中南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課件第7章 廣域網(wǎng)接入技術(shù).ppt

1、第7章廣域網(wǎng)接入技術(shù),7.1 接入網(wǎng)概述,Internet包含 傳輸主干網(wǎng) 城域網(wǎng) 接入網(wǎng) 長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)合并稱為核心網(wǎng)。相對于核心網(wǎng)，接入網(wǎng)介于本地交換機和用戶之間，主要完成使用戶接入到核心網(wǎng)的任務(wù)，接入網(wǎng)由業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間一系列傳送設(shè)備組成。,計算機網(wǎng) 三網(wǎng)合一 有線電視網(wǎng) 電信網(wǎng) 計算機網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，傳送網(wǎng)部分依托其它現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)，采用分組交換形式，適于傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，通信成本基于帶寬。對全網(wǎng)沒有有效的控制能力，有時顯得雜亂無章，難以實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)質(zhì)量不高，高質(zhì)量的實時業(yè)務(wù)還難以開展。 電信網(wǎng)的特點是采用電路交換形式，對實時的電話業(yè)務(wù)最佳，業(yè)務(wù)質(zhì)量高且有

2、保證。電信網(wǎng)的通信成本基于距離和時間。最大資產(chǎn)是銅纜接入網(wǎng)，在提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)方面存在先天不足 有線電視網(wǎng)一般是由多個處于孤島狀態(tài)的城域規(guī)模的電視信號分配網(wǎng)絡(luò)組成，它是單向網(wǎng)。制式太多，互不相連，質(zhì)量較差，可靠性較低。,指將原來在三種網(wǎng)絡(luò)上提供的三類不同的應(yīng)用，即話音、數(shù)據(jù)和視頻，在同一個高性能網(wǎng)絡(luò)平臺上運行。網(wǎng)絡(luò)層上可實現(xiàn)互聯(lián)互通；業(yè)務(wù)層上互相滲透和交叉；應(yīng)用層上使用統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議；,7.2 Internet接入方式,7.2.1 接入方式的選擇,單機還是多機 公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或計算機網(wǎng)絡(luò)的選擇 ISP的選擇 普通用戶的計算機接入Internet實際上是通過線路連接到本地的某個網(wǎng)絡(luò)上。

3、提供這種接入服務(wù)的運營商叫做ISP（Internet服務(wù)提供者）。 ISP通過專線和Internet上的其它網(wǎng)絡(luò)連接，保證24小時連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。接入專線可以使用光纜、公共通訊線路等，接入技術(shù)有DDN、ATM、X.25、撥號接入等形式,公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng),(1) DDN概述,DDN是利用數(shù)字信道來傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，它既可用于計 算機之間的通信，也可用于傳送數(shù)字化傳真、數(shù)字語音和數(shù)字圖像等 信號。,DDN是一個公共數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，它為用戶提供一個高質(zhì)量、高帶寬的數(shù)字傳輸通道。DDN由數(shù)字通道、DDN節(jié)點、網(wǎng)管控制和用戶環(huán)路組成，由DDN提供的業(yè)務(wù)又稱數(shù)字數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（DDS）。,DDN可以支持

4、任何類型的用戶設(shè)備入網(wǎng)，比如PC機、終端，也可以是圖像設(shè)備、語音設(shè)備或LAN等，支持數(shù)據(jù)、圖像、聲音等多種業(yè)務(wù)。,使用調(diào)制解調(diào)器（Modem）撥號和ISP的主機連接，自動獲得ISP動態(tài)分配的IP地址，可以訪問Internet 撥號上網(wǎng)計算機和主機都使用一種專門的協(xié)議串行Internet協(xié)議（SLIP， Serial Line IP）或點對點協(xié)議（PPP， Point to Point Protocol ）。上網(wǎng)后計算機成為Internet物理上的一部分,并有自己的主機名和IP地址。,7.2.2 撥號接入,專線接入的特點： 1.專線專用，24小時在線：實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)同步傳輸，上網(wǎng)速度快、質(zhì)量穩(wěn)定、

