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接入网发展的新驱动力
近年来，以因特网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系。目前，北美骨干网上的业务量已达到了约６－９个月左右就翻一番的地步，而且迄今没有减缓的迹象。传统电话网将不可避免要过渡到以数据业务特别是ＩＰ业务为中心的融合的下一代电信网，这种下一代电信网的基本特征将是宽带化和ＩＰ化。目前波分复用系统的带宽已达４００Ｇｂｉｔ／ｓ，太比特路由器已经问世，这种巨大的链路和节点带宽正是实现上述战略性转变的物理基础。另一方面，用户侧终端的速率也在突飞猛进，其ＣＰＵ的性能每１８个月就翻一番。从电子邮件到Ｗｅｂ浏览乃至视频业务，带宽要求正以几倍几十倍的速度增长。然而，面对核心网和用户侧带宽的快速增长，中间的接入网却仍停留在窄带水平，而且仍主要是以支持电路交换为基本特征，与核心网侧和用户侧的发展趋势很不协调。显然，接入网已经成为全网带宽的最后瓶颈，接入网的宽带化和ＩＰ化将成为下一步接入网发展的主要技术趋向。
为了适应这一新的形势，近来接入网技术也呈现了新的发展态势，下面重点介绍和讨论几种近来发展势头较好的宽带接入网技术的现状与发展前景。
双绞线上的数字用户线系统
到目前为止，全世界的双绞线用户线仍然占居了全部用户线的９０％以上，如何充分利用这部分宝贵资源开发新的宽带业务，是中近期接入网发展的重要任务，而数字用户线系统ｘＤＳＬ就是一种有效的宽带接入技术。ｘＤＳＬ有很多花样，下面几种技术是最有活力的。
１．ＡＤＳＬ与ＵＤＳＬ系统
非对称数字用户线系统ＡＤＳＬ是一种采用离散多频音ＤＭＴ线路码的数字用户线ＤＳＬ系统。其下行单工信道速率可为 ２．０４８ ４．０９６ ６．１４４ ８．１９２Ｍｂｉｔ／ｓ 可选双工信道速率为 ０ １６０ ３８４ ５４４ ５７６Ｋｂｉｔ／ｓ实际速率取决于线径和传输距离。ＡＤＳＬ所支持的主要业务是因特网和电话其次才是视频点播业务。其最大特点是无须改动现有铜缆网络设施就能提供宽带业务。５年来，由于技术的逐渐成熟和产量的大幅提高，ＡＤＳＬ的市场价格下降了８０％以上，再加上电缆调制解调器飞速发展的压力，ＡＤＳＬ已开始进入大发展阶段。
尽管ＡＤＳＬ技术固有的非对称性已能很好地适应因特网业务，然而其成本偏高，用户侧设备ＣＰＥ的安装仍需派人去安装，不适于大规模发展。一种轻便型的无分路器的ＡＤＳＬ标准Ｇ．９９２．２迅速问世， 有人称为ＵＤＳＬ。基本思路有两点：第一是速率降低到１．５Ｍｂｉｔ／ｓ左右，第二是在用户处不用电话分路器，前者使ＵＤＳＬ的频带只有ＡＤＳＬ的一半，从而使复杂性和功耗也只有其一半。而且实际大多数线路也只能开通１．５Ｍｂｉｔ／ｓ左右的速率。后者可以免除ＣＰＥ的安装麻烦及相应成本。为了能实现用户处不用电话分路器的目标，Ｇ．９９２．２采用了Ｐｏｗｅｒ Ｂａｃｋ Ｏｆｆ和Ｆａｓｔ Ｒｅｔｒａｉｎ程序 Ｇ．９９２．２还规定下行速率降至６４Ｋｂｉｔ／ｓ － １．５Ｍｂｉｔ／ｓ，上行速率为３２Ｋｂｉｔ／ｓ － ５１２Ｋｂｉｔ／ｓ，线路码仍为ＤＭＴ，具有自适应速率适配能力，主要业务为因特网接入、Ｗｅｂ流览、ＩＰ电话、远程教育、在家工作、可视电话和电话等。目前有关轻便型ＡＤＳＬ的开发工作已获得微软、 Ｉｎｔｅｌ、 Ｃｏｍｐａｑ、 ＬＴ、 Ｃｉｓｃｏ、 ＢＴ、 ＤＴ、 地方贝尔等各行各业的一致支持，应用前景十分可观。当然，全速率ＡＤＳＬ技术也会继续发展，特别是近来提出的无分路器ＡＤＳＬ技术为ＡＤＳＬ的进一步发展提供了新的方向和动力。
