接入网技术

前言

在电信网络接入用户的“最后一公里”处，目前正是硝烟四起、竞争惨烈。

个网络运营商都在“跑马圈地”，竭尽全力争夺更多的用户；各种新兴的“宽带”

接入技术在“最后一公里”处纷纷登场，显示出各自优良的性能和适应性。电信

网络的“最后一公里”已经有了一个全新的名字——接入网（AN Access Network）。

目前，全球都在针对接入网进行电信网历史上最昂贵的升级，有人甚至把这次升

级称为第二次电信革命。

1接入网的基本概念

1.1接入网的定义

接入网(AN Access Network)是电信网的重要组成部分,位于电信网的最低层,

是各运营商电信业务落地的必经之路，是网络运营的基础。 接入网是连接用户

终端设备和某种业务网网络节点之间的网络设施。 接入网的概念来自电话业务

网，现代接入网的特点表现为综合业务的接入，特别是多媒体业务和IP业务的

综合接入。一般来讲，接入网是业务节点接口和用户网络接口之间的一系列传送

实体所组成， 以及为传送信息业务提供所需承载能力的实施系统。所以说接入

网实际就是完成用户终端/网络与业务节点的连接。

从整个电信网的角度，可以将全网划分为公用电信网和用户驻地网

（Customer Premis Network，CPN）两大块，其中CPN属用户所有，故通常电

信网指公用电信网部分。公用电信网又可划分为三部分，即：长途网（长途端局

以上部分）、中继网（即长途端局与市话局之间以及市话局之间的部分）和接入

网（即端局至用户之间的部分）。

按照ITU-T G.902的定义，接入网（AN）是由业务节点接口（Service Node

Interface，SNI）和相关用户网络接口（Ur Network Interface，UNI）之间的一系

列传送实体（诸如线路设施和传输设施）所组成的，它是一个为传送电信业务提

供所需传送承载能力的实施系统。

IP接入网是IP用户和IP服务提供者之间提供接入能力的实体组成，由这些

实体提供承载IP业务的能力。定义中的IP服务提供者是一种逻辑实体，它可能

是一个服务器群组，可能是一个服务器，甚至可能是一个提供IP服务的进程。

1.2接入网的主要功能

如图所示，接入网主要有五项功能，即用户端口功能，业务端口功能、核

心功能、传送功能和AN系统管理功能。

AN系统管理（AN-SMF）

SNISNI

用户功能口

（UPF）

核心

功能

（CF）

传送功能

核心

功能

（CF）

业务口功能

（SPF）

图1 接入网功能结构

1.3接入网的发展状况

早期的电信网只能为用户提供话音业务的服务,这样每个用户到交换局必须

要有一对金属线相连接， 这时的用户接入网就是由许多连接到各不同服务区的

金属电缆所组成。这种接入网由主干电缆配线和用户线组成，在实际的配置中为

了提高通信的可靠性并且防止因电缆线对的损坏而影响通信，通常在配置这三种

电缆时应使主干电缆的线对数大于配线电缆的线对数，配线电缆的线对数大于用

户电缆的线对数，用户电缆的线对数应大于实际的用户数。但是随着经济的飞跃

发展人们的物质生活和文化生活水平的不断提高人们对信息的交换不再仅仅停

留在话音业务上，而要求有图像数据高清晰度电视等的综合数字业务的交流。

无论运营商的骨干网络资源多么丰富，如果不能解决网络“最后一公里”的

接入落地问题，很难取得良好的经济效益。接入网的安全可靠性、业务承载能力

直接影响到用户对电信网的满意程度，影响运营者的企业形象。因此，接入网的

建设和发展成为运营商关注的焦点，也是电信网络建设投资的重点。据统计，接

入网的建设投资占据电信网络投资的60％以上，其网元规模远远超出核心网的

规模。作好接入网络和业务的规划，是运营商实现网络增值和可持续性发展的重

要保证。

所以这就使得接入网开始成为人们关注的焦点。在巨大的市场潜力驱动下，

产生了各种各样的接入网技术。

1.4 接入技术分类

接入网研究的重点是围绕用户对话音、数据和视频等多媒体业务需求的不断

增长，提供具有经济优势和介入优势的接入技术来满足用户的需求。接入网的分

裂多种多样，可以暗传输介质、拓扑结构、实用技术、接口标准、业务带宽、业

务种类等进行分类。

就目前的技术研究现状而言，接入网主要分为有线接入网和无线接入网两大

类。有线接入网又分为铜线接入网、光纤接入网和混合光纤、同轴电缆接入网；

无线接入网分为固定无线接入网和移动无线接入网两种，包括蜂窝通信、地面微

波通信和卫星通信等不同形式。

2 铜线接入技术（xDSL）

随着技术的发展、网络的升级换代、Internet用户数量的急剧增长，电信网的

主干网部分和一些局域网已基本实现了宽带化。但直接与家庭用户相连的接入网

部分，大都还在使用窄带低速的话带Modem与Internet相连。

利用电话网铜线实现宽带传输的技术成为数字用户线技术（DSL，Digital Subscriber

Line），DSL技术通常可以分为速率对称型和速率非对称型两种。

速率对称型DSL技术包括：

 HDSL（High-bit-rate Digital Subscriber Line，高速率数字用户线）

 SDSL（Single Line Subscriber Line，单路数字用户线）

 IDSL（IDSN Line Digital Subscriber Line IDSN，数字用户线）

速率非对称型DSL包括：

 ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线）

 VDSL(Very-high-spend Digital Subscriber Line，甚高速数字用户线)

