有線通信接入網(wǎng)的發(fā)展研究

繆 凱

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)江蘇公司無錫分公司，江蘇 無錫 214400）

0 引 言

有線通信是一種以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型通信方式，主要借助金屬導(dǎo)線、光纖等媒介實(shí)現(xiàn)各類信息的傳送。通常，有線通信具有較多典型優(yōu)點(diǎn)，如較強(qiáng)的保密性、較高的可靠性以及較小的干擾性等。分析基礎(chǔ)層面可將有線通信劃分為3部分，即用戶接入網(wǎng)、中繼網(wǎng)與長途網(wǎng)。目前，多將中繼網(wǎng)與長途網(wǎng)合并稱之為核心網(wǎng)，而接入網(wǎng)多用于各個(gè)部分之間的高效銜接，且多把用戶向核心網(wǎng)接入，為用戶提供多個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)的連接，最終達(dá)成網(wǎng)絡(luò)連接。本文探討了有線通信接入網(wǎng)的技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀。

1 接入網(wǎng)定義及基本特點(diǎn)

通常，可將電信網(wǎng)絡(luò)分成3部分。第一，中繼網(wǎng)，即市局之間的部分，或者市局與長途端局之間的部分；第二，長途網(wǎng)，即長途端局之上的部分；第三，用戶接入網(wǎng)，即用戶于端局之間的部分。目前，一般把中繼網(wǎng)與長途網(wǎng)相融合，即為業(yè)內(nèi)經(jīng)常提到的核心網(wǎng)（CN），把其他的部分稱為接入網(wǎng)（AN），也稱為用戶環(huán)路；本質(zhì)上即為用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口之間，實(shí)現(xiàn)承載能力傳送的操作系統(tǒng)。接入網(wǎng)的根本任務(wù)就是將用戶以一種合理、高效的方式，接入到核心網(wǎng)，并將最近業(yè)務(wù)點(diǎn)的連接提供給用戶[1]。

早在1992年，歐洲便率先提出了接入網(wǎng)的概念；到了1994年，接入網(wǎng)一詞被ITU正式采納，還明確了用戶網(wǎng)中接入網(wǎng)的具體位置和整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中接入網(wǎng)與交換網(wǎng)、傳送網(wǎng)之間存在的關(guān)聯(lián)性。為了能夠?qū)τ脩艟W(wǎng)的基本概念加以規(guī)范，國際電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)部依據(jù)當(dāng)前通信網(wǎng)的基本發(fā)展趨勢，基于G963建議，對接入網(wǎng)進(jìn)行了如下定義：即用戶端設(shè)備（CPE）與本地交換機(jī)（LE）之間的實(shí)施系統(tǒng)，其能夠?qū)鹘y(tǒng)的用戶本地線路網(wǎng)部分或者均替換，包含傳輸功能、交叉連接與復(fù)用等。

2 接入網(wǎng)的功能及方式

2.1 接入網(wǎng)功能劃分

接入網(wǎng)的功能主要包括用戶接口功能（UPF）、業(yè)務(wù)端功能（SPF）、核心功能（CF）及傳送功能（TF）。

（1）用戶接口功能。該功能就是把用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI的要求進(jìn)行適配，使其具有管理與核心功能。具體的接入業(yè)務(wù)包括寬帶業(yè)務(wù)和窄帶業(yè)務(wù)，如多媒體、視像、傳真、數(shù)據(jù)及電話等；此外，還能實(shí)現(xiàn)管理控制、接口測試、承載通道/能力處理、信令變換及業(yè)務(wù)連接等功能。

（2）業(yè)務(wù)端口功能。即把業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口SNI的相關(guān)要求進(jìn)行適配，使其成為公共承載信道，且基于接入網(wǎng)所對應(yīng)的系統(tǒng)對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包含SNI功能的終接、定時(shí)管理以及具體的操作要求等，均映射到核心功能中；此外，還需根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，映射特殊SNI協(xié)議，測試業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口。

（3）核心功能。依據(jù)用戶接口承載要求以及各業(yè)務(wù)端口的承載要求，適配呈公共傳送承載。此功能能夠根據(jù)實(shí)際需要，完成協(xié)議適配，還能借助接入網(wǎng)的傳送復(fù)用，開展有目的性的協(xié)議承載處理，包括管理功能、分組信息復(fù)用及承載通道集線等。

