接入网是网络中技术最复杂、实时最困难、影响最广的一部分。电信网经过几十年的发展，已实现从模拟到数字、从电缆到光缆、从PDH到SDH的飞跃，各种高新技术被应用到交换网与传输网中，然而直至今天，接入网仍以模拟双绞线技术为主，完全无法适应宽带数字网的要求。以ADSL上网为例，目前的传输速度1Mbit/s比20年前大概快1000倍左右，远远落后于计算机计算速度的发展。在因特网成长如此迅猛的今天，用户对于高速接入的渴求似乎是永无止境的，因此宽带接入技术也就成为人们最为关注的焦点。

快速、廉价的因特网访问一直是人们梦寐以求的方向。从目前的情况来看，大概有5种技术方案，它们分别是：以现有电话网铜线为基础的x DSL技术；以有线电视产业为基础的电缆调制解调器技术；以光纤为基础的光纤接入网技术；以5类双绞线为基础的以太网接入技术；以扩频通信、卫星通信为基础的无线接入技术。

（一）接入网的概念

ITU—T根据近年来电信网的发展演变趋势，提出了接入网的概念，其目的是综合考虑本地交换局、用户环路和终端设备，通过有限的标准接口，将各种用户接入到业务节点。

ITU—TG 902对接入网的定义是：接入网是指由业务节点接口（SNI）与用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）所组成，为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，它可以经由Q3接口进行配置和管理。

简言之，所谓接入网（AN），就是指交换局到用户终端之间的所有机线设备。接入网的物理位置如图9-13所示。

图9-13　接入网的位置

从端局交换机到交接箱的主干系统一般由传统的电缆和光缆组成，长度为几千米，它担负着信息传输主干通道的任务。配线系统也可能是电缆和光缆，其长度一般为几百米。引入线通常为几米到几十米。

图9-14　接入网的接口

接入网包括的范围可由3个接口来定界，如图9-14所示。接入网在网络侧通过业务节点接口（SNI）与业务节点相连，在用户侧通过用户网络接口（UNI）与用户终端设备相连，而管理功能则通过Q3接口与电信管理网相连。

业务节点是提供具体业务服务的实体，它是一种可以接入各种交换型、永久连接型电信业务的网络单元，业务节点不仅具有交换功能，而且还包括其交换的业务和种类。

电信管理网（TMN）是ITU—T提出的一种网络体系结构，目的是在电信网的基础上，利用标准协议和信息接口进行管理信息的交换，支撑电信网和电信业务的规划、配置、安装、操作及组织。

Q3是一个标准化的接口协议集合，它是电信管理网与电信网各部分的接口，它保证网络管理系统与被管理设备之间的信息传递，使电信管理网的各个管理系统相互连接起来。

由此可见，接入网可以被看作与业务和应用无关的传送网，它由电信管理网进行配制和管理，主要完成交叉连接、复用和传输功能，一般不含交换功能。

接入网技术可根据使用的媒介分为光纤接入、铜线接入、光纤同轴电费混合接入（HFC）和无线接入等多种类型。

（二）接入网的特点

接入网是由用户环路演变、发展而来的，但它不同于传统的用户环路，接入网是一个全新的网络概念，它具有以下特点：

（1）主要完成复用、交叉连接和传输功能，不具备交换功能。

（2）提供开放的V5标准接口。V5是专为接入网发展而提出的本地交换机和接入网之间的接口标准。接入网通过V5可与任何种类的交换设备进行连接。

（3）光纤化程序高。接入网可以将其远端光纤设备旋转在更接近用户的地方，使得剩下的铜缆段距离缩短，有利于减少投资，也有利于宽带业务的引入。

（4）能提供各种综合业务。接入网除接入交换业务外，还可接入数据业务、视像业务以及租用线业务等。

（5）对环境的适应能力强。接入网的远端室外型光纤设备可以适应各种恶劣的环境，无需严格的机房，甚至可搁置在室外，有利于减少建设维护费用。

（6）组网能力强。接入网可以根据实际情况提供环型、星型、链型、树型等灵活多样的组网方式，且环型网具有自愈功能，也可带分支，有利于电信网络结构的优化。

（7）可采用多种接入技术，如数字用户线、以太网、有源及无源光纤网络、HFC、无线等接入技术。

（8）独立性强。接入网可独立于交换机进行升级，灵活性强，有利于引入新业务和向宽带网过渡。

（9）网络管理方便。接入网提供了功能较为全面的网管系统，对接入网内的所有设备可以集中维护，实现环境监控和测试等功能，并可通过相应的协议接入本地网的网管中心，给网管带来方便。

（三）接入网的功能

接入网是业务提供点与最终用户之间的连接网络。接入网有5个基本功能组，它们是：用户口功能（UPF）、业务口功能（SPF）、核心功能（CF）、传送功能（TF）和系统管理功能（SMF）。

