概述
拼音：guāngdǎo xiānwéi
英文名：light-guide fiber
光通訊是人類最早應用的通訊方式之一。從烽火傳遞信号，到信号燈﹑旗語等通訊方式，都是光通訊的範疇。但由于受到視距﹑大氣衰減﹑地形阻擋等諸多因素的限制，光通訊的發展緩慢。1870年的一天，英國物理學家丁達爾到皇家學會的演講廳講光的全反射原理，他做了一個簡單的實驗：在裝滿水的木桶上鑽個孔，然後用燈從桶上邊把水照亮。結果使觀衆們大吃一驚。人們看到，放光的水從水桶的小孔裡流了出來，水流彎曲，光線也跟着彎曲，光居然被彎彎曲曲的水俘獲了。人們曾經發現，光能沿着從酒桶中噴出的細酒流傳輸；人們還發現，光能順着彎曲的玻璃棒前進。這是為什麼呢？難道光線不再直進了嗎？這些現象引起了丁達爾的注意，經過他的研究，發現這是全反射的作用，即光從水中射向空氣，當入射角大于某一角度時，折射光線消失，全部光線都反射回水中。表面上看，光好像在水流中彎曲前進。實際上，在彎曲的水流裡，光仍沿直線傳播，隻不過在内表面上發生了多次全反射，光線經過多次全反射向前傳播。光導纖維是一種透明的玻璃纖維絲，直徑隻有1~100μm左右。它是由内芯和外套兩層組成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由一端進入，在内芯和外套的界面上經多次全反射，從另一端射出。
光纖傳輸
通信用的激光一般在特殊的管道-------光導纖維裡傳播。目前，光導纖維的主要成分是二氧化矽。
光纖傳輸有許多突出的優點：
頻帶寬
頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信号的頻帶寬度就越大。在VHF頻段，載波頻率為48．5MHz～300Mhz。帶寬約250MHz，隻能傳輸27套電視和幾十套調頻廣播。可見光的頻率達100000GHz，比VHF頻段高出一百多萬倍。盡管由于光纖對不同頻率的光有不同的損耗，使頻帶寬度受到影響，但在最低損耗區的頻帶寬度也可達30000GHz。目前單個光源的帶寬隻占了其中很小的一部分(多模光纖的頻帶約幾百兆赫，好的單模光纖可達10GHz以上)，采用先進的相幹光通信可以在30000GHz範圍内安排2000個光載波，進行波分複用，可以容納上百萬個頻道。
損耗低
光導纖維的燒制
在同軸電纜組成的系統中，最好的電纜在傳輸800MHz信号時，每公裡的損耗都在40dB以上。相比之下，光導纖維的損耗則要小得多，傳輸1.31um的光，每公裡損耗在0．35dB以下若傳輸1．55um的光，每公裡損耗更小，可達0．2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸的距離要遠得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個特點，一是在全部有線電視頻道内具有相同的損耗，不需要像電纜幹線那樣必須引人均衡器進行均衡；二是其損耗幾乎不随溫度而變，不用擔心因環境溫度變化而造成幹線電平的波動。
重量輕
因為光纖非常細，單模光纖芯線直徑一般為4um～10um，外徑也隻有125um，加上防水層、加強筋、護套等，用4～48根光纖組成的光纜直徑還不到13mm，比标準同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。
抗幹擾能力強
因為光纖的基本成分是石英，隻傳光，不導電，不受電磁場的作用，在其中傳輸的光信号不受電磁場的影響，故光纖傳輸對電磁幹擾、工業幹擾有很強的抵禦能力。也正因為如此，在光纖中傳輸的信号不易被竊聽，因而利于保密。
保真度高
因為光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引來新的非線性失真。隻要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信号。實際測試表明，好的調幅光纖系統的載波組合三次差拍比C/CTB在70dB以上，交調指标cM也在60dB以上，遠高于一般電纜幹線系統的非線性失真指标。
工作性能可靠
