有线宽带接入新员工讲义全

1、有线宽带接入技术与应用,广东电信培训中心,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,开篇语,博学之，审问之，慎思之,明辨之，笃行之,中庸,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,接入网与宽带接入技术,电信网由核心网,CN,和接入网,AN,构成，接入网的主要,功能是将用户接入核心网，提供必要的传送承载能力，对,用户信令是透明的，不作解释。依据传输介质，分为铜线,接入网、光纤接入网和无线接入网等；依据业务，可分为,语音接入网、数据接入网以及全业务接入网，宽带接入是,指接入速率高于,64Kbps,的数据接入业务,用户驻地网,接入网,核

2、心网,接入网,用户驻地网,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,内容速览,计算机通信网与局域网,有线宽带接入技术的原貌,ADSL,宽带接入技术与应用,接入技术新时代的新宠儿,光纤接入技术探究,光进铜退”时代的生力,军,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,第一部分,局域网宽带接入技术,ADSL,宽带接入技术,光纤宽带接入技术,计算机网的起源与特点,局域网层次结构,以太网技术及应用,以太网帧结构详解,局域网宽带接入现状,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,计算机网的起源与特点,计算机通信

3、网的,计算机网相对电信,创新技术特点,分组交换,线路冗余,无中心节点,通信网的设计理念革新,尽力而为”的信息传递策,略,网络功能单一化、傻瓜化,终端功能智能化，担负通信,控制任务,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,计算机网络划分,按传输介质,双绞线网、同轴电缆、光纤、无线网等,按作用范围,局域网,LAN,城域网,MAN,和广域网,WAN,按传输技术,广播式网络、点到点式网络,国际互联网,Internet,按企业和公司管理,内联网,Intranet,外联网,Extranet,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,局域网,

4、LAN,的层次结构,IEEE802 LAN,参考模型,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,IEEE 802,标准的协议体系,IEEE 802,ISO/OSI,802.10,局域网安全,网络层,8,0,2,1,802.1B,综述及体系结构,802.2,逻辑链路控制,LLC,802.3,CSMA/CD,MAC,物理层,802.4,令牌总线,MAC,物理层,802.5,令牌环,MAC,物理层,802.6,MAN,MAC,物理层,802.9,语音数据,综合,ISDN,802.11,无线,局域网,A,管,理,802.7,宽带技术,802.8,光纤技术,数据,链路层,

5、物理层,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,局域网实现技术三要素,拓扑结构,传输介质,介质访问控制方法,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,以太网发展历程,以太网版本演变,10Base,5,10Base,2,10Base,t,100Base,t,以太网技术范畴,传输距离,传输速率,传输介质,拓扑结构,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,百兆以太网组网特点,拓扑结构：逻辑上为总线拓扑,介质访问控制方法,CSMA/CD,传输介质,UTP5,类非屏蔽双绞线,集线器连接：逻辑总线结构，物理

6、星型结构,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,以太网帧结构,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,802.3,帧结构,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,LAN,接入的优势与不足,安装方便,接口便捷,网速应变能力强,多用户共享宽带,上网，各用户带,宽难于分配,数据安全与上网,隐私难于掌控,身份鉴定与计费,不方便,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,局域网接入网络拓扑图,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,以太

7、网接入示意图,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,局域网接入的鉴权与计费,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,有线电视宽带接入示意图,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,第二部分,局域网宽带接入技术,ADSL,宽带接入技术,光纤宽带接入技术,用户数字线,xDSL,浅谈,ADSL,技术与应用,ADSL,与宽带接入,ADSL,系统的协议体系,ADSL,相关设备简介,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,用户数字线,xDSL,浅谈,xDSL,技术分类,