1.用户口功能

用户口功能的主要作用是将特定的UNI要求与核心功能和管理功能相适配。

2.业务口功能

业务口功能的主要作用有两个：第一是将特定的SNI规定的要求与公用承载通路相适配，以便由核心功能处理；第二是选择有关的信息，以便在系统管理功能中进行处理。

3.核心功能

核心功能的主要作用是将各用户承载通路或业务口承载通路的要求与公用传送承载通路相适配。另外，还包括对外协议承载通路的适配和复用处理。

4.传送功能

传送功能的主要作用是为接入网中不同地点之间提供网络连接和传输媒介适配。

5.系统管理功能

系统管理功能的主要作用是协调其他几个功能的配置、运行、维护等，也负责协调用户终端和业务节点的操作功能。

（四）x DSL

x DSL是各种数字用户线路（Digital Subscriber Line）的简称，x DSL中的x为A/H/SH/I/V/RA等，代表不同种类的数字用户线路技术，表9-4列出了其中一些常用的x DSL技术的指标。值得注意的是，线路距离和线路质量会影响实际的传输速率。

表9-4　一些常用的x DSL技术指标

x DSL是一种以普通电话线为传输媒介的传输技术，它在电话网用户环路上提供高速数字接入。x DSL也是调制解调技术家庭的成员。有趣的是，同样基于公共电话网，为什么普通拨号调制解调器（Modem）的速率只能在56kbit/s以下，而x DSL却能够到几兆？主要有下面两个原因：

（1）x DSL只是利用电话网的用户环路，而不是整个网络，采用x DSL技术调制的数据信号实际上是在原有话音线路上叠加传输的，在电信局和用户端分别进行合成和分解。为此，需要配置相应的局端设备，而普通Modem的应用则几乎与电信网络无关，比较方便、灵活。

（2）传输距离愈长，信号衰减愈大，愈不适应高速传输。故x DSL只能工作在用户环路上。由于距离有限，就可能提升传输速率。x DSL的高带宽要归功于先进的调制解调技术，x DSL不采用普通调制解调器的V.32、V.34、V.90等标准，而是运用了先进的2BIQ、QAM、CAP、DMT等调制解调技术，虽然在互通性上不尽如人意，但由于通信速率大幅度提高，因此还是值得的。

x DSL技术上按上行（用户到交换局）和下行（交换局到用户）的速率是否相同，可分为对称型和非对称型两种。对称型的有HDSL、SHDSL、IDSL，非对称型的有ADSL、VDSL、RADSL。下面分别介绍其主要的技术方式。

1.非对称数字用户线（ADSL）

一个基本的ADSL系统由中央交换局侧的局端模块和用户侧的远端模块组成，如图9-15所示。

局端模块包括交换机一侧的ADSL Modem和接入多路复用系统。交换机一侧的ADSL Modem称为ATU—C（中央交换局ADSL的传输单元）。接入多路复用系统中心的Modem通常被组合成一个接入节点，称作ADSL接入复用器。远端模块由用户ADSL Modem和分离器组成。用户端的ADSL Modem称为ATU—R（远端ADSL传输单元）。

图9-15　ADSL的接入模型

连接中央交换局和用户端的双绞线两端都接入了一个分离器（称为POTS分离器或语音分离器），它分离话音信号用的4k Hz以下的低频带和ADSL Modem用的26k Hz以上的高频带。这样ADSL可以同时提供电话和高速数据业务，两者互不干涉。

ADSL的非对称性表现在局端到用户端下行速率和用户端到局端上行速率的不同。高速下行信道向用户传送数据、视频、音频信息及控制、开销信号，速率一般在1.5～8Mbit/s之间，在0.5mm双绞铜线上传送距离可达3.6km。低速上行信道包括通向网络的控制开销信号，速率一般在640kbit/s～1Mbit/s之间。

ADSL的应用推广比较快，在我国俗称“超级一线通”，它在标准上也发展很快。ITU—TG.992.2（G.dmt）、G.992.1（G.lite）是第一代ADSL标准。2002年5月ITU—T通过了第二代ADSL标准，包括G.992.3（ADSL2）和G.992.4（无分离器ADSL2）。2003年又推出G.992.5（ADSL2+）标准。

G.992.1标准规定ADSL下行速率至少6Mbit/s，上行速率至少640kbit/s。G.992.3标准对ADSL2的速率要求更为严格，至少应支持下行速率8 Mbit/s、上行速率800kbit/s。ADSL2+标准在ADSL2的基础上进一步扩展，主要是将频谱范围从1.1MHz扩展至2.2MHz，使得传输能力明显提高。ADSL2+的最高下行速率可达到25Mbit/s，在1.5km时下行速率为20Mbit/s，上行速率为800kbit/s，在5km时下行速率为384kbit/s。

2.高比特率数字用户线（HDSL）

HDSL属于速率对称型铜线接入技术，可在两对普通电话双绞线上提供1.544Mbit/s（全双工T-1方式）的速率，在3对铜线上提供2.048Mbit/s（全双工E-1方式）的速率，无中继传输距离达3～5km。HDSL技术比较成熟，ITU—T的标准为G.992.1（HDSL）。

