组网之Internet接入技术

1、2021-10-17INTERNET接入技术1第二部分第二部分 组网组网 r 局域网的组建（对等网）局域网的组建（对等网）r 广域网的组建广域网的组建 r 无线网的组建无线网的组建r Internet接入技术接入技术2021-10-17INTERNET接入技术2八、八、 InternetInternet接入技术接入技术 本章主要内容本章主要内容2021-10-17INTERNET接入技术3接入网的概念接入网的概念o作为承载互联网应用的通信网，宏作为承载互联网应用的通信网，宏观上可划分为接入网和核心网两大观上可划分为接入网和核心网两大部 分 。 接 入 网 （部 分 。 接 入 网 （ A NA

2、 N ： A c c e s s A c c e s s NetworkNetwork），或用户环路，主要用来），或用户环路，主要用来完成用户接入核心网的任务。完成用户接入核心网的任务。在ITU-TITU-T建议建议G.963G.963中接入网被定义为：中接入网被定义为：本地交换机本地交换机 ( (即端局即端局) )与用户端设备与用户端设备之间的连接部分，通常包括用户线之间的连接部分，通常包括用户线传输系统、复用设备、数字交叉连传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和用户接设备和用户/ /网络接口设备。网络接口设备。o在当今核心网已逐步形成以光纤线在当今核心网已逐步形成以光纤线路为基础的高速信道

3、情况下，国际路为基础的高速信道情况下，国际权威专家把宽带综合信息接入网比权威专家把宽带综合信息接入网比做信息高速公路的做信息高速公路的“最后一英里最后一英里”，并认为它是信息高速公路中难度最并认为它是信息高速公路中难度最高、耗资最大的一部分，是信息基高、耗资最大的一部分，是信息基础建设的础建设的“瓶颈瓶颈”。 目前目前Internet接入技术主要接入技术主要有哪些？有哪些？基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入基于有线电视网的接入基于有线电视网的接入光纤接入技术光纤接入技术以太网接入以太网接入无线接入技术无线接入技术电力线接入技术电力线接入技术上述这些技术有窄带也有宽带，几乎上述这些

4、技术有窄带也有宽带，几乎涵盖了目前及将来的所有接入网接术。涵盖了目前及将来的所有接入网接术。其中，宽带无线接入和光纤以太网接其中，宽带无线接入和光纤以太网接入是未来接入网技术的两个发展方向。入是未来接入网技术的两个发展方向。2021-10-17INTERNET接入技术4一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 1 、拨号入网、拨号入网拨号入网概述拨号入网概述 拨号入网是一种拨号入网是一种利用电话线和公用电话网利用电话线和公用电话网PSTN接入接入Internet的技术。的技术。 拨号接入网络系统的组成如下图所示。拨号接入网络系统的组成如下图所示。 2021-10-17INTER

5、NET接入技术5一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 拨号入网使用调制解调器将单机接入网络，如因特网。目拨号入网使用调制解调器将单机接入网络，如因特网。目前常用的调制解调器最高速率为前常用的调制解调器最高速率为56K56K。拨号接入仍是目前最便宜。拨号接入仍是目前最便宜最方便的因特网接入方式，但是因为接入速率相对较慢，图片多最方便的因特网接入方式，但是因为接入速率相对较慢，图片多的网站打开速度较慢。的网站打开速度较慢。通过拨号接入下载数据，其所能达到最大通过拨号接入下载数据，其所能达到最大速率的影响因素有：电话系统的模拟带宽、电话线的质量及网络速率的影响因素有：电话系统的模

6、拟带宽、电话线的质量及网络的繁忙程度。的繁忙程度。拨号接入通常采用点对点的协议与因特网服务提供拨号接入通常采用点对点的协议与因特网服务提供商（商（ISPISP）互联。）互联。 2021-10-17INTERNET接入技术6一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 调制解调器（调制解调器（MODEMMODEM）的功能）的功能n将计算机数字信号转化成语音模拟信号使之能在电话网将计算机数字信号转化成语音模拟信号使之能在电话网 (PSTN)(PSTN)上传输上传输nMODEMMODEM是数据通信设备是数据通信设备(DCE)(DCE)n计算机是数据终端设备计算机是数据终端设备(DTE)(