（4）傳送功能。即專門為公共承載的傳送提供所需要的通路，并為傳輸媒介提供所需要的媒介適配，最后完成復(fù)用。

2.2 接入網(wǎng)的接入方式

接入網(wǎng)因包括當(dāng)前的窄帶業(yè)務(wù)和將來的寬帶業(yè)務(wù)，所以包含了管理、傳輸及交換等功能，并使各種通信新技術(shù)得以快速發(fā)展。接入網(wǎng)不僅能夠用作空分復(fù)用（SDM），還能用作時(shí)分復(fù)用（TDM），是一種雙向技術(shù)。此外，接入網(wǎng)還是一種多址技術(shù)，即碼分多址（CDMA）、時(shí)分多址（TDMA）及空分多址（SDMA）等。接入網(wǎng)的接入方式主要有兩大類，即無線接入和有線接入。隨著光纖傳輸技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與更新，光纖接入網(wǎng)得到廣大通信運(yùn)營商的高度重視與廣泛應(yīng)用，多種可靠、高效且穩(wěn)定的光纖、系統(tǒng)，如數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)、光纖用戶環(huán)路等，被接入到大樓、家庭等。光纖接入網(wǎng)也可分為兩種方式，無源光纖接入（PON）和有源光纖接入（AON）。有線接入網(wǎng)借助銅線資源能進(jìn)行持續(xù)性開發(fā)，形成了許多先進(jìn)的接入方式，如不對稱數(shù)字環(huán)路（ADSL）、高速數(shù)字用戶環(huán)路（HDSL）等[2]。

3 有線接入用戶的當(dāng)前發(fā)展分析

3.1 固定電話用戶的發(fā)展實(shí)況

早在2000年，我國固話用戶數(shù)量便已經(jīng)突破1億，到了2010年，則攀升至4.3億。然后，我國固定電話用戶數(shù)量開始呈現(xiàn)下滑趨勢。截止到2018年底，我國固定電話用戶數(shù)量僅為3.4億戶，相比2010年，減少了0.9億。同時(shí)，移動(dòng)電話卻始終保持著較快的增長速度，并已遠(yuǎn)超過固話用戶數(shù)。截止到2018年底，我國移動(dòng)電話用戶數(shù)為10.3億，在整個(gè)電話用戶中所占比重達(dá)87.6%。

3.2 寬帶用戶的發(fā)展實(shí)況

整個(gè)固網(wǎng)運(yùn)營商業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展體系中，寬帶接入服務(wù)及與之相對應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)成為發(fā)展重點(diǎn)。尤其是隨著我國整個(gè)電信行業(yè)的深層化發(fā)展，IPTV業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，信息化應(yīng)用的持續(xù)推進(jìn)，使得寬帶接入服務(wù)被廣泛推廣[3]。

4 光纖接入網(wǎng)技術(shù)

4.1 光纖接入網(wǎng)的發(fā)展

整個(gè)接入網(wǎng)框架中，饋線光纖勢必會(huì)將饋線電纜予以替代，直接向用戶提供各種高質(zhì)量服務(wù)，最終達(dá)成純光纖接入的目的，即光纖到家（FTTH）。光纖到家FTTH能夠直接接通到用戶家中，通常僅需要1～2條用戶線，是有效解決接入網(wǎng)問題的重要方案。現(xiàn)階段，一些地方或環(huán)節(jié)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光纖化。光纖接大樓（FTTB）能夠采用LAN、ADSL等技術(shù)或方式，實(shí)現(xiàn)光纖接入對象的多元化、廣泛化[4]。

4.2 PON光纖接入網(wǎng)技術(shù)

無源光網(wǎng)絡(luò)實(shí)際就是光配線網(wǎng)中無電子器件、電子電源，光配線網(wǎng)均有無源器件構(gòu)成，如光分路器等，無需價(jià)格昂貴的有源電子設(shè)備。此外，PON網(wǎng)絡(luò)的典型優(yōu)點(diǎn)就是能夠?qū)敉庥性丛O(shè)備摒棄掉，全部的信號處理功能都能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要基于交換機(jī)內(nèi)或者是用戶住宅內(nèi)設(shè)備來完成。同時(shí)，PON網(wǎng)絡(luò)僅需要較少的前期投資，且無需設(shè)置機(jī)房。但需明確，PON光纖接入在具體的傳輸距離上要明顯短于有源光纖接入系統(tǒng)，具有較小的覆蓋范圍。所以，此種結(jié)構(gòu)更加適用于居家用戶。現(xiàn)階段，用作寬帶接入的PON有兩種，EPON 和ATM PON[5]。

5 結(jié) 論

隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)發(fā)展與更新，各個(gè)國家之間的聯(lián)系變得更加緊密，使得有線通信光纖接入網(wǎng)的發(fā)展成為大勢所趨。采用光纖接入不僅方便、靈活，而且更加便捷、可靠，是一種比較先進(jìn)的通信接入方式。