我們知道，一個系統的可靠性與組成該系統的設備數量有關。設備越多，發生故障的機會越大。因為光纖系統包含的設備數量少(不像電纜系統那樣需要幾十個放大器)，可靠性自然也就高，加上光纖設備的壽命都很長，無故障工作時間達50萬～75萬小時，其中壽命最短的是光發射機中的激光器，最低壽命也在10萬小時以上。故一個設計良好、正确安裝調試的光纖系統的工作性能是非常可靠的。
成本不斷下降
目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學定律（Optical Law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個月增加1倍，而價格降低1倍。光通信技術的發展，為Internet寬帶技術的發展奠定了非常好的基礎。這就為大型有線電視系統采用光纖傳輸方式掃清了最後一個障礙。由于制作光纖的材料(石英)來源十分豐富，随着技術的進步，成本還會進一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價格會越來越高。顯然，今後光纖傳輸将占絕對優勢，成為建立全省、以至全國有線電視網的最主要傳輸手段。
激光和激光器
激光是光通訊的最理想光源。現在，可以生産多種激光器，可産生多種功率和波長的激光。
由于激光是以受激輻射的光放大為基礎的發光現象，同以自發輻射為基礎的普通光源相比，具有許多鮮明的特點。
單色性好
我們知道，不同顔色的光具有不同的波長。所謂單色光，實際是波長範圍很小的一段輻射。譜線寬度越窄(即波長範圍越小)，光的單色性就越好。需要說明的是，這裡的譜線寬度是未調制前激光所包含的波長範圍，它與激光調制後的頻帶寬度是兩個不同的概念。調制前的譜線寬度越窄，調制後可以有效利用的頻帶寬度就越寬。
因為激光是在特定能級之間實現粒子數反轉後産生的受激輻射，又經過諧振腔的選頻作用，使其輸出光的譜線寬度很小，即具有很好的單色性。
利用激光的單色性好，譜線分辨率高，可用來研究物質的能級和光譜的精細結構，制成一年内誤差不超過一微秒的标準鐘。
方向性好
我們通常用光的發散角來描述其方向性，發散角越小，方向性越好。普通光源中最好的探照燈，其發散角為0．1rad(弧度)。如果把它照射到離地球40萬公裡的月球上(這實際是不可能的)，其光斑直徑有幾萬公裡。在激光器中，由于受激原子發光的方向與外來光相同，再加上諧振腔隻允許沿軸線傳播的光得到放大，使輸出激光的方向性很好，發散角可達10 rad，把它照射到月球上，光斑直徑不到2km。利用激光的方向性好，可用于測距、定位、導航等。
亮度高
由于激光器可以做到斷續發光，使其能量積累到一定程度再突發出來，因而具有很高的功率，最大可達10 W，再加上激光的方向性好，使其亮度極高，比太陽的亮度還高出上千億倍，隻有氫彈爆炸瞬間的強烈閃光才能與之相比。利用激光的高亮度，可以在局部範圍産生10萬度以上的高溫，進行打孔、焊接、手術以及可控熱核反應等等。
相幹性好
所謂相幹性是指兩束光能夠發生幹涉，形成穩定的明暗相間幹涉圖像的特性。由于受激輻射原子發出的光在頻率、位相、振動方向等方面都同外來光子一樣，使激光具有很好的相幹性比較接近于理想的、完全相幹的電磁波。一般單色光源發出光的相幹長度不超過O．1m，但激光的相幹長度可達幾十公裡。這裡的相幹長度是指把一束光分成兩束，讓它們經過不同的路程，能夠産生幹涉的最大光程差。利用激光的相幹性好，可以進行全息攝影，進行精密測量。
現代光纖網幹線長度一般較長（幾十公裡以上），且傳輸頻道較多，從系統質量、可靠性，以及經濟上各方面考慮，都應該選擇調幅光纖系統。
光網絡結構
光網絡的基本結構類型有星形、總線形（含環形）和樹形等3種，可組合成各種複雜的網絡結構。光網絡可橫向分割為核心網、城域/本地網和接入網。核心網傾向于采用網狀結構，城域/本地網多采用環形結構，接入網将是環形和星形相結合的複合結構。光網絡可縱向分層為客戶層、光通道層（OCH）、光複用段層（OMS）和光傳送段層（OTS）等層。兩個相鄰層之間構成客戶/服務層關系。
客戶層：由各種不同格式的客戶信号（如SDH、PDH、ATM、IP等）組成.
