近年来, 以互联网为代表的新技术革命正在深刻地改变传统的电信概念和体系结构, 随着各国接入网市场的逐渐开放, 电信管制政策的放松, 竞争的日益加剧和扩大, 新业务需求的迅速出现, 有线技术 (包括光纤技术) 和无线技术的发展, 接入网开始成为人们关注的焦点[1,2]。本文主要分析探讨了接入网的种类、比较及组网方案等相关问题。
1 接入网的种类
接入网是信息高速公路的重要组成部分, 其市场约占电信市场的1/3以上。该领域市场庞大, 目前厂家纷纷推出各种接入网新技术。归纳起来, 大致有数字线对增益技术 (DPG) 、高速数字用户线技术 (HDSL) 、非对称数字用户线技术 (ADSL) 、混合光纤/同轴电缆网技术 (HFC) 、光纤接入网技术 (OAN) 、无线本地环路技术 (WLL) 等。
1.1 DPG技术
数字线对增益是利用普通电话线在交换局与用户终端之间传送多路电话的复用传输技术。它利用N-ISDN中U口2B+D技术和低速率话音编码相结合, 扩展线对的传输能力。标准的2B+D, 若话音采用64kbit/s的PCM编码, 则可以传送2路话音和1路信令或数据, 称为“0+2”;若话音采用32k bit/s或16 kbi t/s的AD-PC M编码, 则成为“0+4”或“0+8”系统, 它主要用于传输多路电话信号。
DPG技术的应用, 只是暂时解决了用户线不足的一种应急措施, 而不能保证用户间实现64kbit/s端口到端口的透明传输, 过多采用必将对全网的通信质量造成影响, 不能作为接入网发展规划来建设。
1.2 xDSL技术
xDSL技术包括HDSL (高速数字用户环路) 、ADSL (非对称数字用户环路) 、ADSLZ+ (第二代数字用户环路) 和VDSL (超高速数字用户环路) 。使用xDSL技术的双绞铜线配置了分离音频及高频信号的分离器, 将4kHZ以下的音频信号与xDSL调制后的高频信号经滤波器分开, 使话音和高速数据可以并传。xDSL技术由于采用现有的双绞铜线传输, 可节省线路费用, 经济易行, 是电信公司目前己经成熟使用的宽带接入技术。其中, 第一种为HDSL技术, 是指在一对 (二对或三对) 铜双绞线上传输6 4k b i t/s-2048kbit/s高速数据。第二种为ADSL技术, ADSL技术是继HDSL之后进一步扩大铜双绞线对传输能力的新技术, 它继承了HDSL的技术成果, 同时在信号调制与编码、相位均衡、回波抵消等方面采用了更先进的技术, 使ADSL性能更佳。
1.3 OAN技术
OAN技术是指在本地交换机或远端交换模块与用户之间, 采用光纤通信传输系统, 它是用光纤作为主要传输媒体来取代传统的铜双绞线。它是由光线路终端 (OLT) 光配线网 (ODN) 、光网络单元 (ONU) 等部分组成。OLT主要为光接入网提供网络侧与本地交换网之间的接口, 将电信号进行处理, 再进行电/光转换, 并将其传送到光纤线路。光纤接入网是接入网的发展趋势, 正处在一个关键性的阶段, 涉及的技术十分广泛、不仅要求它具备目前需要的电话、数据、及CATV等业务外, 还要求它能适应B-ISDN业务的发展, 有广阔的发展前景。
1.4 HFC技术
HFC技术是以光纤为主要传输媒介, 同轴电缆分配用户, 是一种宽带综合业务接入平台, 通过频分复用方式, 可传送各种数字和模拟业务。HFC技术的特征是采用模拟带通传输方式, 综合接入多种业务信息, 将数字信号调制到CATV频道上, 馈线系统是用光纤, 采用频分复用方式;配线系统采用同轴电缆树状拓扑结构。
1.5 无线本地环路系统 (WLL) 技术
WLL是用来代替用户网中铜线, 提供连接交换机与固定电话之间的用户环路, 是近年来在蜂窝移动通信技术的基础上发展起来的一项新技术, 但与移动通信系统的技术要求有本质的不同。无线接入是一种新兴的接入手段, 具有应用灵活、安装快速、周期短等优势, 还具有成本低、对传输距离、用户密度均不敏感的特点。但现在无线本地环路产品主要提供PSTN的业务, 在业务能力上还无法与有线接入相抗衡。有线接入系统是靠远端供电, 而固定无线接入 (尤其是SU) 只能靠本地供电, 通信与当地供电的可靠性相关联。
1.6 以太网技术
以太网接入技术采用以太网交换机, 可将多个局域网网段连接起来形成更大的局域网。以太网交换机能在端口之间建立多个不同的点对点专用通道, 它采用带宽独占模式, 大大降低了网络发生拥塞的可能性, 显著提高网络的传输效率。传统以太网技术不属于接入网范畴, 而属于用户驻地网 (CPN) 领域。然而其应用领域却正在向包括接入网在内的其它公用网领域扩展。