7、DTE)调制解调器（调制解调器（MODEMMODEM）的类型）的类型n有线、无线有线、无线n内置、外置、内置、外置、PCMPCM卡卡n速度：速度：14.4/28.8/36.6/56 kbps14.4/28.8/36.6/56 kbps2021-10-17INTERNET接入技术7一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 InternetPSTN/ISDNMODEM访问服务器访问服务器ISPMODEM池池计算机计算机电话线电话线 Line串行线串行线话机线话机线 Phone电话机电话机家里家里/办公室办公室2021-10-17INTERNET接入技术8一、一、基于传统电信网的有线

8、接入基于传统电信网的有线接入 拨号连接拨号连接InternetInternet的步骤的步骤o Windows 9X/ME/XP/2000 Windows 9X/ME/XP/2000 计算机的配置计算机的配置o 向向ISPISP申请入网帐户申请入网帐户o MODEMMODEM驱动程序的安装驱动程序的安装o 拨号网络功能拨号网络功能(Dial-up)(Dial-up)的安装的安装o TCP/IPTCP/IP协议的安装协议的安装o 建立拨号网络的连接建立拨号网络的连接o 拨号入网拨号入网2021-10-17INTERNET接入技术9一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 2 2、A

9、DSLADSL技术技术 ADSLADSL技术概述技术概述 DSLDSL（数字用户线路，（数字用户线路，Digital Subscriber LineDigital Subscriber Line）是以铜）是以铜电话线为传输介质的点对点传输技术，它包括电话线为传输介质的点对点传输技术，它包括HDSLHDSL、SDSL SDSL 、VDSL VDSL 、ADSLADSL和和RADSLRADSL等，一般称之为等，一般称之为xDSLxDSL。它们主要的区别就。它们主要的区别就是体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率是体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方

10、面。其中对称性的不同这两个方面。其中ADSLADSL（非对称数字用户环路）（非对称数字用户环路）是最具前景及竞争力的一种。是最具前景及竞争力的一种。 ADSLADSL是目前国际上用来对现有电话网络进行宽带改造的是目前国际上用来对现有电话网络进行宽带改造的一种通信方式。是接入技术中最常用的一种，由美国一种通信方式。是接入技术中最常用的一种，由美国BellcoreBellcore在在19891989年首先提出。年首先提出。ADSLADSL是一种通过现有普通电话线为家庭、是一种通过现有普通电话线为家庭、办公室提供宽带数据传输服务的技术。它能够在普通电话线上办公室提供宽带数据传输服务的技术。它能够在普

11、通电话线上提供高达提供高达8Mb/s8Mb/s的下行速率和的下行速率和1Mb/s1Mb/s上行速率，传输距离达上行速率，传输距离达3km3km5km5km。ADSLADSL技术的主要特点是可以充分利用现有的电话线技术的主要特点是可以充分利用现有的电话线网络，在线路两端加装网络，在线路两端加装ADSLADSL设备即可为用户提供宽带接入服务。设备即可为用户提供宽带接入服务。2021-10-17INTERNET接入技术10一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 ADSL所支持的主要业务是：所支持的主要业务是：Internet高速接入服务；高速接入服务；多种宽带多媒体服务，如视频点播

12、多种宽带多媒体服务，如视频点播VOD、网上音乐厅、网上、网上音乐厅、网上剧场、网上游戏、网络电视等；提供点对点的远地可视会议、剧场、网上游戏、网络电视等；提供点对点的远地可视会议、远程医疗、远程教学等服务。下图是远程医疗、远程教学等服务。下图是ADSL接入接入Internet示意示意图。图。 ADSL Modem Internet 分离器 PSTN 2021-10-17INTERNET接入技术11一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 qADSL技术的特点技术的特点 n具有很高的传输速率具有很高的传输速率 n不需要更改和添加线路，不需要更改和添加线路，直接使用原有的电话线直接

13、使用原有的电话线 n语音信号和数字信号可以并行语音信号和数字信号可以并行，可同时，可同时“上网上网”和和“通话通话”2021-10-17INTERNET接入技术12一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 2021-10-17INTERNET接入技术13一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 3 3、DDNDDN专线接入专线接入 数字数据网数字数据网DDNDDN 数字数据网数字数据网DDN(DigitalDDN(Digital Data Network)Data Network)是利用数字是利用数字信道传输数据信号的数据信道传输数据信号的数据传输网，它是随着数