HDSL主要用于2Mbit/s租用线路业务，如会议电视，局域网之间互联、移动通信基站、ISDN一次群速率和专用PABX连接。但是，HDSL至少需要两对用户线，一般用户难以承受，HDSL比较适合企业集团的LAN接入因特网使用。

3.单线路高速数字用户线（SHDSL）

SHDSL的国际标准是G.992.2（G.SHDSL），它是HDSL的单线版本。SHDSL是一种多速率传输技术，可以提供全双工高速可变比特率连接，传输距离5km时的速率是192kbit/s，2km时的速率是2.312Mbit/s。SHDSL支持多种速率，速率调整幅度是8kbit/s，传输距离为1.8～6.5km。SHDSL也可选用两对双绞线，传输速率是384kbit/s～4.624Mbit/s。

4.基于ISDN数字用户线路（IDSL）

ISDN从其现在的应用来说也可以算作x DSL技术中的一种。IDSL可以认为是ISDN技术的一种扩充。通过在用户端ISDN终端适配器和在双绞线的另一端ISDN兼容的接口卡，它可以为用户提供基本速率BRI（128kbit/s，双向对称）的ISDN业务，但其传输距离可达5km。其主要应用场合有远程通信和远程办公室连接。

5.甚高速数字用户线（VDSL）

VDSL的国际标准是G.993.1，它是在ADSL基础上发展起来的，可在很短的双绞铜线上传送比ADSL更高速的数据，其最大的下行速率为582Mbit/s，上行速率则为6.4Mbit/s，传输线长度不超过300m。当下行速率在13Mbit/s以下时，传输距离可达到1.5km，上行速率则为1.6Mbit/s以上。为了实时传输压缩视频信号，VDSL采用前向纠错（FEC）编码技术进行传输差错控制，并使用交换技术纠正由于脉冲噪声产生的突发误码。

和ADSL相比，VDSL传输带宽更高，而且由于传输距离缩短，码间干扰小，数字信号处理技术简化，成本显著降低。VDSL技术最适用在用户相对密集、铜缆距离较短的地区提供高速数据接入业务。

6.速率自适应数字用户线（RADSL）

RADSL利用一对双绞线进行传输，支持同步和非同步传输方式，速率自动调整，下行带率从640kbit/s到12Mbit/s，上行速率从128kbit/s到1Mbit/s，可以同时传输数据和话音。与ADSL的区别是，RADSL可以根据双绞线的质量和传输距离动态地调整用户的访问速率，当距离增大时，速率降低，这样可以提供用户传输服务的灵活选择。

（五）光纤接入技术

光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。它在干线通信方面已有广泛体现。在接入网中，光纤接入也成为发展的重点。

在光纤接入技术方面，ITU—T提出了光接入网（OAN）的概念，美国贝尔通信研究所提出了一种称为光纤环路系统（FITL）的规范。这两者的实质和目的基本一致，都是指电话公司采用的主要适用于双向交互式通信业务的光纤接入网结构。

光纤接入网是指在接入网中用光纤作为主要传输媒介来实现信息传输的网络形式。它不是传统意义上的光纤传输系统，而是针对接入网环境所设计的特殊的光纤传输网络。

一般而言，本地交换机与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统都可以看作是光纤接入网。光纤接入网采用基带数字传输技术，以传输双向交互式业务为目的，将来还可以升级传输宽带广播式业务。

电信运营商在电信网中引入光纤接入网的最基本的目标有两条：首先是为了减少铜缆网的维护运行费用和故障率，其次是为了开展新业务，特别是多媒体和宽带新业务。

这里主要介绍光纤接入网的结构和分类。

1.光纤接入网的基本结构

光纤接入网采用光纤作为主要的传输媒介，而交换局交换的和用户接收的均为电信号，因此要进行光—电和电—光转换才能实现中间线路的光信号传输。AITU—TG.982提出了一个与业务和应用无关的光纤接入网的功能参考配置，描述了构成光纤接入网的功能单元配置及其连接关系，它可以简化为如图9-16所示的形式。

图9-16　光纤接入网的示意图

用户侧的光网络单元（ONU）的作用是为光纤接入网提供直接的或远端的用户侧接口。ONU的主要任务是终结光纤，处理光信号，为多个用户提供业务接口。ONU的网络侧是光接口，而用户侧是电接口，因此ONU需要有光—电和电—光转换功能，还要完成对话音信号的数—模和模—数转换、复用、信令处理和维护管理功能。

光线路终端（OLT）的作用是为光纤接入网提供网络侧与本地交换之间的接口。OLT与ONU的关系是主从通信关系。OLT的任务是分离交换和非交换业务，管理来自ONU的信令和监控信息，为ONU提供维护和配置功能。OLT设置在本地交换机接口处，也可以设置在远端集中器或复用器接口处。

