宽带综合业务接入网--数字化生活的基石

１ 通信网络的发展趋势

    当前，通信网络正在发生深刻的变化，以话音业务为主的现代通信网已经趋于饱和，而各种数据、图像业务方兴未艾。通信网络正在从电路交换向包交换过渡，从单一媒体信息服务向多媒体信息服务转移，向最终用户提供的服务从低速高价向高速低价转移。

   Ｉｎｔｅｒｎｅｔ自从１９９４年开始商业化以来，其流量几乎是以每半年翻一番的速度快速增长。显然，按此趋势，用不了几年，通信网络上的数据业务将会超过电话业务。

    数据业务量特别是ＩＰ业务量的飞速增长，对以电话业务量为主的传统通信网络形成越来越大的压力，通信网络的宽带化和ＩＰ化已成为必然趋势。通信网络的宽带化包括骨干网络的宽带化、接入网络的宽带化以及业务网络的多样化和ＩＰ化。

    骨干网络的宽带化主要是提高传输通道的带宽，简化设备功能，提供单一的“高速公路”，为多业务提供平台，主要技术在光传输和无线方面，包括密集波分复用、第３代无线系统、ＩＰ ｏｖｅｒ ＳＤＨ和ＩＰ ｏｖｅｒ ＷＤＭ等技术。

    由于用户层次爱好的多样性，直接面对用户的宽带接入网络需极为灵活，可以满足不同用户的各种需求。同时，网络又应极为统一，“一线入户”，由一个统一的接入网将多种业务传送到用户家庭。目前通常采用ＡＤＳＬ、ＨＦＣ、无线接入和以太网接入技术。尽管最终将是光纤入户（ＦＴＴＨ），但这期间会经过较长时间，尤其是在我国，大量的ＰＳＴＮ和有线电视网已经建成，必然要充分利用现有网络，延长现有网络的寿命。无线接入由于技术本身应用灵活、安装速度快、建设周期短等优势，逐渐进入了快速发展阶段，成为有线接入的重要补充手段。以太网接入凭借其低廉的成本和充足的带宽赢得了企业用户的青睐。

    业务网络的多样化和ＩＰ化为我们带来新的生活模式，网上生活、电子商务、电子教育等各种应用扑面而来。分组化网络有着传统电路交换网络所无法具备的优势，例如自动路由、网络资源共享、传输效率高、可以适应突发数据业务等。随着宽带ＩＰ技术的发展，未来的通信网络势必将以ＩＰ业务为主。

    在整个通信网络中，宽带综合业务接入网是用户同信息高速公路的接口，也可以说是信息高速公路的重要组成部分，是信息高速公路的“第一公里”。它属于现代通信网的基础网。一方面，由于接入网同业务无关的特性即多种业务的能力为未来网络的演变提供多种可能性。无论业务和网络如何变化，接入网都可以为各种业务网络提供承载通路。另一方面，接入网的大量应用同核心网络相结合，使网络结构简单清晰，网络资源得到充分利用，可大大降低网络的运营成本。据估算，采用光纤用户接入网后，每年的维护运行和供给成本可以比传统铜缆网节约至少每线５０美元。

２ 宽带综合业务接入网是数字化生活的基石

    接入网技术通常包括光纤接入网、无线接入网和铜缆接入网。由于各种用户群需求的差异，在接入网中通常采用多种接入技术灵活组合，以满足用户不同流量、不同价格、不同业务性能的要求。这主要表现在接入手段的多样性上。

     光纤接入网，由于光纤无与伦比的传输性能，可以提供高速率而且低成本，是未来接入网的主流技术。根据国际电信联盟（ＩＴＵ）的定义，光纤接入网由光线路终端（ＯＬＴ）、光配线网（ＯＤＮ）、光网络单元（ＯＮＵ）及适配功能（ＡＦ）组成。根据ＯＮＵ在接入网的不同位置，接入又可以分为光纤到路边（ＦＴＴＣ）、光纤到大楼（ＦＴＴＢ）、光纤到办公室（ＦＴＴＯ）和光纤到家（ＦＴＴＨ）这几种。其中ＦＴＴＨ是光纤接入网的最终目标。目前通信网络的现状仍是以铜线为主，而且现有的网络业务尚未对带宽有如此大的需求，ＦＴＴＨ的实现将是一个逐步演进的过程。

