赵义新，张志伟
中国移动通信集团设计院有限公司新疆分公司 新疆乌鲁木齐市 830011
摘要：宽带网络是新时期我国经济社会发展的一项重要公共基础设施，转变发展方式，建设繁荣型企业具有重要意义。本文通过介绍中国目前宽带接入技术的特点，结合中国住宅的分布与发展现状，结合网络成本结构及未来发展，提出不同业务场景的宽带接入解决方案。重点介绍了ADSL、HFC和PON的特点及应用，讨论了宽带接入技术的发展。
关键词:宽带接入技术；ADSL；HFC；PON
近年来，随着宽带接入的快速发展，国内各大电信运营商已基本实现了宽带光纤网的全覆盖，市场份额趋于稳定，中国经济持续改善，通信信息领域中宽带发展势在必行。宽带接入技术，指的是用户通过宽带访问互联网的技术，分为有线宽带接入技术和无线宽带接入技术，本文针对三种有线电缆接入技术：基于电话铜缆转换的ADSL技术、基于HFC技术的有线同轴电缆改造技术、FTTx光接入技术展开分析论述。
1主流宽带技术介绍
1.1基于双绞线的ADSL技术
该系统采用频分复用(FDM)技术和DMT调制技术。ADSL的访问模型主要包括中央交换模块和遥控模块。中央交换机模块包括中央ADSL-Mo-DEM和接入倍增系统DSLAM。使用用户ADSL调制解调器和过滤器，ADSL可提供8Mbit/s下行率和1Mbit/s上行率给终端用户。ADSL技术可以在短期内充分利用现有的电话耦合资源，但长期而言，ADSL存在带宽瓶颈，不能有效地进行网络升级和扩展。
1.2无线宽带接入技术
无线宽带接入技术实现高速数据、视频点播、视频广播、电话服务；有三种类型的宽带固定网技术：局部多点分发服务(LMDS)、多通道多点分发服务(MMDS)和直播卫星(DBS)。该技术具有组网灵活、费用低廉等优点，适合于农村、沙漠和山区光纤不容易移动的地区，尤其在电话网络薄弱的地方。
1.3PON光纤接入技术
PON由光传导终端(OLT)组成，安装在中央控制中心，在用户所在地(onu)安装一套辅助光网络设备。在OLT和ONU之间的ODN包含光和无源分路器；或联轴节。PON网络是一个巨大的发展潜力，传输路径长、网络安全性高，节约管道资源等优点。
2ADSL技术
2.1技术简介
ADSL又称非对称数字参与线(ADSL)。“非对称”在这里是指DSL的上下行率差，上升速率小于下降速率。ADSL技术主要是指在保持现有电话业务及其质量的基础上，利用现有铜缆网络，向用户提供宽带因特网服务的接入技术。
根据业务需求，ADSL技术分配频率资源。在1-0kHz的传统电话服务中，1-0kHz的接入带宽是1-0kHz。ADSL技术的传输速率与参与者的距离和连接直径密切相关。举例来说，如果线路直径是0.5mm，传输速率是1.5mb/s，则传输距离是5.5km；如果是6.1mb/s，则传输速率是3.7km；如果是6.1mb/s，则线直径是0.4mm，传输距离是2.7km。换言之，传输速率越快，路径C越短。线径越小，传送路径越短。
2.2调制技术
一般情况下，ADSL接受QAM,Cap和DMT。下面主要介绍了离散多子DMT。
采用正交频分法进行DMT调制。把通道频率分成若干独立的统一的子通道频率。各子信道根据各自频带上不同的载波频率选择不同的载波频率，对各自的载波进行QAM调制[1]。该算法将高端频段40khz分为1.1mhz和274子频带，每个子频带带宽为4.3125khz。下面有25个子通道，其中的249个是下行通道。
2.3ADSL接入网
ADSL接入网的网络结构包括：参与者连接的数字接入设备、参与者接入线路以及用户设备。
DSLAM(DSLAM)数字参与者互连多用表由多个ADSL构成。又称为接入终端(ATU)，包括ADSL调制解调器(ATU-R)和办公室ADSL调制解调器(ATU-c)，其主要功能为：将用户的模拟和数字信号进行转换，并提供数据传输接口[2]。
在用户端，电话系统通过PS(POTS分配器)两次到达本地电话中心。讯号和讯号合并后，经由使用者手册送至终局。在办公室的末端，ATU-R通过电话分离器与电化式U-c电话相连。电话机由高通滤波器、低通滤波器、三口电化装置组成。语音分离器的一端是语音和数据信号的结合体，另一端将两个信号分开并与各自的业务平台相连[3]。
ADSL技术在早期改造老小区宽带业务中发挥了重要作用，它可以充分利用现有电话网的连接线，不需要重新布置电缆，不需要改造现有网络，只需在耦合器上增加相应的装置，就能实现信号的双向传输，从而减少了资源浪费和对建筑物的破坏。
3混杂光纤同轴电缆技术
