1.光纤网络的干流技能
1.1.光纤新技能
光纤制作技能现已根本老练，现已许多生产，当今遍及选用的是零色散波长λ0=1.3μm 的单模光纤,而零色散波长λ0=1.55μm 的单模光纤已研制成功,并已进入实用阶段,它在1.55μm波长的衰减很小,约0.22dB/km,所以更适合于长间隔大容量,是长间隔骨干网的优选传输介质。
现在，为了习惯干线和局域网的不同开展要求，已研制出非零星光纤、低色散斜率光纤、大有用面积光纤、无水峰光纤等新式光纤。而人们对超长波光纤的研讨，其传输间隔理论上可到达数千公里，能够到达无中继传输间隔，但其仍处于一种理论讨论阶段。
1.2.光纤放大器
1550nm掺饵（Er）光纤放大器（EDFA），掺饵光纤放大器为数字、模仿以及相干光通讯的中继器，可传输不同的码率，并能够一起传输若干波长的光信号。在光纤网络晋级中，由模仿信号转换为数字信号、由低码率改为高码率，体系选用光波复用技能扩容时，都不必改动掺饵放大器的线路和设备。掺饵放大器可作为光接收机的前置放大器，光发射机的后置放大器及光源器材的补偿放大器。
1.3.宽带接入
针对不同环境下的商业用户和居民用户有多种宽带接入的处理计划。接入体系首要完结三大功用：高速传输、复用/路由、网络延伸。现在，接入体系的干流技能有，ADSL技能其能在双绞铜线上经济地传输每秒几兆比特的信息，它即支撑传统的话音事务，又支撑面向数据的因特网接入，局端ADSL接入复用设备将数据流量复用后，选路到分组网络，将话音流量传送给PSTN、ISDN或其它分组网络。
CAble modem能在光纤同轴混合网中供给高速数据通讯，它将同轴电缆传输带宽区分为上行通道和下行通道，因而能供给VOC在线文娱、因特网接入等事务，一起也能供给PSTN事务。固定无线接入体系在智能天线和接收机等方面选用了许多高新技能，是接入技能中的一种立异办法，也是现在接入技能中最不确定的一种办法，仍需在往后的实践中进一步的探究。而光接入体系能供给满意的带宽，支撑现在可预见的各种事务，但现在尚有技能和经济等问题需进一步的在产品开发及技能上立异，以使其成为21世纪网络接入体系的干流技能。
1.4.硅技能
光网络技能的立异进一步需求从石英光纤维到复合半导体设备等一整套元件，其间包含激光器、传感器、及调制解调器等。为满意这些广泛的功用要求，针对低本钱电子设备开展起来的硅技能正在前进光电学范畴，现在，对光学的硅化处理正沿着两条别离被称为硅光实验室（SIOB）及微电机械体系（MEMS）的路途不断立异。
SIOB技能是在一个硅晶片上，无源器材与激光器和传感器能够集成在活字支撑架上，上面衔接着各式各样的元件，关于小型模块，选用SIOB技能制作的光学集成电路有满意的密度。SIOB技能已被运用于集成激光器、光电传感器、无源波分割器、WDM滤波器、无光光纤吸球状透镜附加体、旋转镜、光学转向元件，以及电积金属等。
MEMS是一种细小的巩固机械部件，其尺度一般小于1毫米。MEMS具有惊人的丰厚功用，并可于杂乱芯片完结集成，现在MEMS技能仍处于研讨阶段，科学家企图运用硅芯片自身制作出用于光学通讯的带有可移动部件的元件，该项技能有着宽广的开展前景，此技能运用将使光网络发生质的腾跃。
光网络的开展与立异需求从石英纤维到复合半导体设备等整套元件，而硅技能正在前进光电学范畴，并在这一范畴不断立异，现已构成“硅光电技能”这一穿插科学，为硅光电技能的开展奠定了理论根底，现已开展成为推动光网络快速开展动力。
