一、 概 述
通 信 技 術 及 計 算 機 技 術 高 速 發(fā) 展， 通 信 網 已 經 由 僅 僅 傳 輸 語 音 發(fā) 展 到 需 同 時 傳 送 大 容 量 高 速 率 的 話 音、 數 據、 圖 像， 現(xiàn) 代 通 信 正 處 在 一 個 從 非 智 能 型 轉 向 智 能 型， 由 集 中 式 結 構 轉 向分 布 式 結 構 的 質 的 飛 躍 性 歷 史 時 期。
按 照 現(xiàn) 代 通 信 網 絡 功 能 組 成 結 構 來 分， 通 信 網 可 分 成 傳 輸 網、 交 換 網、 用 戶 接 入 網。 接 入 網 (AN， Access Network) 是 國 際 電 聯(lián) (ITU-T) 近 年 提 出 的 一 種 名 稱， 其 意 是 指 本 地 局 端 與 用 戶 端 設 備 之 間 的 信 息 傳 送 網 實 施 系 統(tǒng)， 它 可 以 部 分 或 全 部 替 代 傳 統(tǒng) 的 用 戶 本 地 線 路 網， 含 復 用、交 叉 連 接 和 傳 輸 等 功 能。
根 據 國 際 電 聯(lián) 的 定 義， 可 看 出 現(xiàn) 有 的 用 戶 接 入 網 基 本 上 都 是 使 用 雙 絞 線 作 傳 輸 媒 體， 即 每 一 用 戶 均 用 一 對 獨 立 的 雙 絞 線 與 本 地 電 話 端 局 相 連 接。 現(xiàn) 有 的 業(yè) 務 類 型 基 本 為 電 話、 傳 真 和計 算 機 網 絡 業(yè) 務 (如 Inter-net)。 其 中， 電 話 和 傳 真 業(yè) 務 是 模 擬 通 信 方 式， 其 電 話 的 帶 寬 為 200Hz 到 3400Hz 之 間; 進 行 數 據 通 信 則 使 用 調 制 解 調 器。 然 而 隨 著 社 會 信 息 化 的 需 求 日 益 快 速 發(fā)展， 人 們 迫 切 希 望 獲 得 大 容 量 和 高 速 率 的 數 據、 視 頻、 圖 像、 語 音 及 多 媒 體 等 高 質 量 的、 能 在 公 眾 網 內 獲 得 共 享 信 息 的 通 信 能 力， 這 是 傳 統(tǒng) 的 接 入 方 式 所 無 法 實 現(xiàn) 的。 所 以， 使 用 新 一 代的 接 入 網 技 術 和 建 立 新 的 接 入 網 是 當 前 通 信 領 域 面 臨 的 新 課 題。
接 入 網 絡 的 目 標 是 : 網 絡 應 能 提 供 高 質 量 的 POTS(話 音、 傳 真 圖 像、 數 據) 業(yè) 務， 綜 合 利 用 目 前 網 絡， 基 本 建 設 費 用 低， 維 修 費 用 低， 快 速 布 置、 最 快 獲 得 回 報， 適 用 于 開 放 性 市 場， 可 供 多 家 公 司 接 入， 亦 可 滿 足 未 來 的 先 進 業(yè) 務 的 技 術 要 求。 接 入 網 從 接 入 方 式 上 分 可 分 為 有 線 接 入 方 式 和 無 線 接 入 方 式 兩 種， 也 可 是 有 線 接 入 和 無 線 接 入 共 存。 從 帶 寬 上 講 有 窄 帶 與 寬 帶 之 分。
二、 有 線 接 入 技 術
1.HDSL 技 術
HDSL 即 高 速 率 數 字 用 戶 環(huán) 路。 該 技 術 是 用 2 ～ 3 對 雙 絞 線 雙 向 對 稱 傳 送 1.5 ～ 2Mbps 的 數 字 速 率 信 號， 或 在 一 對 雙 絞 線 上 傳 送 1168Kbps 數 字 信 號， 傳 送 距 離 為 3 ～ 5 公 里， 其 上 行 速 率 與 下 行 速 率 相 等。
