接入技术

重点掌握： ADSL、HFC和PON技术 ，特别是 PON ，最近几年考查频率较高，上午选择题和下午案例分析都有涉及。

接入技术发展

DSL 接入

数字用户线路 (Digital Subscriber Line,DSL)是一种通过传统的电话线路提供高速数据传输的技术，用户计算机借助于 DSL Modem （也就是我们常说的猫）连接到电话线，通过DSL连接访问互联网。 常见DSL技术有ADSL、HDSL、SDSL、VDSL，应用最广泛的是 非对称 数字用户线路（Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL）。

• ▪常见DSL技术有ADSL、HDSL、SDSL、VDSL，应用最广泛的是 非对称 数字用户线路（Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL）。

FDM 和 EC

ADSL系统包含3个可以同时工作的信道： 普通电话业务（POST）、低速上行数据信道和高速下行数据信道 ，其中语音使用的是4kHz以下的基带频谱。产生多路信道，通常有2种方法

频分多路复用 (Frequency Division Multiplexing,FDM) 回波抵消EC(Echo Cancellation)技术。

• ▪频分多路复用 (Frequency Division Multiplexing,FDM)
• ▪回波抵消EC(Echo Cancellation)技术。

两种方式都将电话线的0～4kHz频带用作语音信号的传送。 数据通信部分有两种双工方式：频分复用（FDM）和回波抵消（EC）方式。在FDM方式中，通过不同频率严格分离数据上下行信道，不需要回波抵消技术。在采用EC方式中，数据上下行频带是重叠的，EC通过本地 回波抵消 来区分两个频带，比FDM更加 有效地利用了带宽，使下行信道可利用的频带增宽，同时也增加了系统的复杂性 。在ADSL中，FDM和回波抵消技术可以结合使用。

• ▪两种方式都将电话线的0～4kHz频带用作语音信号的传送。
• ▪数据通信部分有两种双工方式：频分复用（FDM）和回波抵消（EC）方式。在FDM方式中，通过不同频率严格分离数据上下行信道，不需要回波抵消技术。在采用EC方式中，数据上下行频带是重叠的，EC通过本地 回波抵消 来区分两个频带，比FDM更加 有效地利用了带宽，使下行信道可利用的频带增宽，同时也增加了系统的复杂性 。在ADSL中，FDM和回波抵消技术可以结合使用。

离散多音频调制技术 DMT

离散多音频(Discrete Multitone,DMT)调制技术可以进行子信道划分，将电话线分成256个子信道，每个信道带宽为4.0kHz。在DMT调制技术中， 每个子信道上的比特数取决于该子信道的质量（即信噪比），从而优化传输性能 。

Cable Modem和以太网接入

Cable Modem接入：HFC（Hybrid Fiber Coax，混合光纤同轴电缆）是一种结合光纤与同轴电缆的宽带接入技术， 以频分复用技术为基础 ，将 光缆敷设到小区 ，然后通过光电转换节点，利用有线电视 同轴电缆和Cable Modem 实现用户接入。 以太网接入：以太网速率高、组网设备成本低，被广泛应用于局域网。长城宽带、艾普宽带等二级运营商直接为用户提供以太网接入服务，实现 光网到小区，双绞线入户 ，可为用户提供10M、50M、100M等多种带宽。 HFC干线是光纤，分配网采用同轴电缆（传统闭路电视线路）。 HFC整体是频分复用技术，但Internet接入采用STDM统计时分复用技术 ，依据用户需求提出时隙申请，调度器给出时隙授权，拿到授权的用户占有时隙发送数据。 上行信道包括：时隙请求、用户上传数据。 下行信道包括：电视数据、时隙授权、用户下载数据 。

• ▪以太网接入：以太网速率高、组网设备成本低，被广泛应用于局域网。长城宽带、艾普宽带等二级运营商直接为用户提供以太网接入服务，实现 光网到小区，双绞线入户 ，可为用户提供10M、50M、100M等多种带宽。
• ▪HFC干线是光纤，分配网采用同轴电缆（传统闭路电视线路）。 HFC整体是频分复用技术，但Internet接入采用STDM统计时分复用技术 ，依据用户需求提出时隙申请，调度器给出时隙授权，拿到授权的用户占有时隙发送数据。
• ▪上行信道包括：时隙请求、用户上传数据。
• ▪下行信道包括：电视数据、时隙授权、用户下载数据 。