硅技能自80年代中期以来，硅基片及其处理技能已趋于老练，因硅具有人们巴望得到的许多物理特性，如其折射率安稳，并易于控制，在一个硅晶片上，无源器材与激光器和传感器能够集成在活字支撑架上，选用SioB 技能制作的光学集成电路已具有满意的密度，关于单一晶片进行处理即可生产出许多芯片，多种功用现已集成在芯片上。SioB技能已被广泛运用于集成激光器、光电传感器、无光光纤导分割器、WDM滤波器、无光光纤以及球状透镜附加体、旋转镜、光学转向元件以及电积金属等。
从90年代中期开端，集成光电技能就开端运用于通讯网络，如Dragone路由器，一种在DWDM体系中合并和路由波长信道的光集成电路，现已从8信道开展为72信道，与此一起微电机体系（MEMS）是一种细小的巩固机械部件，微电机体系制作能够经过外延成长，其图画构成和蚀刻处理等，集成电路制作技能在基片上完结，坚信在21世纪微电机体系这一硅光电范畴的立异技能，在不久的将来运用于下一代光网络。
2.接入网
所谓接入网是指交流局到用户终端之间的一切机线设备(接入网的物理方位),其间骨干体系为传统的电缆和光缆,一般长数公里;配线体系也可能是电缆和光缆,其长度一般为几百米；而引进线一般长几米到几十米。
ITU-T规则,接入网是指由事务接点接口(SNI)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(比如线路设备和传输设备)所组成,为传送数据事务供给所需传送承受才能的施行体系,它能够经由Q3接口进行装备和办理。传送实体供给必要的传送承载才能,对用户信令是通明的,不作处理。它能够被看做与事务和运用无关的传送网,首要完结穿插衔接、复用和传输功用,一般不含交流功用。
网络接入办法的结构,统称为网络的接入技能,其发生在衔接网络与用户的最终一段旅程,网络的接入部分是现在最有期望大幅前进网络功用的环节。对本地环路网来说这是一个瓶颈，全球具有上亿条用户接入线，因其功用有限阻止着网络用户事务的开展，而与用户线路另一端的高功用设备构成了明显的反差。跟着电子技能和光电技能的敏捷开展，数字电子体系（从个人计算机到网络交流机或路由器）以及信息传输设备功用都在快速稳步的添加，为处理这一环路瓶颈供给了宽广的开展前景。由于在本地环路铜线上传输的依然是模仿信号，人们依然运用着狭隘的无线电频道穿越拥堵的无线电频谱。
现在怎么大规模拓展网络接入的瓶颈为全球现有的7.5亿条接入线供给超宽频带,已是当时网络技能开展的焦点,瓶颈是相对的,一对金属线能够供给支撑双向攀谈的满意容量,但传统的铜线所能供给的带宽,对高功用的数据网络和因特网来说确实有些勉为其难,数据用户不只期望与对方攀谈,而期望经过视频会议体系看到对方的虚拟印象,所以对传统的接入技能(接入办法、接入布线)提出高功用的要求，以打破网络接入环节的瓶颈。以添加网络最终一段旅程中的带宽，在大规模到达并满意用户在家庭或小型工作室的通讯要求的根本前提。
而部分环路的瓶颈是由今日供给的较低比特率构成的，事实上，除了本地环路的带宽约束外，当时的数据网络技能已足以确保供给运动图画和其它高带宽服务。
3.接入技能
从总的考虑,接入技能能够分为有线接入技能和无线接入技能两大类,有线接入技能又可分为铜线接入技能和光纤接入技能两类。
3.1铜线接入技能
铜线接入的着眼点首要是考虑怎么运用当时通讯网中约占总传输长度1/3的用户线部分。当时的铜线接入技能首要有:高速数字用户线(HDSL)技能、不对称数字用户线(ADSL )技能以及甚高比特率数字用户环线(VDSL)技能等。