 VADSL(Universial Asymmetric Digital Subscriber Line，通用非对称

数字用户线)

 RADSL（Rate adaptive Asymmetric Digital Subscriber Line，速率自

适应非对称数字用户线）

 CDSL（Consumer Digital Subscriber Line，消费者数字用户线）

他们的主要差别体现在信号的传输速率、传输距离、上行速率和下行速率对

称行等几方面，如表所示。

相比其他接入技术，DSL技术的优势在于：第一，充分利用现有的巨大绞线

铜缆网，无需对现有的电信接入系统进行改造，就可以方便地开通宽带业务；第

二，DSL已经有一些标准，并被众多厂商支持和使用；第三，新的衍生技术大大

降低了DSL的推广成本。

2.1高比特率数字用户线接入技术(HDSL)

高比特率数字用户线（HDSL）是ISDN编码技术研究的产物。它是一种用于

双绞铜线的用户环路，在长达约4km或更长服务范围内有效传送E1(或T1)速率

的业务信息，并提供标准的E1(或T1)接口的传输技术或设备。

HDSL(High-rate Digital Subscriber Loop)是利用现有电话网中使用的普通铜线

实现高速率、全双工数字信号传输的技术。HDSL作为一种快速、低成本的传输

手段，提供标准的E1接口，能满足数字中继线接入、ISDN基群速率、数字环路

载波传输的急需，是光纤线路的高质量替代品，是在现有线路条件下实现高速宽

带通信的有效技术。它开发较早、应用较广，采用先进的编码技术，可以在两对

或三对铜线双绞线对上传送1.544Mb/s或2.048Mb/s的高速率数据，上行、下行

的速率是对称的，传输的距离可达4公里，基本上可以覆盖一个本地电话局的服

务区，因而它可以利用现成的电话用户网快速而且方便地建立用户与电话部门之

间的宽带路由，在一些国家和地区获得了广泛的应用。

2.1.1HDSL系统的基本组成

HDSL技术是一种基于现有铜线的技术,它采用了先进的数字信号自适应均衡

技术和回波抵消技术,以消除传输线路中近端串音,脉冲噪声和波形噪声以及因线

路阻抗不匹配而产生的回波对信号的干扰,从而能够在现有的电话双绞铜线(两对

或三对)上提供准同步数字序列( PDH)一次群速率(T1或E1)的全双工数字连接。

2.1.2. HDSL的应用

（1）视频/多媒体业务

由于HDSL可靠的传输特性，使得数据能在一对铜绞线上能够实现2Mbit/s

以上的双向高速传输。因此，这种成熟、稳定的传输技术非常适合需要对称通信

的应用，如接入公司Intranet，或实时视频会议。视频会议和Internet视频及音

频技术正推动着对更高传输速率的需求。协同工作功能如描绘白板、文件转移以

及应用共享等，能让各分支办公室和职员在不同地点共同参与项目发展或召开会

议。

（2）内部网和专用网业务

由于HDSL提供端至端数字化传送，其质量与光纤相当，所以，网络运营者

也将其用于校园网中的局域网，提供高速数据业务。目前大多数企业是通过拨号

连接、帧中继或专线来实现这些连接的。对网络管理者来说，HDSL能彻底解决

远端用户在接入关键商业应用时面临的效能问题。

在专用网，如政府部门或跨国公司，HDSL也能作为一种效率更高、更可靠、

更具成本效益的互连方式。同样重要的是，HDSL调制解调器的售价相对其它DSL

设备是很有吸引力的，因为HDSL不那么复杂，比较定型，而且耗电较少。

2.1.3HDSL的发展技术

HDSL2代表“第二代高比特数字用户线”技术，HDSL2规范的产品在1988年

生产。HDSL2是继HDSL的技术。本质上是一对线上传送T1和E1速率信号。它

主要由美国ANSI ITI1.4委员会在ADC 通信公司、Adtran公司、Levelone公司和

PairGain技术公司等设备上技术支持下研制和开发的。

2.2不对称数字用户线接入技术（ADSL）

不对称数字用户线（asymmetric digital subscriber line，ADSL ）是一种利用现

有的传统电话线路高速传书数字信息的技术。ADSL技术是由Bellcore的Joe

Lechleder于20世纪80年代末首先提出的。该技术将大部分带宽用来传输下行

信号，而只使用一小部分带宽来传输上行信号，这样就出现了所谓不对称的传输

模式。

2.2.1 ADSL的技术特点具体体现在5个方面：

 高速传输

 上网、打电话互不干扰

 独享带宽、安全可靠

 安装快捷方便

 价格实惠

2.2.2 ADSL的发展现状及应用前景

日前，我国部分电信企业已在利用ADSL为用户提供宽带业务，主要是视频

点播，也包括在家购物、交互式游戏及远程教学等。

ADSL上、下行速率不对称的特点使他便于在商业、科学研究、教育及娱乐

等领域中作有交互功能的业务使用。当前它的典型应用有：

（1）Internet高速接入。通过ADSL接入，线路的下行速率可以达到6～8 Mb／s，

较之56 kb／s的普通Modem，要快近200倍，且可以在公司局域网内部实现线

路资源的集体共享。

（2）视频VOD、卡拉OK点播、网上游戏、交互电视和网上购物等宽带多媒体

服务。

（3）远程LAN接入、异地办公及在家办公等高速数据应用。

（4）远程医疗、远程教学、视话会议及体育比赛的现场实时传送。 （5）在

专用网域的应用。在专用网中发展ADSL业务增值，使其作为企业网络的延伸和

补充。

2.3 甚高速数字用户线接入技术（VDSL）

VDSL以ADSL为基础，靠缩短双绞线长度，可传送比ADSL更高的数据。其

最大下行速率为51~55mb/s，传输距离不超过300m,当传输距离在13Mb/s以下

时，传输距离可达1.5km,上行速率则为1.6Mb/以上。VDSL系统中的上、下心道

频谱是利用频分复用技术分开，一般采用CAP、DMT和DAMT三种编码方式。

与ADSL相比，VDSL传输带宽更高，由于距离缩短，码间干扰小，处理技术简化，

成本降低。它和光纤到路边（FTTC）相互结合，可以作为PON的补充，以实现

宽带综合接入。

2.4单路线数字用户线（SDSL）

SDSL指上、下行最高传输速率相同的数字用户线路。也指只需一对铜线的

单线DSL。SDSL是HDSL的一种变化形式，它只使用一条电缆线对，可提供从144

Kb/s到1.5 Mb/s的速度。SDSL是速率自适应技术，和HDSL一样，SDSL也不能

同模拟电话共用线路。

SSSL的技术特点是：第一，与ACCESS-SDSL路由器配合，作为用户端设备；

第二，通过拨码开关设置，一端作为局端设备，另一端作为用户端设备，实现点

到点的应用；第三，实现DSL功能，数据传输速率可调，通过拨码开关进行设置，

速率为256kb/s～2304kb/s，调节步长128kb/s；第四，DSL线路接口采用2B1Q

码进行编码；第五，10Ba-T接口，符合IEEE802.3标准。

2.5 IDSN数字用户线（IDSL）

IDSL是基于ISDN的数字用户线路,ISDN从其现在的应用来说也可以算作DSL

技术中的一种.IDSL可以认为是ISDN技术的一种扩充,它用于为用户提供基本速率

BRI(128kbps)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.