8、HDSL,SDSL,ADSL,VDSL,ADSL,版本分类,ITU-T G.992.1(G.dmt,ITU-T G.992.2(G.Lite,ITU-T G.992.3 (ADSL2,ITU-T G.992.5 (ADSL2,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL,技术与应用,ADSL,是非对称数字线路缩写，是在普通,电话线上传输高速数字信号的技术。在不影响,原有语音信号的基础上，扩展了电话线路的功,能。下行速率最高,8Mbit/s,上行速率最高,640Kbit/s,传输距离,3Km,到,5Km,左右,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新

9、,员,工,岗,前,培,训,ADSL,接入的原理图,互联网,电视网,ISDN,DSLAM,语音,数据,MDF,公共电话,网,PSTN,程控交换机,语音,语音,Filter,数据,ADSL,Modem,语音,数据,Splitter,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL,的,DMT,调制方式,ADSL,通过,DMT,技术把整个带宽分为三部分,第一部分为普通电话语音信号，带宽,4kHz,第二部分是上行信号,640Kb/s,第三部分是下行信号,8Mb/s,话音,上行信道,下行信道,4 kHz,1.1 MHz,Bin 0,Bins 6-31,Bins 32-2

10、55,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL,与宽带接入,程控端,主线架,分线盒,市话,MDF,程控侧,外线侧,电话交换机,交接箱,话音分离器,TALK / DATA,TALK,RS,CS,TR,RD,TD,CD,ADSL Modem,主干线,配线,DSLAM,IBM,兼容机,电信机房,外,线,用户室内线,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,电信局端,传输外线,用户端,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,虚拟拨号软件,要实现,ADSL,宽带上网，除了正确的连接设备外,还需要在

11、计算机上安装拨软件。我们在工作中主要使用,中国电信“星空极速,3.0,软件,Windows XP,系统自带,的拨号软件以及苹果电脑的拨号软件,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL,的,PPPoE,接入模式,计算机与,ADSL,调制解调器,Modem,之间，虽采用,UTP5,类非屏蔽双绞线连接,但数据链路层插入,PPPoE,协议，通过该,协议与局端网络接入,服务器连接，进行身,份认证和权限分发,获得,Internet,连接服,务,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL Modem,与,DSLAM,的连接,物

12、理层面为普通电话线路连接，采用频分复用技术,数据链路为“按帧传输方式”，共分,7,个逻辑承载,通道,4,个下行通道,3,个双向通道,ADSL,数据帧的同步与传输组织方式为,ATM,模式,即统计时分复用技术,异步时分多路复用,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,仅非通信专业讲解,要发送的数据,AAAA,时隙浪费，信道资源利用率低,BB,A,D,A,D,B,A,D,C,B,A,接收到的数据,AAAA,BB,C,一个周期的数据块（帧,DDD,计算机,复用器,在不同时刻，开关切换到,不同输入设备,解复器,C,DDD,计算机,中,国,电,信,广,东,公,司,2007

13、,年,新,员,工,岗,前,培,训,仅非通信专业讲解,要发送的数据,1,2,3,4,计算机,AAAA,只有最后一个帧的时隙才会有空闲,BB,A1,D4,A1,D4,B2,A1,D4,C3,B2,A1,接收到的数据,AAAA,BB,C,C,DDD,复用器,解复器,DDD,计算机,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL,宽带接入体系中的协议,桥接,PPP,EoA,以太网卡,虚电路,虚拟接口,ATM,端口,物理接口,局域网端口,广域网端口,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,基于,IP,承载层桥接模式数据传输过程,IP,

14、网,PC,机,ADSL,EoA,DSLAM,EoA,虚拟拨号软件,BAS,PPP,桥接,虚电路,虚电路,桥接,PPP,以太网卡,以太网卡,ATM,端口,ATM,端口,以太网卡,以太网卡,局域网端口,局域网端口,广域网端口,广域网端口,局域网端口,局域网端口,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,基于,ATM,模式数据传输过程,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL,网络示意图,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,基于,ATM,的,DSLAM,承载,PC,机,BAS,中,国,电,

