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8.8 网络接入技术
ITU-T根据近年来电信网的发展演变趋势，提出了接入网的概念。
从整个电信网的角度讲，可以将全网划分为公用网和用户驻地网（CPN）两大块，其中CPN属用户所有，因而，通常意义的电信网指的是公用电信网部分。公用电信网又可以划分为长途网、中继网和接入网（AN）三部分。长途网和中继网合并称为核心网。相对于核心网，接入网介于本地交换机和用户之间，主要完成使用户接入到核心网的任务。
具体地说，接入网是由业务结点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）及为传送电信业务所需承载能力的系统组成的，经Q3接口进行配置和管理。接入网可由三个接口界定，即网络侧经由SNI与业务结点相连，用户则由UNI与用户相连，管理方面则经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。接入网的引入给通信网带来新的变革，使整个通信网络结构发生了根本的变化。
接入网的重要特征可以归纳为如下几点。
（1）接入网对于所接入的业务提供承载能力，实现业务的透明传送。
（2）接入网对用户信令是透明的，除了一些用户信令格式转换外，信令和业务处理的功能依然在业务结点中。
（3）接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务，接入网应通过有限的标准化的接口与业务结点相连。
（4）接入网有独立于业务结点的网络管理系统，该系统通过标准化的接口连接TMN，TMN实施对接入网的操作、维护和管理。
接入技术可以分为有线接入技术和无线接入技术两大类。有线接入技术包括：基于双绞线的ADSL技术、基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）的Cable MODEM技术、基于五类线的以太网接入技术，以及光纤接入技术。
目前流行的铜线接入技术主要是xDSL技术。DSL（Digital Subscriber Line，数字用户线）技术是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一铜线上分别传送数据和语音信号。数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载，并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式，这意味着使用xDSL上网并不需要缴付另外的电话费。xDSL中的“x”代表各种数字用户环路技术，包括HDSL、SDSL、ADSL、RADSL、VDSL等。但考试中，一般只涉及到其中的ADSL，下面将详细介绍ADSL的相关信息。
ADSL（非对称数字用户线）是一种非对称的宽带接入方式，即用户线的上行速率和下行速率不同。它采用FDM（频分复用）技术和DMT调制技术，在保证不影响正常电话使用的前提下，利用原有的电话双绞线进行高速数据传输。ADSL的优点是可在现有的任意双绞线上传输，误码率低，系统投资少。缺点是有选线率问题、带宽速率低。
ADSL不仅继承了HDSL技术成果，而且在信号调制与编码、相位均衡，以及回波抵消等方面采用了更加先进的技术，性能更佳。由于ADSL的特点，ADSL主要用于Internet接入、居家购物、远程医疗等。
从实际的数据组网形式上看，ADSL所起的作用类似于窄带的拨号MODEM，担负着数据的传送功能。按照OSI七层模型的划分标准，ADSL的功能从理论上应该属于七层模型的物理层。它主要实现信号的调制及提供接口类型等一系列底层的电气特性。同样，ADSL的宽带接入仍然遵循数据通信的对等通信原则，在用户侧对上层数据进行封装后，在网络侧的同一层上进行开封。可见，要实现ADSL的各种宽带接入，在网络侧也必须有相应的网络设备相结合。
ADSL的接入模型主要由中央交换局端模块（ATU-C）和远端用户模块（ATU-R）组成。中央交换局端模块包括中心ADSL MODEM 和接入多路复用系统DSLAM，远端模块由用户ADSL MODEM和滤波器组成。
ADSL能够向终端用户提供1～8Mb/s的下行传输速率和512Kb/s～1Mb/s的上行速率，有效传输距离在3km～5km左右。
比较成熟的ADSL标准主要有两种，分别是G.DMT和G.Lite。G.DMT是全速率的ADSL标准，提供支持8Mb/s的下行速率，及1.5Mb/s的上行速率，但G.DMT要求用户端安装POTS分离器，比较复杂且价格昂贵。G.Lite是一种速度较慢的 ADSL，它不需要在用户端进行线路的分离，而是电话公司的远程用户分离线路。正式称为ITU-T标准G-992.2的G.Lite，提供了1.544Mb/s～6Mb/s的下行速率和128Kb/s～384Kb/s的上行速率。