2.6 速率自适应非对称数字用户线（RADSL）

RADSL提供的速率范围与ADSL基本相同，也是一种提供高速下行、低速下

行并且保留原语音服务的数字用户线。与ADSL的区别在于：RADSL的速率可以

根据传输距离动态自适应，当距离增大时，速率降低，这样就可以提供用户传输

服务的灵活选择。

2.7 消费者数字用户线（CDSL）

消费者数字用户线路（Consumer Digital Subscriber Line，CDSL）是数字用户

线路（Digital Subscriber Line，DSL）服务的一个版本，Rockwell公司持有此商标，

它的速度比非对称数字用户线路（Asymmetric DSL，ADSL）慢，最高有1Mbps的

下载速度和更小的上传速率，它的优势是在用户端不需要安装分离器。

3光纤接入技术

光纤接入网泛指以光纤作为主要传输媒介的接入网。

根据光机入网中ODN是由无源器件还是有源器件组成，光接入网可分为有

缘光接入网和无源光接入网。

3.1无源光网络接入技术--PON

无源光网络（Passive Optical Network, PON）是一种纯介质网络，避免了外部

设备的电磁干扰和雷电影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠

性，同时节省了维护成本，是电信维护部门长期期待的技术。

PON中最主要的三部分包括位于局端的OLT（Optical Line Terminal，光线路

终端）、终端ONU（Optical Network Unit，光网络单元）、以及ODN（Optical

Distribution Network，光配线网）。PON“无源”是指ODN全部由光分路器（Splitter）

等无源器件组成，不含有任何电子器件及电源。

无源光网络（PON）是一种纯介质网络，避免了外部设备的电磁干扰和雷电

影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统可靠性，同时节省了维护成

本，是电信维护部门长期期待的技术。

无源光接入网的优势具体体现在以下几方面：

 无源光网体积小，设备简单，安装维护费用低，投资相对也较小。

 无源光设备组网灵活，拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合

型、冗余型等网络拓扑结构。

 安装方便，它有室内型和室外型。

 无源光网络适用于点对多点通信

 无源光网络是纯介质网络，极适合在自然条件恶劣的地区使用。

 从技术发展角度看，无源光网络扩容比较简单，不涉及设备改造，

只需设备软件升级，硬件设备一次购买，长期使用，为光纤入户奠

定了基础，使用户投资得到保证。

3.2基于ATM无源光网络接入技术--APON

APON是ATM-PON的简称。ATM是一种基于信元的传输协议，近年来，被

越来越广泛地应用于接入网上以提供视频广播、远程教学、以及数据通信等多种

业务。ATM技术能为接入网提供动态的带宽分配，从而更适合宽带数据业务的需

要。可以运行在多种物理层技术上，ｘDSL技术和PON技术均可为ATM的运行

提供物理平台。

3.2.1APON的应用

 APONet与ATM/SDH环构建宽带城域接入网

 2.局域网互联

3.2.2 APON的延续--GPON

GPON技术起源于1995年开始逐渐形成的ATMPON技术标准，PON是英文

“无源光网络”的缩写。而GPON(Gigabit-Capable PON) 最早由FSAN组织于2002

年9月提出，ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的

制定，2004年2月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标

准族。 基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似，也是由局端的 OLT(光

线路终端)，用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元 )，连接前两种设

备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的ODN(光分配网络)以及网管

系统组成。

3.3以太网无源光网络接入技术--EPON

EPON(Ethernet Passive Optical Network 以太网无源光网络)IEEE802.3定义了

以太网的两种基本操作模式。第一种模式采用载波侦听多址接入/冲突检测

（CSMA/CD）协议而应用在共享媒质上；第二种模式为各个站点采用全双工的点

到点的链路通过交换机连接到一起。相应的，以太网MAC可以工作于这两种模

式之一：CSMA/CD模式或全双工模式。

3.3.1技术特点

EPON技术由IEEE 802.3 EFM工作组进行标准化。2004年6月，IEEE 802.3EFM

工作组发布了EPON标 准——IEEE 802.3ah(2005年并入IEEE 802.3-2005标准)。

在该标准中将以太网和PON技术相结合，在无源光网络体系架构的基础上，定

义了一种新的、应用于EPON系统的物理层(主要是光接口)规范和扩展的以太网

数据链路层协议，以实现在点到多点的PON中以太网帧的TDM接入。此外，EPON

还定义了一种运行、维护和管理(OAM)机制，以实现必要的运行管理和维护功能。

在物理层，IEEE 802.3-2005规定采用单纤波分复用技术(下行1490 nm，上行1310

nm)实现单纤双向传输，同时定义了1000 BASE-PX-10 U/D和1000 BASE-PX-20 U/D