2.光纤接入网拓扑结构

光纤接入网拓扑结构有：总线型、环型、星型和树型结构。每种拓扑结构都有自己的特点和适用范围，如表9-5所示。

表9-5　各种光纤接入网拓扑结构的性能比较

在总线型结构中，光纤作为公共总线，各用户终端通过某种耦合器与总线直接连接。其优点是：共享主干光纤，节省线路投资，增删结构容易，彼此干扰小；其缺点是：损耗累积，用户接收机的支态范围要求较高，对主干的依赖性强。

在环型结构中，所有节点共用一条光纤线路，光纤链路首尾相连成封闭回路，如图9-17所示。这种结构的突出优点是：可实现自愈，即无需外界干预，网络即可在较短时间内自动从故障中恢复业务；其缺点是：单环所挂用户数量有限，多环互通又较为复杂，且不适合发布型业务。

图9-17　环型结构

在星型结构中，各用户终端通过一个位于中央节点的具有控制和交换功能的星型耦合器进行信息交换。中央节点设在端局内。这种结构属于并联型结构，它不存在损耗累积的问题，易于升级和扩容，各用户之间相对独立，保密性好，业务适应性强；其缺点是：所需光纤代价高，组网灵活性较差，对中央节点的可靠性要求极高。

树型结构是一种分级结构，它在交接箱和分线盒处采用多个光分路器，将信号逐级往下分配，最高级的端局具有很强的控制和协调能力。优点是适合广播型业务；缺点是功率损失较大，双向通信较难。

3.光纤接入网分类

光纤接入网从技术上可分为两大类：有源光网络（AON）和无源光网络（PON）。主要区别是前者采用电复用器分路，后者采用光分路器。

有源光网络从局端设备到用户分配单元之间均采用有源光纤传输设备，即光电转换设备、有源光电器等。

无源光网络不采用有源光器件，而是利用无源分光技术进行资源共享和传送多种业务。在无源光网络中，局端设备用光线路终端代替，远端设备则为光网络单元，期间设置无源光分路器。

从光纤接入方式和应用上可以把光纤接入网分为多种类型，统称为FTTx，其中x代表R/B/C/Z/H/O等，表示不同的应用类型。例如：FTTR（光纤到远端）、FTTB（光纤到大楼）、FTTC（光纤到路边）、FTTZ（光纤到小区）、FTTH（光纤到户）和FTTO（光纤到办公室）等。

FTTx主要是根据光网络单元（ONU）到用户的距离来划分的，如图9-18所示。从技术角度来看，FTTR、FTTB、FTTC、FTTZ基本接近，没有实质性区别。从运营角度看，目前业务量最大、用户需求迫切的是FTTB。从未来发展看，FTTH是最终目标。

在FTTC结构中，ONU设置在路边的入孔或电线杆上的分线盒处，即DP点（分配点），有时也可旋转在交接箱处，即FP点（缓冲点）。此时从ONU到各个用户之间的部分仍为双绞线对，从而可以充分利用现有的铜线设施。若要传输宽带图像业务，则这部分可采用同轴电缆。

图9-18　光纤接入网的分类

FTTB是FTTC的一种变形，不同之处仅在于ONU直接放到了大楼内（通常为居民住宅公寓或小企事业单位办公楼），再通过多对双绞线将业务分送给各个用户。FTTB是一种点到多点结构，适合于高密度用户区。

如果将FTTC中设置在路边的ONU抽象成无源光分路器，然后将ONU移到用户家中，就形成了FTTH结构。FTTH是光纤接入网的最终解决方案，即从本地交换机一直到用户全部采用光纤线路，从而为用户提供宽带交互式业务。另外，FTTH还可以避免外界干扰，便于供电等。

如果将ONU放在大企事业用户（公司、大学、研究所、政府机关等）终端设备处，并提供一定范围的业务，则构成FTTO结构。FTTO可以归入FTTH。

（六）HFC接入技术

HFC（光纤到同轴电缆混合网）是从有线电视网（CATV）发展而来的。它不仅可以提供有线电视业务，也可以提供话音、数据和其他交互型业务。HFC网是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频调制和解调技术的接入网络。(www.daowen.com)

在HFC接入技术中，局端设备和远端设备之间采用光纤，而远端设备至用户则为同轴电缆。从用户的角度看，HFC是经过双向改造的有线电视网络，但从总体上看，它是以同轴电缆网络为最终接入部分的宽带网络系统。

HFC在连接上采用电缆调制解调器技术，从技术上分为动态分配带宽速率（适用于因特网接入、公共信息查询等）和固定带宽速率（适用于普通电话、可视电话、数据专线等）两类，从传输方式又可分为对称型与非对称型两种。

对称型传输是指上、下行信号各占用一个普通频道的8M带宽，上、下行信号可能采用不同的调制方法，传输速率相同。

在非对称型传输方式中，下行速率要大于上行速率。上行速率一般在200kbit/s～2Mbit/s之间，最高可达10Mbit/s。上行信道采用的载波频率范围在5～40MHz之间，由于这一频段易受家用电器噪声的干扰，信道环境较差，一般采用QPSK调制方式。下行速率一般在3～10Mbit/s之间，最高可达36Mbit/s，采用QPSK或QAM调制方式。

