第9讲 广域网技术

2020 4 15 1 第十章广域网技术 2020 4 15 2 10 1广域网 WAN 的基本概念 当主机之间距离较远时 需要通过广域网完成主机之间的通信任务 广域网由一些结点交换机以及连接这些交换机的的链路组成 结点交换机执行将分组存储转发的功能 结点之间为点到点连接 为提高可靠性一个结点交换机通常与多个结点交换机相连 WAN依使用的协议不同分为多种类型 X 25 DDN FRN ATM SMDS和国际互联网等 WAN一般都作为主干网存在 2020 4 15 3 常见的公共广域网类型 公共电话交换网 PSTN 打电话时所用的话音传输网络历史悠久 覆盖面广 通信费用低 时延小 入网方式简单灵活 基于模拟技术的电路交换网络数据通信时使用Modem 数模转换 误码率高 数据传输速率低 独占信道 网络资源利用率低 中间没有存储转发能力 变速率通信较难实现 带宽有限 4KHz 物理层的延伸 没有差错控制和重传功能 2020 4 15 4 公共分组交换网 X 25 1976年 采用分组交换技术 面向连接 虚电路 可靠性高 最高速率64kbps 多条虚电路在同一物理专线上时分复用 X 25的分组层协议和相邻两结点都采用确认重发机制提供通信的可靠性 支持多种高层协议 它们均作为普通数据被封装在X 25的分组中在网络中传送 2020 4 15 5 帧中继 FRN 1992年 可看作X 25网的简化和改进 常用用户接入电路速率为64kbps和2 048kbps 可以变帧长传输 适于大容量突发型数据业务 数字数据网 DDN 半永久性连接电路 采用同步转移模式的数字时分复用技术 没有交换功能 以点对点方式作半永久性电路连接 干线传输速率通常为2 048Mbps和33Mbps 最高可达250Mbps 多兆位数据交换服务SMDS基于城域网MAN协议的包交换公共数据网络 2020 4 15 6 10 2公共分组交换数据网 X 25 特征 工作在OSI RM的低3层 采用分组交换 面向连接 虚电路 可靠性高 多路复用 一条物理链路支持多条虚电路 点对点传输 不支持广播 支持多种高层协议 它们均作为普通数据被封装在X 25的分组中在网络中传送 分组层协议和相邻两节点都采用确认重发机制以提高通信的可靠性 工作速率 64Kbps 2020 4 15 7 X 25网络的组成 X 25网络由许多称之为分组交换机 PSE 的节点组成 为了保证通信可靠性 每个PSE至少与另两个PSE相连接 使得一个PSE故障时 能通过其他路由继续传输信息 PSE之间交换的是分组 包 所以又称X 25网为分组交换网或包交换网 PSE采用存储转发的方法交换分组 2020 4 15 8 X 25网络的设备 数据终端设备 DTE X 25网络的末端设备 如路由器 主机 终端 PC机等 一般位于用户端 故称为用户设备 数据通信设备 DCE 专用的通信设备 DTE通过DCE接入X 25网络 PSE X 25网络分组交换机 用于数据的存储转发 PAD分组装拆设备 用于将非分组设备接入X 25网 位于DTE与DCE之间 实现三个功能 缓冲 打包 拆包 见下页图 2020 4 15 9 2020 4 15 10 X 25网络的接入 分组终端 直接接入非分组终端 通过PAD接入字符终端 用拨号 PSTN 方式间接接入 X 28 X 32 利用X 25组网 1 通过X 25将PC接入广域网PC X 25网卡 同步MODEM LAN 路由器 同步MODEM 2 通过X 25实现LAN的远程互连双方均需路由器 同步MODEM 2020 4 15 11 X 25网络为用户提供的是虚电路服务 多个虚电路可复用到单条物理电路上 时分复用 X 25既支持永久虚电路PVC 也支持交换虚电路SVC DTE之间端到端的通信是通过双向虚电路来完成的 一般申请16个双向虚电路 X 25提供的服务 2020 4 15 12 X 25的体系结构 对应于OSI层次模型的最下三层 2020 4 15 13 物理层 处理DTE 数据终端设备 和DCE 数字电路终接设备 之间的电气 机械 规程和功能接口问题 用于Modem和交换电路 X 21 数字电路操作的建议X 21bis 定义模拟接口 利用模拟电路访问数字电路交换网V 24 DTE在租用模拟电路上工作 连接到包交换节点 集中器链路层 帧层 确保DTE和DCE可靠的数据传输 数据按一系列的帧进行发送 帧包含地址 控制信息以及数据信息字段 及时有效地传输数据链路同步检测并恢复传输差错识别并向高层报告规程错误 以便恢复HDLC 高级数据链路控制规程 ADCCP 高级数据通信控制规程 分组层 网络层 产生包含控制信息和用户数据的分组 提供处理虚电路VC 永久虚电路PVC 数据报 快速选择等服务的规程 2020 4 15 14 2020 4 15 15 PLP包 2020 4 15 16 LAPB帧 2020 4 15 17 10 3帧中继 FRN X 25发展初期 网络受噪声干扰 误码 采用确认重发机制提供通信的可靠性 消耗大量的网络资源 目前状况 光纤误码率低 如果采用X 25技术 网络资源浪费 网络吞吐量低 时延性能差X 25简化 改进 FRN 2020 4 15 18 帧中继其英文名为FrameRelay 简称FR 是一种面向连接的快速分组交换技术 是八十年代初发展起来的一种数据通信技术 