两种PON光接口，分别支持10 km和20 km的最大距离传输。在物理编码子层，

EPON系统继承了吉比特以太网的原有标准，采用8B/10B线路编码和标准的上下

行对称1 Gbit/s数据速率(线路速率为1.25 Gbit/s)。

在数据链路层，多点MAC控制协议(MPCP)的功能是在一个点到多点的EPON

系统中实现点到点的仿真，支持点到多点网络中多个MAC客户层实体，并支持

对额外MAC的控制功能。图1示意了EPON协议参考模型及多点MAC控制协议

的位置。MPCP主要处理ONU的发现和注册，多个ONU之间上行传输资源的分

配、动态带宽分配，统计复用的ONU本地拥塞状态的汇报等。

利用其下行广播的传输方式，EPON定义了广播LLID(LLID=0xFF)作为单拷贝

广播(SCB)信道，用于高效传输下行视频广播/组播业务。EPON还提供了一种可选

的OAM功能，提供一种诸如远端故障指示和远端环回控制等管理链路的运行机

制，用于管理、测试和诊断已激活OAM功能的链路。此外，IEEE 802.3-2005还

定义了特定的机构扩展机制，以实现对OAM功能的扩展，并用于其他链路层或

高层应用的远程管理和控制。

相对于BPON和GPON，EPON协议简单，对光收发模块技术指标要求低，

因此系统成本较低。另外，它继承了以太网的可扩展性强、对IP数据业务适配

效率高等优点，同时支持高速Internet接入、语音、IPTV、TDM专线甚至CATV

等多种业务综合接入，并具有很好的QoS保证和组播业务支持能力，是目前建

设高质量接入网的重要备选技术之一。

3.4有缘无源光网络接入技术（AON

）

有源光网络（Active Optical Network,AON）是由OLT,ONU,ODT和光纤传输线

路构成。ODT可以是一个有源复用设备，远端集中器（HUB），也可以使一个环

网。一般有源光网络属于一点到多点光通信系统，按其传输体制可分为准同步数

字系列（Plesiochronous Digital Hiresrchy,PDH）和同步数字序列（Synchronous Digital

Hiresrchy,SDH）两大类。

4 混合光纤同轴电缆接入技术（HFC）

混合光纤同轴电缆接入网（HFC，Hybrid Fiber Coaxial）的概念最初有贝尔实

验室提出，其思想是光纤至馈线（FTTF）采用振幅调制（AM）的光纤链路，用

以代替CATV中得电缆干线及放大器。因而光纤网成星形光纤网通向每一个光节

点（Node）。在节点处，将光信号转变为CATV中得射频(RF)信号，通过总线型将

同轴电缆网送给用户，网络结构如图所示。HDT（主机数字终端）在PSTN与用

户接入网之间提供接口，通常每一个光节点为500个用户。

由于HFC是建立在有线电视网（CATV，Cable TV Net work）的基础上，因

此，它以模拟传输方式为主，综合接入多种业务信息。HFC的主干系统使用光纤，

采取频分复用方式传输多种信息，配线使用部分树状拖布结构的同轴电缆系统传

输和分配用户信息。在HFC上传输数字语音和数字图像信息时，必须经过宽带调

制器，将数字信号调制到模拟信道中传输。由于CATV网络覆盖范围已经很广泛，

而且同轴的带宽比铜线的带宽要宽得多，因此HFC是一种相对比较经济、高性能

的宽带接入方案，是光纤逐步推向用户的一种经济的演变策略，尤其是在有线电

视网络比较发达的地区，HFC是一种很好的宽带接入方案。HFC网是目前世界上

公认较好的接入方式，是解决信息高速公路最后1公里宽带 接入网的最佳方案。

HFC综合网可以提供电视广播（模拟及数字电视）、影视点播、数据通信、电信

服务（电话、传真等）、电子商贸、远程教学与医疗、以及 增值服务（电子邮件、

电子图书馆）等极为丰富的服务内容。

由于HFC网络大部分采用传统的高速局域网技术，但是最重要的组成部分也

就是同轴电缆到用户电脑这一段使用了另外的一种独立技术，这就是 Cable

Modem，即电缆调制解调器又名线缆调制解调器，是一种将数据终端设备（计

算机）连接到有线电视网（Cable TV），以使用户能进行数据通信，访问Internet

等信息资源的设备。它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的，主要用于有

线电视网进行数据传输。cable Modem其主要功能是将数字信号调制到射频（FR）

以及将射频信号中的数字信息解调出来。除此之外，Cable Modem还提供标准的

以太网接口，部分地完成网桥、路由器、网卡和集线器的功能，因此，要比传统

的Modem复杂得多。

HFC网的优点就是可以充分利用现有的有线电视网络，不需要再单独架设网

络，并且速度比较快，但是它的缺点就是HFC网络结构是树型的，Cable Modem

上行10M下行38M的信道带宽是整个社区用户共享的，一旦用户数增多，每个

用户所分配的带宽就会急剧下降，而且共享型网络拓扑致命的缺陷就是它的安全

性（整个社区属于一个网段），数据传送基于广播机制，同一个社区的所有用户

都可以接收到他人的数据包。

5 以太网接入技术

以太网是目前使用最广泛的局域网技术。由于以太网技术简单、成本低、可

扩展性强、与IP能够很好的结合等特点，它的应用正从企业内部网络向公用电

信网领域迈进。自从1982年以太网协议被IEEE采纳成为标准以后，以太网技术

作为局域网链路层标准战胜了令牌总线、令牌环、25M ATM等技术，成为局域

网事实标准。以太网接入技术是指将以太网技术与综合布线相结合，作为公用电

信网的接入网，直接向用户提供基于IP的多种业务传送通道。在以太网技术中，

100Ba-T是一个里程碑，确立了以太网技术在桌面的统治地位。千兆以太网以

