浅谈家庭计算机的入网方式

1、大学计算机网络基础作业一 2009年3月4日浅谈家庭计算机的入网方式袁涛（理学院，信计0701，）摘要：互联网在中国的发展日新月异，家庭计算机的入网方式也在不断的发展，无论是在接入速率方面，还是在接入方法方面，都取得了一定的进步。本文主要介绍了PSTN、ISDN、ADSL、HFC、LMDS、光纤接入技术及DDN这几种入网方式和相关技术，用户可根据自己的需求来选择最适合自己的网络接入。关键词：家庭计算机；入网方式；相关技术The Talking Of The Home Computer Network ApproachYuan Tao(Science Col

2、lege, information and computing science 0701,)Abstract:With the rapid development of Internet in China, the family computer network systems are also constantly develoint. Both in access speed, or in the access methods, have made some progress. This paper describes the PSTN, ISDN,

3、ADSL, HFC, LMDS, fiber access technology and the DDN network these types of methods and related technologies.Accordig to their needs ,users can select the appropriate network approach which is the best conveinent to them.Key words: family computer; network approach; related technologies1、问题的提出本文要解决的

4、问题是家庭计算机有几种方式可以入网及其相关支撑技术。2009年上半年我国网民规模已突破3亿，依然保持着快速增长的势头，领跑全球互联网。2009年7月16日，中国互联网络信息中心（CNNIC）发布第24次中国互联网络发展状况统计报告显示。截至2009年6月底，中国网民规模达到3.38亿，较2008年底增长13.4%，半年增长了4000万；而宽带网民规模则达到了3.2亿，占总网民数的94.3%，较2008年底上升了3.7个百分点。与网民规模持续增长相对应的，是我国互联网普及率的稳步提升。数据显示，截至2009年6月底，我国互联网普及率达到25.5%，保持平稳上升的态势。互联网的蓬勃发展，让我们有必

5、要思考各种入网的方式及相关技术。2相关研究现状 就我们国内而言，我们可以通过MODEM拨号上网，ADSL,MODEM宽带接入，小区宽带和Cable MODEM接入方式连接Internet。目前国内主要的网络服务商有中国网通、中国电信、铁通和广播电视剧等。各种上网方式的速度不同，具体收费标准也不下共同。通过个中国方式上网，所需添置的硬件亦有所不同。3、家庭计算机入网方式简介3.1、PSTN及相关技术简介图一 PSTN结构PSTN ( Public Switched Telephone Network ) 公共交换电话网络，一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。 众所周知，PSTN是

6、一种以模拟技术为基础的电路交换网络。在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。通过PSTN可以实现的访问：拨号上Internet/Intranet/LAN；-两个或多个LAN之间的网络互连；-和其它广域网技术的互连 尽管PSTN在进行数据传输时存在这样或那样的问题，但这是一种仍不可替代的联网介质（技术）。特别是Bellcore发明的建立在PSTN基础之上的xDSL技术和产品的应用拓展了PSTN的发展和应用空间，使得联网速度可达到9Mbps52Mbps之间。PSTN采用的技术 PSTN提供的是一个模

7、拟的专有通道，通道之间经由若干个电话交换机连接而成。当两个主机或路由器设备需要通过PSTN连接时，在两端的网络接入侧（即用户回路侧）必须使用调制解调器（Modem）实现信号的模/数、数/模转换。从OSI七层模型的角度来看，PSTN可以看成是物理层的一个简单的延伸，没有向用户提供流量控制、差错控制等服务。而且，由于PSTN是一种电路交换的方式，所以一条通路自建立直至释放，其全部带宽仅能被通路两端的设备使用，即使他们之间并没有任何数据需要传送。因此，这种电路交换的方式不能实现对网络带宽的充分利用。 通过PSTN进行网络互联举例 下图是一个通过PSTN连接两个局域网的网络互连的例子。在这两个局域网中

8、，各有一个路由器，每个路由器均有一个串行端口与Modem相连，Modem再与PSTN相连，从而实现了这两个局域网的互连。3.2、ISDN及相关技术简介ISDN综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。它通过普通的铜缆以更高的速率和质量传输语音和数据。ISDN是欧洲普及的电话网络形式。GSM移动电话标准也可以基于ISDN传输数据。ISDN有窄带和宽带两种。窄带ISDN有基本速率（2B+D，144kbps）和一次群速率（30B+D，2Mbps）两种接口。基本速率接口包括两个能独立工作的