15、信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL Modem,设备简介,同步指示灯,亮起表示,Modem,同,步，可以开始拨,号，外网通信灯,闪烁说明电话线,上有数据传输,局域网（以太网,通信灯闪烁说明,连接电脑的网线,上有数据传输,电源指示灯,同步指示灯,外网通信灯,局域网通信灯,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,进入,Modem,配置界面,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,在,IE,浏览器中输入地址,192.168.1.1,将弹出要求输入密码和帐号的对话框，帐号,密码皆无误后进入,Mode

16、m,的设置界面,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,大亚,Modem,配置主界面,配置界,面的主菜单,常用项包括,系统信息,ATM Vcc,Lan,设置和,用户配置,主界面,用图示的,方法，详,细介绍,Modem,中,使用的协,议体系结,构,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,什么是,dB,发射功率,9.75dB,线路衰减,信噪比,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,dB,是一个表征相对值的值，当考虑甲,的功率相比于乙功率大或小多少个,dB,时,按下面计算公式,10 lg (out

17、 / in,Pout,的测量单位是,mW,dBm,以,1mW,为参考,例,1,甲功率比乙功率大一倍，那么,10lg,甲功率,乙功率,10lg2=3dB,也就是说，甲的功率比乙的功率大,3 dB,例,2,双绞线馈线的,100,米传,输损耗约为,3.9dB,dBmV,是以,1mVrms,为参考,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,VCI,虚通路号,VPI,虚通道号,ATM,Modem,中的,ATM,参数配置，各个电信分公司,Modem,中的,VPI,和,VCI,参数,都不相同，因此各分局的,Modem,不能直接互换使用，需将,VPI,与,PCI,参数,调整一致

18、，方可成功拨号上网,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL,版本,ADSL ITU-T G.992.1(G.dmt,采用分离器，上行,640Kbps,下行,8Mbps,有效距离,3,到,5,公里，下行最高频点,1.104MHz,256,个子载波,ADSL ITU-T G.992.2(G.Lite,不采用分离器，一种简化的技术，上行,512Kbps,下行,1.536Mbps,其它同,G.dmt,ADSL2,标准,G.992.3,于,2002,年,6,月通过。有效距离,7,到,5,公里，最高频点,1.104MHz,理论上最高下行速率,12Mb/s,上行速

19、率,1.2Mb/s,88,ADSL2+ G.992.5,于,2003,年,1,月通过。是在,ADSL2,的基础上发展起来的,有效距离,7,到,5,公里,ADSL2,标准将频谱加倍，从,1.104MHz,扩展至,2.208MHz,子载波数,512,个，理论上的下行速率为,25Mb/s,上行速率,1.2Mb/s,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL2,同,ADSL,相比,ADSL2,能够提供最大,25M,的下行速率,并将用户到局端设备的距离延长到了,6,公里,广东省,2006,年,11,月开始主推,2005,年起广东省新建及,扩容的,DSLAM,节点都

20、支持,ADSL2,目前广东电信各,分公司主要节点也都可以提供,ADSL2,相关业务,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL2,技术的频谱扩展,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,ADSL2,主要技术分析,ADSL2,理论上下行速率可达,25Mb/s,上行速率,800kb/s-1.5Mb/s,ADSL2,上行速率,下行速率,1Km,1.5Km,2Km,2.5Km,3Km,15M,870K,13M,1.9M,12M,850K,11M,1.3M,8M,820K,7.5M,980k,4M,800K,4M,660K,2M,

21、760K,2M,500K,ADSL2+ M,扩展了上行带,宽，理论值最高可达,2Mb/s,ADSL2,ANNEX M,下行速率,上行速率,VDSL2,速率与铜缆长度关系,ADSL2,理论上能实现,300m,内,100Mbps,的对称数据速率传输,铜缆长度,500m,的连接速率一般,为下行,50,60M,上行,15,25M,距离,下行速率,上行速率,400m,600m,800m,1000m,42M,35M,24M,19M,20M,15M,6M,4M,1100m,17M,2M,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,VDSL,简介,解决光纤入户的“最后一公里”问题