1.HFC的基本结构

HFC的典型结构是采用光缆作为CATV的干线传输网络，以有线电视台前端为中心，呈星型或环型分布，一直延伸到城市的市内居民和办公小区以及郊区的县、乡、村，形成许多的光节点。从光节点开始，通过传统的同轴电缆业务信号送到最终用户，如图9-19所示。

图9-19　HFC的传输结构

HFC网络系统的标称频带有750MHz、860MHz和1GHz，用得较多的是750MHz，未来的发展方向是1GHz。HFC的频谱分配大致可分为4个频段：上行信号、下行模拟电视、下行数字图像、个人通信系统。具体的频谱分配参见表9-6。

HFC网络的覆盖范围可达100km。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视，每户至少2路电话，速率至少高达10bit/s的数据业务。利用其500～750MHz频段还可以提供至少200路MPEG—2的点播电视业务以及其他双向电信业务。750～1000MHz频带预留给双向数字个人通信系统（PCS）。

表9-6　HFC的频谱分配

2.电缆调制解调器

电缆调制解调器（Cable Modem）又称线缆调制解调器，它是HFC用户进行数据接入的装置。它将数据终端设备（如计算机）连接到有线电视网，以使用户能进行数据通信，访问因特网等信息资源。

电缆调制解调器的主要功能是将数字信号调制到射频信号以及将射频信号中的数字信息解调出来。

电缆调制解调器一般有两个接口，一个用来接室内墙上的有线电视端口，另一个通过以太网接口与计算机相连。电缆调制解调器不仅包含调制解调部分，它还包括电视接收调谐、加密解密和协议适配等部分，它还可能是一个桥接器、路由器、网络控制器或集线器。它上网无须拨号，可提供随时在线连接的全天候服务。

电缆调制解调器主要有两种不同的标准，一个是ITU J.112标准，另一个是IEEE 802.14标准。

3.HFC的数据传输过程

HFC的数据传输一般采用所谓的“副载波调制”方式进行，即利用一般有线电视的频道作为频宽划分单位，然后将数据调制到某个电视频道中进行传输，中国采用的PAL—D制式是每个频道8MHz频宽。HFC的下行数据传输过程如图9-20所示。

图9-20　HFC的数据传输过程

基频调制就是对来自网上的数字信号进行调制的过程，它将数字信号转换成模拟信号，以模拟的方式在有线电视的电缆上传输。

上转频就是将调制后的基频信号转换到要使用的频带上，即把基频信号转换到某个电视频道。例如，当准备将数据信号经由有线电视的第36频道传输时，就将调制后的基频信号传送到第36频道所对应的频带进行传输。

数字信号经过基频调制与上转频之后，形成的电信号与其他有线电视的视讯节目信号混合送出。一般而言，电缆传输先经过光电耦合器将电信号转换为光信号，然后到适当的位置（光节点）再转回为电信号，再经过各级的正、反向放大器，利用同轴电缆传到用户家中的电缆调制解调器。

下转频就是电缆调制解调器接到有线电视的信号后，将信号转换为基频信号，以便进行解调的运作。这一步骤大致与上转频相反。

解频是将模拟信号转换成数字信号，然后传送到计算机。

4.HFC的发展

HFC的频宽是由所有用户共享的，传输速率最高为36Mbit/s。但是，这只是一个频道的传输速率。在750MHz的HFC网络中，目前大约有33个频道可留给数据传输（在550～750MHz范围内）。除此之外，每个频道在不同的地理区域还可重复使用。将来还可以把750MHz的同轴电缆升级到1GHz，因此HFC网络的整体频宽相当可观。

HFC发展的一个重要趋势是FTTC与HFC的融合，即FTTC+HFC的组网形式，进而向FTTH发展。FTTC+HFC的主干系统采用共缆光纤的方法分别传送双向数字信号和音频、视频模拟信号，这两种信息由设置于路边的光网络单元分别恢复成各自的基带信号后，语音信号经双绞线送至用户，而数字和模拟视频信号经同轴电缆送至用户。

（七）无线接入技术

无线接入网是指从业务接入节点（交换机）到用户终端全部或部分采用无线传输方式的网络结构，即利用微波、卫星、红外等传输手段向用户提供各种业务。

有线网和无线网是有本质区别的，有线网的用户接入点是不变的，而无线网的用户接入点不仅是变的，而且在通信过程中也可能会发生变化，因而需增加移动管理功能来实现位置登记、越区切换、权限验证等。

