近年來，接入網(wǎng)的寬帶化、數(shù)字化和業(yè)務綜合化成為接入網(wǎng)發(fā)展的主要技術趨勢。為了提高接入網(wǎng)的接入帶寬和改善接入網(wǎng)的傳輸性能，世界上各電信設備制造廠商已經(jīng)研究并開發(fā)了利用各種傳輸媒質和先進數(shù)字信號處理技術的多種高速接入技術?？偟貋砜?，這些寬帶接入技術可以分為有線接入和無線接入。隨著無線技術的發(fā)展，寬帶無線接入技術已經(jīng)成為一種新的不可忽視的寬帶接入發(fā)展趨勢。對有線接入技術而言，根據(jù)傳輸媒質的不同，寬帶有線接入技術可以分為銅線接入技術和光纖接入技術兩大類。

　　2 銅線接入技術

　　在傳統(tǒng)的線路基礎設施中，各地已經(jīng)鋪設了大量的銅線，并且引入到千家萬戶。為了繼續(xù)發(fā)揮銅纜的作用，盡可能地向用戶提供寬帶和高速業(yè)務，已經(jīng)出現(xiàn)了利用銅纜來提供高傳輸速率的新技術。目前，研究比較集中、競爭性較強的兩個銅纜新技術是xDSL和電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem）。

　　2.1 xDSL技術

　　xDSL技術按上行和下行的速率是否相同可分為速率對稱型和速率非對稱型兩種。速率對稱型的xDSL有IDSL、HDSL、SDSL (Single line DSL)、HDSL2等多種形式，HDSL采用2對雙絞銅線實現(xiàn)雙向速率對稱通信。SDSL的功能與HDSL相同，但僅用一對銅線即可提供速率對稱型通信。IDSL（ISDN DSL）提供128 kbit/s雙向速率對稱型通信業(yè)務。非對稱型的xDSL有ADSL（Asymmetric DSL）、G.lite ADSL。另外，VDSL（Very high bit rate DSL）技術能夠同時提供對稱型與非對稱型業(yè)務，目前廠家宣布已經(jīng)制造出在1km距離內(nèi)能達到雙向11Mbit/s速率的VDSL設備。

　　為推進寬帶接入的發(fā)展，2001年北京電信已經(jīng)推出ADSL業(yè)務。ADSL是一種新的在一對雙絞線上同時傳輸電話業(yè)務與數(shù)據(jù)信號的技術，它屬于速率非對稱型銅線接入網(wǎng)技術，并且可以在一對用戶線上進行上行640kbit/s、下行達1.5~8Mbit/s速率的傳輸。由于ADSL能夠很好地適應Internet業(yè)務非對稱性的特點，所以在眾多的xDSL技術中是一種最有希望能夠解決高速Internet接入的技術。另外，ADSL采用了先進的數(shù)字信號處理技術來減少線路損傷對傳輸性能的影響。

　　雖然ADSL采用先進的數(shù)字信號處理技術、編碼調(diào)制技術和糾錯技術，但是在推廣ADSL業(yè)務時，用戶線路的許多特性，包括線路上的背景噪聲、脈沖噪聲、線路的插入損耗、線路間的串擾、線徑的變化、線路的橋接抽頭、線路接頭和線路絕緣等因素將影響高速率傳輸業(yè)務的性能。首先，銅線的插入損耗將隨著線路距離的增加而成比例地增加，并且在同一距離下各子信道的插入損耗也發(fā)生變化，這個因素和線路固有的背景噪聲、脈沖噪聲、調(diào)制解調(diào)器的接收靈敏度一起將限制在單用戶線上ADSL所能夠傳輸?shù)淖畲缶嚯x。其次，在同一條電纜中開多條ADSL業(yè)務，或者存在其他高速傳輸業(yè)務，例如HDSL、ISDN時，線路間的串擾將影響ADSL的業(yè)務性能和傳輸速率，其結果是ADSL傳輸速率下降或者其最大傳輸距離縮短，影響了ADSL的開通率。測試表明，在同一電纜中，以25對雙絞線為一組的基本單位內(nèi)的線路串擾最大，而一對雙絞線對不同基本單位內(nèi)的線路串擾較小，所以同一基本單位內(nèi)線對之間的串擾是影響ADSL業(yè)務開通率的主要因素。第三，線對線徑的改變、線路的縱向平衡性、線路的絕緣性能和線路接頭的性能將影響線路的插入損耗、引入附加噪聲，從而降低ADSL的傳輸速率，影響ADSL的傳輸性能。第四，線路的橋接抽頭將顯著地改變線路插入損耗的頻響特性和相頻特性，特別是接收端附近的橋接抽頭將導致某些子信道無法使用，所以在使用ADSL時，一定要檢測線路上的橋接抽頭，并盡可能地去除橋接抽頭。應特別注意的是，在接收端附近不能夠有任何形式的橋接抽頭。另外，電話的振鈴，摘掛機等引起的脈沖干擾，周圍環(huán)境溫濕度的變化均將影響ADSL的傳輸性能。

