写给小白的接入网科普

鲜枣课堂 2021-06-02 20:27

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什么是接入网

接入网，简单点来说，就是从用户终端（如手机、电脑、平板、网络电视等）到运营商城域网之间的所有通信设备组成的网络。

接入网的传输距离一般为几百米到几公里，因此经常被形象地称为“最后一公里”。

我们的手机、电脑等终端，通过这“最后一公里”的服务，即可接入运营商的城域骨干网络，直到接入互联网。

接入网的分类

接入网有很多种分类方法。目前应用最广泛的，是根据接入方式划分为有线接入网和无线接入网。

有线接入网根据使用的线缆不同，主要分为3类：

铜缆接入，使用xDSL（x Digital Subscriber Line，x数字用户线）技术，过去那种使用电话线拨号上网就是这个技术。
光纤同轴混合接入，是一种灵活的混合使用光纤和同轴电缆的技术，家里的有线电视使用的就是这个技术。
光纤接入，使用全光纤接入的PON（Passive Optical Network，无源光网络）技术，是目前有线接入网的主流技术，FTTH（Fiber to the Home，光纤到户）让大家享受到了超高网速带来的便利性。

无线接入网根据接入终端的移动性，主要分为2类：

下面，就以最贴近大家生活的PON技术和5G技术为例，让我们一起来了解下有线接入网和无线接入网究竟是什么东东。

PON网络技术

自从有了互联网上网业务，人们追求网络速度的努力就没有停止过。

从早期的电话线拨号上网，到如今的FTTH光纤入户，技术在进步、网络也在不停提速。

FTTH，也就是常说的光纤到户（Fiber To The Home）。顾名思义，就是指将光纤直接安装到用户家里，为用户带来足够大的带宽，用于满足语音、高清视频、大型游戏等各种网络需求。

FTTH的便捷，得益于PON网络技术的发展。那么，PON网络具体什么样呢？

每家每户的光纤宽带背后，连接着的就是PON网络。让我们沿着光纤，追源溯流，一起来看一看PON网络由哪些设备组成的吧。

PON网络，向上通过城域网，连接到各种服务提供商的网络（如互联网、IPTV、电话/视频服务等），向下将用户家里的电话、IPTV电视机、电脑等终端连接起来，并提供网络服务。

从离用户的远近来划分，PON网络主要由三部分组成。

ONU（Optical Network Unit，光网络单元）：离用户最近，ONU设备一般直接安装部署到用户家里，常见的有SFU（Single family Unit，单家庭用户单元）和HGU（Home Gateway Unit，家庭网关单元）两种类型。ONU的一端通过光纤连接到分光器，另一端通过有线或无线方式连接家里的终端设备。

小知识

SFU（可理解为光猫）一般需配合HGW（Home Gateway，家庭网关，可理解为家用路由器）使用。HGU功能更为强大，集成了光猫和路由器的功能。

ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）：通过光纤和分光器为ONU和OLT提供“传输通道”，分光器可以将一路光信号以一定的比例分成多路。
OLT（Optical Line Terminal，光线路终端）：离用户最远，OLT设备是PON的核心设备，一般安装部署在运营商的机房中，用于将用户数据进行汇总并上送到城域网传输。

上面说的都是PON网络的组成，实际应用中对网速起决定作用的其实是PON网络技术。在多年不断演进的发展过程中，产生了EPON、GPON、10G-EPON和XG(S)-PON等技术。

5G移动接入技术

在移动通信网络中，无线接入网是离我们最近的一环，连接着用户和业务核心网。随处可见的基站（铁塔），就是无线接入网的标志。

我们通过手机拨打电话或上网时，基站会接入手机的信号，信号通过承载网传送到核心网，再由核心网对信号进行处理，并传递到通话目的地城市或互联网上的网络应用。

无线接入网的核心就是基站。

传统的基站是由BBU（Base Band Unit，基带单元，主要负责基带信号调制）、RRU（Remote Radio Unit，远端射频模块，主要负责射频处理）和天线（负责发射或者接收电磁波）共同组成的。

虽然2G~4G 时代，无线接入网的结构不断在升级，但这三个模块的功能分配基本没有什么变化。

4G时代，无线接入网为用户提供了前所未有的使用体验（如短视频、远程教育等）。但随着无人驾驶、物联网、超高清视频等5G业务需求的出现，对无线接入网提出了更高频谱、更大带宽、更低时延的要求。

5G时代，无线接入网需要一场从架构到技术的全新变革。

相比4G时代，5G无线接入网进行了两大颠覆性的升级：

基带单元（BBU）重构为CU和DU
为应对5G网络切片下的多应用场景，BBU功能被重构为CU和DU。

CU（Centralized Unit）是中央单元，负责处理高层协议和非实时服务，在接入网内部可以控制和协调多个小区；DU（Distributed Unit）是分布式接入点，负责处理物理层协议和实时服务。
同时RRU和天线的功能合并在AAU中。
这样将功能拆分的做法一方面降低了网络传输的负担，另一方面也使得网络部署更加灵活。