14、据通传输网，它是随着数据通信业务的发展而迅速发展信业务的发展而迅速发展起来的一种新型网络。它起来的一种新型网络。它的传输媒介有光纤、数字的传输媒介有光纤、数字微波、卫星信道以及用户微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞端可用的普通电缆和双绞线。线。DDNDDN专线接入专线接入InternetInternet网络结构如左图。网络结构如左图。2021-10-17INTERNET接入技术14一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 DDN专线接入专线接入Internet技术的特点技术的特点nDDN专线接入能提供高性能的点到点通信，通信保密性强，特别适专线接入能提供高性能的点到点

15、通信，通信保密性强，特别适合金融、保险等保密性要求高的客户需要；合金融、保险等保密性要求高的客户需要；nD D N 专 线 接 入 传 输 质 量 高 ， 通 信 速 率 可 根 据 用 户 需 要 在专 线 接 入 传 输 质 量 高 ， 通 信 速 率 可 根 据 用 户 需 要 在N*64Kbps(N=132)之间选择，网络延时小；之间选择，网络延时小；nDDN专线信道固定分配，充分保证了通信的可靠性，保证用户使用专线信道固定分配，充分保证了通信的可靠性，保证用户使用的带宽不会受其它客户使用情况的影响；的带宽不会受其它客户使用情况的影响；n通过这条高速的信道，用户可构筑自己的通过这条高速

16、的信道，用户可构筑自己的Intranet, 建立自己的建立自己的Web网站、网站、E-mail服务器等信息应用系统；服务器等信息应用系统；n局域网整体接入局域网整体接入Internet，使局域网的用户均可共享互联网的资源，使局域网的用户均可共享互联网的资源n专线用户可以免费得到多个合法的专线用户可以免费得到多个合法的Internet IP 地址和一个免费的国地址和一个免费的国内域名；内域名；n提供详细的计费、网管支持、还可以通过防火墙等安全技术保护用提供详细的计费、网管支持、还可以通过防火墙等安全技术保护用户局域网的安全，免受不良侵害。户局域网的安全，免受不良侵害。2021-10-17INTE

17、RNET接入技术15一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 4 4、 ISDNISDN专线接入专线接入 o 综合业务数字网（综合业务数字网（Integrated Service Digital Integrated Service Digital NetworkNetwork），简称），简称ISDNISDN。是是通过对电话网进行数字化改通过对电话网进行数字化改造造而发展起来的，提供而发展起来的，提供端到端的数字连接端到端的数字连接，以支持一，以支持一系列广泛的业务，包括语音、数据、传真、可视图文系列广泛的业务，包括语音、数据、传真、可视图文等。等。o ISDNISDN能够提供

18、标准的用户能够提供标准的用户- -网络接口，通过标准接口将网络接口，通过标准接口将各种不同的终端接入到各种不同的终端接入到ISDNISDN网络中，使一对普通的用网络中，使一对普通的用户线最多可连接户线最多可连接8 8个终端，并为多个终端提供多种通信个终端，并为多个终端提供多种通信的综合服务。通过的综合服务。通过ISDNISDN接入接入InternetInternet既可用于局域网，既可用于局域网，也可用于独立的计算机。也可用于独立的计算机。2021-10-17INTERNET接入技术16一、一、基于传统电信网的有线接入基于传统电信网的有线接入 oISDN专线接入技术有如下特点专线接入技术有如下

19、特点 n多种业务兼容多种业务兼容 n数字传输数字传输 n标准化的接口标准化的接口 n使用方便使用方便 2021-10-17INTERNET接入技术17二、二、基于有线电视网接入技术基于有线电视网接入技术 1 1、 CATVCATV和和HFCHFCqCATVCATV和和HFCHFC是一种电视电缆技术是一种电视电缆技术。CATVCATV（Cable TelevisionCable Television）即即有线电视网有线电视网，是由广电部门规划设计的用来传输电视信，是由广电部门规划设计的用来传输电视信号的网络，其覆盖面广，用户多。但有线电视网是单向的，号的网络，其覆盖面广，用户多。但有线电视网是单