　　ADSL是一種很有希望的寬帶接入技術，但是在提供ADSL業(yè)務時，應注意包括用戶引入線和局內(nèi)線等在內(nèi)的各種影響ADSL傳輸性能的因素。

　　2.2 Cable Modem技術

　　Cable Modem是一種通過CATV網(wǎng)絡實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)接入的新技術設備，它可接收10~30Mbit/s的下行數(shù)據(jù)。在國際上是從1995年開始研制試驗Cable Modem，到目前已形成成熟的產(chǎn)品和技術。由于其具有很高的傳輸速率，不占用電話線路；并且它所需要的CATV網(wǎng)的覆蓋面積廣、費用低廉，因此已成為一種極具競爭力的寬帶接入技術。

　　Cable Modem的下行信道采用了QAM調(diào)制方式，而在上行信道上，為了更好地抑制噪聲干擾，通常采用抗干擾性能較好的QPSK或者S-CDMA調(diào)制技術。另外，為了更進一步改善傳輸性能，Cable Modem還采用了交織技術和前向糾錯技術。

　　雖然Cable Modem與HFC配合，是將CATV網(wǎng)改造成為視頻、數(shù)據(jù)混合通信網(wǎng)的一種可能選擇，但HFC采用副載波頻分復用方式，必須進行數(shù)模轉換才能傳輸，所以傳輸質量將受到影響。第二，因為傳統(tǒng)的同軸電纜網(wǎng)是單向分配式網(wǎng)絡，為了能夠進行雙向數(shù)據(jù)傳輸，必須對這個網(wǎng)絡進行雙向改造。第三，Cable Modem容易受到噪聲干擾，特別是上行信道易受噪聲"漏斗"效應的影響以及由于頻帶窄而引起信號間的串擾。在HFC網(wǎng)絡中，上行信道采用5~42MHz的頻帶，雖然這一頻帶具有良好的衰減特性，但是因為其他服務也采用這一頻帶，所以引入噪聲成了一個嚴重的問題，并且這個噪聲將逐步積累，嚴重地影響Cable Modem的傳輸性能。Cable Modem的另一個問題是，其總的帶寬由所有用戶共享，當同時使用的用戶的數(shù)目增加時，則每一個用戶所能夠獲得的帶寬就減小。

　　3 光纖接入技術

　　利用光纖作為傳輸媒質的寬帶接入網(wǎng)一般可以分為寬帶有源光網(wǎng)絡、寬帶無源光網(wǎng)絡（APON）和光纖/同軸電纜混合網(wǎng)絡（HFC）。

　　3.1 寬帶無源光網(wǎng)絡（APON）

　　APON是在無源光網(wǎng)絡中采用ATM傳送技術，利用SDH幀結構傳送各種寬帶和窄帶業(yè)務的信元，業(yè)務節(jié)點接口采用STM-N接口。

　　由于ATM具有統(tǒng)計復用功能，故可以在APON中對寬帶業(yè)務進行集中傳輸。這種系統(tǒng)所要求的總比特率取決于網(wǎng)絡中業(yè)務傳遞的統(tǒng)計分布，比特率的利用率較高。

