通信網(wǎng)的傳輸與接入技術(shù)研究

白俊東

（山西通信通達(dá)微波技術(shù)有限公司，山西 太原 030006）

1 通信網(wǎng)的傳輸技術(shù)

1.1 IP OVER ATM技術(shù)

在目前的通信網(wǎng)傳輸技術(shù)應(yīng)用中，大多數(shù)通信網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域都強(qiáng)調(diào)公眾電話網(wǎng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)的三網(wǎng)合一，由此來保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能的多樣性和質(zhì)量。而在此背景下，通信網(wǎng)體系內(nèi)必須存在一個(gè)主干網(wǎng)絡(luò)，且配套傳輸技術(shù)一定要能夠較好地支持信息在主干網(wǎng)絡(luò)上的傳輸。基于此，人們研發(fā)了IP OVER X技術(shù)作為通信網(wǎng)傳輸技術(shù)。現(xiàn)階段，該技術(shù)主要有三種，即IP OVER ATM、IP OVER SDH以及IP OVER DWAN。其中，在IP OVER ATM傳輸技術(shù)中，人們以第三層交換、第二層轉(zhuǎn)發(fā)相互獨(dú)立的理念，構(gòu)建了此技術(shù)。在該技術(shù)的應(yīng)用中，人們將第三層路由功能的運(yùn)行位置，設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)邊緣，同時(shí)，以ATM作為核心，實(shí)現(xiàn)高效、簡(jiǎn)潔的交換，由此提升通信網(wǎng)絡(luò)的吞吐量水平，并塑造通信網(wǎng)的大容量、靈活伸縮、高速、大帶寬優(yōu)勢(shì)，使IP得以借此條件，讓自身所供應(yīng)出的QQS可以滿足不同等級(jí)業(yè)務(wù)的服務(wù)需求。

1.2 IP OVER SDH技術(shù)

由于ATM技術(shù)的結(jié)構(gòu)重復(fù)性強(qiáng)，在信息傳輸中，往往需要耗費(fèi)20%以上的帶寬開銷損失，而SDH技術(shù)所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，因此，能夠節(jié)省帶寬開銷損失，并在實(shí)際運(yùn)用中，獲得高于ATM技術(shù)25%～30%的寬帶利用率。但該技術(shù)下，IP數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)短具有一定的不確定性，這導(dǎo)致了封裝的時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，容易引發(fā)延時(shí)問題，而且也不利于網(wǎng)絡(luò)流量控制。從本質(zhì)上來看，此傳輸技術(shù)可以被看作是PDH迭代的新數(shù)字傳輸體制，其主要適用于光纖傳輸，人們通過利用該技術(shù)，可以將信號(hào)設(shè)置在幀結(jié)構(gòu)內(nèi)，然后待復(fù)用后，在光纖上傳輸。此后，在傳輸過程中，SDH會(huì)成為IP的物理傳輸網(wǎng)絡(luò)，并在傳輸中，先用協(xié)議或適配器將IP數(shù)據(jù)封裝，再將封裝后的IP數(shù)據(jù)映射到SDH幀中，使其被設(shè)置到幀結(jié)構(gòu)內(nèi)，再以相應(yīng)的速度，通過傳遞幀結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)IP數(shù)據(jù)在光纖上的傳輸，而此種傳輸方法的主要優(yōu)勢(shì)在于，其省略了ATM層，由此簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，獲取了更高的帶寬利用率。

1.3 IP OVER DWAN技術(shù)

此傳輸技術(shù)可以被簡(jiǎn)單地闡釋為，同一時(shí)間在光纖上傳輸不同光信號(hào)的傳輸技術(shù)。其相較于上述兩種傳輸技術(shù)的最大不同在于，其能夠通過波分復(fù)用手段，將原本以惟一固定波長(zhǎng)為承載的惟一信道傳輸模式，轉(zhuǎn)化為多個(gè)波長(zhǎng)不同的光信道同時(shí)進(jìn)行信息傳輸?shù)哪Ｊ?，由此讓通信容量得到成倍的增長(zhǎng)。在該技術(shù)下，IP可以直接在光纖上傳輸，無需任何載體、封裝結(jié)構(gòu)，因此，消除了信息傳輸對(duì)SDH復(fù)用設(shè)備、ATM交換機(jī)的需求，僅需要設(shè)置具備交換互聯(lián)功能的路由器，即可有效完成信息傳輸任務(wù)，這使得各級(jí)網(wǎng)絡(luò)之間的冗余更少，通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也更加簡(jiǎn)單，不僅提高了信息傳輸效率，而且還為設(shè)備運(yùn)維提供了便利。

2 通信網(wǎng)的接入技術(shù)

2.1 HFC接入技術(shù)

HFC接入技術(shù)，即混合光纖同軸技術(shù)，此技術(shù)可以被闡釋為，基于CATV網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用數(shù)字傳輸技術(shù)、模擬傳輸技術(shù)、模擬頻分復(fù)用技術(shù)等信息技術(shù)，構(gòu)建出的集成性通信網(wǎng)接入技術(shù)。其大體上與FTTC技術(shù)相似，相較于該技術(shù)，HFC接入技術(shù)采用了樹型結(jié)構(gòu)，代替了FTTC技術(shù)的星型同軸電纜結(jié)構(gòu)，然后使用分支器，進(jìn)行終端用戶連接，結(jié)構(gòu)如圖1。就目前來看，該技術(shù)可以支持語音、CATV等交互業(yè)務(wù)，同時(shí)，在5-50MHz頻段內(nèi)，可以與TDMA等技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用，向用戶提供非廣播數(shù)據(jù)通信服務(wù)，在50-550MHz頻段，則能夠與VSB技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用，構(gòu)建出普通廣播電視通信服務(wù)功能，若在550-750MHz頻段，則能夠與QAM等技術(shù)共同運(yùn)用，構(gòu)建下行數(shù)據(jù)通信功能。對(duì)于終端用戶來說，如果運(yùn)用該接入技術(shù)，就需在終端設(shè)置一個(gè)UIB，如圖2，以便于將電話、電視、計(jì)算機(jī)這三種終端接入到通信網(wǎng)中。

