接入网技术发展透视

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

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接入网技术发展透视

1、前言

接入网（AN）是泛指用户网络接口（UNI）与业务节点接口（SNI）间实现传送承载功能的实
体网络。其目标是建立一种标准化的接口方式，以一个可监控的接入网络，使用户能够获得话音、
租用线业务、数据多媒体、有线电视等综合业务。

从1975年英国电信（BT）首次提出接入网概念，到80年代初原CCITT提出V1～V4数字接口建
议，AN一直停滞在理论阶段。直到80年代后期ITU-T着手制订标准化V5.X数字拉口规范，并对AN作
出较为科学的界定，AN技术才真正进入电信业应用领域。90年代，随着通信与计算机整合时代的
到来，数字化、宽带化和智能化已成为未来通信发展的方向，人类社会对电信业务从质量到业务种
类都提出越来越高的要求，而接入网作为本地交换机与用户的连接部分，是实现数字化、宽带化和
业务综合化的关键，因此自然成为当今电信业的关注焦点。

2、接入网的标准化进展

自从接入网的概念界定后，ITU先后提出接入网的接口建议G.964（V5.1接口）、G.965
（V5.2接口）等一系列技术标准，这些标准为接入网技术的研发和应用发挥了极其重要的作用。
随着应用技术的反馈改进，标准化工作正继续完善。我国参照国际标准和国际也制定了接入网技术
体制、标准和测试规范，如：“接入网技术

体制（暂行规定）”，“交换机和接入网之间V5.1、V5.2接口技术标准”，“接入网集中监控维
护管理系统技术规范”等等。

在宽带方面，ITU正制定和寄送VB5.1、VB5.2宽带接口建议（G.967），以及B-ISDN的UNI接
口（1.432）、宽带接入（G.966）等建议。此外，近期ITU-T关于接入网的标准化工作有以下几处
重要方面：（1）VB5.1和VB5.2接口顺从性测试；（2）接入网供电接口的规范；（3）与ATM论坛
制定有关ATM接入方式的新建议I.ima。我国目前也正密切跟踪国际最新动态，组织制定相应宽带
标准，以弥补现有V5.1、V5.2接口的不足。

尽管如此，接入网的标准化仍然跟不上技术发展的速度，特别是接入网传输体制标准化工作
较为薄弱，如不尽快完善，将影响到接入网的建设。关于接入网的传输标准，国内外不少专家的意
见是基于SDH，这样有利于整个传输体制的标准统一，同时为适应接入网的应用，SDH对网的定
时、保护、倒换和网管等要求应做适应简化，以降低成本，方便组网。其中需做的工作如下：

设立低于STM-（155Mbit/s）的子速率，建议用51Mbit/s和7.48Mbit/s，前者已纳入G.707
的附件，后者ITU-T正在讲座中，ATM论坛提出还可考虑25Mbit/s；在STM-N帧结构方面作适当补
充，该帧格式不作屐，但净荷区可以自行安排。这种简化仅用于接入网。

系统方面：在接入网应用中PDH信号作为支路装入SDH，一般只经过一次调整，甚至不必进行
码速调整，以达到简化。

网和设备的定时要求：接入网中的时钟采取从主站起逐站缺抽取再下传的方式。主站时钟采
用外时钟，或自激振荡器。合理选取时钟源，可以减少由于码速调整带来的抖动。对于基于SDH的
接入网设备，需要一个时钟源，它应具有±4.6×10-6的自激振荡和一个外时钟，这个时钟源用于
时钟链头上，其余设备可选择使用。

组网方式：使用ADM和TM组合并采用子速率同STM混合，AN可以组成点对点、链型和环型网。
在155Mbit/s或51Mbit/s的环中，可以用子速度作为环T型分支。

在基于SDH的接入网中，其网管可以作为整个SDH网管一部分，也可以单独作为一个系统。在
后一种情况下，用户一般要求价格低廉，使用方便，建议应保持告警、配置、性能、安全四大功
能，但适当简化。个别小系统不需要网管，则只做机上指示。

网络接口及其指标：当子速率被建立后，即应开展标准化工作，规范光/电接口参数，如系统
的误码指标、抖动、时钟指示等。在这之前，建议暂沿用STM-1光电接指标。

接入网的传输体制基于SDH，将带来一系列SDH的技术优势，符合全网的发展要求。相信经过
ITU-T和电信业的努力，接入网的传输标准有望近期出台。

3、接入网的技术发展趋势

从宏观来看，预计到2000年，全世界电话用户将达到10亿，移动电话用户达5亿，因特网用户
亦将达5亿，能否解决AN的瓶颈问题十分关键。随着社会和技术的进步，信息技术发展的大趋势是
电话、计算机、电视三种技术、产业乃至网络的融合，即所谓“三网合一”。它表现为业务层互相
渗透交叉，应用层使用统一的通信协