及随后出现的万兆以太网是两个比较重要的标准，以太网技术通过这两个标准从

桌面的局域网技术延伸到校园网以及局域网的汇聚和骨干。

5.1标准以太网

开始以太网只有10Mbps的吞吐量，使用的是带有冲突检测的载波侦听多路

访问（CSMA/CD，Carrier Sen Multiple Access/Collision Detection）的访问控制方

法，这种早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网可以使用粗同轴电缆、

细同轴电缆、非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤等多种传输介质进行连接，并且

在IEEE 802.3标准中，为不同的传输介质制定了不同的物理层标准，在这些标准

中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”。

5.2快速以太网

随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据

流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应

用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、

基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第

一台快速以太网集线器Fastch10/100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术

正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出

自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种

标准，如100BASE－TX、100BASE－T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。

1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE－T快速以太网标准（Fast Ethernet），

就这样开始了快速以太网的时代。

快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，

最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它

支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。 快速以太

网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于CSMA/CD技

术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。

100Mbps快速以太网标准又分为：100BASE－TX 、100BASE－FX、100BASE－T4

三个子类。

5.3

千兆以太网

千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的

有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优

点。 千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、

网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传

统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合

工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能

够最大程度地保护投资。此外，IEEE标准将支持最大距离为550米的多模光纤、

最大距离为70千米的单模光纤和最大距离为100米的铜轴电缆。千兆以太网填

补了802.3以太网/快速以太网标准的不足。

千兆以太网技术有两个标准：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制

定了光纤和短程铜线连接方案的标准。IEEE802.3ab制定了五类双绞线上较

长距离连接方案的标准。

5.4 万兆以太网

万兆以太网规范包含在 IEEE 802.3 标准的补充标准 IEEE 802.3ae 中，它扩

展了 IEEE 802.3 协议和 MAC 规范，使其支持 10Gb/s 的传输速率。除此之外，

通过 WAN 界面子层（WIS：WAN interface sublayer），10千兆位以太网也能被调

整为较低的传输速率，如 9.584640 Gb/s （OC-192），这就允许10千兆位以太网

设备与同步光纤网络（SONET） STS -192c 传输格式相兼容。

6宽带无线接入技术

6.1无线数据网络的概述

宽带无线接入(BroadbandWirelessAccess， BWA)技术目前还没有通用的定

义，一般是指把高效率的无线技术应用于宽带接入网络中，以无线方式向用户提

供宽带接入的技术。

IEEE802标准组负责制定无限宽带接入BWA各种技术规范，根据覆盖范围将

宽带无线接入划分为WPAN、WLAN、WMAN和WWAN。从技术特征上划分为固

定无线接入(FBWA)技术（MMDS，LMDS，802．16d ）和移动无线接入(MBWA)