光通道層：為透明傳送各種不同格式的客戶層信号提供端到端的光通路聯網功能，這一層也産生和插入有關光通道配置的開銷，如波長标記、端口連接性、載荷标志（速率、格式、線路碼）以及波長保護能力等，此層包含OXC和OADM相關功能.
光複用段層：為多波長光信号提供聯網功能，包括插入确保信号完整性的各種段層開銷，并提供複用段層的生存性，波長複用器和高效交叉連接器屬于此層.
光傳送段層：為光信号在各種不同的光媒體（如G．652、G.653、G.655光纖）上提供傳輸功能，光放大器所提供的功能屬于此層。
從應用領域來看，光網絡将沿着"幹線網→本地網→城域網→接入網→用戶駐地網"的次序逐步滲透。
光複用技術
為了進一步提高光通信的傳輸效率可以采用光複用技術。所謂光複用，是在光域上進行時分複用、頻分複用和波分複用，而不是在無線電波段進行複用。
光時分複用(OTDM)
光時分複用也是把信号的傳輸時間分成一個個時隙，不同路的光信号在不同的時隙中傳輸。
鎖模激光器産生激光脈沖，其頻率(不是光信号的頻率，而是單位時間内的光脈沖數)為5GHz，即光脈沖串中相鄰光脈沖之間的間隔為200ps，而每個光脈沖的3dB寬度為14ps，說明相鄰兩個光脈沖之間的間隔較大，還可以用來傳輸其它光脈沖，這就為時分複用創造了條件。該脈沖串經過光纖放大器放大以後，由分光器分成四條支路，分别進入四個馬赫一曾德爾幹涉儀式調制器(M—z調制器)，被四個電信号調制，得到四個比特率為5Gb/s的光數字信号流，後面三個光信号經過不同的時間延遲進入光合路器，正好鑲嵌在第一列光脈沖之間，合成為比特率20Gb/s的光數據流，完成了光的時分複用。複用後的信号經過光纖放大器放大，送入光纖傳輸。在接收端，經過相反的過程進行解複用、解調，又可得到四條支路的電信号。該系統在5GHz的頻率上得到了20Gb/s的數據流，具有較高的傳輸效率。這就是采用光時分複用的優點。
光波分複用(WDM)
所謂光波分複用，是将波長間隔為數十納米的多個光源獨立進行調制，讓其在同一條光纖中傳輸，可使光纖中傳輸的信息容量增加幾倍至幾十倍。光的波分複用按傳輸方向可分為單向波分複用和雙向波分複用。在單向波分複用系統中，發射端有N個發出不同波長光的激光器，把它們分别進行調制後，利用光的複用器合起來，耦合進一根光纖中傳輸。在接收端再利用解複用器把這N束波長不同的光載波分開，分别送至相應的光檢測器得出各自的信息。
波分複用系統的主要器件是具有不同波長的光源和調制器、解調器、複用器和解複用器等，最具有特色的是複用器和解複用器。複用器和解複用器是雙向可逆器件，即同一器件既可作複用器，又可作解複用器，我們把它們統稱為波分複用器件。
描述波分複用器件的指标主要有插入損耗、隔離度和信道帶寬等。插入損耗是指由于波分複用器件的引入而造成的信号損失，我們希望它越小越好。隔離度是指不同信道之間互相影響的程度，其值越大越好。但一般在發射端由于光源的線寬較窄，對隔離度的要求不太高；而在接收端，由于光檢測器在很寬的頻率範圍内都有較高的靈敏度，對波分複用器件隔離度的要求較高。信道帶寬是波分複用器件各輸入光源的最小波長間隔，也希望它越小越好。
按照波分複用的原理，有幹涉濾光器型、光纖耦台型和光栅型三種波分複用器件。它們分别是由幹涉濾光器、光纖耦合濾光器和光栅型濾光器所組成。
光的頻分複用
同波分複用一樣，頻分複用也是将多個光源獨立進行調制，讓其在同一條光纖中傳輸。但頻分複用時，光載波之間的波長(或頻率)間隔更小些(例如波長間隔小于1nm)，可以容納更多的光載波。我們知道，在光纖的1．31um窗口中低損耗區為1．26um～1．36um，帶寬約100nm，在1．55um窗口中低損耗區為1．48um～1．58um，帶寬也是100nm。在這200nm帶寬範圍内，如果采用後面介紹的相幹光通信技術，可使頻分複用光載波之間的波長間隔小到0．1nm，則在200nm範圍内可以安排2000個光載波，若每一光載波傳輸100套電視節目，則在一根光纖中可以傳輸20萬套電視節目。
由于頻分複用光載波之間的間隔更小，更适于用頻率來描述。利用波長與頻率的關系
f=c/
容易求出
在1.55um窗口，波長間隔為12GHz.