2 铁路通信工程接入网系统应用及趋势
铁路接入网系统能为铁路各专业的远程监控系统和各单位信息管理系统提供2M、64K数据、ISDN、自动电话和音频等主要业务。具体有铁路数据调度, TMIS, TD CS, 程控中继, PMI S, D D N, 资金结算、PCM、互联网、公话、3G网、会议电视、ZDL、图像传输等2M、64K及ISDN数据业务, 无线列调, 红外轴温、电化远动、信号微机检测、抢险直通、光纤检测、环境监测、气压监测、普报、确报、回忆、人工话路等音频业务, 自动电话对沿线各车站放号业务。铁路接入网系统因此管理灵活、业务支持全面、扩容方便和配置灵活等特点, 适合于铁路链式结构组网而成为现代化铁路通信的首选。
铁路接入网的主要技术有以下发展趋势: (1) 有线接入部分发展趋势。客运专线正在我国蓬勃发展, 高速铁路综合调度系统需要数字网络技术的支持;较大的站间距需区间接入技术;列车运行控制系统的信息都要通过光纤网络传输。通信的实时性和各种非通话信息的快速发展都要求更大的管线容量。 (2) 无线接入部分发展趋势。在理想的情况下, 在列车上能像在办公室一样进行方便的信息交换, 比如大量的数据通信、接入Internet等。
3 接入网的组网设计方案
接入网对于企业来讲就是通过数字 (或模拟) 技术将管理、服务的提供者与每个企业用户相联结的网络体系。通信网络系统是企业与外界联系沟通的核心部分, 包括数字程控交换机、无线通信系统、卫星通信系统、有线系统、广播系统、电视会议系统等。它是企业的语音、数据、图像等信息传输的基础, 又与外部通信系统 (综合业务数字网、公用电话网、Internet等) 相连, 使提供服务的管理者与企业之间可以实时地进行各种形式的信息交互, 由于现代网络浏览器的先进性以及多态的表现性, 加上各种网络多媒体技术的应用, 从而构建了企业与外界沟通的功能强大的网络环境。这里以光纤接入网设计方案为例进行说明。
光纤接XN (OAN, Optical Access Network) 是采用光纤作为主要的传输媒体来取代传统的双绞线的接入网, 泛指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。由于光纤上传输的是光信号, 因而需要在交换局将电信号进行电光转换变成光信号后再在光纤上进行传输。在用户端则要利用光网络单元 (ONU, Optical Network Unit) 再进行光电转换恢复成电信号后送至用户设备。光纤接入网具有铜缆接入网无法比拟的高带宽 (大于25000G) 、低损耗 (0.05-0.2dB/km) , 不受电磁干扰、保密性好、无中继距离长等优点, 能承载现在与将来的所有业务, 是全业务数字接入网, 见图1。
方案说明: (1) 通过一条光缆可以为大量用户 (100门-几千门) 服务, 支持的业务范围适合发展中的公司, 尤其是光缆己经敷设好的地区, 满足FTTTB、FITC等应用。主干ONU和分支ONU之间还可采用同轴电缆、双绞线 (ADSL) 和数字微波等连接。 (2) CATV信号经OLT采用同轴分纤方式传送到ONU。 (3) OLT可安装在公用网电话局内或小区的物业管理中心机房;ONU可安装在室外路边或住宅楼的设备间, 采用AC220v士20%或DC40-56V供电。 (4) 可取代小型局用交换机, 避免建新的交换局, 并且提供业务广泛、施工简单、维护方便, OUN基本上免维护。
4 结语
比较分析了常见的接入网技术:xDSL接入、以太网接入、光纤接入和无线接入, 然后在此基础上, 对于接入网的组网设计方案进行探讨, 并以光纤接入网设计方案为例进行说明分析, 并就组网设计中相关问题进行探讨, 对于今后公司通信系统接入网技术发展具有一定帮助。
摘要：随着现代通信技术、计算机网络技术以及信息产业的高速发展, 接入网技术成为人们关注的焦点, 并且是公司组建数字化、信息化网络首先考虑的问题。在分析了铁路通信工程接入网系统应用及趋势的基础上, 本文主要对于接入网的种类、比较及组网方案进行分析讨论, 对于今后提高通信接入网设计水平具有一定帮助。
关键词：接入网,比较分析,组网方案
参考文献
[1] 罗亚, 王劲林, 邓浩江, 等.HFC接入网交互视频多业务的网络设计[J].北京邮电大学学报, 2008, 31 (6) .
[2] 曹明华, 崔炳学, 顾海康.小城镇EPON综合接入网设计[J].光通信技术, 2010, 34 (2) .