20、向的，只有下行信道，即只能接收电视信号，并不能上传信息。只有下行信道，即只能接收电视信号，并不能上传信息。如果要将有线电视网应用到如果要将有线电视网应用到InternetInternet业务，则必须对其改业务，则必须对其改造，使之具有双向功能。造，使之具有双向功能。qHFCHFC（Hybrid Fiber CoaxHybrid Fiber Coax：混合光纤同轴电缆网）。：混合光纤同轴电缆网）。是在是在CATVCATV网的基础上发展起来的，除可以提供原网的基础上发展起来的，除可以提供原CATVCATV网提供的网提供的业务外，还能提供数据和其他交互型业务。业务外，还能提供数据和其他交互型业务。H

21、FCHFC是对是对CATVCATV的的一种改造，在干线部分用光纤代替同轴电缆作为传输介质。一种改造，在干线部分用光纤代替同轴电缆作为传输介质。CATVCATV和和HFCHFC的一个根本区别是：的一个根本区别是：CATVCATV只传送单向电视信号，只传送单向电视信号，而而HFCHFC提供双向的宽带传输。提供双向的宽带传输。 2021-10-17INTERNET接入技术18二、二、基于有线电视网接入技术基于有线电视网接入技术 2 2 、利用、利用Cable ModemCable Modem接入接入InternetInternet Cable ModemCable Modem（电缆调制解调器）是一种

22、通过有线电视网络（电缆调制解调器）是一种通过有线电视网络进行高速数据接入的装置。它一般有两个接口，一个用来接室内进行高速数据接入的装置。它一般有两个接口，一个用来接室内墙上的有线电视端口，另一个与计算机或交换机相连。下图是墙上的有线电视端口，另一个与计算机或交换机相连。下图是PCPC机和机和LANLAN通过通过Cable ModemCable Modem接入接入InternetInternet的示意图。的示意图。 交换机 Internet 分离器 LAN Cable Modem 光纤同轴混合网 TV Cable Modem 2021-10-17INTERNET接入技术19二、二、基于有线电视网

23、接入技术基于有线电视网接入技术 o Cable Modem 与普通的与普通的Modem在原理上都是将数据进在原理上都是将数据进行调制后在行调制后在Cable（电缆）的一个频率范围内传输，接（电缆）的一个频率范围内传输，接收时进行解调，传输机理与普通收时进行解调，传输机理与普通Modem相同，不同之相同，不同之处在于它是通过有线电视处在于它是通过有线电视HFC的某个传输频带进行调的某个传输频带进行调制解调的，而普通制解调的，而普通Modem的传输介质在用户与交换机的传输介质在用户与交换机之间是独立的，即用户独享通信介质。之间是独立的，即用户独享通信介质。Cable Modem 属于共享介质系统，

24、其他空闲频段仍然可用于有线电属于共享介质系统，其他空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。视信号的传输。o Cable Modem通过有线电视网络进行数据传输，速度通过有线电视网络进行数据传输，速度范围为范围为500Kbps10Mbps，甚至更高。，甚至更高。 2021-10-17INTERNET接入技术20三、三、光纤接入技术光纤接入技术 光纤由于其大容量、保密性好、不怕干扰和雷击、光纤由于其大容量、保密性好、不怕干扰和雷击、重量轻等诸多优点，正在得到迅速发展和应用。主干重量轻等诸多优点，正在得到迅速发展和应用。主干网线路迅速光纤化，光纤在接入网中的广泛应用也是网线路迅速光纤化，光纤在接入网中

25、的广泛应用也是一种必然趋势。光纤接入技术实际就是在接入网中全一种必然趋势。光纤接入技术实际就是在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，构成光纤用户环路（或部或部分采用光纤传输介质，构成光纤用户环路（或称光纤接入网称光纤接入网OAN），实现用户高性能宽带接入的一），实现用户高性能宽带接入的一种方案。根据光网络单元（种方案。根据光网络单元（ONU：Optical Network Unit）所设置的位置，）所设置的位置，光纤接入网分为光纤到户光纤接入网分为光纤到户（FTTH）、）、光纤到路边光纤到路边（FTTC）、）、光纤到大楼光纤到大楼（FTTB）、）、光纤到办公室光纤到办公室（FHHO）、）、光纤