5、丟包率低、更具安全性、 2.本地自維護網(wǎng)站：在網(wǎng)站上發(fā)布更多的信息，為E-buainess提供更好的先決條件。 3.運營費用可控：上網(wǎng)費用采用包月制，可最大限度的降低網(wǎng)絡(luò)運營成本。 用戶可以根據(jù)需要選擇64Kbps-2Mbps不等的速率。通過互聯(lián)專線實現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、圖像等業(yè)余的安全傳輸：實現(xiàn)各公司、部門間的資源交換和共享；通過擁有固定、獨享的IP地址，視需要建立自己的Mail-Server、Wed-Server等服務(wù)器，并可通過Internet組建公司內(nèi)部的VNP業(yè)務(wù)。,7.2.3 專線接入,7.7.1 寬帶接入技術(shù)概述 依據(jù)大眾習(xí)慣和網(wǎng)絡(luò)多媒體數(shù)據(jù)流量考慮，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率至少應(yīng)達到256

6、Kbps才能稱之為寬帶，其最大優(yōu)勢是帶寬遠遠超過56Kbps撥號上網(wǎng)方式。 目前主要的有線寬帶接入技術(shù)包括：普通Modem、N-ISDN(窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))、Cable Modem與HFC(混合光纖同軸電纜)、HDSL(高速數(shù)字用戶環(huán)路)與SDSL (對稱數(shù)字用戶環(huán)路)、ADSL(不對稱數(shù)字用戶環(huán)路)與G.lite(無分路器ADSL)、VDSL(甚高速數(shù)字用戶環(huán)路)、HomePNA(家庭電話線聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟)、Ethernet、SDH(同步數(shù)字序列)、PON(Passive無源光網(wǎng)絡(luò))與APON(ATM無源光網(wǎng)絡(luò))、IM-DSL(反向多路復(fù)接數(shù)字用戶環(huán)路)等。,7.7 寬帶接入技術(shù),7.7.2 數(shù)

7、字用戶線DSL接入技術(shù),DSL，是數(shù)字用戶線路的簡稱，它是以雙絞電話線為傳輸介質(zhì)的點對點傳輸技術(shù)。DSL利用軟件和電子技術(shù)結(jié)合，使用在電話系統(tǒng)中沒有被利用的高頻信號傳輸數(shù)據(jù)以彌補銅線傳輸?shù)囊恍┤毕荨?xDSL是DSL的統(tǒng)稱，它支持任意數(shù)據(jù)格式或字節(jié)流數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，例如：電話、視頻、圖像、多媒體等。其中，“x”是不同種類的數(shù)字用戶線路技術(shù)的統(tǒng)稱，表示不同的數(shù)據(jù)調(diào)制方式。,按上行和下行速率是否相同，可將DSL分為對稱DSL技術(shù)和非對稱DSL技術(shù)，如下表所示。一般在速率非對稱型DSL技術(shù)中，下行信道的速率要大于上行信道的速率。,xDSL的種類,對稱DSL技術(shù),總的來說，對稱DSL技術(shù)一般適用于點對點連接

8、應(yīng)用，如文件傳輸、視頻會議等收、發(fā)數(shù)據(jù)量大致相同的工作，常用的是SDSL 和HDSL 。,非對稱DSL技術(shù),非對稱DSL主要有ADSL、VDSL和RADSL三種。,ADSL為非對稱數(shù)字用戶線，它使用單對電話線，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供寬帶數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。從1.5Mbit/s9Mbit/s的高速下行速率和從16Kbit/s1Mb/s的上行速率，支持在同一根線上同時傳輸數(shù)據(jù)和語音，傳輸距離可達3km5km。 采用FDM（頻分復(fù)用）技術(shù)和DMT調(diào)制技術(shù)，在保證不影響正常電話使用的前提下，利用原有的電話雙絞線進行高速數(shù)據(jù)傳輸。,RADSL,RADSL為速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線，是ADSL的一種擴充，允許服務(wù)提供者調(diào)整