技术（802．16e，明线）等。

6.2WLAN接入技术

WLAN 是英文 WirelessLAN 的缩写，就是无线局域网的意思。无线以太网

技术是一种基于无线传输的局域网技术，与有线网络技术相比，具有灵活、建网

迅 速、个人化等特点。将这一技术应用于电信网的接入网领域，能够方便、灵

活地 为用户提供网络接入，适合于用户流动性较大、有数据业务需求的公共场

所、高 端的企业及家庭用户、需要临时建网的场合以及难以采用有线接入方式

的环境 等。 目前无线以太网的主要产品有 802.11b、802.11b+和 802.11a。

802.11b 工作 在 2.4G 频段上，提供 1M、2M、5.5M 和 11M 的自适应速率，

用户的实际最高速率 可达 5M。其无线传输距离可达 50 至 100 米。一般一个

AP 可同时为 25 个用户提 供服务。不同厂家的网卡和 AP 之间具有较好的互

通性，产品较普及。802.11b+ 也工作在 2.4G 上，速率比 802.11b 高一倍，覆

盖距离与 802.11b 接近，产品与 802.11b 完全兼容，支持的厂家不少，价格与

802.11b 几乎相同。802.11a 工作 在 5GHz 频段上，速率可达 54Mb/s，覆盖距

离最大在 20 米以内。

6.3WMAN接入技术

无线城域网(WMAN)是一种城域网网络，覆盖范围为几千米到几十千米，除

提供固定的无线接入外，还提供具有移动性的接入能力。WMAN是有一个基站

BS将若干个用户站SS无线接入到运营商的核心网络，其数据传输速率可以高达

70Mb/s。

6.4WWAN接入技术

WWAN是基于移动通信这一强大的挂钩与通信设施实现广域的无线接入。

WWAN具有网络覆盖广、用户接入十分方便的优点。如果端到端有效传输率能

进一步提高，用户使用费能进一步下降，WWAN将会得到很大的发展。

6.5卫星接入技术

卫星接入技术以其广阔的覆盖范围为显著的优点。通信卫星很容易实现实现

像阳光普照一样的广阔覆盖，这对于边远边区、崇山峻岭、浩瀚海域，对于野外

活动的接入，对于应急抢险的接入具有特别重要的意义。

通信卫星按结构划分为：

 无源卫星只反射信号，已淘汰

 有源卫星是指卫星上装有电子设备，可将接收到的地球站信号进行

放大、频率变换等项处理，再将其发送回地面。即是有增益的 、可

部分补偿传播损耗的中继站

6.6WPAN接入技术

无线个人局域网（WPAN）是一种采用无线连接的个人局域网。它被用在诸

如电话、计算机、附属设备以及小范围（个人局域网的工作范围一般是在10米

以内）内的数字助理设备之间的通讯。支持无线个人局域网的技术包括：蓝牙、

ZigBee、超频波段（UWB）、IrDA、HomeRF等，其中蓝牙技术在无线个人局域网

中使用的最广泛。每一项技术只有被用于特定的用途、应用程序或领域才能发挥

最佳的作用。此外，虽然在某些方面，有些技术被认为是在无线个人局域网空间

中相互竞争的，但是他们常常相互之间又是互补的。

7无线接入技术新技术

7.1本地多点分布业务技术

本地多点分配接入业务（Local Multipoint Distribute Service，LMDS）系统是一

种宽带固定无线接入系统。

LMDS工作在24-38GHz频段，一般在毫米波的波段附近，可用频谱往往达到

1GHz以上。由于该技术利用高容量点对多点微波传输，通过毫米波进行传输，

它几乎可以提供任何种类的业务，支持双向话音、数据及视频图像业务，能够实

现从64kb/s到2mb/s，甚至高达155Mb/s的用户接入速率，具有很高的可靠性。

7.2 蓝牙技术

“蓝牙”取自10世纪丹麦国王哈拉尔德的别名。蓝牙技术是一种用于替代

便携或固定电子设备上使用的电缆或连线的短距离无线连接技术。也就是说，在

办公室、家庭和旅途中，无需在任何电子设备间布设专用线缆和连接器。通过蓝

牙遥控装置可以形成一点到多点的连接，即在该装置周围组成一个“微网”，网

内任何蓝牙收发器都可与该装置互通信号。而且，这种连接无需复杂的软件支持。

蓝牙收发器的一般有效通信范围为10米，强的可以达到100米左右。正如爱立

信蓝牙组负责人所说，设计蓝牙的最初想法是“结束线缆噩梦”。

1998年5月，瑞典爱立信、芬兰诺基亚、日本东芝、美国IBM和英特尔公

司五家著名厂商，在联合拓展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技

术。1999年下半年，著名的业界巨头微软、摩托罗拉、3COM、朗讯与蓝牙特别