HDSL体系选用2B1Q线路码型,运用回波抵消、自习惯滤波、信号处理等多项技能处理了在一对一般用户线上双向传输1.168Mbps信息,两对用户线上传输2.048Mbps信息的才能。
HDSL的长处是充分运用现有电缆完结扩容,并能够处理少数用户传输384kbps和2048 kbps宽带信号的要求。其缺陷是现在还不能传输2048kbps以上的信息,传输间隔限于6～10千米以内。
ADSL首要用来传输不对称的交互性宽带事务。和HDSL相同,ADSL也是力求前进一般用户线的高频传输才能。所谓“不对称”指的是这类体系上行方向(从用户终端向交流机的发送方向)与下行方向(从交流机向用户终端的发送方向)的信息速率不对称。其上行方向可传送64kbps～384kbps的数字信号;其下行方向可传送1.5Mbps～6Mbps的图画和宽带图文信号。
传输间隔可达3千米～4千米。ADSL的首要用途是供给视频点播(VOD)事务。每个6 Mbps带宽的ADSL可传送2～3套MPEG-Ⅱ或4套MPEG-I数字图画信号。ADSL选用离散多频传输编码和无载波调幅、调相技能。从技能视点看,它处理了交流机到用户传输不对称的交互式宽带事务的办法,在光纤接入网建成之前,假如需求开展家庭点播电视、家庭电视教育、长途医疗等视像事务时,运用ADSL处理散居用户的宽带事务需求,只需运用原有铜线的传输才能而不需求改造现有的用户环路。但ADSL对宽带事务来说只能作为一种过度性办法。
VDSL是鉴于现有ADSL技能在供给图画事务方面的宽带十分有限以及经济上的本钱偏高的缺点而开发的。一般模仿电话线不需更动,图画信号由端局的HDT图画接口经馈线光纤送给远端,速率能够为STM-4或更高,图画事务既能够是由ATM信元所带着的MPEG-Ⅱ信号,又能够是纯MPEG-Ⅱ信息流。在远端,VDSL的线路卡能够读取信头或分组头并将所要的信元或分组复制给下行方向的目的地用户双绞线。远端收发机模块带一个一般电话事务耦合器(实践为一个异频双工器又称一般电话事务分路器)担任将各种信号耦合进现有双绞线铜缆。
3.2光纤接入技能
光纤通讯具有通讯容量大、质量高、功用安稳、防电磁搅扰、保密性强等长处。它在干线通讯方面已有广泛表现。在接入网中,光纤接入也将成为开展要点。
当时有多种光纤接入办法,即：
3.2.1.FTTR光纤敷设到远端接点;
3.2.2.FTTB光纤敷设到工作大楼;
3.2.3.FTTC光纤敷设到路旁边;
3.2.4.FTTZ光纤敷设到用户小区;
3.2.5.FTTH光纤敷设到每个家庭。
这些光纤接入办法首要以骨干体系和配线体系的接壤点——光网络单元(ONU)的方位来区分。这儿的ONU相当于现在用户线中的交代箱。从技能视点来看,FTTR、FTTB、FTTC 、FTTZ根本挨近,没有实质性差异。从运营视点看,当时事务量最大、用户需求最火急的是FTTB。现在,FTTH仍是本钱较高,大都用户难于承受。
3.3光纤同轴电缆混合接入(HFC)
HFC网是以有线电视(CATV)开展起来的。它能够供给CATV事务以及话音、数据和其他交互型事务。HFC网是一种以模仿频分复用技能为根底,归纳运用模仿和数字传输技能、光纤和同轴电缆技能、射频技能的高度散布式智能宽带用户接入网络,是CATV和电话网结合的产品。HFC网络的掩盖规模可达100千米,并且传输信号的衰减小、噪声低,是抱负的CATV 网络传输技能。
HFC的典型结构选用光缆作为CATV的干线传输网络,以有线电视台前端为中心星形或环形散布,一向延伸到城市的市内居民和工作小区以及市郊的县村庄,构成许多的光节点。从光节点开端,经过传统的同轴电缆将有线电视信号送到最终用户。
3.4无线接入