9、B信道（64kbps）和一个D信道（16kbps），其中B信道一般用来传输话音、数据和图像，D信道用来传输信令或分组信息。宽带可以向用户提供155Mbps以上的通信能力。但是由于宽带综合业务数字网技术复杂，投资巨大，目前还不大可能投入大量的使用，而窄带综合业务数字网已经非常成熟，完全具备了商用化推广的条件，因此各地开通的ISDN指的综合业务数字网实际上是窄带ISDN。由于使用了数字线路数据传输的比特误码特性比电话线路至少改善了10倍。ISDN用途广泛，只是对于我们普通人来说只有上网一项是最常用的了。因为ISDN是全部数字化的电路，所以它能够提供稳定的数据服务和连接速度，不像模拟线路那样对干扰比

10、较敏感。在数字线路上更容易开展更多的模拟线路无法或者比较困难保证质量的数字信息业务。例如除了基本的打电话功能之外，还能提供视频、图像与数据服务。ISDN需要一条全数字化的网络用来承载数字信号（只有0和1这两种状态），与普通模拟电话最大的区别就在这里。CCITT对ISDN的定义：ISDN是以综合数字电话网(IDN)为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，用来支持包括话音和会话在内的多种电信业务。ISDN用户-网络接口和业务接入点匹。图2图4是三种常见的设备连接方式。根据不同连接方法，会需要不同的硬件。这里会牵扯到标准ISDN终端和非标准ISDN终端的概念，像数字电话机、四类传真机（

11、即G4传真机，在传输速率和质量上比普通传真机有大大提高，3秒钟即可传送一份A4文件）都属于标准ISDN终端，可以直接连接ISDN线路使用。而我们熟悉的电脑、普通电话、普通传真机（即三类传真机、G3传真机）都属于非标准ISDN终端，它们需要通过适配器与NT1连接然后才能连上ISDN线路使用，NT1+则综合了适配器和NT1的功能，使得非标准ISDN终端可以方便地连接ISDN。常见的ISDN设备主要有： 图21、ISDN PCI插卡：和网卡很类似，多为PCI接口。把它安装到电脑里以后，再与电信局提供NT1连接即可实现ISDN上网。价格一般是200300元。附带模拟接口，可接驳一部电话。2、ISDN

12、TA：属于外置式产品，多为USB接口，支持热插拔，无需外接电源。外形一般比较小巧别致，易于携带，是移动办公、小型办公室及家庭的理想选择。价格一般在500600元左右。 图33、NT1：智能网络终端，一般提供两个终端接口，可连接数字话机。 图44、NT1+：是NT1的延伸产品，与NT1的不同之处在于它可以直接连接模拟设备，如模拟电话机、三类传真机和调制解调器等电话设备。电信局一般会提供这个设备。3.3、ADSL及相关技术简介ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line ，非对称数字用户环路）是一种新的数据传输方式。它因为上行和下行带宽不对称，因此称为非对称数字

13、用户线环路。它采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。即使边打电话边上网，也不会发生上网速率和通话质量下降的情况。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下课以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。如图5。图5 ADSL结构图ADSL是一种异步传输模式（ATM）。在电信服务提供商端，需要将每条开通ADSL业务的电话线路连接在数字用户线路访问多路复用器（DSLAM）上。而在用户端，用户需要 使用一个ADSL终端（因为和传统的调制解调器（Modem）类似，所以也被称为“猫”）来连接电话线路。由于ADSL使用高频信号，所

14、以在两端还都要使用ADSL信号分离器将ADSL数据信号和普通音频电话信号分离出来，避免打电话的时候出现噪音干扰。通常的ADSL终端有一个电话Line-In，一个以太网口，有些终端集成了ADSL信号分离器，还提供一个连接的Phone接口。某些ADSL调制解调器使用USB接口与电脑相连，需要在电脑上安装指定的软件以添加虚拟网卡来进行通信。 ADSL宽带接入方式只需一条普通的电话线，再加装一台ADSL调制解调器，用户就可以得到18Mbps的高速下行速率和640K1Mbps的上行速率，传输距离可达45km。ADSL能提供的宽带业务有视频点播（VOD），远程教学，可视电话，多媒体检索，LAN互联，Int

15、ernet接入等。ADSL使用40KHz以上频段传输数据，40KHz以下频段仍然用来传输话音，因此使用ADSL可以一直联网而不影响电话的使用。ADSL一般采用DMT(离散多音调制)技术，充分利用了线路的带宽，所以能提供很高的速率。ADSL技术的主要特点是充分利用现有的电话双绞铜线网络，在线路两端加装ADSL通讯终端设备即可为用户提供宽带服务，不用对现有线路作任何改动，并且它可以与普通电话共存于一条电话线上。传统的电话线系统使用的是铜线的低频部分（4kHz一下频段）。而ADSL采用DMT（离散多音频）技术，将原来电话线路0kHz到1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3khz的子频带。其中，4