总的看，ＡＤＳＬ含ＵＤＳＬ已经进入大发展阶段，如果说有什么障碍的话，那就是电信运营者自己的业务经营战略考虑，也就是与２Ｍｂｉｔ／ｓ专线和ＩＳＤＮ业务的协调问题，这将是一个痛苦的却又不得不作出的抉择。据报道，在未来几年内北美几个本地电话公司已计划敷设３０００万线的系统英国和德国也分别计划敷设６００万和１５０万线的系统。我国也已开始进行一定规模的试商用，初步反映不错，发展势头良好。其主要缺点是对线路的苛刻要求，此外，无论设备还是业务的价格仍偏高。但是，随着ＵＤＳＬ的商用化，其发展将会很快超过ＡＤＳＬ，使宽带接入技术的发展进入一个新的历史时期。
２．ＶＤＳＬ系统
有关ＡＤＳＬ系统发展的第二个趋向是进一步提高系统的下行带宽，即演变成所谓甚高速数字用户线ＶＤＳＬ系统。这种技术在双绞线上下行传输速率可以扩展至 ２５－５２ Ｍｂｉｔ／ｓ 从而可容纳６ 至 １２个４Ｍｂｉｔ／ｓ ＭＰＥＧ－２ 信号，同时允许１．５Ｍｂｉｔ／ｓ的上行速率，其传输距离则分别缩短至１０００或３００米左右。由于传输距离的缩短，码间干扰大大减小，对数字信号处理要求大为简化，收发机成本可望比 ＡＤＳＬ 降低一半。因而如果配线或引入线的质量尚可，此时将ＦＴＴＣ，特别是ＡＰＯＮ 与ＶＤＳＬ技术相结合可以提供光纤敷设成本、电子设备成本和提供的带宽能力方面的最佳平衡，是一种比较现实理想的宽带混合接入方案。当然， ＶＤＳＬ仍处于现场试验阶段，其标准制定工作尚在进行，频谱安排尚未达成一致，线路码型也在争论之中，其性能和成本是否有竞争力还有待实践检验。
３．ＥＤＳＬ系统
近来，一种结合以太网和ＤＳＬ技术的以包传输为基础的以太环系统已经问世。以太环系统利用ＤＳＬ技术可以在现有电话网基础设施上实现高速数据传送，１０Ｍｂｉｔ／ｓ的传输距离可望达到１ｋｍ左右。同时，可以利用以太网半双工模式和突发包交换技术来减轻ＤＳＬ的缺点，减少干扰，功耗，并提供低成本接口。由于以太环技术结合了以太网 和ＤＳＬ两者的特点，因而可以简称为ＥＤＳＬ系统。这种技术具有高度的线路自适应特性，可以从速率、调制方式和发送功率三个方面的传输参数变化来自动适应双绞线特性。其符号率即载波频率可以按线路质量调整，共有１２档。每一符号率可以支持三种调制密度，即ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ和６４ＱＡＭ，因而支持的最高比特率可以从３７５Ｋｂｉｔ／ｓ到１０Ｍｂｉｔ／ｓ变化。另外，其发送功率也可以按线路条件变化。这样三个方面的自适应特性相结合后可以极大地减少线路串音和干扰，适应各种噪声环境。最后，由于有包才传输，因而减少了功率和功耗，这对用户线这样的环境也很关键。
这种技术的主要应用场合是酒店和医院、普通用户，小企事业和专线。由于技术较复杂，其成本是否有竞争力还有待实践检验。
同轴电缆上的混合光纤同轴网系统
混合光纤同轴ＨＦＣ网是宽带接入技术中最先成熟和进入市场的， 其巨大的带宽和相对经济性使其对有线电视公司和新成立的电信公司很具吸引力。 一旦管制放开，对传统电话公司也具有吸引力，允许其迅速提供宽带业务。ＨＦＣ在一个５００ 户左右的光节点覆盖区可以提供６０路模拟广播电视，每户至少２路电话以及速率可以至少高达１０Ｍｂｉｔ／ｓ 的数据业务。将来利用其 ５５０－７５０ＭＨＺ 频谱还可以提供至少２００路 ＭＰＥＧ－２ 的点播电视业务以及其它双向电信业务。目前在北美采用电缆调制解调器只需每月化４０美元就可以无限制地上网，很有吸引力。
从长远看ＨＦＣ网计划提供的是所谓全业务网ＦＳＮ用户数可以从５００户降到２５户，实现光纤到路边。最终用户数可望降到１户实现光纤到家，提供了一条通向宽带通信的新途径。但其回传信道的干扰问题仍需妥善解决。目前已有多种解决方案可用其中比较彻底的方案是所谓的小型光节点方案。第二种比较好的方案是采用同步码分多址Ｓ－ＣＤＭＡ技术，此时信号处理增益可达２１．５ｄＢ，干扰大大减少，系统可以工作在负信噪比条件，可望较好地解决回传信道的噪声和干扰问题。ＨＦＣ的最新发展趋势是与ＤＷＤＭ相结合，可以充分利用ＤＷＤＭ的降价趋势简化第二枢纽站，将路由器和服务器等移到前端，消除光－射频－光变换过程，从而简化了系统，进一步降低了成本。