议，网络层互联互通，技术上趋向一致。在这种大潮推动下，电信与信息产业正进行结构重组，各
种相关体制和法规也发生相应变革。这给电信业既带来机遇也带来了挑战，它对电信网提出了新的
要求：（1）必须改造当前的电信网，使之适于传输数据和图像；（2）建设大容量的WDN网络；
（3）逐步实现分组化、无连接化和

全球寻址；（4）由于TCP、IP是唯一可为三大网共同接受的通信协议，它必须成为电信网的主导
上层通信语言完成接入网部分的融合，这是三网融合中最困难的部分，它要求AN传输设备既能满足
业务综合组网能力和网管能力，还要价廉物美。由于在未来的网络中，数据业务将逐渐成为网络的
主要业务量，因此AN设备除要实现

话音接入外，将以以太网/快速以太网和IP接入为主。

从技术发展来看，首先现有的铜缆接入网必须改造，以xDSL数字用户线系列技术为代表的铜
缆接入技术是一种重要改造手段；HFC系统和非对称Cable Modem则是改造现有CATV网的试验性方
案；但从发展来看，光纤接入，特别是宽带光接入铺以无线接入手段将占主导地位。

在接入网技术中，目前有几个引人注目的发展趋势：

内置SDH接入网。主要有以下优势：（1）兼容性强。SDH的各种速率接口都有标准规范，在硬
件上保证了各供应商设备互联互通，为统一管理打下了基础。（2）完善的自愈保护能力，增加网
络可靠性。（3）借助SDH的大容量、高可靠性，可组成传输与接入的混合网。AN除承载接入业务
外，还可承载GSM基站、交换机中断

等其它业务，降低了整个电信网络的投资。（4）面向网络发展的升级能力。目前的接入网建设，
一般5Mbit/s速率就能满足需要，但是随着电话普及率的提高及宽带化需求，内置SDH标准化结构
可灵活扩展升级。（5）网络操作、维护、管理功能（OAM）大大加强。SDH帧结构中定义了丰富的
管理维护开销字节，大大方便了维护、管理，由此建立的管理维护系统很容易实现自动故障定位，
可以提前发现和解决问题，降低维护成本。（6）有利于向宽带接入发展。SDH利用虚容器（VC）
的特点可映射各级速率的PDH而且能直接接入ATM信号，为向宽带接入发展提供了一个理想的平
台。

以ATM技术为基础的无源光网络（ATON）。它代表了宽带接入技术的发展方向，其优势在于：
它结合了ATM多业务多比特率支持能力和PON透明宽带传送能力，业务的接入非常灵活。其提供的
业务范围从具有交互性的图像分配业务到数据传送、局域网互连、透明的虚通道等。接入网中采用
PON技术曾是电信业的热门，但由于价格过高难以为运营商接受，随着多媒体时代的到来和三网融
合的发展，以ATM为基础的APON应运而生，它进一步改进了传统PON的性能，并具有更好的性价
比。目前，ITU-T对APON的物理层、传输会聚层、传输性能等都制定了详细的规范，预计在不久的
将来，APON将在AN中得到推广。

利用ATM技术传送MPEG-2信号。实现视频点播业务（VOD）是近几年，ATM论坛、ITU-T等组织
研究的一个中心内容，也是AN发展的另一趋势。目前ATM网络提供了两类面向连接的业务，恒定比
特率（CBR）和可变比特率（VBR）业务，MPEG-2信号可分别以这种两种业务接入。但在接入时，
它们各有优势，同时又都不是最理想的方法。作为CBR业务接入需先用缓冲存储器平滑处理，将
MPEG-2适配成CBR业务，从理论上讲，只有当存储器容量足够大时，VBRMPEG-2才可能成为真正平
滑的CBR业务接入。这显然是不切实际的，而且随着存储器容量的增大，延时会增加，影响业务实
时性。