无线通讯技能有其灵敏便利的特色,广泛运用于通讯网的各个范畴。下面临无线用户环路(WLL)作扼要介绍。
无线用户环路是一种供给根本电话事务的数字无线接入体系,是现在运用最广泛的一种无线接入技能。其网络侧有规范的有线接入2线模仿接口或2Mbps数字接口,可直接与本地交流机相连;在用户侧与一般电话相连,其首要特色是以无线技能为传输前言向用户供给固定终端事务服务。无线用户环路上的用户根本上是固定终端用户或移动性有限的终端用户。无线用户环路的方针是供给与有线接入网相同的事务品种和更宽广的服务规模。
无线用户环路由三部分组成,即控制中心、基站和用户终端设备。一般,无线用户环路与PSTN网相连作为它的一部分。无线用户环路的接入办法许多,能够是频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA)等。
3.5以太网接入
近几年开展起来的建立在五类线根底上的以太网接入对传统的铜线和电缆接入发起了新的应战。这种接入办法是经过一般的网络设备,例如交流机,集线器等将同一幢楼内的用户连成一个局域网,再与外界光纤骨干网相连。这种接入办法秉承了Internet的衔接办法,构架在天然的数字体系的根底上,与将来三网合一的必然趋势棗IP网络紧密结合,具有很大的开展空间。但是就运用方面来说,以太网接入办法还处于探究阶段,掩盖规模比较小。由于用户的终端设备千变万化,可能是数字的,也可能是模仿的,不只仅局限于电脑,所以不能够照搬电脑接入网络的衔接办法。
4.接入体系
4.1.AnyMedia接入体系
AnyMedia是一个真实全球化的产品,其支撑一切相关的世界规范,该体系归纳了适用北美区域TR303/TR08交流接口以及世界通用的V5.1/V5.2接口。AnyMedia体系集成宽带容量能够将数据和视频服务作为交融在一起的电话和宽带体系的一部分或现有的网络掩盖，从而使服务计划的规划愈加便利，并具有更高的功用价格比。
nyMedia接入体系使光纤的运用得以深化网络，并在一切装备下可简化体系的操作，它建立在AIP接入接口平台上支撑传统的铜缆、双绞线，完结光纤到点、光纤到边际。选用ATM无源光纤网（PON0）的光纤到家庭（FTTH），以及无线接入回路等多种接入拓扑结构。
AnyMedia的规划答应随意将一个运用刺进运用结构内，并具有以下多种强化接入功用：
- 4.1.1.内置宽带容量,答应体系选用ATM技能支撑现在的高速数据网和因特网及视频接入。
- 4.1.2.ADSL功用,可将体系装备在现有长途交流或其它接入体系,供给根据ATM宽带才能的数字用户专用线接入多路复用器(DSLAM)。
- 4.1.3.可缩扩功用,用户可灵敏构建从可容20?0网络单元的小型网络到可容多达600个单元的大型网络。
- 4.1.4.语音内和数据别离,体系可将先融入ATM事务流的语音与ADSL数据别离开来,并在不同的信道上将其路由,以削减网络的堵塞。
AnyMedia接入体系是面临未来根据ATM宽带服务供给根底的一起，又支撑低本钱窄带服务，为用户的运用供给了最大的灵敏性。
4.2.PathStar接入服务器
PathStar接入服务器是为AnyMedia接入体系供给的特性与优势分组交流计划需求而开发的技能立异产品，其一起的规划可在IP网上供给贱价牢靠的本地和长途服务。PathStar接入服务器是建立在AIP接入接口平台上的，将比如Inferno操作体系和Line Card操作体系等贝尔软件与朗讯的互联接入技能集成为一体。