相幹光通信
在相幹光通信中主要利用了相幹調制和外差檢測技術。所謂相幹調制，就是利用要傳輸的信号來改變光載波的頻率、相位和振幅(而不象強度檢測那樣隻是改變光的強度)，這就需要光信号有确定的頻率和相位(而不象自然光那樣沒有确定的頻率和相位)，即應是相幹光。激光就是一種相幹光。所謂外差檢測，就是利用一束本機振蕩産生的激光與輸入的信号光在光混頻器中進行混頻，得到與信号光的頻率、位相和振幅按相同規律變化的中頻信号。
圖2是相幹光數字通信系統的原理框圖。在發射端，頻率穩定、具有确定相位的光載波在調制器中被數字信号調制成已調光，進入光匹配器，使已調光的空間分布與光纖基模相匹配，已調光的偏振狀态與光纖本征偏振态相匹配。從光匹配器輸出的已調光經過光纖傳輸到接收端，先要經過接收端的光匹配器，使信号光的空間分布和極化方向與本振光信号相匹配以便進入混頻器與本振光信号混頻時能獲得盡可能大的混頻增益。從混頻器輸出的中頻信号一般屬于微波頻段，進入工作頻率為數吉赫茲的中頻放大器進行中頻放大和濾波。然後進入解調器進行解調，得到基帶信号，經過基帶放大器放大、濾波，再進行判決再生，輸至終端設備。
若接收端選擇本振光頻率正好等于發射端調制時的光載波頻率，混頻後所得的差頻載波的頻率為零，直接得到基帶信号。這種方式稱為零差檢測，它的靈敏度很高，但技術上困難較大。
在相幹光通信中，隻有光信号具有确定的頻率和相位，才能進行相幹解調。這就要求激光器發出光的單色性好(譜線寬度非常窄)、頻譜純、頻率非常穩定。此外，還要求激光器的結構緊湊，體積小；激光器發出激光的頻率可變，調諧範圍寬。目前能夠滿足這些條件的激光器主要有長外腔激光器(LEC)、分布反饋激光器(DFB)和分布布拉格反射激光器(DBR)等。
由于相幹光通信具有靈敏度高、選擇性好的優點，可以用來做成大容量、長距離的幹線網。例如利用其靈敏度高的優點在1．55um窗口組成傳輸速率為622Mb/s，中繼距離為150km的數字傳輸網。如果再利用選擇性好的優點，采用波分複用技術，把相鄰信道間隔取為10GHz，折合0．08nm，以32個信道為一組，需要2．5nm，留2．5nm的保護帶，共需5nm寬。在1．31umh和1．55um兩個窗口的總帶寬為200nm，可納40組，總容量可達800Gb/s。
在光纖有線電視系統中，如果采用相幹光通信技術，可以建成光纖到戶的系統。在該系統中，由于選擇性的提高，可以傳輸多得多的頻道；由于接收機靈敏度的提高，使帶動的用戶數大大增加；采用可調諧本振接收機，用戶可以方便地随時選擇信道。例如采用調諧範圍為500GHz的DBR激光器進行FSK調制，可傳輸碼率為100Mb/e的高清晰度電視200套。在試驗系統中，光發射機輸出光功率為2．2dBm，接收機靈敏度達——44．5dBm，傳輸10Km的光纖損耗為2．2dB，連接器損耗2dB，留4．5dB的餘量，還可直接帶動2048個用戶。
綜合信息網
中國光纖網最早應用與電信系統的幹線傳輸網和有線電視幹線網。随着經濟的發展，信息浪潮風起雲湧，全球範圍内對通信基礎設施的需求空前高漲。新數據業務、商務用戶、住宅用戶、互聯網應用及家用電腦和internet的普及，迫切要求寬帶網的發展。并在其上整和話音、數據和視頻業務，包括VOD、交互式遠程教學、遠程醫療、網上購物、E－mail、Internet 浏覽等多種功能。
在電信網和廣電網的改造建設中骨幹層主要采用下面幾種技術：
1﹑異步轉移模式(ATM)