HDSL 有 其 特 殊 的 傳 輸 技 術 方 式 : 通 過 回 聲 抵 消 技 術 可 實 現(xiàn) 在 一 對 雙 絞 線 上 進 行 全 雙 工 傳 輸; 用 特 定 的 編 碼 和 調 制 方 式 產 生 線 路 碼 來 提 高 傳 輸 質 量， 延 長 傳 輸 距 離; 用 多 對 線 并 行 傳 輸， 即 將 2Mbps 的 數 據 流 均 勻 分 配 在 若 干 對 雙 絞 線 上 傳 輸， 然 后 再 還 原 成 2Mbps 信 號， 以 此 降 低 每 對 雙 絞 線 上 的 傳 輸 率， 進 一 步 增 加 無 中 繼 傳 輸 距 離。 在 目 前 的 應 用 中， 一 般 采 用 兩 對 雙 絞 線 方式。 現(xiàn) 在， 僅 利 用 一 對 雙 絞 線 的 HDSL 技 術 也 已 出 現(xiàn) (如 以 色 列 的 Orckit 和 Metalink 公 司 的 產 品)。
HDSL 有 若 干 種 線 路 碼， 根 據 調 制 與 編 碼 方 式 不 同 主 要 可 分 為 基 帶 編 碼 方 式 (PAM) 和 通 帶 編 碼 方 式 (QAM)、 無 載 波 調 幅 調 相 編 碼 方 式 (CAP) 等。
HDSL 技 術 是 建 立 在 高 速 數 字 信 號 處 理 技 術、 高 速 自 適 應 濾 波 技 術、 回 聲 低 消 技 術、 特 殊 的 編 碼 技 術、 多 對 線 傳 輸 技 術 的 基 礎 上， 它 是 目 前 提 高 用 戶 接 入 網 寬 帶 的 一 種 理 想 途 徑。 尤 其 是 當 HDSL 設 備 的 價 格 降 低 到 合 理 程 度 且 能 夠 僅 需 利 用 一 對 雙 絞 線 時， 即 有 望 進 入 接 入 網 廣 闊 的 市 場。
2.ADSL 技 術
ADSL 即 非 對 稱 數 字 用 戶 線 路 技 術， 是 一 種 上 行 速 率 與 下 行 速 率 不 相 等 的 不 對 稱 的 數 字 信 號 傳 送 技 術。 它 能 夠 在 現(xiàn) 有 的 銅 雙 絞 線 上 提 供 高 達 9 ～ 10Mbps 的 下 行 高 速 速 率， 這 一 速 數 遠 高于 ISDN 的 速 率。 而 上 行 速 率 只 有 數 十 或 數 百 Kbps 的 上 行 速 率， 這 一 速 率 雖 然 比 用 戶 接 受 的 速 率 低 得 多， 但 從 實 用 考 慮， 用 戶 只 需 發(fā) 出 指 令 進 行 點 播， 或 是 到 某 個 WWW 網 的 網 點 調 取 信 息 等 的上 行 數 據 傳 輸 應 用， 因 此 此 上 行 速 率 已 達 到 要 求。 ADSL 的 傳 送 距 離 為 3 ～ 5 公 里。
ADSL 技 術 的 優(yōu) 勢 在 于 它 幾 乎 不 需 對 極 為 普 及 的 雙 絞 線 作 任 何 改 動 就 可 獲 得 高 傳 送 速 率。 這 一 技 術 已 應 用 于 視 頻 點 播 VOD(Video On Demand) 系 統(tǒng) 中。 其 8Mbps 以 上 的 下 行 速 率 使 之 可 向 下 家 庭 用 戶 傳 送 4 ～ 5 路 的 MPEG-1 的 數 字 圖 像 信 號 及 低 速 語 音 信 號， 而 上 行 信 道 用 于 傳 送 用 戶 控 制 信 號。 美 國 貝 爾 大 西 洋 公 司 開 發(fā) 的 VOD 系 統(tǒng) 就 是 利 用 了 ADSL 技 術， 將 MPEG-1 數 字 圖 像 節(jié)目 通 過 雙 絞 線 下 行 傳 送 到 用 戶 的 電 視 機 機 頂 盒 (STB) 內， 同 時 將 用 戶 的 選 播 節(jié) 目 的 控 制 信 號 上行 傳 送 到 電 話 公 司 的 ADSL 設 備 上。 在 這 種 VOD 系 統(tǒng) 中， 家 庭 用 戶 通 過 普 通 的 電 話 線 接 收 VOD 節(jié) 目， 需 要 添 置 的 設 備 是 STB 設 備， 它 包 括 ADSL 解 碼 器、 MPEG-1 解 碼 器、 基 于 CPU 的 控 制 器 將 視 頻從 電 話 呼 叫 信 號 中 分 離 出 來 的 濾 波 器。
3.DSVD 技 術