26、到楼层光纤到楼层（FTTF）、）、光纤到小区光纤到小区（FTTZ）等几种类型，其中）等几种类型，其中FTTH将是未来宽带接入网的发展趋势。将是未来宽带接入网的发展趋势。2021-10-17INTERNET接入技术21三、三、光纤接入技术光纤接入技术 根据接入网室外传输设施中是否含有源设备，光纤接入网根据接入网室外传输设施中是否含有源设备，光纤接入网分为无源光网络（分为无源光网络（PON：Passive Optical Network）和有源光网）和有源光网络（络（AON：Active Optical Network）。有源光网络是指从局端设）。有源光网络是指从局端设备到用户分配单元之间采用有源

27、光纤传输设备，即光电传换设备、备到用户分配单元之间采用有源光纤传输设备，即光电传换设备、有源光器件以及光纤等；无源光网络一般指光传输段采用无源器有源光器件以及光纤等；无源光网络一般指光传输段采用无源器件，实现点对多点拓扑的光纤接入网。件，实现点对多点拓扑的光纤接入网。目前光纤接入网几乎都采目前光纤接入网几乎都采用用PON结构，结构，PON成为光纤接入网的发展趋势成为光纤接入网的发展趋势 。o光纤接入网的特点光纤接入网的特点n带宽宽带宽宽 n网络的可升级性能好网络的可升级性能好 n双向传输双向传输 n接入简单、费用少接入简单、费用少 2021-10-17INTERNET接入技术22四、四、以太网

28、接入技术以太网接入技术o基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。成。局侧设备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民局侧设备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民楼内。局侧设备提供与楼内。局侧设备提供与IP骨干网的接口，用户侧设备提供骨干网的接口，用户侧设备提供与用户终端计算机相接的与用户终端计算机相接的10/100 BASE-T接口。局侧设备具接口。局侧设备具有汇聚用户侧设备网管信息的功能。有汇聚用户侧设备网管信息的功能。oFTTx+LAN，即光纤，即光纤+局域网。该方案是在光纤到小区、到局域网。该方案是在光纤到小区、到大楼的基础

29、上，采用千兆以太网交换技术，利用光纤大楼的基础上，采用千兆以太网交换技术，利用光纤+5类类双绞线实现用户高速接入双绞线实现用户高速接入Internet的一种方式。的一种方式。在用户的家在用户的家中添加以太网中添加以太网RJ-45信息插座作为接入网络的接口，可提供信息插座作为接入网络的接口，可提供10M或或100M的网络速度。的网络速度。通过通过FTTx+LAN接入技术能够实接入技术能够实现现“千兆到小区、百兆到居民大楼、十兆到桌面千兆到小区、百兆到居民大楼、十兆到桌面”，为用，为用户提供信息网络的高速接入。户提供信息网络的高速接入。2021-10-17INTERNET接入技术23四、四、以太网

30、接入技术以太网接入技术下图是下图是FTTx+LAN接入接入Internet示意图示意图2021-10-17INTERNET接入技术24五、五、无线接入技术无线接入技术 无线接入技术是指在终端无线接入技术是指在终端用户和交换端局间的接入网，用户和交换端局间的接入网，全部或部分采用无线传输方全部或部分采用无线传输方式，为用户提供固定或移动式，为用户提供固定或移动接入服务的技术。接入服务的技术。作为有线作为有线接入网的有效补充，它有系接入网的有效补充，它有系统容量大，话音质量与有线统容量大，话音质量与有线一样，覆盖范围广，系统规一样，覆盖范围广，系统规划简单，扩容方便，可加密划简单，扩容方便，可加密

31、或用或用CDMA增强保密性等技增强保密性等技术特点，可解决边远地区、术特点，可解决边远地区、难于架线地区的信息传输问难于架线地区的信息传输问题，是当前发展最快的接入题，是当前发展最快的接入网之一。网之一。无线接入技术主要有以下几种类型无线接入技术主要有以下几种类型q蜂窝技术蜂窝技术q数字无绳技术数字无绳技术 q点对点微波技术点对点微波技术 q卫星技术卫星技术 q蓝牙技术蓝牙技术 2021-10-17INTERNET接入技术25六、电力线接入技术六、电力线接入技术o 电力线上网（电力线上网（Power Line Communication,PLC）技术）技术是指利用是指利用220V低压电力线传输数据和话音信号的一种低压电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。通信方式。近年来，随着近年来，随着I