龔江濤,陳金鷹,陳冰海
(成都理工大學信息工程學院,成都,610059)
摘 要 迅速發(fā)展的數(shù)據與多媒體業(yè)務對傳統(tǒng)通信網絡提出了嚴峻的挑戰(zhàn),尤其是快速增長的寬帶通信業(yè)務,在繼續(xù)發(fā)揮原有通信資源的基礎上,以最少的投入滿足用戶日益增加的功能要求,在目前技術條件下,最好的解決方案就是采用接入技術。由于接入業(yè)務的不同,接入方法不同,正確的選擇相應的接入技術可在滿足業(yè)務要求的前提下減少投入,利用國利民。
關鍵詞 接入技術、通信網絡、數(shù)據與多媒體業(yè)務、寬帶通信
1. 接入網的提出
隨著用戶對通信運營部門提供寬帶數(shù)據業(yè)務要求的不斷增加,通信運營部門不斷承受設備和技術更新及投資回報的巨大壓力。今天的業(yè)務不僅包括提供語音、數(shù)據、圖像綜合等通信業(yè)務,也包括可視電話機、數(shù)字傳真機( FAXVIV) 、電子數(shù)據交換(EDI) 、電子信箱( Em ail)、IP瀏覽、會議電視、可視圖文(Videotex) 、點播電視(VOD) 以及遠程醫(yī)療、遠程教學、居家購物等新業(yè)務。然而,過去已經花巨資投入的以雙絞線構成為主的電纜接入技術越來越不能滿足用戶對數(shù)據、圖像等寬帶業(yè)務的需要。以致成為當今通信網向信息高速公路發(fā)展的“瓶頸”,即本地交換機與用戶之間的連接部分--接入網部分?梢灶A料,在光纖到戶之前,接入技術將始終是一條用戶與通信運營商之間的一條鴻溝。接入網在通信體制中的位置如圖1所示。
2.接入網的定義與特點
1992年接入網的概念在歐洲被首次提出后,1994年ITU正式采納接入網這個名詞,正式確立接入網在用戶網中的位置和傳送網、交換網、接入網三者在通信網中的構成模式。
為了進一步規(guī)范用戶網的概念,國際電聯(lián)( ITU2T)標準部根據近年來通信網的發(fā)展演變趨勢,在其G.963建議中定義接入網(AN)為本地交換機(LE)與用戶端設備(CPE)之間的實施系統(tǒng),它可以部分或全部代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用戶本地線路網,包含復用、交叉連接和傳輸功能。
1996年4月1日郵電部根據ITU2T G. 902295接入網功能框架建議制定YDN005-1996內部標準,該標準提出的接入網定義:接入網由業(yè)務節(jié)點接口( SNI) 和用戶網絡接口(UNI)之間的一系列傳送實體(例如:線路設施和傳輸設施) 組成,為供給
電信業(yè)務而提供所需傳送承載能力實施系統(tǒng),可經由管理接口(Q3) 配置和管理,如圖2 所示。
由上可知,接入網為用戶網充實了新的內涵,規(guī)范了新的界定,接入網與原來的用戶網比較,主要有如下的特點:
(1)可提供模擬傳輸,具備數(shù)字傳輸能力;
(2)可以傳輸
電信號,也可以傳輸光信號;
(3)可提供話音和低速數(shù)據業(yè)務,也能夠開展高速、寬帶綜合業(yè)務。
(4)不僅含有傳輸功能,而且還具備復用、交叉連接功能。
(5)由用戶網絡接口與業(yè)務節(jié)點接口來界定接入網的位置。
3.接入網的基本功能劃分
接入網的基本功能概括來說主要有用戶接口功能(UPF) 、核心功能(CF) 、傳送功能( TF) 、業(yè)務端口功能(SPF) 、接入網系統(tǒng)管理功能(AN2SMF) 五項。接入網功能體系如圖3示:
(1) 用戶接口功能 指將用戶網絡接口UNI的要求適配為核心和管理功能。即在接入業(yè)務上包括電話、數(shù)據、傳真、視像和多媒體等窄帶和寬帶業(yè)務,并將這些業(yè)務終接、數(shù)/ 模轉換、信令變換、激活/去激活、承載通道/能力處理、接口測試、維護及管理控制。
(2) 業(yè)務端口功能 指將業(yè)務節(jié)點接口SNI的要求適配為公共承載信道,并為在接入網的系統(tǒng)管理中處理選擇
信息。包括SNI功能的終接、將承載要求、定時管理及操作要求映射進核心功能, 并在需要時對特殊SNI協(xié)議映射和業(yè)務節(jié)點接口的測試、端口的維護及管理控制。
(3)核心功能 使各個業(yè)務端口承載要求和用戶接口承載要求適配為公共傳送承載。該功能完成根據被要求的協(xié)議適配和通過接入網的傳送復用進行協(xié)議承載處理。主要包括承載通道集線、信令和分組
信息復用、為ATM傳送承載進行電路仿真和控制、管理功能。核心功能可分散在整個接入網內。
(4)傳送功能 指為公共承載的傳送提供通路并為所用的傳輸媒介提供媒介適配、完成復用。根據重組和配置的交叉連接、管理、物理媒介等。
(5)系統(tǒng)管理功能 對接入網中的用戶接口功能、業(yè)務端口功能、核心功能、傳送功能的指標、操作和維護進行協(xié)調。同時,通過業(yè)務節(jié)點接口對業(yè)務網、通過用戶網絡接口對用戶終端的操作功能進行協(xié)調。如進行配置和控制、指配協(xié)調、故障檢測/指示、使用
信息和性能數(shù)據采集、安全控制、定時精度管理和對用戶接口功能操作要求的協(xié)調、資源管理等。
由于接入網具有的上述功能,它可以部分或全部代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用戶本地線路網,其傳輸媒體具有多樣性。可靈活支持各種接入類型和業(yè)務。接入網在電路結構上包括N×64kbit/ s、(1/ N )×64kbit/s分組交換、幀中繼、ATM等基本形式;在通道方面有基于64kbit/ s通道、基于幀中繼通道、基于ATM通道;在傳輸上概括了雙絞線系統(tǒng)、同軸系統(tǒng)、光纖系統(tǒng)和無線系統(tǒng)等用戶接入手段。
4.運營接入策略

(1)接口技術選用 由于光復用技術、交叉連接技術、無源光網絡以及數(shù)據、圖像等新技術、新業(yè)務在接入網中的應用,導致用戶終端和交換機系統(tǒng)發(fā)生巨大變化,這些變化集中體現(xiàn)在接入網的界定接口上。接入網依賴于各種接口將各種類型的業(yè)務從用戶端接入到各個
電信業(yè)務網。在不同的配置下,接入網有不同的接口類型。如圖4所示。
接入網用戶側的用戶網絡接口(UNI) 支持模擬電話、ISDN 接入,以及數(shù)字/ 模擬租用線接入。對不同的業(yè)務,采用不同的接入方式,對應不同的接口類型,用戶網絡中的Z接口用于傳輸300~3400Hz音頻信號、通過ISDN傳輸數(shù)據和視頻信號。接入網業(yè)務側的業(yè)務點接口(SNI)將各種用戶業(yè)務與交換機連接。交換機的用戶接口有模擬接口(Z接口)和數(shù)字接口(V接口) 。
(2)接入技術的選用 由于接入網涉及現(xiàn)有的窄帶業(yè)務和未來的寬帶業(yè)務以及相關的業(yè)務網絡, 因此它將成為近年來包括交換、傳輸、管理及計算機等各種通信新技術發(fā)展的綜合體現(xiàn)。接入網可采用空分復用( SDM)、時分復用( TDM)的雙向技術以及空分多址( SDMA)、時分多址( TDMA)、頻分多址( FDMA)、碼分多址(CDMA)等多址技術。接入技術分為有線接入、無線接入兩大類。具體內容見表1 。