IP over ATM的基本原理和工作方式為：将IP數據包在ATM層全部封裝為ATM信元，以ATM信元形式在信道中傳輸。當網絡中的交換機接收到一個IP數據包時，它首先根據IP數據包的IP地址通過某種機制進行路由地址處理，按路由轉發。随後，按已計算的路由在ATM網上建立虛電路（VC）。以後的TP數據包将在此虛電路VC上以直通（Cut一Through）方式傳輸而下再經過路由器，從而有效地解決了IP的路由器的瓶頸問題，并将IP包的轉發速度提高到交換速度。
IP Over ATM具有以下特點：
優點：（1）由于ATM技術本身能提供QoS保證，因此可利用此特點提高IP業務的服務質量。
（2）具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢複能力，網絡可靠性高。
（3）适應于多業務，具有良好的網絡可擴展能力。
（4）對其它幾種網絡協議如IPX等能提供支持。
缺點： （1）目前IP over ATM還不能提供完全的QoS保證。因為目前還沒有一種标準方法實現：P優先級（Cos）分類映射到ATM的06。
（2）對IP路由的支持一般，IP數據包分割加入大量頭信息，造成很大的帶寬浪費（20%～30%）。
（3）在複制多路廣播方面缺乏高效率。
（4）由于ATM本身技術複雜，導緻管理複雜。
POS技術（IP over SDH技術）
IP Over SDH以SDH網絡作為IP數據網絡的物理傳輸網絡。它使用鍊路及PPP協議對IP數據包進行封裝，把IP分組根據RFC1662規範簡單地插入到PPP幀中的信息段。然後再由SDH通道層的業務适配器把封裝後的IP數據包映射到SDH的同步淨荷中，然後向下，經過SDH傳輸層和段層，加上相應的開銷，把淨荷裝入一個SDH幀中，最後到達光層，在光纖中傳輸。
IP over SDH具有以下特點：
優點：（1）對IP路由的支持能力強，具有很高的IP傳輸效率。
（2）符合Internet業務的特點，如有利于實施多路廣播方式。
（3）能利用SDH技術本身的環路，故可利用自愈合（Self-healing Ring）能力達到鍊路糾錯；同時又利用OSPF協議防止備和鍊路故障造成的網絡停頓，提高網絡的穩定性。
（4）省略了不必要的ATM層，簡化了網絡結構，降低了運行費用。
缺點：（1）僅對IP業務提供好的支持，不适于多業務平台。
（2）不能像IP crver ATM技術那樣提供較好的服務質量保障（QoS）。
（3）對IPX等其它主要網絡技術支持有限。
IP over WDM IP over WDM，光因特網
其基本原理和工作方式是：在發送端，将不同波長的光信号組合（複用）送入一根光纖中傳輸，在接收端，又将組合光信号分開（解複用）并送入不同終端。IP over WDM是一個真正的鍊路層數據網。在其中，高性能路由器通過光ADM或WDM耦合器直接連至WDM光纖，由它控制波長接入、交換、選路和保護。
IP over WDM的幀結構有兩種形式：SDH幀格式和千兆以太網幀格式。支持IP over WDM技術的協議、标準、技術和草案主要有：
DWDM（密集波分複用）一般峰值波長在1～10nm量級的WDM系統稱為DWDM。
此系統中，每一種波長的光信号稱為一個傳輸通道（channel）。每個通道都可以是一路155Mb/s、622Mb/s、2．5G/b甚至10Gb/s的ATM或SDH或是千兆以太網信号等。DWDM提供了接口的協議和速率的無關性，在一條光纖上，可以同時支持ATM、SDH和千兆以太網，保護了已有投資，并提供了極大靈活性。
優點：
（1）充分利用光纖的帶寬資源，極大地提高了帶寬和相對的傳輸速率
（2）對傳輸碼率、數據格式及調制方式透明。可以傳送不同碼率的ATM、SDH/Sonet和千兆以太網格式的業務。