与有线接入网相比，无线接入网具有如下主要特点：建设周期短；维护费用少；抗自然灾害能力强；能同时向用户提供固定接入和移动接入；支持个人通信。

无线接入网几乎涉及无线传输的所有技术，如信源编码、信道编码、调制解调、放大与滤波、发射与接收、频段与天线、检错与纠错、功率自动控制和抗衰落等。

无线接入网提供的业务主要包括电话、传真、短信、图像（俗称彩信）、数据业务等。无线接入网可分为固定无线接入网和移动无线接入网两大类。

固定无线接入网是指从业务接入点到用户终端全部或部分采用无线方式，它主要为固定位置的用户或仅在小区域内移动的用户提供服务，用户终端主要包括电视机、传真机、计算机等，实现方式包括甚小型天线地面站（VSAT）、一点多址微波系统、直播卫星系统等。

移动无线接入网主要是为进行中的、位置在移动的用户提供服务，用户终端主要有手机、车载电话等，实现方式包括全球移动通信系统、卫星移动通信系统、无线寻呼、无绳电话、蜂窝移动电话、集群调度系统等。

1.无线接入技术的发展

无线接入技术发展的相当快，而且种类繁多。如移动通信网接入的GSM、CDMA、GPRS、WCDMA、CDMA2000 TD-SCDMA等；卫星通信接入的DBS、VSAT等；无线局域网接入的IEEE 802.11、蓝牙、HomeRF等；无线本地环路的微波一点多址、LDMS、IEEE 802.16等；红外无线接入的FSO等。

下面简单介绍一些常见的无线接入技术，其中一些属于窄带接入技术。

GSM（全球移动通信系统）是一种数字移动电话系统，按照无线接入网的定义和业务的发展，暂且把它归入接入网。它用的是窄带TDMA（时分多址），频率为900MHz和1800MHz，采用电路交换传送数据。GSM在1991年投入使用，到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准。

CDMA（码分多址）利用扩频技术进行通信。扩频通信技术的特点是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编码处理，然后在某个载频进行调制以便传输。扩频通信技术来源于军事领域，目的是对抗电子战干扰。

GPRS（通用分组无线业务）接入技术采用的是分组交换技术。使用GPRS上网的方法与WAP（无线应用协议）不同，用WAP上网需要拨号连接，中网后便不能同时使用该电话线。但GPRS下载资料和通话是可以同时进行的。GPRS还有“永远在线”的特点。从技术上来说，声音的传送（即通话）继续使用GSM，而数据的传送使用GPRS，传输速率为115kbit/s。

EDGE（数据速率增强型GSM）接入技术是一种提高GPRS信道编码效率的高速移动数据标准，数据传输速率高达384kbit/s。EDGE提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案，也有人称它为“二代（2.5G）”技术。

TD—SCDMA是ITU-R第三代移动通信系统（3G）的标准之一。其他两种标准是WCDMA和2000 TD—SCDMA，是1998年由我国提出的3G方案，大唐电信公司拥有其知识产权。2000年5月，TD—SCDMA被ITU—R批准。它把智能天线、同步CDMA和软件无线电（3S）融入其中，适合人口密集的地区和国家使用。

3G技术目前还没有全面铺开。3G的宗旨是建立一个全球统一的多媒体移动通信网，它的最终目标概括为三点：①建立一个全球无缝覆盖的移动网络，可提供全球漫游业务；②支持宽带多媒体综合业务，其数据传输速度要求室内低速时为2Mbit/s，室内/室外中速时为384kbit/s，车载高速时为144kbit/s，卫星环境下不小于9.6kbit/s；③提供高服务质量和安全保密性能。

在3G技术还没有最终成型时，人们又开始提出了4G技术。4G技术的一个主题概念就是无线互联网技术。

在卫星通信接入技术中，VSAT（甚小型天线地面站）接入技术的最大传输速率不超过2Mbit/s。VSAT的天线口径小于2.4m。VSAT系统由卫星、枢纽站和许多小型地面站组成。

DBS（数字直播卫星）接入技术利用位于地球同步轨道的通信卫星将高速广播数据送到用户的接收天线，所以也称为高轨卫星通信。用户通过卫星天线和卫星接收Modem接收数据，接收天线直径一般为0.45m或0.53m。DBS的下载速率可达400kbit/s，广播速率最高为12Mbit/s。

IEEE 802.16官方定义是“无线城域网”。IEEE 802.16工作组负责对无线本地环路的无线接口及其相关功能制定标准。2001年12月，IEEE批准通过了802.16标准。802.16的接入信道带宽超过20Mbit/s可以提供音频/视频广播、数字电话、ATM、网络接入、无线中继和帧中继等服务。

FSO（自由空间光通信）的主要特点是传输速率高，可以提供从2Mbit/s直到10Gbit/s的高速数据传输，传输距离为几百米到4km。FSO由于工作在红外光波段，无需进行频率申请，也不会对其他系统造成干扰。缺点是光路调节的精确度要求高，且易受空气折射率影响产生漂移，需要经常调整，系统维护工作量大。FSO网络有点到点、点到多点和格形3种组网方式。当采取点到点的组网方式时，FSO能支持1Mbit/s～10Gbit/s的传输速率，传输距离在2～4km之间；当采取点到多点的组网方式时，FSO同样能支持155Mbit/s～10Gbit/s的传输速率，但传输距离为1～2km；当采取网状组网方式时，FSO能支持622Mbit/s的传输速率，传输距离为200～400m。