目前，众多ADSL厂商在技术实现上，普遍将先进的ATM服务质量保证技术融入到ADSL设备中，DSLAM（ADSL的用户集中器）的ATM功能的引入，不仅提高了整个ADSL接入的总体性能，为每一用户提供了可靠的接入带宽，为ADSL星型组网方式提供了强有力的支撑，而且完成了与ATM接口的无缝互联，实现了与ATM骨干网的完美结合。
基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）的Cable MODEM技术是宽带接入技术中最先成熟和进入市场的，其巨大的带宽和相对经济性使其对有线电视网络公司和新成立的电信公司很具吸引力。
Cable MODEM的通信和普通MODEM一样，是数据信号在模拟信道上交互传输的过程。但也存在差异：普通MODEM的传输介质在用户与访问服务器之间是独立的，即用户独享传输介质，而Cable MODEM的传输介质是HFC网，将数据信号调制到某个传输带宽与有线电视信号共享介质；另外，Cable MODEM的结构较普通MODEM复杂，它由调制解调器、调谐器、加/解密模块、桥接器、网络接口卡、以太网集线器等组成，它无需拨号上网，不占用电话线，可提供随时在线连接的全天候服务。
目前Cable MODEM产品有欧、美两大标准体系，DOCSIS是北美标准，DVB/DAVIC是欧洲标准。欧、美两大标准体系的频道划分、频道带宽及信道参数等方面的规定，都存在较大差异，因而互不兼容。北美标准是基于IP的数据传输系统，侧重于对系统接口的规范，具有灵活的高速数据传输优势；欧洲标准是基于ATM的数据传输系统，侧重于DVB交互信道的规范，具有实时视频传输优势。
Cable MODEM的工作过程是：以DOCSIS标准为例，Cable MODEM的技术实现一般是从87～860MHz电视频道中分离出一条6MHz的信道用于下行传送数据。通常下行数据采用64QAM（正交调幅）调制方式或256QAM调制方式。上行数据一般通过5～65 MHz之间的一段频谱进行传送，为了有效抑制上行噪音积累，一般选用QPSK调制（QPSK比64QAM更适合噪音环境，但速率较低）。
CMTS（Cable MODEM的前端设备）与Cable MODEM的通信过程为：CMTS采用10Base-T，100Base-T等接口通过交换型HUB与外界设备相连，通过路由器与Internet连接，或者可以直接连到本地服务器，享受本地业务。CMTS从外界网络接收的数据帧封装在MPEG-TS帧中，通过下行数据调制（频带调制）后与有线电视模拟信号混合输出RF信号到HFC网络，CMTS同时接收上行接收机输出的信号，并将数据信号转换成以太网帧给数据转换模块。用户端的Cable MODEM放在用户的家中，通过10Base-T接口，与用户计算机相连。其基本功能就是将用户计算机输出的上行数字信号调制成5MHz～65MHz射频信号进入HFC网的上行通道，同时，Cable MODEM还将下行的RF信号解调为数字信号送给用户计算机。
HFC技术可使电话公司迅速提供宽带业务。HFC在一个500户左右的光结点覆盖区可以提供60路模拟广播电视、每户至少2路电话、速率至少高达10Mb/s的数据业务。将来利用其550MHz～750MHz频段还可以提供至少200路MPEG-2的点播电视业务，以及其他双向电信业务。有线接入网发展的一个重要趋势是FTTC与HFC融合，进而向FTTC发展。最近，接入网又提出了一种新的组网方案：FTTC+HFC。FTTC+HFC主干系统采用共缆光纤的方法分别传送数字（双向）与模拟信号，两种信息由设置于路边的光网络单元分别恢复成各自的基带信号之后，语音信号经双绞线送至用户，而数字和模拟视频信号经同轴电缆送至用户。
从长远看，HFC网计划提供的是所谓全业务网（FSN），即以单个网络提供各种类型的模拟和数字业务。用户数可以从500户降到25户，实现光纤到路边。最终用户数可望降到1户，实现光纤到家。光纤的应用提供了一条通向宽带通信的新途径，但其回传信道的干扰问题仍需妥善解决。
目前已有多种解决回传干扰的方案可用，其中比较彻底的方案是小型光结点方案，用独立的光纤来传双向业务。小型光结点采用低成本激光器。由于小型光结点靠近用户，因而同轴网部分为无源网，回传信道则安排在高频端，从而彻底避免了回传信道的干扰问题。第二种比较好的方案是采用同步码分多址（S-CDMA）技术，干扰大大减少，系统可以工作在负信噪比条件，可望较好地解决回传信道的噪声和干扰问题。HFC的最新发展趋势是与DWDM相结合，可以充分利用DWDM的降价趋势简化第二枢纽站，将路由器和服务器等移到前端，消除光—射频—光变换过程，从而简化系统，进一步降低成本。