（3）不僅可以與現有通信網絡兼容，還可以支持未來的寬帶業務網及網絡升級，并具有可推廣性、高度生存性等特點。
缺點：（1）目前，對于波長标準化還沒有實現。一般取193．1THz為參考頻率，間隔取1OOGHz。
（2） WDM系統的網絡管理應與其傳輸的信号的網管分離。但在光域上加上開銷和光信号的處理技術還不完善，從而導緻WDM系統的網絡管理還不成熟。
（3）目前，WDM系統的網絡拓撲結構隻是基于點對點的方式，還沒有形成“光網”。
通過以上的分析比較，我們可以發現，在高性能、寬帶的IP業務方面，IP over SDH技
術由于去掉了ATM設備，投資少、見效快而且線路利用率高。因而就目前而言，發展高性能IP業務，IP over SDH是較好選擇。而IP over ATM技術則充分利用已經存在的ATM網絡和技術，發揮ATM網絡的技術優勢，适合于提供高性能的綜合通信服務，因為它能夠避免不必要的重複投資，提供Vcrice、Video、Data多項業務。對于IP over WDM技術，它能夠極大地拓展現有的網絡帶寬，最大限度地提高線路利用率，并且在外圍網絡以千兆以太網成為主流的情況下，這種技術能真正地實現無縫接入。應該說，IP over WDM将代表着寬帶IP主幹網的明天。
寬帶網接入
帶寬接入技術的分類
1﹑光纖接入方式（FTTX）
光纖接入網可以有光纖到戶（FTTH）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到小區（FTTZ）等多種形式，利用光纖傳輸介質，提供高帶寬、高可靠性和高抗幹擾性的數據傳送。
2﹑高速數字環路（XDSL）技術
基于XDSL技術的銅線接入技術适應于已有的電話基礎網絡，通過2B1Q、CAP（無載波調幅調相）、DMT（離散多音）等頻帶編碼技術，挖掘雙絞線高頻段帶寬的資源，通過帶寬倍增技術實現寬帶接入，滿足高數據通信需求，主要技術有ADSL、HDSL、VDSL﹑ SDSL﹑DDN等。
①ADSL可在現有電話線上提供寬帶業務，上下傳速率"不對稱"，避免了常規對稱傳輸中的用戶側幹擾，提高傳輸速率，延長傳輸距離。
下行信道速率2.048、4.096、6.144、8.192Mbps，分成數個1536Kbps的A信道，A信道能傳送MPEG-1質量的圖像；上行信道速率640Kbps；可選雙工信道速率為160、384、544、576Kbps，傳輸距離3～6公裡。
ADSL局端設備支持ATM/OC3接口，用戶端設備支持ATMF/25Mbps或10BaseT接口。
ADSL調制技術主要有DMT（離散多音頻）和CAP（無載波幅度相位調制），将0-1.1MHz頻段劃分成256個頻寬4.3KHz的子頻帶；其中4KHz以下頻段傳送傳統電話業務，20-138KHz傳送上行信号，138K-1.1MHz傳送下行信号，電話業務不受數據傳送影響。
ADSL大規模推廣存在問題：①提供的最高速率對距離和銅線質量敏感；②産品标準待完善，不同調制技術産品不兼容；③提供的最高速率仍然有限；④設備價格較高。
②HDSL使用兩對或三對雙絞銅線，典型速率2Mbps，可實現高速雙向傳輸，距離3-5Km，誤碼率（BER）低；通過複用技術同時傳送多路語音、視頻和數據。
HDSL主要用于替代傳統T1/E1接入技術，為用戶提供30B+D或2Mbps租用線，也可傳送30路話音，适用于連接PBX（專用小交換機）、數字局間中繼、ISP和校園網等。
目前沒有标準的HDSL設備，不同廠家的設備互不兼容。