Wi—Fi接入技术和LMDS接入技术是目前宽带无线接入技术中的热门技术。

2.Wi—Fi接入技术

Wi—Fi（无线高保真）是制造商（Wi—Fi联盟）为了推广IEEE 802.11b等无线局域网创造出来的商标名。2002年全球Wi—Fi设备的销售额激增了25%，达到12.5亿美元，成为当年通信市场的一个亮点。

无线局域网是指以无线电波、激光、红外线等无线媒介来代替有线局域网中的部分或全部传输媒介构成许多单元，每个单元称为一个基本服务组。一个无线局域网可由一个基本服务区（BSA）组成，一个BSA通常包含若干个单元，这些单元通过AP与主干网相连。主干网可以是有线网，也可以是无线网。

IEEE 802.11是IEEE在1997年提出的第一个无线局域网（WLAN）标准，传输速率最高只能达到2Mbit/s，主要用于数据的存取。802.11规定了3种传输技术：扩频、红外和窄带技术。而扩频技术又分为直序扩频和跳频扩频两种。

IEEE 802.11b工作于2.4GHz频带，支持5.5Mbit/s和11Mbit/s两个新速率。它的传输速率会因环境干扰或传输距离而变化，在11Mbit/s、5.5Mbit/s、1Mbit/s之间切换，而且在2Mbit/s、1Mbit/s速率时与IEEE 802.11兼容。802.11b的调制方式是直序扩频，访问控制方式是CSMA/CA（冲突避免），它类似于以太网CSMA/CD（冲突检测）。LLC子层与以太网一样，都是IEEE 802.2。从实际的应用上来讲，802.11b已成为无线局域网的主流标准，被多数厂商所采用。

IEEE 802.11a工作于更高的频带，速率可达54Mbit/s，基本满足现行局域网绝大多数应用的速率要求。需要注意的是，IEEE 802.11b和工作在5GHz频带上的IEEE 802.11a标准不兼容。

2003年，IEEE正式批准了IEEE 802.11g，其特点是：后向兼容802.11b，前向兼容802.11a。它采用正交频分复用（OFDM）为强制技术，传输速率可达54Mbit/s。

IEEE 802.11系列的技术指标参见表9-7，表中也对属于无线局域网范畴的其他标准作了比较。

表9-7　各种无线局域网标准的技术指标

蓝牙标准是无线局域网的另一个标准。“蓝牙”这个名字来源于10世纪丹麦国王哈洛德的外号。据说，这位丹麦国王靠出色的沟通和说服能力统一了当时的丹麦和挪威。因为他非常爱吃蓝莓，牙齿经常被染蓝，所以得了“蓝牙”这个外号。1998年5月，爱立信、诺基亚、IBM、东芝和英特尔5家著名的IT厂商提出蓝牙技术，其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。

蓝牙技术的主要目的是取代电缆，用电磁波来实现手机、PC和手持终端等各种设备间的连接。蓝牙在支持3个话音频道的同时，还支持高达723.2kbit/s的数据传输速率，但市场上也提供4Mbit/s端口的产品，16Mbit/s的扩展标准也已经被批准。

HomeRF主要为家庭网络设计，HomeRF采用了IEEE 802.11标准中的CSMA/CA模式，旨在降低语音数据成本。HomeRF也采用了扩频技术，工作在2.4GHz频带，能同步支持4条高质量语音信道。

Hiper LAN1（高性能无线局域网）是欧洲的ETSI（欧洲电信标准学会）制定的标准，其地位相当于IEEE 802.11b，但二者互不兼容。2000年底，ETSI批准了Hiper-LAN2标准。它对应于IEEE 802.11a，在物理层与IEEE 802.11a兼容。它工作在5GHz频带，采用的调制技术也是正交频分复用，数据速率可高达54Mbit/s，并且还能在高吞吐率下QoS，从而为视频、语音等实时应用提供支持。

另外，ETSI的BRAN（宽带无线接入网络）项目组开发的Hiper LAN标准有：用于无线ATM远程接入骨干网的Hiper Access，速率超过20Mbit/s；用于无线ATM互联Hiperlink，工作于17GHz，速率最高可达150Mbit/s。

3.LMDS接入技术

LMDS（本地多点分配业务）是一种微波宽带技术，由于工作在较高频段（24～39GHz），因此可提供很高的带宽（达1GHz以上），可在较近的距离实现双向传输话音、数据图像、视频、会议电视等宽带业务，并支持ATM、TCP/IP和MPEG-2等标准。

LMDS属于固定无线接入网，LMDS采用一种类似蜂窝的服务区结构，将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区，每个服务区内设基站，基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信。每个服务区的典型覆盖范围为3～5km，并可相互重叠。