小组5家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织，从而在全球范围内掀起了一股

蓝牙潮。

蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括

移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信

息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也

能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速

高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，

支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医

学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。

7.3红外线技术

7.3.1红外无线技术的定义

红外无线技术是设备中或者系统通过红外辐射传递数据的一种无线技术。

红外线是波长略大于那些红光的电磁能量。电磁波谱中红外线最短的波长接近于

可见红光，最长的波长与无线电波邻近。

7.3.2红外无线技术的应用

红外无线技术用于短距离或者中等距离的通信与控制。有些系统以瞄准线模

式工作，这就意味着在发射者（起点）和接收者（目的地）之间必须有一个视觉

上不被阻挡的直线通过空间。其它的系统以扩散模式工作，也称为分散模式。这

种类型的系统当发射者和接收者之间不能直接看见彼此时仍然能够运行。比如电

视机的遥控器，尽管遥控器和设备必须在同一个房间或者在开着门的房间外面，

但是遥控器并不需要直接地指向设备。

红外无线技术还用于侵入监测、家庭娱乐控制单元、机器人控制系统、中程

瞄准线激光通信、无线麦克风和耳机、无线调制解调器以及打印机等其它外围设

备。

7.4其他新技术

7.4.1 GPRS接入技术

GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务）是在现有的GSM移

动通信系统基础上发展起来的一种移动分组数据业务。GPRS通过在GSM数字移

动通信网络中引入分组交换的功能实体，以完成用分组方式进行的数据传输。

GPRS系统可以看作是对原有的GSM电路交换系统进行的业务补充，以支持移动

用户利用分组数据移动终端接入INTERNET或其他分组数据网络的需求。

对运营商而言，GPRS系统的引进为运营商提供了一种在数据传输方面比原

有GSM电路交换网络效率更高的分组交换网络。由于GPRS可以共享GSM的基

站系统，使得移动运营商在网络运营的初期只需用较小的投入就可以快速介入

INTERNET业务市场，为用户提供丰富的分组数据业务。从而避免了初期巨大的

投资风险。

对移动用户而言，以GPRS为主的GSM移动数据业务使得用户可以不受空间、

地域的限制，随时随地获取所需的信息，例如在移动中收发E-MAIL，访问

INTERNET、进行电子金融和电子商务等活动，为用户提供“永远在线”的服务。

另外，GPRS系统可以为用户提供更高的传输速率。GPRS中用户可以同时使用8

个信道进行数据传送，当前采用CS－2编码方式最高速度可达115Kbit／S，将来

对基站硬件进行升级，支持CS－3、CS－4编码方式后理论速率可达171Kbit／S

左右，使移动用户可以使用手机进行高速网上作业。 对系统本身而言，GPRS

系统中采用的是分组通信方式传送数据业务，多个用户可以共享同一无线信道资

源；而不是像电路交换方式那样同一无线信道只能为一个用户服务，因而GPRS

系统比传统的电路方式更能合理地利用无线信道。

因而可以说，在GSM移动通信的发展路标中，GPRS是移动业务和分组业务

相结合的第一步，也是采用GSM技术体制的第二代移动通信技术向第三代移动

通信技术发展的重要里程碑。 GPRS网络可以看作是在现有的GSM网络上叠加

的一个分组子网，需要增加的新设备包括PCU（PacketControl Unit，分组控制单

元）、SGSN（Serving GPRS Support Node服务GPRS支持节点）、GGSN（Gateway

GPRSSupport Node，网关GPRS支持节点）、CG（Charging Gateway，计费网关）

等书点，同时还需要对原有的GSM设备如BTS、BSC、MSC/VLR、HLR、SMC等