③VDSL是傳輸距離很短的銅線技術，上下信道用頻分複用分開，采用CAP、DMT和DWMT（離散小波多音頻）三種編碼方式。
VDSL上下行速率不對稱，下行速率3檔：13M、26M、52Mbps，相應傳輸距離1500m、1000m、300m；上行速率也有3檔：1.6M、2.3M、19.2Mbps；主要适用于ATM網絡，規範制定剛完成，一些産品已推出。
VDSL局端設備支持ATM/OC3/OC12接口，用戶端設備支持ATMF/25Mbps連接。
④SDSL也是一種對稱銅線傳輸技術，使用單根雙絞線，提供雙向高速可變速率連接，速率範圍160K-2.084Mbps，0.4mm雙絞線上最大傳輸距離3Km。
⑤DDN以及幀中繼（FR）等主要是專線用戶使用，傳輸端和尾端連接專用設備，通過專網通信，頭端出口(如DDN路由器)都有10M、100M以太網接口。
3﹑寬帶無線接入方式（如MMDS、LMDS）
主要适應于不便于鋪設光纖，尤其是電話基礎網絡較薄弱的地區。用此技術可以拓展寬帶用戶的接入，利用無線信道實現高速數據、VOD視頻點播、廣播視頻和電話業務等。主要技術有LMDS（本地多點分配業務）、MMDS（多通道多點分配業務）。LMDS這種新型寬帶無線接入技術，工作在10GHz～40GHz的頻段範圍，可用的頻譜帶寬最大能達到1GHz以上，能夠提供從普通話音到2Mbps～32Mbps甚至高達155Mbps的寬帶數據業務，LMDS系統主要由骨幹網、基站、用戶終端設備、網管系統組成，而且中國無線電頻率主管部門目前正在進行LMDS的頻率規劃工作，中國網通也正在進行LDMS接入的測試。MMDS系統組成與LMDS相似，工作頻段在3GHz左右，因而可利用的頻譜資源比LMDS少，但其傳輸距離遠遠超過LMDS。
4﹑HFC（混合光纖同軸網絡）Cable Modem 接入基于同軸電纜接入的HFC方式是在傳統同軸CATV 技術基礎上發展起來的，利用頻分複用技術實現模拟電視、數字電視、電話和數據同時傳送。系統成本比光纖用戶環路低，并有銅線及雙絞線無法比拟的傳輸帶寬，适合當前模拟制式的高質量視象業務市場和CATV網使用。
電纜調制解調器又名線纜調制解調器，英文名稱CableModem，它是近幾年随着網絡應用的擴大而發展起來的，主要用于有線電視網進行數據傳輸。
CableModem與以往的Modem在原理上都是将數據進行調制後在Cable(電纜)的一個頻率範圍内傳輸，接收時進行解調，傳輸機理與普通Modem相同，不同之處在于它是通過有線電視CATV的某個傳輸頻帶進行調制解調的。而普通Modem的傳輸介質在用戶與交換機之間是獨立的，即用戶獨享通訊介質。CableModem屬于共享介質系統，其它空閑頻段仍然可用于有線電視信号的傳輸。
CableModem徹底解決了由于聲音圖像的傳輸而引起的阻塞，其速率已達10Mbps以上，下行速率則更高。而傳統的Modem雖然已經開發出了速率56Kbps的産品，但其理論傳輸極限為64Kbps，再想提高已不大可能。
CableModem也是組建城域網的關鍵設備，混合光纖同軸網(HFC)主幹線用光纖，光結點小區内用樹枝型總線同軸電纜網連接用戶，其傳輸頻率可高達550/750MHz。在HFC網中傳輸數據就需要使用CableModem。
我們可以看出CableModem是未來網絡發展的必備之物，但是，目前尚無CableModem的國際标準，各廠家的産品的傳輸速率均不相同。因此，高速城域網寬帶接入網的組建還有待于CableModem标準的出台。
Cable Modem 技術原理：