而MPEG-2的VBR业务接入，由于ITU对B-ISDN的AAL2标准尚未制定完善，无法用AAL2对
MPEG-2适配，ATM论坛曾准备用AAL5适配的VOD方案，但此方案技术较复杂，成本高。因此，最近
ATM论坛选择了一种新型接入方法“piece-wise”，并将以此制定VOD标准草案。它既避免作为
VBR业务接入导致的适配功能复杂，又避免作为CBR业务接入而造成对缓冲存储的不合理要求。

基于光纤环路（FITL）和ATM技术的交互式数字视频接入系统（SDV）。目前正在国外进行实
验，它除支持传统的话音窄带业务外，还能向用户VOD、数字广播视频业务以及模拟广播视频服
务；而且，在SDV网络的不同单元间还可以进行信息流（如图像、ATM数字包）的交换。SDV由于具
有比HFC更多的优点，因此有可能成为实现交互式多媒体业务的最佳选择，引起了电信业的重视。
SDV实际是以PON为基础的FTTC与单向HFC的结合，它采用分层面方式，一个层面用FITL系统传输
电话和数据；另一层面采用基于SDH的ATM信元，支持交互式数字视频等宽带业务，模拟视频接入
则以WDM方式叠加或光缆分纤实现。

此外，宽带无线接入的本地多路分配业务系统（LMDS）目前已开发面市，LMDS采用蜂窝单
元，以毫米波28GHZ向用户提供VO广播和会议电视、视频家庭购特等宽带业务。由于LMDS具有投资
小，维护方便、安装迅速的特点，将为电信运营商带来新的选择。

在网络管理方面，建设接入网集中维护管理系统，并与其它电信网管理系统相连接，最终连
接到电信管理网（TMN）将是今后的发展方向。接入网的追求目标是建立一种全业务宽带接入网
（FSN），将各种应用性技术融于一网，以满足用户的各种业务需求。

4、我国接入网的试验和应用现状

我国传统的用户接入网采用是铜缆，80年代中后期具有Z接口的光纤环路载波系统（SLC）陆
续进入我国，加上远端交换模RSU）的实用化，使光纤传输设备引入到接入网领域。但这些都不是
真正意义上的接入网设备，到90年代中期，先进的V5接口光接入系统问世，我国才进入接入网的
正式发展阶段。

我国的接入网建设是从1996年开始现场试验，在国家V5接口规范发布的同时，中国电信组织
近20家中外厂商提供了8类V5接口交换机和25种接入网产品，在全国开设了35个试验点。经过两年
的试验，结果表明V5接口可实现不同厂家接入网设备与交换机的互通，接入网具有较强的业务支持
能力，除支持PSTN、ISDN业务外，还支持N×64Mbit/s、64Mbit/s以下各类速率、Internet、
X.25、CATV等业务，值得在公网推广，SDH的接入设备也已投入实用，当然试用中也存在一些有待
解决的问题。根据试验和测试结果，1998年中国电信选择了了一些功能较强，能较好符合中国V5
接口规范的接入网设备在公网上试用，由此我国V5接入网的实际应用在全国范围逐步展开，到
1998年8月初，全国建设规模已近270万线，超过世界其它国家。此外电信部门还积极推进公众多
媒体通信接入系统，并正试验先进的ATM接入和VOD系统。

我国广电部门从80年代起大力发展小区CATV网，目前干线传输正逐渐采用光纤，在发达地区
积极试验HFC系统和非对称CableModem，并正以CATV网为基础进行地区联网和全国联网，试图将
专用CATV网改造具有宽带数据和话音接入的宽带接入网。

近年来随着Internet的迅速崛起，中国因特网发展迅猛。当前计算机基本是通过电话拨号上
网，上网速度是最令人头痛的问题。因此今后因特网发展的关键也是建立一个适合需要的宽带接入
网。目前我国不少省市如上海、湖南、广州等已开始了信息港接入网工程实施，这些工作将为国家
信息网络基础结构（NII）通用接入网的发展打下基础。

5、我国接入网建设存在的问题

经过几年的试验建设，中国电信在接入网技术的先进性，实用性方面获得了宝贵的经验，同
时也发现不少问题；

（1）由于设备供应商本能的保护性反应，V5.X接口的开放性缺乏法规保障；而且对不同厂商
设备之间互通性、兼容性及完备性测试体系的研究滞后，缺乏较为科学的验证手段。

（2）仅有V5.1、V5.2数字接口是不够的，对宽带接入的研究跟踪和实用化进程必须加快。现
阶段接入业务还仅局限于窄带ISDN范畴，而其他媒体网络共享接入段的目标基本是分离实现的
（如有线电视和其他宽带数据接入等）。