椐报道，美国有线电视网１９９７年已将大约２０％的网络改造为双向网络 计划１９９９年末达 ６０－７５％ 。目前ＨＦＣ主要业务为电视＋数据特别是ＩＰ业务势在必争， 少数为电视＋电话。我国有线电视部门自然地选择了这一宽带接入技术网络的双向化改造比例已达１０％，某些地区的电信部门也开始了较大规模的商用试验。影响电缆调制解调器发展的主要因素之一是统一标准问题，目前有４种不同标准，北美６ＭＨｚ带宽的ＤＯＣＳＩＳ 欧洲８ＭＨｚ带宽的Ｅｕｒｏ ＤＯＣＳＩＳ Ｅｕｒｏ ＭｏｄｅｍＤＶＢ标准以及厂家专用标准。
光纤接入网系统
１．接入网用ＳＤＨ系统：
在接入网中应用 ＳＤＨ 的主要优势在于：
１）对于要求高可靠高质量业务的大企事业用户，ＳＤＨ 可以提供理想的网络性能和业务可靠性。
２）可以增加传输带宽，改进网管能力，简化维护工作 降低运行维护成本。
３）ＳＤＨ 的固有灵活性使网络运营者可以更快更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求以及组网需要。对于发展极其迅速的蜂窝通信系统采用ＳＤＨ系统尤其适合它可以迅速灵活地提供所需的２Ｍｂｉｔ／ｓ透明通道。
当然考虑到接入网对成本的高度敏感性和运行环境的恶劣性适用于接入网的ＳＤＨ设备必须是高度紧凑低功耗和低成本的新型系统。目前已有若干厂家研制出专用于接入网的ＳＤＨ设备其应用市场前景看好。
为了更充分地利用 ＳＤＨ 的优势，需要将ＳＤＨ 进一步扩展至低带宽用户，特别是无线用户，提供 ６４Ｋｂｉｔ／ｓ等级的灵活性并能综合进现有和新的业务传送平台。具体实施方法可以有多种，使用 ＳＴＭ－０ 子速率连接 Ｓｕｂ ＳＴＭ－０ 对于小带宽用户是一种经济有效的方案，同时又能保持全部 ＳＤＨ 管理能力和功能。届时ＳＤＨ将进一步向用户推进，在接入网领域占据更大的份额。
接入网用ＳＤＨ的最新发展趋势是支持ＩＰ接入，目前至少需要支持以太网接口的映射，于是除了携带话音业务量以外，可以利用部分ＳＤＨ净负荷来传送ＩＰ业务，从而使ＳＤＨ也能支持ＩＰ的接入。支持的方式有多种，除了现有的ＰＰＰ方式外，利用ＶＣ１２的级联方式来支持ＩＰ传输一种效率较高的方式。
２．以ＡＴＭ为基础的无源光网络ＡＰＯＮ
一个 ＡＴＭ 化的无源光网络ＡＰＯＮ可以通过利用ＡＴＭ的集中和统计复用，再结合无源分路器对光纤和光线路终端的共享作用，使成本可望比传统的以电路交换为基础的ＰＤＨ／ＳＤＨ接入系统低２０％－４０％。因此，从长远的观点看，面对日益丰富多彩的多媒体业务和呈爆炸式增长的ＩＰ业务的压力， ＡＰＯＮ可能是一种结合ＡＴＭ多业务多比特率支持能力和无源光网络透明宽带传送能力的比较理想的长远解决方案，代表了面向２１世纪的宽带接入技术的最新发展方向之一。
ＡＴＭ－ＰＯＮ中数字信号的标称速率有两种：可适用于ＦＴＴＣａｂ／Ｃ／Ｂ／Ｈ的对称１５５．５２Ｍｂｉｔ／ｓ与适用于ＦＴＴＣａｂ／Ｃ／Ｂ的非对称速率（下行６２２．０８Ｍｂｉｔ／ｓ，上行１５５．５２Ｍｂｉｔ／ｓ）。其主要技术关键也是与上行突发传输有关的测距、快速比特同步以及突发光发送和光接收技术，只是速率更高，难度更大。