传统以太网技术不属于接入网范畴，而属于用户驻地网（CPN）领域。但是，以太网的应用领域正在向包括接入网在内的其他公用网领域扩展，利用以太网作为接入手段的主要原因如下。
（1）以太网已有巨大的网络基础和长期的经验知识；
（2）目前所有流行的操作系统和应用都与以太网兼容；
（3）性能价格比好、可扩展性强、容易安装开通、可靠性高；
（4）以太网接入方式与IP网很适应，同时以太网技术已有重大突破，容量分为10/100/1000Mb/s三级，可按需升级，10Gb/s以太网系统也刚刚问世。
基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。局侧设备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民楼内；或者局侧设备位于商业大楼内，而用户侧设备位于楼层内。局侧设备提供与IP骨干网的接口，用户侧设备提供与用户终端计算机相接的10/100BASE-T接口。局侧设备具有汇聚用户侧设备网管信息的功能。
宽带以太网接入技术具有强大的网管功能。与其他接入网技术一样，能进行配置管理、性能管理、故障管理和安全管理；还可以向计费系统提供丰富的计费信息，使计费系统能够按信息量、按连接时长或包月制等计费方式进行计费。
基于5类线的高速以太网接入无疑是一种较好的选择方式。在局域网中IP协议都是运行在以太网上，即IP包直接封装在以太网帧中，以太网协议是目前与IP配合得最好的协议之一。目前大部分的商业大楼和新建住宅楼都进行了综合布线，布放了5类UTP（非屏蔽双绞线），将以太网插口布到了桌边。以太网接入能给每个用户提供10Mb/s或100Mb/s的接入速率，它拥有的带宽是其他方式的几倍或者几十倍，完全能满足用户对带宽接入的需要。ADSL虽然比56k速度快，但与以太网相比，还有很大差距，它只是人们迈向宽带过程中的一个过渡技术。由于ADSL和Cable MODEM的费用都很高，造价和成本平均每一户将超过1000元，而以太网每户费用在几百元左右。所以以太网接入方式，在性能价格比上既适合中国国情，又符合网络未来发展趋势。
数字数据网（Digital Data Network，DDN）是利用数字信道来连续传输数据信号的，它不具备数据交换的功能，不同于通常的报文交换网和分组交换网。DDN的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真、数字话音、数字图像信号或其他数字化信号。永久性连接的数字数据传输信道是指用户间建立固定连接，传输速率不变的独占带宽电路。半永久性连接的数字数据传输信道对用户来说是非交换性的，但用户可提出申请，由网络管理人员对其提出的传输速率、传输数据的目的地和传输路由进行修改。
归纳起来DDN有以下几个特点。
（1）传输速率高： 在DDN网内的数字交叉连接复用设备能提供2Mb/s或 N ×64Kb/s（≤2Mb/s）速率的数字传输信道。
（2）传输质量较高： 数字中继大量采用光纤传输系统，用户之间专有固定连接，网络时延小。
（3）协议简单： 采用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度较高的用户端设备来完成协议的转换，本身不受任何规程的约束，是全透明网，面向各类数据用户。
（4）灵活的连接方式： 可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接，为用户提供灵活的组网环境。
（5）电路可靠性高： 采用路由迂回和备用方式，使电路安全可靠。
（6）网络运行管理简便： 采用网管对网络业务进行调度监控。
DDN网是由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成的。其中，数字传输主要以光缆传输电路为主，数字交叉连接复用设备对数字电路进行半固定交叉连接和子速率的复用。
DTE和DSU的主要功能是业务的接入和接出。
按照网络的基本功能DDN网又可分为核心层、接入层、用户接口层。
（1）核心层： 以2M电路构成骨干结点核心，执行网络业务的转接功能，包括帧中继业务的转接功能。
（2）接入层： 为DDN各类业务提供子速率复用和交叉连接，帧中继业务用户接入和本地帧中继功能，以及压缩话音/G3传真用户入网。
（3）用户接口层： 为用户入网提供适配和转接功能，如小容量时分复用设备等。