16、khz以下频段人用于传送POTS（传统电话业务），20KhZ到138KhZ的频段用来传送上行信号，138KhZ到1.1MHZ的频段用来传送下行信号。DMT技术可以根据线路的情况调整在每个信道上所调制的比特数，以便充分的地利用线路。一般来说，子信道的信噪比越大，在该信道上调制的比特数越多，如果某个子信道信噪比很差，则弃之不用。目前，ADSL可达到上行640kbps、下行8Mbps的数据传输率。由上可以看到，对于原先的电话信号而言，仍使用原先的频带，而基于ADSL的业务，使用的是话音以外的频带。所以，原先的电话业务不受任何影响。3.4、HFC及相关技术简介HFC(Hybrid Fiber Coax

17、)光纤同轴混合网 是一种发展前景广阔的通信技术，电信服务商现在对HFC表现出浓厚的兴趣。对有些电信服务供应商来说，采用HFC技术向居民住宅和小型商务机构提供融合了数据和视频服务的综合服务具有相当大的诱惑力。与此同时，HFC还为网络营造企业提供了众多的发展机会。但是，这一技术目前还存在一些设计缺陷，网络的建设和部署成本也比较昂贵。近几年来，在CATV(有线电视)系统中普遍采用HFC传输结构。带有Cable Modem（电缆调制解调器）的HFC系统，可以统一提供所有的模拟有线电视频道，互联网高速接入，话音业务和高质量的交互式视频业务等。HFC网络由光纤和同轴电缆组成，光缆是铺设到小区，然后通过光电

18、转换节点，利用有线电视的树型同轴电缆网络连到终端用户，作为宽带综合业务的接入平台。HFC网络下行利用空余的电视广播频道或750MHz以上频段，采用64QAM调制传输数据，一个PAL制8MHz带宽信道传输速率为40Mbps。上行通道工作在50MHz以下频段，采用QPSK调制技术，发送速率可以达到2Mbps。3.5、LMDS及相关技术简介LMDS（Local Multi-point Distribution Service）是一种宽带固定无线接入系统，其中文名称为本地多点分配业务系统。第一代LMDS设备为模拟系统，没有统一的标准。目前通常所说的LMDS为第二代数字系统，主要使用ATM（异步传输模式

19、）传送协议，具有标准化的网络侧接口和网管协议。LMDS具有很宽的带宽和双向数据传输的特点，可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务，能满足用户对高速数据和图像通信日益增长的需求，因此LMDS是解决通信网无线接入问题的锐利武器。LMDS是一种微波宽带系统，它工作在微波频率的高端（2040GHz频段），组网灵活方便，使用成本低，是一种非常有前途的宽带固定无线接入新技术。从理论上讲，LMDS在上行和下行链路上的传输容量是一样的，因此能方便的提供各种交互式应用，如会议电视、VOD、住宅用户互联网高速接入等，LMDS也可以支持所有主要的语音和数据传输标准，如ATM、MPEG-2等标准。 LMDS系统本身主要

20、由3部分组成：中心站（又称基站）系统、终端站（又称远端站）系统和网络管理系统（NMS），如图1所示。图6固定无线接入系统的参考模型3.6、光纤接入技术及相关技术简介光纤接入技术是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体的接入方式，用户网光纤化有很多方案，有光纤到路边（FTTC）、光纤到小区（FTTZ）。光纤到办公室（FTTO）、光纤到大楼（FTTF）、光纤到家庭（FTTH）。但不管是何种领域的应用，实现光纤到户都是为了满足高速宽带业务以及双向宽带业务的客观需要。光纤用户网的主要技术是光波传输技术，目前光纤传输的复用技术发展相当快，多数已处于实用化。复用技术用得最多的有时分复用（TDM）、波分复用

21、（WDM）、频分复用（FDM）、码分复用（CDM）等。值得一提的是，光纤进入家庭是未来必然的趋势，但由于种种原因，短期内尚不能形成主流。3.7、DDN及相关技术简介（DigitalDataNetwork）数字数据网,是一个通过数字传输信道以数字方式传输数据的通信网络。可提供点对点、点对多点透明传输的数据专线出租电路，为用户传输数据、图象、声音等信息。组成DDN的基本单位是节点，节点间通过光纤连接,构成网状的拓朴结构，用户的终端设备通过数据终端单元（DTU）与就近的节点机相连。什么是DDN？它是利用数字信道传输数据信号的数据传输网。（数字数据网是一种利用光纤、数字微波或卫星等数字传输通道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网，它可以为用户提供各种速率的高质量数字专用电路和其他新业务，以满足用户多媒体通信和组建中高速计算机通信网的需要。主要由六个部分组成：光纤或数字微波通信系统；智能节点或集线器设备；网络管理系统； 数据电路终端设备；用户环路；用户端计算机或终端设备。）它的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计