DSVD 技 術 即 數 字 同 步 語 音 和 數 據 技 術。 該 技 術 的 作 用 主 要 是 使 現(xiàn) 有 的 普 通 電 話 線 路 獲 得 同 時 傳 送 電 話 和 數 據 的 能 力。 DSVD 技 術 雖 然 并 沒 有 提 高 電 話 線 路 上 的 傳 輸 速 率， 但 它 使 V.34 Modem 技 術 所 獲 得 的 28.8Kbps 傳 輸 速 率 得 到 了 充 分 的 利 用， 使 用 戶 能 夠 在 一 條 電 話 線 上 實 現(xiàn) 同 時 傳 輸 語 音 和 數 據， 為 話 音 和 數 據 的 同 步 傳 輸 提 供 了 良 好 的 解 決 方 法， 為 在 普 通 電 話 線 上 實現(xiàn) 個 人 會 議、 多 用 戶 游 戲 和 電 子 購 物 等 新 型 電 信 業(yè) 務 創(chuàng) 造 了 條 件。
4. 基 于 CATV 的 寬 帶 接 入 網 技 術
目 前 的 有 線 電 視 (CATV) 系 統(tǒng) 從 前 端 (電 視 臺) 到 用 戶 住 宅 的 傳 輸 媒 介 是 呈 樹 狀 拓 撲 結 構 的 同 軸 電 纜。 CATV 可 用 頻 帶 很 寬， 一 般 在 數 公 里 的 長 度 上 使 用 頻 率 仍 可 高 達 1000MHz。 如 果 在 50 ～ 550MHz 頻 帶 以 內 以 8MHz 為 單 位 模 擬 調 制 廣 播 CATV 信 號， 4 路 8MHz 上 行 信 道 傳 送 少 量 上 行 信 號， 在 此 基 礎 上 建 立 的 寬 帶 接 入 網 可 在 現(xiàn) 有 CATV 頻 帶 內 傳 送 非 廣 播 的 VOD 業(yè) 務。
目 前， 國 際 上 發(fā) 展 VOD 的 主 流 模 式 就 是 基 于 現(xiàn) 有 CATV 和 VOD 系 統(tǒng)。 在 這 種 VOD 系 統(tǒng) 中， 將 現(xiàn) 有 的 用 于 有 限 電 視 的 網 絡 與 光 纖 網 作 為 骨 干 網 把 信 號 送 到 路 邊 或 住 宅 小 區(qū) 的 光 結 點 機 內， 經 光 電 轉 換 后， 最 后 一 公 里 則 用 樹 狀 總 線 結 構 的 同 軸 電 纜 連 到 用 戶。 每 一 光 結 點 可 連 接 300 ～ 500 個 最 終 用 戶。
據 報 道， 美 國 數 家 著 名 的 通 信 與 數 據 數 字 設 備 公 司 如 AT&T、 HP、 Intel 等 公 司 正 在 聯(lián) 合 起 來 為 CATV Modem 建 立 一 個 通 用 的 標 準 以 及 制 造 符 合 其 標 準 的 產 品。 它 可 以 從 CATV 的 寬 帶 網 絡中 讀 取 多 媒 體 信 息。 利 用 此 技 術， 可 將 單 路 廣 播 式 的 CATV 網 升 級 為 雙 向 通 信 網 絡， 其 數 據 傳 輸速 率 仍 可 達 到 近 100Mbps。 預 計， 在 不 久 的 將 來， CATV 系 統(tǒng) 可 望 成 為 集 計 算 機 網 絡、 交 互 式 視 頻 與 語 音、 公 共 數 據 網 絡 于 一 體 的 智 能 化 多 媒 體 現(xiàn) 代 通 信 系 統(tǒng)。
5. 光 纖 / 同 軸 電 纜 混 合 用 戶 接 入 網 技 術
一 種 星 型 / 總 線 型 拓 樸 結 構 網 絡， 從 本 地 局 到 路 邊 或 小 區(qū) 光 結 點 采 用 星 型 結 構， 從 小 區(qū) 光 結 點 到 用 戶 則 是 采 用 樹 狀 同 軸 電 纜， 在 小 區(qū) 光 結 點 內 進 行 光 電 轉 換 或 電 光 轉 換。 HFC 技 術 方 式即 是 此 接 入 網 技 術 的 一 個 很 典 型 的 技 術 方 式。 HFC 的 帶 寬 接 近 1000MHz。 HFC 實 現(xiàn) 雙 向 傳 輸 的 方 法 在 其 光 纖 系 統(tǒng) 中 采 用 空 間 分 割 法， 分 別 采 用 兩 根 光 纖 傳 送 上 行 和 下 行 信 號， 而 在 同 軸 系 統(tǒng)中 采 用 頻 率 分 割 法。 在 目 前 550MHz 的 帶 寬 內， 根 據 數 據 量 的 大 小 以 及 功 能 的 多 少 又 可 劃 分 為 低 頻 分 割 法 (上 行 5 ～ 30M， 下 行 45 ～ 550M)、 中 頻 分 割 法 (上 行 5 ～ 108M， 下 行 150M ～ 550M)、 高 頻 分 割 法 (上 行 5 ～ 186M， 下 行 222M ～ 550)。