9、xDSL連接的帶寬以適應(yīng)實際需要并且解決線長和質(zhì)量問題。它支持同步和非同步傳輸方式，速率自適應(yīng)，范圍與ADSL基本相同，可同時傳輸數(shù)據(jù)和語音。,VDSL,VDSL為甚高速數(shù)字用戶線，它是xDSL技術(shù)中最快的一種。在一對雙絞電話線上，VDSL的上行數(shù)據(jù)傳輸速率為13Mbit/s52Mbit/s，下行數(shù)據(jù)傳輸速率為1.5Mbit/s2.3 Mbit/s。但其傳輸距離較短，只在幾百米以內(nèi)。VDSL可視為ADSL的下一代數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 。,光纖接入網(wǎng)的構(gòu)成 光纖接入網(wǎng)(OAN)，是指用光纖作為主要的傳輸媒質(zhì)，實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。通過光線路終端 (OLT)與業(yè)務(wù)節(jié)點相連，通過光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)與用

10、戶連接。光纖接入網(wǎng)包括遠端設(shè)備光網(wǎng)絡(luò)單元和局端設(shè)備光線路終端，它們通過傳輸設(shè)備相連。,7.7.3 光纖接入技術(shù),2. 光纖接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu) 總線形結(jié)構(gòu)是以光纖作為公共總線、各用戶終端通過某種耦合器與總線直接連接所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)屬串聯(lián)型結(jié)構(gòu)，特點是:共享主干光纖，節(jié)省線路投資，增刪節(jié)點容易，彼此干擾較小；但缺點是損耗累積，用戶接收機的動態(tài)范圍要求較高；對主干光纖的依賴性太強。 環(huán)形結(jié)構(gòu)是指所有節(jié)點共用一條光纖鏈路，光纖鏈路首尾相接自成封閉回路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈，即無需外界干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)即可在較短的時間里從失效故障中恢復(fù)所傳業(yè)務(wù)。 星形結(jié)構(gòu)是各用戶終端通過一個位于中央

11、節(jié)點、具有控制和交換功能的星形耦合器進行信息交換，這種結(jié)構(gòu)屬于并聯(lián)形結(jié)構(gòu)。它不存在損耗累積的問題，易于實現(xiàn)升級和擴容，各用戶之間相對獨立，業(yè)務(wù)適應(yīng)性強。但缺點是所需光纖代價較高，對中央節(jié)點的可靠性要求極高。,3.光纖接入網(wǎng)的分類 根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元的位置： FTTR（光纖到遠端接點） FTTB（光纖到大樓） FTTC（光纖到路邊） FTTZ（光纖到小區(qū)） FTTH（光纖到用戶） 光網(wǎng)絡(luò)單元具有光/電轉(zhuǎn)換、用戶信息分接和復(fù)接，以及向用戶終端饋電和信令轉(zhuǎn)換等功能。當(dāng)用戶終端為模擬終端時，光網(wǎng)絡(luò)單元與用戶終端之間還有數(shù)模和模數(shù)的轉(zhuǎn)換器。,7.7.4 光纖同軸電纜混合HFC接入技術(shù),HFC結(jié)構(gòu) HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成，從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。 HFC網(wǎng)絡(luò)下行利用空余的電視廣播頻道或750MHz以上頻段，上行通道工作在50MHz以下頻段，采用QPSK調(diào)制技術(shù)，發(fā)送速率可以達到2Mbps。 主要特點是：傳輸容量大，易實現(xiàn)雙向傳輸，從理論上講，一對光纖可同時傳送150萬路電話或2000套電視節(jié)目；頻率特性好，在有線電視傳輸帶寬內(nèi)無需均衡；傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離，25公里內(nèi)無需中繼放大；光纖間