22、，连接光纤节点与,用户家庭,支持对称数据传输和非对称数据传输，功率小，线间干,扰较低,300m,理想距离，对称传输,13Mbit/s,非对称,52Mbit/s,下,行和,6.4Mbit/s,上行，最远距离,1.5Km,设备不必以,ATM,为基础，成本开销小,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,三种新技术的接入比较,VDSL,技术短距离高速接入方面占据优势，可在几百米,短距离提供非对称的高速业务，在,1.2km,左右提供,10Mb/s,对称业务,当接入距离超过,1.2km,时,ADSL2,技术将是最好的选,择,ADSL2,在距离超过,2.7km,时，与,AD

23、SL2,的性能基本一,致,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,xDSL,接入，未来的提速,铜缆现状,光进铜退”的趋势,城区宽带用户铜缆约,有,11,超过,2Km,采,用,ADSL2,设备无法,提供,8M,以上稳定速率,农村宽带用户铜缆约,有,28,超过,3Km,采,用,ADSL2,设备无法,提供,2M,以上稳定速率,城区接入光缆至,用户平均距离到,达,1km,以内，提,供,20M,左右带宽,城区,20,家庭用,户实现,FTTH,90,商业大楼实现,FTTB,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,第三部分,局域网宽带接入技

24、术,ADSL,宽带接入技术,光纤宽带接入技术,光进铜退”的趋势,光纤接入,FTTx,概述,MC,媒体转换器,方式,PON,技术原理,EPON,技术简介,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,什么是“光进铜退,两大工作,宽带接入设备下移（接入,点下移,光纤到户,FTTH,宽带光纤化将是必然,随着光纤在长途网、城域网,乃至接入网主干段的大量应,用，目标是实现全网光纤化,在接入网中，将光纤继续线,的配线段和引入线部分延伸,最终实现光纤到用户,光纤接入的实现有一个渐进,的过程,主要目的,满足用户带宽增长需求,降低铜缆投资,顺应技术演进趋势,中,国,电,信,广,东,公

25、,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,光纤接入,FTTx,概述,准确的说,FTTx,不是一种技术，而是指把光纤用于接,入层网络，使光纤靠近用户的接入组网方式,FTTx,涵盖,了几种不同网络结构和技术,FTTH,Fiber to the Home,全程通过光纤接入到每个住户,家里或商户住处,FTTB,Fiber to the Building,光纤到一栋或几栋楼，然后,通过,LAN,或者是,DSLAM,接入,用户，覆盖数百用户,FTTC,Fiber to the Curb,光纤到路边，用,DSLAM,通过,铜缆接入用户,FTTN,Fiber to the Node,光纤到接入点,FTT

26、N,FTTCabinet,光纤,到交接箱,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,光纤到户,FTTH,简介,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,MC,媒体转换器,方式,MC,媒体转换器方式是将电信号转换成光信号进行长距离传,输的技术实现方式，是对于已有的电的,Ethernet,设备要加上,MC,MC,是一个单纯的光电,电光转换器，它并不对信号包做加工，因,此成本低廉。减少用户升级的成本，是点对点,FTTH,方案过渡期,间网络的解决方案,优点：点到点系统避免了复杂的,上行同步技术和终端自动识别技,术,缺点：随着,FTTH,用

27、户数量的增,加，局端设备和光纤的数量也将,会增加,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,PON,的几个概念引入,PON,无源光网络，由光线,路终端,OLT,光配线网,ODN,和光,网络单元,ONU,三大部分组成,OLT,提供一个与,ODN,相连的,光接口，在光接入网的网络,端提供至少一个网络业务接,口，在网络侧终结光信号,ODN,位于,ONU,和,OLT,之间,ODN,全部由无源器件构成,它具有无源分配功能,ONU,提供通往,ODN,的光接,口，连接用户和光网络，直,接和用户打交道，在用户侧,终结光信号，提供用户端口,接入功能,中,国,电,信,广,东,公,司