    为此在宽带综合业务接入网中，利用光纤构筑传输平台，采用ＳＤＨ、ＡＴＭ或者ＤＷＤＭ技术，保证足够的带宽和传输质量，再辅以各种灵活的接入手段，就可构成信息高速公路的“第一公里”。宽带综合接入网包括综合接入服务器、宽带传输平台、宽带用户单元。

２．１ 综合接入服务器和宽带传输平台

    近年来，用户尤其是企业用户，迫切希望能够高速接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和实现企业网的互联，越来越多的用户采用ＩＰ协议构建企业内部网络，以实现电子邮件、电子商务、网络电话、网上点播等服务。

    综合接入服务器类似于光线路终端，是用户高速接入宽带骨干网的“桥梁”，通过宽带传输平台提供的高速、透明承载通路，可以连接ＤＳＬ接入复用器、同轴和无线接入的头端设备，将大量的用户数据流汇集到高速骨干网中，缓解目前网上接入层路由器由于处理能力的不足而引起的拥塞。

    综合接入服务器可以同时处理信元和ＩＰ包，支持ＡＴＭ端口和千兆以太网口，为用户提供足够的宽带接入骨干网；同时，可以利用接入认证服务器（ＲＡＤＩＵＳ）对用户进行认证和授权管理；可以根据用户名、用户属性等自动为用户选择业务网络，优化网络流量。由于所处位置的特殊性，综合接入服务器一般需要提供统一的网管和维护功能，可以对接入网中承载的各种业务网的业务进行管理。

    宽带传输平台即光配线网，是ＯＬＴ和ＯＮＵ之间的连接设备，主要为接入网提供传输通道，可以采用多种传输方式。宽带传输平台既可以利用目前已经大量使用的标准ＳＤＨ设备，也可以采用ＡＴＭ实现带宽资源共享和服务质量。随着用户对带宽的需求越来越多和ＩＰ业务的发展，线速路由器技术也即将融合在接入网设备中。

    可以说，随着带宽的不断拓展，骨干网中采用的技术（包含ＤＷＤＭ技术）将逐渐出现在宽带综合业务接入网中，进一步的发展将是：在ＯＬＴ和ＯＮＵ的传输设备中将ＡＴＭ、高速ＩＰ路由器和ＳＤＨ传输进行融合，增强现有的ＳＤＨ网络功能，支持更大容量的数据流。ＩＰ和ＡＴＭ的融合已经成为一个明显的发展趋势。国外新近推出的ＩＰ交换和ＡＴＭ交换机已开始采用统一的硬件平台和软件结构，区别仅仅是接口板的不同。随着技术的成熟和成本的降低，ＯＬＴ和ＯＮＵ之间将逐步采用这样的传输设备。

２．２ 宽带用户单元

    宽带用户单元应该可提供各种用户接入功能，包括铜缆接入、同轴接入和无线接入等，同时可以根据用户不同的要求对于接口的数量和种类进行灵活的配置，将业务网提供的服务全透明地送至用户。

    作为接入网所特有的入户技术（即从ＯＮＵ到用户终端）是目前接入网讨论和试验的热点，主要包括ｘＤＳＬ技术和 Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ技术。因为目前大量的ＰＳＴＮ和有线电视网已经建设完成，引入段主要由双绞线和铜缆网组成，接入网的入户改造工作也必然同此网络紧紧联系在一起。与双绞线和铜缆相对应的接入技术是：ｘＤＳＬ和Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ。在不久的将来，宽带入户将是ｘＤＳＬ和Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ两强相争，其他技术为补充的局面。

（１）ｘＤＳＬ技术

    由于中国电信使用光纤接入网改造现有网络，大大缩短了用户双绞线的长度，为引入ｘＤＳＬ向宽带网络过渡奠定了良好的基础。充分利用现有的巨大双绞线铜缆网来开放宽带业务是中国电信的有力手段，是一种比较理想的双绞线铜缆宽带接入技术。ｘＤＳＬ的主要优点是：

    无须改动现有网络设施就能提供宽带业务；

  ｘＤＳＬ的非对称性，是根据Ｉｎｔｅｒｎｅｔ使用特点而度身定制的，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ用户一般从网上获取业务而不是输出数据；