隨著光纖傳輸技術的進步和成本的不斷降低,光纖接入網越來越受到
電信部門和廠家重視,各種高速可靠的光纖系統(tǒng),如光纖用戶環(huán)路( FITL)、數(shù)字同步系列( SDH)在接入段中以光纖到路邊( FTTC) 、光纖到大樓( FTTB)及光纖到用戶( FTTH)等形式得到廣泛應用。光接入網可分為有源光纖接入( AON )和無源光纖接入(PON) 。
有線接入中,利用現(xiàn)有的大量銅線資源進行進一步開發(fā)是接入技術的一個重點,由此產生了高速數(shù)字用戶環(huán)路( HDSL)、不對稱數(shù)字環(huán)路(ADSL)及光纖/銅線混合系統(tǒng)(HFC)等。
無線通信因其靈活方便、易于建設而廣泛用于通信各個領域,無線接入是指交換節(jié)點到用戶終端部分或全部采用無線手段,目前已成為接入網中較為熱門的技術之一。其應用技術主要包括微波一點多址技術、蜂窩技術和微蜂窩技術等。經濟方便的無線接入系統(tǒng)將成為重要的補充手段,但在支持寬帶業(yè)務方面,無線技術還有待進一步改進。
自從ITU2T提出接入網概念后,各國
電信部門著眼于現(xiàn)狀和未來,綜合規(guī)劃接入網的組網方式、技術和設備選擇等問題。目前我國接入網建設已取得較大進展,接入網技術標準也已基本成形,新的接入設備不斷出現(xiàn)。這無疑為加速向寬帶化、綜合化、
智能化發(fā)展打下良好基礎。
5.接入網建設中的若干問題
通信網由傳送網、交換網、接入網三部分構成,接入網作為國家通信基礎設施的重要組成部份,它的建設涉及到業(yè)務
市場需求,網絡資源配置,建設資金來源,運行維護管理,技術升級策略等多方面因素。因此必須經濟合理地統(tǒng)籌規(guī)劃接入網的建設。
1.保護現(xiàn)有資源,開發(fā)接入技術 目前接入網仍以市話銅線電纜為主,世界上已有用戶電纜幾十億公里,占通信網約1/ 3的投資,在相當長的一段時間中(至少10 年),市話銅線電纜仍將是用戶網絡中的主要媒質,因此需要提高現(xiàn)有市內通信電纜的水平,改進其性能以滿足在用戶環(huán)路上不斷增長的寬帶業(yè)務的要求,以光纜配合使用,推進接入網最終向光纖過渡。
2.因地制宜規(guī)劃,超前戰(zhàn)略建設 由于我國幅員遼闊,人口眾多,各地經濟和通信發(fā)展很不平衡,因此接入網的技術必須從實際出發(fā),因地制宜。對于城市中的新住宅區(qū)、新技術開發(fā)區(qū)、金融貿易區(qū)盡可能采用光纖接入技術FTTC。
3.重視城市多功能寬帶網的研究 目前城市中的電話普及率逐年提高,而市話局間中繼線普遍采用光纜傳輸,有的地區(qū)還采用SDH傳輸設備。為了充分利用寬帶傳輸網和CATV 同軸電視網,
電信與廣電部門的合作以建設一個語音、數(shù)據、電視三者相結合的混合光纖/ 同軸網,不僅可以充分利用國家通信網的資源,減少重復投資,而且可以提高現(xiàn)有電視的畫面質量,并且以較低的價格迅速拓寬網上業(yè)務。
4.加快對農村接入網組網方式研究 在我國13億人口中,9億在農村,農村是潛在的通信大
市場。農村有其特殊性,用戶分散、點多、線長,農村通信設施投資成本將比城市高出3~4 倍,因此,由政府支持的普遍服務是發(fā)展農村通信的焦點話題。新興廉價的遠程接入技術將是今后掃入網技術研究的重要課題。
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