28、,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,MC,与,PON,接入比较,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,PON,技术原理,P,assive,O,ptical,N,etwork,无源光网络,O,ptical,L,ine,T,erminal,P,assive,O,ptical,S,plitter,光线路终端,1550nm,无源分光器,ONU,ONU,PSTN,1490nm,P,assive,O,ptical,S,plitter,无源分光器,Internet,OLT,ONU,CATV,1310nm,O,ptical,N,etwork,U,nit,光网络单元,

29、中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,PON,的下行与上行技术,下行采用广播方式,TDM (Time Division Multiplexing,下行波长为,1490nm,OLT,发送的混合数据通过,Splitter,到达每个用,户的,ONU,每个,ONU,只接收发给自己的数据，丢弃其它,数据,上行采用,TDMA,方式,TDMA (Time Division Multiple Access,上行波长为,1310nm,每个,ONU,在,OLT,允许的时间段内向,OLT,发送,数据,无需冲突检测,报文不需要分片,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,

30、员,工,岗,前,培,训,上行与下行的实现,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,下行技术,下行数据广播发送，每个,ONU,根据下行数据的标识信,息接收属于自己的数据，丢弃其他用户的数据,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,上行技术,上行数据分时发送，各,ONU,的发送时间与长,度由,OLT,集中控制,TDMA,的接入机制,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,PON,组网结构,单星型,适用于用户均匀分散在,OLT,附近的情况,光缆需要量大，无法实现光纤的共享,光纤投资成本高,ONU,O

31、NU,单星型,分路器,分路,1n,器,1n,O,L,T,多星型,树型,多星型,树型,多星型,分路器均匀分光,树型,按额定,比例分光,两种类型,建议分光级数不要超过,2,级,最常用的组网方式,ONU,分路,分路器,器,1n,1n,分路,分路器,器,1n,1n,分路,分路器,器,1n,1n,O,L,T,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,PON,组网结构,总线型,采用非均匀分光的方式,对,ONU,光接收机的动态范围要求较高,适合沿街道、公路等呈现状的用户环境,较常用，如：街道网吧、视频监控等,ONU,ONU,ONU,ONU,分路,分路器,器,1n,1n,分路,

32、分路器,器,1n,1n,分路,分路器,器,1n,1n,总线型,O,L,T,环型,形成可靠自愈环型网，可靠性高,环型,ONU,ONU,分路器1n,环形网协议复杂，组网较复杂,目前较少使用,分路器1n,O,L,T,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,PON,的分类,依照,PON,光网络上数据帧的组织与传输方式主要分三种,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,EPON,技术简介,OLT,与,ONU,之间信号传输基于,IEEE 802.3,以太网帧,传输线

33、路速率下行,上行,1250 Mbit/s / 1250 Mbit/s,以,MAC,控制子层的,MPCP,multi point control protocol,机制为基础,MPCP,通过消息、状态机和定时器来控制访,问,P2MP,的拓扑结构,P2P,仿真子层是,EPON/MPCP,协议中的关键组件,逻辑分光比,1,32,1,64,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,EPON,的关键技术,突发模式光收发器技术,帧结构,测距,动态带宽分配,DBA,机制,下行数据安全性技术,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,两种,MAC,帧比较,中,国,电,信,广,东,公,司,2007,年,新,员,工,岗,前,培,训,中国电信,EPON,试验情况,试验,省市,上海,广东,试验点,第九城市,信息大楼,广州,深圳,惠州,湖北,北京,四川,紫菘小区,组网类型,FTTH,FTTO,FTTH,FTTB+LAN,FTTB/H/O,FTTH,用户规,模,300,84,150,446,75,408,设备厂商,华为,烽火,中兴,华为,UT,烽火,试验业务类型,语音、高速上网,IPTV,HD,SD,语音、高速上网,IPTV,E1,专线,语音、高速上网,IPTV,语音、高速上网,IPTV,语音、高速上网,语音、高