　　在無源光網(wǎng)絡中，OLT到ONU的下行信號的傳輸過程較為簡單，一般在OLT將需要發(fā)送到各ONU的信息采用時分復用的方式組成復幀送到饋線光纖，通過無源光分路器以廣播的方式發(fā)送到每一個ONU，ONU收到下行復幀信號后分別取出屬于自己的那一部分信息。目前APON系統(tǒng)在上行信道中采用時分多址的接入方式，它對光性能方面的要求不高，但它要求更復雜的電子設備，如要求復雜的同步定時、測距和延時控制技術，以避免上行信息分組產(chǎn)生碰撞。

　　首先，APON要解決的問題是測距問題。由于APON中各ONU與OLT之間的物理距離各不相同，并且其傳輸距離也會由于環(huán)境溫度的變化和光電器件的老化等因素而發(fā)生動態(tài)的改變，引起上行傳輸時延差異造成各ONU的上行時隙重疊，從而導致不同的ATM信元流發(fā)生碰撞。因此引入測距技術對時延差異進行補償，以確保不同OUN所發(fā)出的信號能夠在OLT處準確地復用到一起。測距包括靜態(tài)測距和動態(tài)測距，在ONU安裝調(diào)測階段進行靜態(tài)粗測，確定對物理距離差異的固定時延補償；ONU在正常運行過程中一直進行實時的動態(tài)精測，以校正由于環(huán)境溫度變化和器件老化等因素引起的動態(tài)時延漂移。

　　APON需要解決上行信道中突發(fā)信元快速同步的問題。雖然采用了測距技術，但是各ONU到達OLT處的比特流仍存在一定的相位漂移，所以必須采取快速同步的技術，將OLT的接收時鐘同步到當前所接收的、來自某一ONU的比特流。在上行幀的每個時隙里有字節(jié)開銷，其防衛(wèi)時間用于防止微小的相位漂移損害信號，前置比特圖案則用于同步獲取。OLT在接收上行幀時，搜索同步圖案，并以此快速獲取比特流的相位信息，達到比特同步；然后根據(jù)定界圖案確定ATM信元的邊界，完成字節(jié)同步。OLT必須在收到ONU上行突發(fā)的前幾個比特內(nèi)實現(xiàn)比特同步，才能恢復ONU的信號。同步獲取可以通過將收到的比特流與特定的比特圖案進行相關運算來實現(xiàn)。為了提高快速同步的速度，可以利用多相位的時鐘，采用并行的滑動相關搜索方法，來選擇最佳時鐘源。
另外，APON還需要解決突發(fā)發(fā)送和接收的技術關鍵問題。每個ONU到OLT接收機的傳輸損耗不同，因此所接收到的上行光功率將存在較大的動態(tài)范圍。一方面，接收機必須具有自適應功能，能以最快的速度動態(tài)調(diào)定"0"、"1"比特電平判決門限；另一方面，ONU的發(fā)射機應該采取-定的措施減小和補償突發(fā)時延，其光突發(fā)發(fā)送電路要求能夠非常快速地開啟和關斷激光器，迅速發(fā)送信號，所以，它需要使用響應速度很快的激光器。

　　3.2 寬帶有源光網(wǎng)絡

　　寬帶有源光網(wǎng)絡采用ATM傳送技術，利用SDH幀結構在光纖傳輸環(huán)上傳送各種寬帶和窄帶業(yè)務的信元，業(yè)務節(jié)點接口采用STM-N接口。

　　雖然SDH傳輸技術正在廣泛地應用于核心級網(wǎng)絡中，但是因為它采用時分復用的機制，具有帶寬的顆粒度太大，帶寬分配不靈活，不適合于接入網(wǎng)中用戶數(shù)量多、帶寬需求不確定等特點，所以SDH技術在接入網(wǎng)中的應用受到一定的限制。利用ATM技術來傳送這些業(yè)務時，就能夠根據(jù)所需要的服務質量（QoS）級別和需要傳輸?shù)膶嶋H業(yè)務量來按需分配帶寬。

