器 将 各 波 长 的 光 载 波 进 行分 离， 然 后 进 一 步 整 理 恢 复 原 信 号。 如 光 载 波 路 数 较 多， 波 长 间 隙 较 小 且 密 集， 则 称 为 频 分 复 用。 码 分 复 用 是 将 传 输 码 划 成 不 同 的 码 型， 根 据 协 议 分 别 在 信 道 中 传 输。

　　从 应 用 技 术 上 讲， 应 主 要 考 虑 频 分 复 用 技 术 (FDM)、 上 行 光 载 波 波 长 为 1.31 μ m， 下 行 光 载 波 波 长 为 1.55 μ m 同 步 数 字 系 列 的 复 用 技 术。 尽 量 采 用 SDH、 ATM 的 相 关 技 术。

在 网 络 拓 扑 结 构 上 讲， 可 分 为 单 星 形、 有 源 双 星 形、 无 源 双 星 形、 多 星 形 等 结 构。

　　1996 年 世 界 最 新 光 通 信 技 术 展 示 由 于 电 子 所 能 达 到 的 最 高 速 率 有 其 极 限， 因 此， 每 一 路 光 载 波 受 到 调 制 而 载 荷 传 输 的 数 字 信 号 速 率 目 前 以 10 至 20Gbps 为 最 高 限 度。 要 想 进 一 步 提 高 每一 根 光 纤 的 传 输 容 量， 优 先 考 虑 的 是 尽 量 在 一 根 光 纤 里 以 频 率 / 波 长 相 隔 很 近 的 光 载 波 传 输 各自 速 率 的 数 字 信 号， 换 言 之， 即 扩 充 有 效 光 载 波 路 数。 这 就 是 密 集 波 分 多 路 (DWDM， Dense Wavelength Division Multiplex) 技 术。 九 六 年 美 国 圣 何 塞 召 开 的 光 通 信 会 议 (OFC ‘96) 上 宣 布的 最 新 记 录 是 在 一 根 光 纤 上 传 输 55 路 每 路 20Gbps 的 光 载 波， 第 一 路 波 长 为 1531.70nm(纳 米)， 第 55 路 波 长 为 1564.07nm， 每 路 波 长 间 隔 0.6nm。 密 集 波 分 多 路 (DWDM) 技 术 向 世 界 展 示 了 最 新 光 通 信 诱 人 的 前 景。

三、 无 线 接 入 方 式 技 术

　　无 线 用 户 环 路 (WLL) 目 前 正 逐 渐 由 模 拟 系 统 向 数 字 系 统 发 展。

无 线 接 入 可 分 为 移 动 接 入 与 固 定 接 入。

(1) 移 动 接 入 又 可 分 为 高 速 和 低 速 两 种。 高 速 移 动 接 入 一 般 可 用 蜂 窝 系 统、 卫 星 移 动 通 信 系 统、 集 群 系 统 等。 低 速 接 入 系 统 可 用 PGN 的 微 小 区 和 毫 微 小 区， 如 CDMA 的 WILL、 PACS、 PHS 等。

(2) 固 定 接 入 (Fixed Wireless Access， 简 称 FWA) 或 (Fixed Radio Access， 简 称 FRA)， 在 技 术 上 与 低 速 相 似。

　　采 用 频 分 多 址 (TDMA)、 码 分 多 址 (CDMA) 等 技 术， 目 前 大 部 分 采 用 TDMA， 而 发 展 方 向 是 CD-MA， CDMA 作 为 FWA 应 用 比 用 于 蜂 窝 更 能 发 挥 其 优 越 性。 进 一 步 应 研 究 开 发 无 线 智 能 网 接 口 技 术，如 V5.2 接 口 技 术。 在 开 放 式 接 口 标 准 V5.2 网 络 中， V5.2 定 义 包 括 AN(接 入 网) 和 本 地 交 换 (LE) 两 部 分。 AN 业 务 可 包 括 无 线 用 户 管 理、 用 户 寻 呼、 用 户 识 别、 无 线 用 户 定 位、 呼 叫 传 递 等; LE 业 务 包 括 呼 叫 处 理、 计 费、 号 码 规 划、 应 答 管 理、 时 隙 定 位 等。 V5.2 接 口 提 供 了 适 用 于 接 入 网 的 中 继 接口， 因 此 增 加 了 网 络 的 灵 活 性。 CDMA 技 术 是 一 种 扩 展 频 谱 技 术， 容 量 大， 频 谱 利 用 率 高， 音 质 好， 保 密 性 能 强， 高 无 线 数 据 率， 可 简 化 系 统 规 划， 消 除 多 径 效 应 并 具 穿 透 建 筑 物 性 能 好， 可 软 件 切 换。

　　一 般 认 为， 频 率 的 选 择 和 划 分 如 下 :

(A) 用 于 城 市 的 固 定 频 率 为 1.8 ～ 3.5GHz;

(B) 用 于 农 村、 山 区、 海 岛、 远 郊 等 地 域 固 定 频 率 为 800MHz ～ 1GHz;

(C) 用 于 廉 价 的 固 定 通 信 为 150MHz ～ 450MHz， 则 称 为 频 分 复 用。 码 分 复 用 是 将 传 输 码 划 成 不 同 的 码 型， 根 据 协 议 分 别 在 信 道 中 传 输。