（3）基于SDH技术的的光纤接入网至今还未能解决好同步问题（特别是当环上节点数大于16
时），当网络边缘采用PDH或xDSL同步型接口时其低频慢漂移现象对数据业务的影响更加突出。

（4）网管问题。目前使用中的接入网网管维护均由接入设备厂家提供的监控管理系统来完
成，主要完成：V5接口及V5终端设备间数字段的维护，用户环路测试，电源和环境的监控等。存
在的问题是用户环路的测试基本还不能受112集中受理系统的控制（有个别公司开始这类对接试
验）。目前，对接入网实现112测试的方法有两种：（1）利用接入网自身测试板完成用户线的测
试；（2）利用测试头完成用户线的测试。下一步，网管必须解决以下问题：

接入网的上层应具有对不同的接入设备的管理能力（即统一网元层管理）。虽然ITU和我国电
总已制定了接入网集中维护管理系统与接入网设备之间的Q3接口标准，但实施中尚有两个问题需要
考虑：一是Q3接口的实施尚需时日，同时具有Q3接口的集中维护管理系统的开发成熟也需一段时
间，所以在目前的过渡阶段，各厂家的接入网设备均由各自开发的管理系统进行维护，还不能实现
集中监控维护的要求；另一方面，Q3接口的开发需要较大的成本投入，对一些小容量的接入设备，
其经济性也待商榷。

接入网的网管应具有管理接入网提供的各种业务的能力，如DDN、CATV等。各种叠加网数据接
口所采用的永久或斗永久性连接不利于对其工作善进行监测，从网管角度说实际上是处于阻断状
态。

接入网与交换机（传统PSTN设备）的网管应能互通，如配置管理应能在一点完成。

TMN标准的制定中来自非技术的制约因素过多、致使管理网的一体过程将温长而又复杂。

（5）“少局所、大容量”的网络组织发展方向正在受到一些设备供应商推崇的“信令转换
架”（实际是新增局）的侵扰。

6、我国接入网的发展建设探讨

接入网是电信网的重要组成部分，是整个电信网的毛细血管和瓶颈。研究表明，接入网投资
已约占当整个电信网投资的50%，接入网建设涉及业务需求、资源配置、运维管理及升级策略等多
方面因素，越来越受到各国电信界的重视。

我国自改革开放以来，通信事业发展迅速，目前交换机总容量已超过1亿门，到2000年将达
成?7亿门，要想实现年净增1500万用户的目标，用户网的建设任务相当艰巨。另一方面，我国经
济发达和较发达城市电话普及率已超过30%，正向50%迈进，这些城市将会提出更多的宽带业务要
求。因此我国应将数字化、宽带化、智能化作为接入网建设的重点，根据国情，因地制宜地加快接
入网的建设步伐，具体建议如下：

（1）优化电信网络结构，形成交换机大容量、少局所格局。

（2）积极发展光张接入网，在建设中，应结合地地实际，采用SDH、IDLC、PON、SDV和PDH
技术，使光纤尽量靠近用户，满足电缆引入线在50~300m范围，为最终实现光纤到户（FTTH）打下
基础。

（3）大力推广V5接口技术，采用V5接口光接入设备，将简化结构和设备，降低成本，同时有
利于建立灵活而相对独立于制造商的开放接入网体系，此外系统进一步靠近用户，使得数字化向前
失控；再者还有利于监控管理，进一步降低维护费用。

（4）无线接入也是一种重要的接入方式，它更适于在我国广大农村、水网区、海岛、山区以
及一切不易铺线的地区使用。同时应注意使用具有V5接口、符合我国接入技术标准的无线接入设
备。

（5）充分利用铜资源。由于我国铜缆已有相当规模，国家为此付出了巨大的投资，我国有大
量经济不富裕地区，因此在接入网建设中应充分利用铜线价值，在光接入网尚未形成或经济条件不
允许时，选择xDSL接入和Cable Modem等技术，满足接入甚至宽带接

入需要。

（6）在建设接入网过程中，应同步建立接入网集中维护管理系统（OMC），以满足接入网自
身维护需要，同时要加快OMC与本地网网管接口的研制试验，最终实现接入网OMC与本地网管及TMN
的互连。

（7）加紧宽带接入网技术的跟踪、试用和标准化工作，特别应重视IP技术、APON以及视频接
入技术的研究，最终将我国的接入网发展成为三网融合的全业务宽带接入网（FSN）。