6. 光 纖 用 戶 環(huán) 路 技 術
信 息 高 速 公 路 的 目 標 之 一 就 是 光 纖 直 接 到 家 (HTTH)， 這 是 用 戶 接 入 網 的 最 終 技 術 理 想 方 案。 近 幾 年 來 發(fā) 展 相 當 迅 速。 在 此 基 礎 上， 將 最 終 可 以 實 現(xiàn) B-ISDN 各 類 應 用 服 務。 發(fā) 達 國 家 在 80 年 代 后 期 由 于 長 途 干 線 建 設 日 趨 飽 和， 短 距 離 應 用 逐 漸 增 加， 業(yè) 務 的 發(fā) 展 和 用 戶 的 需 要， 促 進 了 光 線 用 戶 網 的 發(fā) 展。 近 幾 年 世 界 光 纖 市 場 以 20% 左 右 的 速 率 增 長， 而 本 地 光 纖 環(huán) 路 和 饋線 市 場 的 增 長 速 率 超 過 了 30%， 市 場 日 益 見 好。
光 纖 用 戶 網 是 指 端 局 與 用 戶 之 間 完 全 以 光 纖 作 為 傳 輸 媒 體 的 接 入 網。 用 戶 網 光 纖 化 有 很 多 方 案， 有 光 纖 到 路 邊 (FTTC)、 光 纖 到 小 區(qū) (FFTZ)、 光 纖 到 辦 公 樓 (FTTO)、 光 纖 到 樓 面 (FTTF)、 光 纖 到 家 庭 (HTTH)。 但 不 管 是 何 種 領 域 的 應 用， 實 現(xiàn) 光 纖 到 家 都 必 須 是 為 了 滿 足 高 速 寬 帶 業(yè) 務 以 及 雙 向 寬 帶 業(yè) 務 的 客 觀 需 要。
光 纖 用 戶 網 的 主 要 技 術 是 光 波 傳 輸 技 術。 目 前 光 纖 傳 輸 的 復 用 技 術 發(fā) 展 相 當 快， 多 數 已 處 于 實 用 化。 復 用 技 術 用 得 最 多 的 有 時 分 復 用 (TDM)、 波 分 復 用 (WDM)、 頻 分 復 用 (FDM)、 碼 分 復 用 (CDM)。 時 分 復 用 是 數 字 通 信 中 一 種 有 效 的 多 路 復 用 技 術。 它 把 通 信 時 間 等 分 成 相 同 的 間 隙， 每 一 時 隙 只 傳 輸 固 定 的 信 道。 此 種 技 術 的 實 用 程 度 主 要 視 芯 片 處 理 的 速 率。 隨 著 芯 片 處 理 速 率的 階 躍 提 高， 其 多 路 復 用 的 能 力 將 大 大 得 到 提 高。 波 分 復 用 是 將 兩 種 或 多 種 不 同 的 光 載 波 信 號 經 光 復 用 器 合 成 后， 耦 合 到 一 根 光 纖 中 進 行 傳 輸， 在 接 受 端 經 分 波 器 將 各 波 長 的 光 載 波 進 行分 離， 然 后 進 一 步 整 理 恢 復 原 信 號。 如 光 載 波 路 數 較 多， 波 長 間 隙 較 小 且 密 集， 則 稱 為 頻 分 復 用。 碼 分 復 用 是 將 傳 輸 碼 劃 成 不 同 的 碼 型， 根 據 協(xié) 議 分 別 在 信 道 中 傳 輸。
從 應 用 技 術 上 講， 應 主 要 考 慮 頻 分 復 用 技 術 (FDM)、 上 行 光 載 波 波 長 為 1.31 μ m， 下 行 光 載 波 波 長 為 1.55 μ m 同 步 數 字 系 列 的 復 用 技 術。 盡 量 采 用 SDH、 ATM 的 相 關 技 術。
在 網 絡 拓 撲 結 構 上 講， 可 分 為 單 星 形、 有 源 雙 星 形、 無 源 雙 星 形、 多 星 形 等 結 構。