ＡＰＯＮ能否大量应用的一个重要因素是价格问题。首先，由于ＡＰＯＮ的标准化时间比较适宜，因而有可能对很多参数达成一致，提供比窄带ＰＯＮ标准化程度高得多的系统系数要求，从而可能达到大规模生产和较低成本的要求；其次，若能将分离的光元件实现集成有可能最终将成本减少１０倍；再有，若能将年生产量提高到百万单元，则某些芯片制造成本可望降低１０倍。根据目前大力推动ＡＰＯＮ的由世界１４个主要网络运营者 （诸如日本ＮＴＴ、美国南方贝尔等）组成的ＦＳＡＮ集团的市场来估计， 要达到年产百万单元的目标是有可能的；最后，由于ＡＰＯＮ是无源系统，因而使安装，开通和维护运营成本大为降低。
宽带固定无线接入
主要的宽带固定无线接入技术有三类，即已经投入使用的多路多点分配业务 ＭＭＤＳ 和直播卫星系统 ＤＢＳ 以及正在做现场试验的本地多点分配业务 ＬＭＤＳ。前两者已为人熟知，而ＬＭＤＳ 则是刚刚兴起，近来才逐渐成为热点的新兴宽带无线接入技术。
ＬＭＤＳ工作在毫米波波段，大致在２８ ＧＨｚ 附近。由于这一频段的技术实现难度很大， 因而过去很少应用，频谱较为宽松，可用频带至少１ＧＨｚ。若采用６４ＱＡＭ调制，则１ＧＨｚ意味着４Ｇｂｉｔ／ｓ的速率，十分可观。
典型ＬＭＤＳ由类似蜂窝配置的多个枢纽发送机组成， 每个发送机经点到多点无线链路与服务区的固定用户通信。单个蜂窝的覆盖区为 ２－５ 公里。覆盖区相互重迭，每一蜂窝的覆盖区又可以划分为多个扇区，可根据用户需要在该扇区提供特定业务。这种模块式结构使网络扩容很灵活方便。为了减少设备成本和改进质量， 初期的应用可能是模拟调频电视分配业务。下一步再逐步实现数字调制通路和提供数据和其它业务。速率可达１５５Ｍｂｉｔ／ｓ。理论上，ＬＭＤＳ 可以提供从电视分配业务和电话到全交换式宽带多媒体业务在内的所有业务。但最有利的机会是提供高速数据接入和交互式电视。 ＬＭＤＳ 不仅可以提供高速因特网接入，而且可以用来互联局域网，从而可望在企事业用户市场上分流部分利润。只用于单向模拟分配电视业务时，其成本可望小于 ＭＭＤＳ 的一半。如果仅用于话音则可以支持至少６万个电话用户。由于ＬＭＤＳ提供多点传输技术，新增用户时无须增加基站射频设备，便于快速扩展用户，加上成本较低其Ｅ１成本可以比有线系统低３０％，最适于新的电信运营公司。
ＬＭＤＳ 系统尚处于现场试验和小规模商用阶段，能否大规模发展在很大程度上取决于能否开发出低成本的 ２８ＧＨｚ 收发机来。另外，必须能妥善解决雨雪影响、视距传输和抑制信号干扰等问题。
总的看， 宽带固定无线接入技术代表了宽带接入技术的一种新的不可忽视的发展趋势，不仅敷设开通快，维护简单，用户较密时成本低，而且改变了本地电信业务的传统观念，最适于新的电信竞争者与传统电信公司与有线电视公司展开有效竞争，也可以作为电信公司有线接入的重要补充而得到应有的发展。
国内发展情况和问题
我国接入网的发展已进入了高速增长期，几年来已敷设了大约１０００万线的接入网系统。发展重点主要是具有开放型Ｖ５接口的有源光接入网，特别是综合的数字环路载波系统ＩＤＬＣ。在某些地区无源光网络ＰＯＮ也有相当的发展。近来，ＡＤＳＬ和Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ也开始了一定规模的商用，初步反应良好，预计在未来几年内我国ＡＤＳＬ特别是ＵＤＳＬ会有较大的发展，将成为电信网中近期的主要宽带接入手段。我国ＡＰＯＮ的研发工作正在积极进行之中，估计商用化的时间在２００１年。总体上看，我国接入网在现阶段仍主要是以电话业务为主的窄带方式，宽带方式刚刚启步。近二年来我国因特网的高速发展将会改变这一模式，促进宽带接入网发展高潮的提前到来。
从制造业的角度看，我国电信制造业发挥独立自主，奋力拼搏的精神在较短的时间内，继程控交换机后在窄带有源光接入网领域又一次实现了群体突破。以华为和中兴通信为代表的民族电信企业已占据了接入网市场的８０％以上的份额。我国ＰＯＮ系统也已研制成功并开始了应用。但在宽带接入网技术的研发方面则处于明显落后态势，需要奋起直追。
----《通信世界》