PathStar接入服务器满意了对集成化的语音及数据网的用户接入的需求,将传统电路交流的功用和特色与高档分组路由技能彼此集成,使端对端数据处理计划与IP上的语音处理计划(VOIP)一起得以完结。PathStar接入服务器是一种彻底的多功用设备，它可停止本地用户回路，处理呼叫、路由，包含语音和数据的TCP/IP分组，供给路由与交流功用，交互衔接数据和语音网络。
PathStar使纯IP语音数据网的建构成为可能，它相同能够运用于架构一个语音网络，以供给与ATM网络及PSTN网络的互联，这样运用的灵敏性为具有电路交流根底结构的部分供给了一条搬迁途径，一起为一般运用IP的用户供给一个自若切换PSTN功用。一起可供给比如POTS和ISDN等窄带接口，但其要点在于最新ADSL服务所需的宽带接口上。它支撑曩昔的PSTN接口，包含DS1根本速率接口及信道化的DS3。并为数据网的通讯供给了大
量的局域网（LAN）和广域网（WAN）互联办法，作为一种边际东西，它支撑在根据TCP/IP分组网上交融语音和数据所需的悉数装备，也能作为一种IAESS改换复位运用于惯例网络。跟着向根据分组的结构演进，其PathStar接入服务器是一种十分经济的处理计划，也是一种很天然的前进。PathStar的运用推行将有助于推动当时的电路交流网，以更有用的传输添加的信号量负载，并立异归纳语音数据网。
5.接入技能展望
接入网商场是多种新旧技能共存竞赛、多种传输手法共存竞赛、多种传输体系共存竞赛的范畴,其间还遭到方针和法规的影响。选用何品种型的接入网应该根据具体情况而定。
就电信网络而言,它现已积累了几十年,具有了巨大的双绞线网络,选用ADSL技能将是较好的挑选。ADSL现已是老练的技能,在北美区域现已得到广泛的运用,正在供给着杰出的服务。
就有线电视体系而言,首要靠电缆接入用户。有线电视在我国尽管起步较晚,但是开展敏捷,现在我国现已有8000万有线电视用户,高达1Gbps的带宽是电缆体系最大的优势。根据光纤棗铜缆构架上的HFC网络将是有线电视接入网的最佳挑选。但是要供给交互式数据通讯,HFC网络就面临着双向改造。国内密布的寓居人群以及电缆老化等问题使回传体系发生扎手的漏斗噪声问题,使双向改造不易进行,用户群只能限于较小的规模内。人们现已想了各种办法来处理这些问题。无线接入网将在低密度的涣散小用户群范畴、急需电话用户线的区域以及有地舆妨碍的区域占有日益重要的位置。关于正在建造固定有线接入网的区域,无线接入可作为过渡手法敏捷供给新用户线,一旦有线接入网建成后,无线接入体系能够移往别处运用。乡村网环境下则无线一点多址技能具有经济性和灵敏性。
接入网的一起趋势都是逐步将光纤化面向用户。FTTC将逐步向FTTH方向开展,而HFC 将逐步从较大的节点向较小的节点开展,然后逐步将光纤推动至分支点(FTTT)乃至完结F TTH。光纤到户后,就消除了FTTC中的金属引进线和HFC中的同轴电缆,避免了金属腐蚀等问题,接入网的瓶颈也随之消失。但是光纤到户将是一个绵长的进程,需求投入许多的资金和人力。因而多选用混合接入形式,例如HFC是一种混合形式,将FTTC与VDSL技能相结合供给了光纤敷设本钱、电子设备本钱和供给的带宽才能方面的最佳平衡,也是一种比较实际抱负的宽带混合接入计划。
总归,跟着接入网事务的不断增多,例如视频点播(VOD)、长途教育、长途医疗、交互式图画游戏等事务的鼓起,所需的网络带宽将会越来越宽,交互性越来越强,接入网的宽带化将是不可避免的趋势。接入网商场将会成为未来几年信息产业中最炙手可热的商场之一,人们的日子也将因之而改动。