     网络运行商能有效地利用网络资源，诸如解决拨号上网所带来的拥塞和低接通率等问题。

     ｘＤＳＬ技术的成熟和应用可以最大限度地发挥现有电话双绞线的作用，在接入网中主要使用的有ＡＤＳＬ和Ｇ．ｌｉｔｅ技术。

    ＡＤＳＬ的最高下行速率可达８Ｍｂｉｔ／ｓ，最高上行速率可达１Ｍｂｉｔ／ｓ，传输距离最长可达５ｋｍ。实际应用传输距离视线路质量和传输码速而定。充分利用频谱，话音业务和数据业务共用了一根用户线，各自形成回路，两种业务互不影响。ＡＤＳＬ能提供的宽带业务有视频点播（ＶＯＤ）、远程教学、可视电话、多媒体检索、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入。

    Ｇ．ｌｉｔｅ技术对ＡＤＳＬ技术进行了简化，一方面简便了用户侧设备的安装和电话分路器，下行速率降至１．５Ｍｂｉｔ／ｓ，上行速率为５１２ｋｂｉｔ／ｓ，更重要的是大大降低了ＡＤＳＬ的设备成本，为大量使用铺平了道路，可适应对于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ带宽需求不是很高的一般用户使用。其能提供的宽带业务有视频点播（ＶＯＤ）、远程教学、可视电话、多媒体检索、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入。

    目前ｘＤＳＬ设备的兼容性比较差，随着Ｇ．ｌｉｔｅ的推广，这一局面有望改观。

  （２）Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ技术

    Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ可以说是ｘＤＳＬ最有力的竞争者。从技术上看，ＨＦＣ与双绞线相比，容量更大，灵活性更强，扩展性也极好，其性价比优于ＤＳＬ。根据美国有线电视协会（ＮＣＴＡ）１９９８年底的统计报告，全美

的有线电视公司已经在全美８７个市场提供商用的Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ服务，分布在美国２９个州的１ ３９０万家庭能够享受这项服务。中国有线电视网的用户超过７ ０００万，已跃居为世界第一位，发展潜力非常巨大，但是现有同轴网是针对普通家庭用户，是单向业务网，改造将需要巨大的投资。中国最近两年已在进行较大规模的改造，相信会为ＨＦＣ数据接入网的发展打下良好的基础。

   （３）无线接入技术

    无线接入包括固定无线接入和卫星接入。固定无线接入是新兴的网络运营商为快速切入市场而首选的方法，由于其初期投入较低、安装速度快、建设周期短、应用环境限制少，可以迅速构建ＩＰ网络，为用户提供各种服务。特别对边远地区和基础设施不够完善的地区，其更具有实用意义。

   （４）以太网接入技术

    以太网接入主要受限于传输距离，随着光纤到路边、光纤到楼、光纤到办公室，以太网接入方式凭借其低廉的成本和充足的带宽，将获得快速发展。尤其是企业等集团用户，其内部网络已经大量采用以太网组建，在对外互联时，也希望可以利用百兆或千兆以太网实现，以降低投入。

３ 结束语

    随着数字化生活的走近，Ｉｎｔｅｒ-ｎｅｔ在全球的迅速普及和发展，通信网络正在经历巨大的变化。骨干网的传输由于ＤＷＤＭ技术的应用，带宽将得到极大的提高，带宽费用将大幅下降，接入网宽带化已成为必然趋势。宽带通信业务和多媒体通信的发展使中国用户接入网的发展建设进入一个新的阶段。随着中国市场经济体制改革的不断深化，以及世界各国电信市场逐步开放和进入ＷＴＯ的影响，电信将面临来自国内外的剧烈竞争和挑战，竞争与挑战的主要焦点将直接反应在接入网的发展水平和建设速度上，反应在多媒体业务的综合接入能力上。谁掌握了数字化、宽带化、综合化的接入网，谁就能赢得用户，在未来的电信竞争中掌握主动权。

（收稿日期：２０００－０４－１２）

[摘要] 文章从通信网络的发展趋势出发，阐明了宽带接入网的发展方向和接入网目前常用的接入技术，论述了国内通信网尤其是接入网的宽带化和IP化的必然趋势及解决方案。

[关键词] 宽带综合业务接入网 电路交换 包交换

[Abstract] In view of the development trend of communication networks, the article analyzes the future development of broadband access network, introduces the commonly adopted access techniques at present, discusses the inexorable evolution trend of communication networks, esp. access network in China-�broaden of bandwidth and development of the Internet associated functions, and presents relevant solution scenarios.

[Keywords] Broadband integrated services access network Circuit switching Packet switching