LMDS网络主要由网络运行中心、光纤基础设施、基站和用户站设备组成。

网络运行中心包括网络管理系统设备，它管理着用户的大部分领域，多个网络运行中心可以互联。

光纤基础设施一般包括SDH链路、中心局设备等，利用ATM和IP交换机系统与因特网及电话网互联。

基站实现光纤基础设施向无线基础设施的转换。基站设备包括与光纤终端连接的网络端口、调制解调器、微波传输和接收设备。可不含本地交换机。如果含有本地交换机，则连到基站的用户无需进入光纤基础设施即可与另一个用户通信，这就表示计费、信道接入管理、登记和认证等是在基站内进行的。另一种基站结构是只提供与光纤基础设施的简单连接。此时所有业务都接向光纤基础设施中的ATM交换机或中心局设备。如果连接到同一基站的两个用户希望建立通信，那么计费、认证、登记和业务管理功能等都在中心地点完成。

用户站设备因供货厂商不同而相差甚远，但一般都包括安装在户外的微波设备和安装在户内的提供调制解调器、控制、用户站接口功能的数字设备。

（八）以太网接入技术

传统以太网技术不属于接入网范畴，而属于用户驻地网领域，以太网的发展速度很快，由于采用了专用无碰撞全双工光纤连接，传输距离大为扩展，速率也从10Mbit/s、100Mbit/s达到1Gbit/s，10Gbit/s以太网系统也即将问世，完全可以满足接入网和城域网的应用需要。其应用领域正在向公用网领域扩展。

基于5类无屏蔽双绞线的以太网接入技术在中国的电信业务中俗称“宽带王”，它提供10～100Mbit/s传输速率的因特网宽带接入服务。利用以太网作为接入手段的主要原因是：

（1）以太网已有巨大的网络基础和长期的经验。对于企事业用户，以太网技术一直是最流行的方法，全球用户已达1亿，目前每年新增用户3000万。

（2）目前所有流行的操作系统和应用都与以太网兼容。以太网接入技术给用户提供的是标准以太网接口，能够兼容所有带标准以太网接口的终端，用户不需要配任何新的接口卡或协议软件。

（3）性能价格比好，可扩展性强，容易安装开通，可靠性高。与其他接入网技术一样，以太网接入能进行配置管理、性能管理、故障管理和安全管理，还可以向计费系统提供丰富的计费信息，使计费系统能够按信息量、按连接时间长短或按包月制等进行计费。

（4）以太网接入方式与IP网很适应。局域网中的IP协议大都运行在以太网上，即IP包直接封装在以太网帧中，以太网协议是目前与IP配合最好的协议之一。

（5）以太网特别适合密集型的居住环境，非常适合中国国情。中国居民的居住情况不像西方发达国家，中国住户大多集中居住，这一点尤其适合发展光纤到小区，再以快速以太网连接到户的接入方式。目前大部分的商业大楼和新建住宅楼都进行了综合布线，铺设了5类非屏蔽双绞线，将以太网插口布到桌边。

基于以太网计算的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。局侧设备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民楼内。另一种情况是，局侧设备位于商业大楼内，用户侧设备位于楼层内。局侧设备提供与IP骨干网连接的接口，用户侧设备提供与用户终端计算机相接的10/100Base-T接口。

用户侧设备不同于以太网交换机，以太网交换机隔离广播数据帧，不隔离广播地址的数据帧，而用户侧设备工作在复用器方式下，完成的功能只是以太网帧的复用和解复用。用户侧设备只有链路层功能，各用户之间在物理层和链路层相互隔离，从而保证用户数据的安全性。另外用户侧设备可以在局侧设备的控制下动态改变其端口速率，从而保证用户最低接入速率，并限制用户最高接入速率，支持对业务的QoS保证。

局侧设备不同于路由器，路由器维护的是端口—网络地址映射表，而局侧设备维护的是端口—主机地址映射表。局侧设备的功能是汇聚用户侧设备的网管信息。对于组播业务，由局侧设备控制各组状态和组内成员的情况，用户侧设备只执行受控的组播复制，不需要组管理功能。局侧设备还支持对用户的认证、授权、计费以及用户IP地址的动态分配。为了保证设备的安全性，局侧设备与用户侧设备之间采用逻辑上独立的内部管理通道。

基于以太网技术的宽带接入网与传统的用于计算机局域网的以太网技术不一样。它仅借用了以太网的帧结构和接口，网络结构和工作原理完全不一样。它具有高度的信息安全性、电信级的网络可靠性、强大的网管功能，并且能保证用户的接入带宽，这些都是现有的以太网技术根本做不到的。因此基于以太网技术的宽带接入网完全可以应用在公用网环境中，为用户提供稳定可靠的宽带接入服务。

基于以太网技术的宽带接入网比较理想的组网方案是FTTx+LAN，尤其是FTTB+以太网，只需在用户楼内配置一台光纤收发器和一台以太网交换机就可接入楼内所有用户，而且当主干网采用以太网技术时，能够实现无缝接入。