无线接入

无线接入可以解决布线不方便等问题，无线接入方案： 低功耗无线接入、宽带无线接入和卫星接入 。 （1）低功耗无线接入：比如 Lora、NB-IOT、Zigbee 等技术可以为物联网终端提供几kbps的接入速率，由于功耗低，没有数据传输时，可以进入休眠状态，所以终端内置电池使用时间可长达几年。如图所示，NB-IOT技术用于煤气电表、智能水表等数据回传，替代传统的“人工抄表”，可以提升工作效率，降低成本。

• ▪（1）低功耗无线接入：比如 Lora、NB-IOT、Zigbee 等技术可以为物联网终端提供几kbps的接入速率，由于功耗低，没有数据传输时，可以进入休眠状态，所以终端内置电池使用时间可长达几年。如图所示，NB-IOT技术用于煤气电表、智能水表等数据回传，替代传统的“人工抄表”，可以提升工作效率，降低成本。

（2）宽带无线：包括3G/4G/5G、802.11（Wi-Fi）、蓝牙和微波等技术，能为用户 提供较高带宽 。 （3）卫星接入：在不能部署有线网络，同时没法进行常规无线覆盖的区域，可以采用卫星接入，比如： 航海、偏远山区 等。现在也有类似“星链”的技术，通过卫星为城市用户提供网络服务。

• ▪（2）宽带无线：包括3G/4G/5G、802.11（Wi-Fi）、蓝牙和微波等技术，能为用户 提供较高带宽 。
• ▪（3）卫星接入：在不能部署有线网络，同时没法进行常规无线覆盖的区域，可以采用卫星接入，比如： 航海、偏远山区 等。现在也有类似“星链”的技术，通过卫星为城市用户提供网络服务。

PON 接入

PON（Passive Optical Network,无源光纤网络）是一种 点到多点 的光纤接入技术，它由局侧的 OLT、用户侧的ONU（光猫）和ODN光分配网络 组成。 “无源”是指在ODN全部由分光器等无源器件组成，不需要供电。 PON具有组网方便、建网速度快、节省光缆资源、抗电磁干扰、防雷和综合建网成本低等优点 。 传统PON技术 下行数据流采用广播技术、上行数据流采用TDMA技术 ，以解决多用户每个方向信号的复用问题。 PON上行波长为 1310nm，下行波长为1490nm 。

• ▪“无源”是指在ODN全部由分光器等无源器件组成，不需要供电。
• ▪PON具有组网方便、建网速度快、节省光缆资源、抗电磁干扰、防雷和综合建网成本低等优点 。
• ▪传统PON技术 下行数据流采用广播技术、上行数据流采用TDMA技术 ，以解决多用户每个方向信号的复用问题。
• ▪PON上行波长为 1310nm，下行波长为1490nm 。

EPON 和 GPON

主流的PON技术有EPON、GPON、10G EPON和XGPON。 10G EPON和XGPON可实现1:128的分光比， 分光能力更强且可以承载更多的用户 。 当前主流应用于FTTH(光纤入户)的PON技术为 EPON技术和GPON ，10G PON技术主要应用于FTTB(光纤入楼道)场景，因为10G PON的ONU价格是EPON的近5倍，在FTTH场景，价格上就没有优势。

• ▪主流的PON技术有EPON、GPON、10G EPON和XGPON。
• ▪10G EPON和XGPON可实现1:128的分光比， 分光能力更强且可以承载更多的用户 。
• ▪当前主流应用于FTTH(光纤入户)的PON技术为 EPON技术和GPON ，10G PON技术主要应用于FTTB(光纤入楼道)场景，因为10G PON的ONU价格是EPON的近5倍，在FTTH场景，价格上就没有优势。

认证与业务控制

无论采用哪种接入方式，运营商网络城域网中都会部署宽带接入服务器（Broadband Remote Access Server,BRAS），BRAS不仅能提供 用户接入终结、PPPoE拨号认证、计费等功能 ，还可以提供 防火墙、NAT转换、流量控制等业务管理功能 ，典型设备是华为ME60和Juniper MX960。

练习题