宽带接入网技术及比较<2>

发布: 2010-10-20 14:25 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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宽带接入网技术及比较<2>
3 混合光纤同轴（HFC）接入技术
    为了解决终端用户通过普通电话线入网速率较低的问题，人们一方面通过xDSL技术提
高电话线路的传输速率，另一方面尝试利用目前覆盖范围广、最具潜力、具有很大带宽的
CATV网络。HFC接入技术就是以现有的CATV网络为基础，采用模拟频分复用技术，综合应
用模拟和数字传输技术、射频技术和计算机技术所产生的一种宽带接入网技术。HFC网络
由光纤和同轴电缆组成，和光纤到路边（FTTC）不同的是，其同轴电缆不是星型结构，而
是采用树型结构，通过分支器连接到终端用户。光分配节点（ODU）到头端（HE）为星型
拓扑结构，采用AN－SCM光波技术通过光缆传输信号，所有连接到光节点的用户共享一条
光纤线路。HFC技术可以统一提供CATV、话音、数据及其他一些交互业务，它在5－50MHz
频段通过QPSK和TDMA等技术提供上行非广播数据通信业务，在50－550MHz频段采用残留边
带调制（VSB）技术提供普通广播电视业务，在550－750MHZ频段采用 QAM和 TDMA等技术
提供下行数据通信业务，如数字电视和VOD等，750MHz以上频段暂时保留以后使用。终端
用户要想通过HFC接入，需要安装一个用户接口盒（UIB），它可以提供三种连接：使用
CATV同轴电线连接到机项盒（STB），然后连接到用户电视机；使用双绞线连接到用户电
话机；通过Cable Modem连接到用户计算机。
    由于CATV网络覆盖范围已经很广泛，而且同轴的带宽比铜线的带宽要宽得多，因此
HFC是一种相对比较经济、高性能的宽带接入方案，是光纤逐步推向用户的一种经济的演
变策略，尤其是在有线电视网络比较发达的地区， HFC是一种很好的宽带接入方案。不过
HFC接入技术的应用也有一些需要解决的问题，首先，原有的CATV网络只提供广播业务，
大都为单向网络，为实现双向通信，需要有双向分配放大器、双向滤波器双向干线放大器
等。其次，HFC接入系统为树型结构，同轴的带宽是由所有用户公用的，而且还有一部分
带宽要用于传送电视节目，用于数据通信的带宽受到限制，目前一般一个同轴网络内至多
连接500个用户，另外树型结构使其上行信号存在噪声积累，即“漏斗效应”。第三，HFC
网络的安全保密性、系统健壮性以及价格等问题也有待进一步解决和完善。第四，IEEE的
802.14工作组正在制定 HFC物理层和MAC层标准，但HFC目前还没有统一的国际标准。在我
国开展HFC接入，还有一个经营体制的问题，需要打破行业界限。
4 光纤接入技术
    光纤由于其大容量、保密性好、不怕干扰和雷击、重量轻等诸多优点，正在得到迅速
发展和应用。主干网线路迅速光纤化，光纤在接入网中的广泛应用也是一种必然趋势。光
纤接入技术实际就是在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，构成光纤用户环路（FITL，
或称光纤接入网  OAN），实现用户高性能宽带接入的一种方案。根据ONU所设置的位置，
光纤接入网分为光纤到户（FTTH）、光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到
办公室（FTTO）、光纤到楼层（FTTF）、光纤到小区（FTTZ）等几种类型，其中FTTH将是
未来宽带接入网发展的最终形式。
    从光纤接入网的网络结构看，主要分为有源和无源两种。
    有源光纤网络（AON）也存在几种形式，其中一种是以光纤替代原有的铜线主干网，从
交换局通过光纤用V5接口连接到远端单元，然后经铜线分配到各终端用户，提高了复用率。
这种技术本质上还是一种窄带技术，不能适应高速业务的需求。另外一种形式就是有源双
星（ADS）光纤接入网结构。采用有源光节点可降低对光器件的要求，采用性能低、价格便
宜的光器件，但是初期投资较大，作为有源设备存在电磁信号干扰、雷击以及有源设备固
有的维护问题，因而有源光纤接入网不是接入网长远的发展方向。
    目前光纤接入网几乎都采用无源光纤网络（PON）结构，PON成为光纤接入网的发展趋
势，它采用无源光节点将信号传送给终端用户，初期投资少、维护简单，易于扩展，结构
灵活，只是要求采用性能好、带宽宽的光器件，大量的费用将在宽带业务开展后支出。和
AON相比，由于无源光节点损耗较大，因此传输距离较短，另外还需解决信号的同步和复用
等问题。PON中ONU到OLT的上行信号的传输，多采用时分多址（TDMA）、波分多址（WDMA）
或码分多址（CDMA）等先进的多址传输技术。PON中上、下行信号的传输复用技术主要有：
传统的时分复用技术（TDM  PON），由OLT向ONU发送定时信号，保证OLT和ONU间严格的定
时关系；频分复用技术（FDM PON）；波分复用技术（WDMPON），不同信号采用不同波长的
光信号传输，对波长的稳定性要求极高，是目前正积极研究应用的复用方法；ATM PON
（APON），是一种基于ATM信元的TDM／TDMA技术，由于ATM在实现不同业务的复用以及适应
不同带宽方面的灵活性，使APON成为一种结合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，是未来宽带接入技术的发展方向，其标准遵
循ITU－TG.983建议。
5 无线接入技术
    无线接入技术是指在终端用户和交换局端间的接入网部分全部或部分采用无线传输方
式，为用户提供固定或移动的接入服务的技术。无线接入的方式有很多，如微波传输技术
（包括一点多址微波）、卫星通信技术、蜂窝移动通信技术（包括FDMA、TDMA、CDMA和
 S－CDMA）、CTZ、DECT、PHS集群通信技术、无线局域网（WLAN）、无线异步转移模式
（WATM）等，尤其是WLAN以及刚刚兴起的WATM将成为宽带无线本地接入（WWLL）的主要方
式。和有线宽带接入方式相比，虽然无线接入技术的应用还面临着开发新频段、完善调制
和多址技术、防止信元丢失、时延问题等方面的问题，但它以其特有的无须敷设线路、建
设速度快、初期投资小、受环境制约不大、安装灵活、维护方便等特点将成为接入网领域
的新生力量。
6结束语
    当前，和宽带主干网络的发展相比，接入网，特别是宽带接入网成为开展各种新业务
必须尽快妥善解决的“瓶颈”，也是建设国家信息基础设施（NII）重点和关键。鉴于目前
电话双绞线和有线电视电缆普遍存在的实际情况，各种数字用户线技术（xDSL）应成为电
信部门现阶段最经济有效的宽带接入方案，如果政策允许，以CATV网络为基础的混合光纤
同轴（HFC）接入技术将成为现阶段有线电视部门参与数据业务经营的最佳宽带接入技术，
无线接入技术虽然本身还有许多尚待解决的问题，但以其特有的优点，将会作为有线接人
方式的有效补充长久存在下去，甚至在特定的地区会超过有线接入，如果可能，无线接入
技术将会是新兴的电信运营商向老牌的电信和有线电视运营商发起挑战的最有效方式。随
着经济的发展和业务需求的进一步提高，未来的宽带接入技术将呈现光纤到户（FTTH）和
宽带无线接入技术并存的局面。

摘自《中国数据通讯》