1996 年 世 界 最 新 光 通 信 技 術 展 示 由 于 電 子 所 能 達 到 的 最 高 速 率 有 其 極 限， 因 此， 每 一 路 光 載 波 受 到 調 制 而 載 荷 傳 輸 的 數 字 信 號 速 率 目 前 以 10 至 20Gbps 為 最 高 限 度。 要 想 進 一 步 提 高 每一 根 光 纖 的 傳 輸 容 量， 優(yōu) 先 考 慮 的 是 盡 量 在 一 根 光 纖 里 以 頻 率 / 波 長 相 隔 很 近 的 光 載 波 傳 輸 各自 速 率 的 數 字 信 號， 換 言 之， 即 擴 充 有 效 光 載 波 路 數。 這 就 是 密 集 波 分 多 路 (DWDM， Dense Wavelength Division Multiplex) 技 術。 九 六 年 美 國 圣 何 塞 召 開 的 光 通 信 會 議 (OFC ‘96) 上 宣 布的 最 新 記 錄 是 在 一 根 光 纖 上 傳 輸 55 路 每 路 20Gbps 的 光 載 波， 第 一 路 波 長 為 1531.70nm(納 米)， 第 55 路 波 長 為 1564.07nm， 每 路 波 長 間 隔 0.6nm。 密 集 波 分 多 路 (DWDM) 技 術 向 世 界 展 示 了 最 新 光 通 信 誘 人 的 前 景。
三、 無 線 接 入 方 式 技 術
無 線 用 戶 環(huán) 路 (WLL) 目 前 正 逐 漸 由 模 擬 系 統(tǒng) 向 數 字 系 統(tǒng) 發(fā) 展。
無 線 接 入 可 分 為 移 動 接 入 與 固 定 接 入。
(1) 移 動 接 入 又 可 分 為 高 速 和 低 速 兩 種。 高 速 移 動 接 入 一 般 可 用 蜂 窩 系 統(tǒng)、 衛(wèi) 星 移 動 通 信 系 統(tǒng)、 集 群 系 統(tǒng) 等。 低 速 接 入 系 統(tǒng) 可 用 PGN 的 微 小 區(qū) 和 毫 微 小 區(qū)， 如 CDMA 的 WILL、 PACS、 PHS 等。
(2) 固 定 接 入 (Fixed Wireless Access， 簡 稱 FWA) 或 (Fixed Radio Access， 簡 稱 FRA)， 在 技 術 上 與 低 速 相 似。
采 用 頻 分 多 址 (TDMA)、 碼 分 多 址 (CDMA) 等 技 術， 目 前 大 部 分 采 用 TDMA， 而 發(fā) 展 方 向 是 CD-MA， CDMA 作 為 FWA 應 用 比 用 于 蜂 窩 更 能 發(fā) 揮 其 優(yōu) 越 性。 進 一 步 應 研 究 開 發(fā) 無 線 智 能 網 接 口 技 術，如 V5.2 接 口 技 術。 在 開 放 式 接 口 標 準 V5.2 網 絡 中， V5.2 定 義 包 括 AN(接 入 網) 和 本 地 交 換 (LE) 兩 部 分。 AN 業(yè) 務 可 包 括 無 線 用 戶 管 理、 用 戶 尋 呼、 用 戶 識 別、 無 線 用 戶 定 位、 呼 叫 傳 遞 等; LE 業(yè) 務 包 括 呼 叫 處 理、 計 費、 號 碼 規(guī) 劃、 應 答 管 理、 時 隙 定 位 等。 V5.2 接 口 提 供 了 適 用 于 接 入 網 的 中 繼 接口， 因 此 增 加 了 網 絡 的 靈 活 性。 CDMA 技 術 是 一 種 擴 展 頻 譜 技 術， 容 量 大， 頻 譜 利 用 率 高， 音 質 好， 保 密 性 能 強， 高 無 線 數 據 率， 可 簡 化 系 統(tǒng) 規(guī) 劃， 消 除 多 徑 效 應 并 具 穿 透 建 筑 物 性 能 好， 可 軟 件 切 換。
一 般 認 為， 頻 率 的 選 擇 和 劃 分 如 下 :
(A) 用 于 城 市 的 固 定 頻 率 為 1.8 ～ 3.5GHz;
(B) 用 于 農 村、 山 區(qū)、 海 島、 遠 郊 等 地 域 固 定 頻 率 為 800MHz ～ 1GHz;
(C) 用 于 廉 價 的 固 定 通 信 為 150MHz ～ 450MHz， 則 稱 為 頻 分 復 用。 碼 分 復 用 是 將 傳 輸 碼 劃 成 不 同 的 碼 型， 根 據 協(xié) 議 分 別 在 信 道 中 傳 輸。