3.1技术简介
混杂光纤同轴电缆(HFC>接入网)是一种混杂网络，它将新铺设的光纤和有线电视同轴电缆连接起来，这种电缆是从传统的社区无线网络(CATV)转换而来。HFC是先在小区光节点处铺设光缆，再在节点处进行光电转换，最后通过同轴线网连接用户。
3.2主要特点
(1）主干线路采用光纤。原有线网络主干的同轴电缆被光纤电缆所代替。光纤电缆连接前端与用户侧的光分配节点。在光分配节点时，信号被转换成电信号。已有同轴线从光线分配节点到使用的用户页。骨架是连接前端和配光点之间的光缆设备。单向放大器应该安装在所有其它距离来放大视频信号[4]。
(2）接受节点体系结构。
(3)双模传输功能，频谱比有线电视宽。
(4)安装用户界面盒。安装在用户页面上的用户界面可以连接视频、语音和数据信号，即所谓的三重播放设备。连接电视、电话和电脑。
(5)电缆调制解调器。电缆调制解调器具备高传输速率。最大下行速率为30mb/s，上行速率为10mb/s。
按照中国有线电视技术规范，HFC的频段在5~000mhz，频带很宽。下面列出了5~65mhz用于传输电视、非无线电和电话信号的上行信号，87~1000mhzmhz用于传输调频信号，以及作为下行信号的模拟CATV信号。上下两个通道之间应该预留一个间隔[5]。
4FTTX技术
由于视频会议，节目等高数据量业务的增长，诸如ADSL、HFC等宽带接入技术已经无法满足用户的需求。因为覆盖范围小，维护费用高，一种新型的宽带接入技术——光纤接入技术，也叫FTTX技术[6]。
4.1技术简介
FTTx（fibretox）光纤连接到x点，即光网络技术。字母X代表终端设备的位置根据不同的接入场景而定，即可以选择不同的接入时间表。
(1)FTTH:光纤到家(Home），延伸到用户住宅的光缆。
(2)FTTB:光纤到大楼(Building），在建筑物中，缆到路旁，然后以星型拓扑通过双绞线分配终端。
(3)FTTC:光纤到路边此处(Curb），光缆放在路边，然后用星形拓扑通过双绞线分配终端。
光缆接入技术是提高光缆资源利用率的主要手段。将无源转换器添加到光纤骨架和家庭用户之间。分配器及其两端的线路称为光分配网。多位用户可共用玻璃纤维干燥，并可采用玻璃纤维改进。由于光分配网络不需要电源，所以称为无源光分配网，也叫无源光PON。
4.2 PON传送方式
4.2.1 PON技术特性
PON（无源光网络）主要由光网络单元、光线路终端、光分配网络等无光源器件组成[7]。PON网络技术主要包括GPON、EPON、APON/BPON等，在商业层面覆盖应用中GPON和EPON技术基于Ethernet技术发展，具有更为显著的优势覆盖面积更大。因此本文主要对这两种技术进行分析。
4.2.2 GPON
GPON技术对APON协议框架进一步的应用发展，在框架发展制定阶段结合运营商的需求进行了充分地优化。因此GPON技术不仅能够兼顾速率，对QOS支持效果较好，并且系统具备更好的管理性，在多业务接入方面更加的灵活。
4.2.3 EPON
EPON技术为千兆以太网技术，以MPCP为基础具有着协议实现简单的特点，实现了无源光技术点到多点之间的传输，但EPON技术的OAM能力存在的一定的不足。EPON技术的主要特点为兼容性更强，商业应用投入成本较低，上下行速率上相对对称，并且上下行速率良好，能够显著降低运营商的铺设运营成本，因此得到了运营商广泛的应用。
结论
宽带有线接入技术具有独特的特点，它广泛分布于各种环境、场景和地区，正朝着超宽带、透明、经济、舒适、能保证一定服务质量的方向迅速发展。对通信需求做出快速反应，引导用户，开发通信技术订单。随著光纤网的发展，10GPON的大规模应用，4G、5G、千兆宽带网络的大规模应用，将继续扩大PON在全光家庭、工业园区、数据中心等领域的应用，实现更广泛的物联网，引领智能家居未来的生活。
参考文献
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[2]杨建良.ADSL宽带接入技术及其在中小学信息技术教育中的应用[J].中国电化教育,2003,(5):88-90.
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[4]蔡晓星.10GPONOLT混接互联网专线建设方案[J].邮电设计技术,2020,(1):20-24.
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