进行软件升级以支持MAP PhaⅡ 接口协议。

7.4.2 DBS卫星接入技术

DBS技术也叫数字直播卫星接入技术，该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，所以它一般也称为高轨卫星通信。

其特点是通信距离远，费用与距离无关，覆盖面积大且不受地理条件限制，

频带宽，容量大，适用于多业务传输，可为全球用户提供大跨度。大范围、远距

离的漫游和机动灵活的移动通信服务等。

在DBS系统中，大量的数据通过频分或时分等调制后利用卫星主站的高速

上行通道和卫星转发器进行广播，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主要是广播系统，用户的回传数

据则要通过电话Modem送到主站的服务器。由于数字卫星系统具有高可靠性，

不像PSTN网络中采用双绞线的模拟电话需要较多的信号纠错，因此可使下载速

率达到400kbit/s，而实际DBS广播速率最高为12Mbit/s。

目前，在美国已经可以提供DBS服务，主要用于因特网接入，其中最大的

DBS网络就是休斯网络系统公司的DirectPC。该产品实际就是小口径卫星终端

（VSAT）产品，其用户通过一个碟形无线、一块卫星接入卡及相应的软件接收从

通信卫星传来的信号。DirectPC的数据传输也是不对称的，在接入因特网时，下

载速率为400kbit/s，上行速率为33.6kbit/s，这一速率虽然比普通拨号Modem提

高不少，但与DSL及Cable Modem技术仍无法相比。

7.4.3 HomeRF技术

HomeRF是由HomeRF工作组开发的，适合家庭区域范围内，在PC和用户

电子设备之间实现无线数字通信的开放性工业标准。作为无线技术方案，它代替

了需要铺设昂贵传输线的有线家庭网络，为网络中的设备，如笔记本电脑和

Internet应用提供了漫游功能。

HomeRF的特点是安全可靠；成本低廉；简单易行；不受墙壁和楼层的影响；

传输交互式语音数据采用TDMA技术，传输高速数据分组则采用CSMA/CA技术；

无线电干扰影响小；支持流媒体。

7.4.5 EDGE技术

EDGE是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写，即增强型数据速

率GSM演进技术。EDGE是一种从GSM到3G的过渡技术，它主要是在GSM系

统中采用了一种新的调制方法，即最先进的多时隙操作和8PSK调制技术。由于

8PSK可将现有GSM网络采用的GMSK调制技术的信号空间从2扩展到8，从而

使每个符号所包含的信息是原来的4倍。

之所以称EDGE为GPRS到第三代移动通信的过渡性技术方案，主要原因是

这种技术能够充分利用现有的GSM资源。因为它除了采用现有的GSM频率外，

同时还利用了大部分现有的GSM设备，而只需对网络软件及硬件做一些较小的

改动，就能够使运营商向移动用户提供诸如互联网浏览、视频电话会议和高速电

子邮件传输等无线多媒体服务，即在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供

个人多媒体通信业务。由于EDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移

动网络之间的过渡技术，因此也有人称它为"二代半"技术。EDGE还能够与以后

的WCDMA制式共存，这也正是其所具有的弹性优势。

7.4.6 WCDMA接入技术

WCDMA是3G三种主流标准的一种。WCDMA系统可以分为无线接入和网络

结构两部分。WCDMA无线接入技术完全体现在其无线接口的设计上。

WCDMA的无线接入技术主要体现在无线接口的设计上。WCDMA无线接口

是指用户设备（UE）和UMTS地面无线接入网（UTRAN）之间的接口，通常也被

称为空中接口，简称Uu（UE-UTRAN）接口。用户设备就是通过无线接口接入到

系统固定网络部分的。WCDMA的无线接口是UMTS最重要的开放接口，也是

WCDMA技术的关键所在，其中涉及很多关键技术。所谓接口是开放的，意思是

接口的定义允许接口的终端设备可以是不同的厂家生产的。也就是说，只要遵从

接口的规范不同制造商生产的终端设备能够相互通信。一般来说，用户终端设备

制造商要比网络制造商多得多。因此制定一个开放的无线接口有利于不同制造商

产品之间的兼容。当然，对使用不同无线传输技术的产品而言，是无法作到相互

兼容的。