　　寬帶有源光網(wǎng)絡是在SDH環(huán)形網(wǎng)絡結構上傳輸ATM信元，因而具有環(huán)形網(wǎng)絡結構的自愈功能。同時在傳輸環(huán)上還可以對不同用戶的業(yè)務進行合并，再連接到ATM交換機上，所以可以占用很少的ATM交換機端口，從而能夠以較小的交換機端口數(shù)目支持大量的用戶。

　　另外，ATM信元在SDH環(huán)網(wǎng)中傳輸，其帶寬由環(huán)網(wǎng)上的所有節(jié)點單元所共享。其部分信元可以被預留給某些對實時性要求高的業(yè)務，其他信元可以根據(jù)環(huán)網(wǎng)上各節(jié)點業(yè)務量的動態(tài)變化和根據(jù)各用戶的業(yè)務類別，被動態(tài)地分配到各節(jié)點和各用戶，所以它既能夠很好地適應QoS要求高的業(yè)務，也能夠很好地適應突發(fā)業(yè)務的傳輸。

　　3.3 混合光纖同軸網(wǎng)（HFC）

　　混合光纖同軸網(wǎng)的概念最初是由Bellcore提出的。它的基本特征是在目前有線電視網(wǎng)的基礎上，以模擬傳輸方式綜合接入多種業(yè)務信息，可用于解決CATV、電話、數(shù)據(jù)等業(yè)務的綜合接入問題。HFC主干系統(tǒng)使用光纖，采取頻分復用方式傳輸多種信息；配線部分使用樹狀拓撲結構的同軸電纜系統(tǒng)，傳輸和分配用戶信息。
HFC采用副載波頻分復用方式，各種圖像、數(shù)據(jù)和語音信號通過調(diào)制解調(diào)器同時在同軸電纜上傳輸。典型地，低頻端的5~42MHz頻帶安排為上行通道，即所謂的回傳通道。50~1000MHz均用于下行信道。其中50~550MHz頻段用來傳輸現(xiàn)有的模擬CATV信號，每一通路的帶寬為6~8MHz，因而總共可傳輸各種不同制式的電視信號60~80路。550~750MHz頻段允許用來傳輸附加的模擬CATV信號或數(shù)字CATV信號，或者數(shù)據(jù)信號。

　　從長遠看，HFC網(wǎng)計劃提供的是所謂全業(yè)務網(wǎng)，即以單個網(wǎng)絡提供各種類型的模擬和數(shù)字業(yè)務。用戶數(shù)可以從500戶降到25戶，實現(xiàn)光纖到路邊。最終用戶數(shù)可望降到1戶，實現(xiàn)光纖到家，提供了一條通向寬帶通信的新途徑。

　　HFC適用于廣播業(yè)務，但對于開發(fā)雙向的、交互式業(yè)務存在著嚴重的缺陷：(1)樹支形結構的系統(tǒng)可靠性較差，干線上每一點或每個放大器的故障對于其后的所有用戶都將產(chǎn)生影響，系統(tǒng)難以達到像公用電話網(wǎng)那樣的高可靠性。(2)限制了對上行信道的利用。原因很簡單，成千上萬個用戶必須分享同一干線上的有限帶寬，同時在干線上還將產(chǎn)生嚴重的噪聲積累；嚴重情況下，甚至連模擬電話業(yè)務也難以提供。(3)HFC屬于模擬傳輸技術，與整個電信網(wǎng)絡的數(shù)字化、光纖化的發(fā)展趨勢不相吻合。(4)HFC的帶寬由用戶所共享，存在帶寬競爭的問題，所以當HFC所服務的用戶數(shù)目增加時，每一個用戶所能夠獲得的HFC帶寬就迅速下降。

　　4 接入網(wǎng)發(fā)展趨勢