圖1 HFC接入技術(shù)運(yùn)行結(jié)構(gòu)圖

圖2 UIB接口圖

2.2 無線接入技術(shù)

在通信網(wǎng)的接入技術(shù)中，無線接入技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于其能夠讓接入打破線纜的約束，增強(qiáng)通信終端的可移動(dòng)性，提升通信網(wǎng)運(yùn)行水平?，F(xiàn)階段，此技術(shù)可被分為三種，即固定無線接入、大范圍高速移動(dòng)無線接入、小范圍低速無線接入。其中，固定無線接入技術(shù)基本可以支持所有的通信業(yè)務(wù)，如圖像通信、數(shù)據(jù)通信等，而小范圍低速無線接入技術(shù)，則需要依靠明確的標(biāo)準(zhǔn)來運(yùn)行，覆蓋范圍也比較有限。大范圍高速移動(dòng)無線接入技術(shù)中，最具代表性的技術(shù)類型為5G技術(shù)，此技術(shù)能夠使終端隨時(shí)隨地的接入到通信網(wǎng)中，提高了通信的便捷性，也是目前通信技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。

2.3 以太網(wǎng)接入技術(shù)

在通信網(wǎng)接入技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，以太網(wǎng)技術(shù)是早在20世紀(jì)就已經(jīng)存在的局域網(wǎng)接入技術(shù)，此技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、高速、便捷等優(yōu)勢(shì)，因此，在該技術(shù)投入使用后，迅速成為了通信局域網(wǎng)的主流接入技術(shù)。從總體上來看，此技術(shù)下的接入方式與IP網(wǎng)接入比較相似，且早在20世紀(jì)，就可以達(dá)到10/100/1000Mbps三級(jí)，如果運(yùn)用專門的光纖連接，就可以使以太網(wǎng)在接入后，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸。從具體應(yīng)用上來看，該接入技術(shù)等同于二層媒質(zhì)訪問控制技術(shù)，其支持信息在五類線上的傳輸，同時(shí)，該技術(shù)也支持與其他接入媒質(zhì)聯(lián)合運(yùn)用，構(gòu)建出多樣性的集成式接入技術(shù)，例如：將此技術(shù)與VDSL結(jié)合運(yùn)用，可構(gòu)建出EOVDSL技術(shù)，與無源頭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合運(yùn)用，能夠形成EPON技術(shù)。基于此，在該技術(shù)的運(yùn)用中，人們通常會(huì)結(jié)合實(shí)際環(huán)境以及需求，靈活地制定相應(yīng)的以太網(wǎng)接入技術(shù)方案，以增強(qiáng)通信網(wǎng)接入技術(shù)體系建設(shè)效果，為通信網(wǎng)的運(yùn)行提供有利的技術(shù)條件[1]。

2.4 光纖接入技術(shù)

目前，通信網(wǎng)光纖接入技術(shù)可以被分為兩大類，即寬帶有源光接入、寬帶無源光接入。簡(jiǎn)單來說，這兩種接入技術(shù)可以被闡釋為，運(yùn)用SDH傳輸技術(shù)的通信網(wǎng)對(duì)應(yīng)接入系統(tǒng)為有源光接入系統(tǒng)，運(yùn)用ATM傳輸技術(shù)的通信網(wǎng)對(duì)應(yīng)接入系統(tǒng)為無源光接入系統(tǒng)。其中，有源接入技術(shù)能夠有效利用SDH技術(shù)所具備的帶寬優(yōu)勢(shì)，以及光接口標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潇`活優(yōu)勢(shì)，使接入系統(tǒng)在后續(xù)的建設(shè)中長(zhǎng)期受益。而無源光接入技術(shù)的優(yōu)勢(shì)則主要在于，其可以同時(shí)支持傳統(tǒng)業(yè)務(wù)、先進(jìn)多媒體業(yè)務(wù)的供給。此外，由于該技術(shù)下的PON業(yè)務(wù)具有良好的透明性，因此，該技術(shù)在原則上，能夠支持所有制式、速率信號(hào)的傳輸。但從總體上來看，光纖接入技術(shù)的起步較晚，屬于近年來的新興技術(shù)，所以其技術(shù)體系、架構(gòu)還不夠成熟，需要不斷的運(yùn)用和完善，才能使該技術(shù)的潛力得到充分發(fā)揮[2]。

3 結(jié)束語

綜上所述，增強(qiáng)傳輸技術(shù)、接入技術(shù)的應(yīng)用效果，能夠改善通信網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。在通信網(wǎng)作業(yè)中，借助有效的傳輸技術(shù)措施，可以使信息流動(dòng)順暢，提高通信效率，同時(shí)，科學(xué)落實(shí)接入技術(shù)，能夠增強(qiáng)數(shù)據(jù)的完整性，從而深入優(yōu)化通信網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，為信息技術(shù)的應(yīng)用普及提供有利條件。