自從1993年12月，美國時代華納公司在佛羅裡達州奧蘭多市的有線電視網上進行模拟和數字電視、數據的雙向傳輸試驗獲得成功後，Cable技術就已經成為最被看好的接入技術。一方面它理論上可以提供極快的接入速度和相對低的接入費用，另一方面有線電視擁有龐大的用戶群。
有線電視公司一般從42MHZ～750MHZ之間電視頻道中分離出一條6MHZ的信道用于下行傳送數據。通常下行數據采用64QAM（正交調幅）調制方式，最高速率可達27Mbps，如果采用256QAM，最高速率可達36Mbps。上行數據一般通過5～42MHZ之間的一段頻譜進行傳送，為了有效抑制上行噪音積累，一般選用QPSK調制，QPSK比64QAM更适合噪音環境，但速率較低。上行速率最高可達10Mbps。
Cable Modem 本身不單純是調制解調器，它集MODEM、調諧器、加/解密設備、橋接、網絡接口卡、SNMP代理和以太網集線器的功能于一身。它無須撥号上網，不占用電話線，可永久連接。服務商的設備同用戶的Modem之間建立了一個VLAN（虛拟專網）連接，大多數的Modem提供一個标準的10BaseT以太網接口同用戶的PC設備或局域網集線器相聯。
光通信的傳輸材料。光通信的線路采用像頭發絲那樣細的透明玻璃纖維制成的光纜。在玻璃纖維中傳導的不是電信号,而是光信号,故稱其為光導纖維。遠距離通信的效率高，容量極大，抗幹擾能力極強。
現代科學創造的奇迹之一，是使光像電流一樣沿着導線傳輸。不過，這種導線不是一般的金屬導線，而是一種特殊的玻璃絲，人們稱它為光導纖維，又叫光學纖維，簡稱光纖。
1870年，英國科學家丁達爾做了一個有趣的實驗：讓一股水流從玻璃容器的側壁細口自由流出，以一束細光束沿水平方向從開口處的正對面射入水中。丁達爾發現，細光束不是穿出這股水流射向空氣，而是順從地沿着水流彎彎曲曲地傳播。這是光的全反射造成的結果。
光導纖維正是根據這一原理制造的。它的基本原料是廉價的石英玻璃，科學家将它們拉成直徑隻有幾微米到幾十微米的絲，然後再包上一層折射率比它小的材料。隻要入射角滿足一定的條件，光束就可以在這樣制成的光導纖維中彎彎曲曲地從一端傳到另一端，而不會在中途漏射。科學家将光導纖維的這一特性首先用于光通信。一根光導纖維隻能傳送一個很小的光點，如果把數以萬計的光導纖維整齊地排成一束，并使每根光導纖維在兩端的位置上一一對應，就可做成光纜。用光纜代替電纜通信具有無比的優越性。比如20根光纖組成的像鉛筆精細的光纜，每天可通話7.6萬人次，而1800根銅線組成的像碗口粗細的電纜，每天隻能通話幾千人次。光導纖維不僅重量輕、成本低、敷設方便，而且容量大、抗幹擾、穩定可靠、保密性強。因此光纜正在取代銅線電纜，廣泛地應用于通信、電視、廣播、交通、軍事、醫療等許多領域，難怪人們稱譽光導纖維為信息時代的神經。中國自行研制、生産、建設的世界最長的京漢廣(北京、武漢、廣州)通信光纜，全長3047公裡，已于1993年10月15日開通，标志中國已進入全面應用光通信的時代。
光纖傳導光的能力非常強，能利用光纜通訊，能同時傳播大量信息。例如一條光纜通路同時可容納十億人通話，也可同時傳送多套電視節目。光纖的抗幹擾性能好，不發生電輻射，通訊質量高，能防竊聽。光纜的質量小而細，不怕腐蝕，鋪設也很方便，因此是非常好的通訊材料。目前許多國家已使用光纜作為長途通訊幹線。中國也開始生産光導纖維，并在部分地區和城市投入使用。随着時代的進步和科學的發展，光纖通訊必将大為普及。
光纖除了可以用于通訊外，還可以用于醫療、信息處理、傳能傳像、遙測遙控、照明等許多方面。例如，可将光導纖維内窺鏡導入心髒，測量心髒中的血壓、溫度等。在能量和信息傳輸方面，光導纖維也得到了廣泛的應用。