它是从X 25分组通信技术演变而来的 由于传输技术的发展 数据传输误码率大大降低 分组通信的差错恢复机制显得过于繁琐 帧中继将分组通信的三层协议简化为两层 大大缩短了处理时间 提高了效率 帧中继网内部的纠错功能很大一部分都交由用户终端设备来完成 2020 4 15 19 2020 4 15 20 2020 4 15 21 FRN网络省略了X 25中的分组 网络层 避免了网络层报文分组的封装的消耗 保证了网络的吞吐量 平均传输速率为X 25的十倍 FR与OSI RM的对应关系FR是CCITT和ANSI标准 定义了在公共数据网 PDN 上发送数据的流程 属于高性能的链路层协议 它对应于OSI层次模型的最下二层 网络层 数据链路层 物理层 高层 网络层 数据链路层 物理层 X 25 OSI F R 帧中继 物理层 2020 4 15 22 以数据链路为基础实现统计复用和转换非确认性网络 网络接口和相邻节点间不进行确认和重发仅在虚电路的源站点和终站点之间进行确认 出错则丢弃重发检测到误码时 节点立即中止此次传输 当中止传输的指示到达下一个结点时 下个节点也立即中止该帧的传输 并丢弃该帧 源站将用较高层的协议请求重传该帧 有限的差错控制功能 流量控制 纠错智能终端完成原因 帧中继方式通信的条件数字传输系统有优良的性能 计算机端系统有强的差错恢复能力快速分组交换 帧在接收的同时转发帧中继交换机收到帧的首部时 一查出帧的目的地址就立即开始转发该帧 方式 帧长固定的信元中继方式帧长可变的帧中继方式 2020 4 15 23 1 路由器或FRAD 帧中继拆装设备 将局域网1的帧 如以太网帧 令牌环帧等 封装打包成FR的帧 2 送入FR网络进行传送 3 FR路由器2或FRAD2将从FR网络接收到的帧中继帧解包 并转换为以太网帧送给局域网2 FR路由器 或FRAD 放在离局域网相近的地方 通过专线电路接到电信局的交换机 用户购买一个带帧中继封装功能的路由器 一般的路由器都支持 申请一条接到电信局帧中继交换机的DDN专线电路或HDSL专线电路 就具备开通长途帧中继电路的条件 2020 4 15 24 FR的工作原理 本质上仍是分组交换技术 但舍去了X 25的分组层 仅保留物理层和数据链路层 以帧为单位在链路层上进行发送 接收 处理 在链路层上完成统计复用 实现帧定界 寻址 差错检测 但省略了帧编号 重传 流控 窗口 应答 监视等功能 帧出错或发生阻塞时 仅仅简单地丢弃 重传 纠错和流控在端设备中由上层协议 如TCP 完成 这是因为F R是基于光纤线路的 而光纤线路误码率很低 无需点到点纠错 FR用数据链路连接标识符DLCI来标识永久虚电路 最多1024个 不同的DLCI在链路层上实现了复用 2020 4 15 25 标志 DLCI FECN BECN DE等 数据 FCS 标志 1 2 2 1 可变 标志 帧的开始和结束DLCI 数据链路连接标识符 标识一个虚电路FECN 前向显式阻塞通知 和BECN 后向显式阻塞通知 用于通知用户启动拥塞避免程序 分别说明与载有相应标志的帧的同方向或反方向上信息量情况 DE 允许丢弃指示FCS 帧校验序列 F R的帧结构 2字节地址字段 2020 4 15 26 FR的业务在用户 网络接口之间为用户信息流提供双向传递并保持原顺序不变的一种承载业务 永久虚电路服务 PVC 帧中继的终端用户之间建立的固定虚电路连接 并在此虚电路上提供数据传输业务 交换虚电路 SVC 在两个帧中继终端用户之间通过虚呼叫建立的虚电路连接 终端用户通过呼叫清除操作中止虚电路连接 2020 4 15 27 帧中继用户入网方式 LAN接入方式 通过路由器或网桥设备接入帧中继网络 通过帧中继装 拆设备 FRAD 接入 用户终端接入方式 通过FRAD将非标准的接口转换为标准的接口后接入到帧中继网络中 专用帧中继接入公用帧中继网 常将专用帧中继网中的一台交换机作为公用帧中继网的用户 采用标准的FRUNI接口接入到公用帧中继网中 2020 4 15 28 帧中继网络是由许多帧中继交换机通过中继电路连接组成 目前 加拿大北电 新桥 美国朗讯 FORE等公司都能提供各种容量的帧中继交换机 在传统的数据通信业务中 象DDN 用户预定了一条64K的电路 那么它只能以64Kbit s的速率来传送数据 而在帧中继技术中 用户向帧中继业务供应商预定的是约定信息速率 简称CIR 而实际使用过程中用户可以以高于CIR的速率发送数据 却不必承担额外的费用 举例来说 一个用户预定了CIR 64Kbit s的帧中继电路 并且与供应商鉴定了另外两个指标 Bc 承诺突发量 Be 超过的突发量 当用户以等于或低于64Kbit s的速率发送数据时 网络定将负责地传送 当用户以大于64Kbit s的速率发送数据时 只要网络有空 不拥塞 且用户在一定时间 Tc 内的发送的量 突发量 小于Bc Be时 网络还会传送 当突发量大于Bc Be时 网络将丢弃帧 所以帧中继用户虽然付了64Kbit s的信息速率费 收费依CIR来定 却可以传送高于64Kbit s的数据 这是帧中继吸引用户的主要原因之一 2020 4 15 29 帧中继技术归纳 1 帧中继技术主要用于传递数据业务 它使用一组规程将数据信息以帧的形式 简称帧中继协议 有效地进行传送 它是广域网通信的一种方式 2 帧中继所使用的是逻辑连接 而不是物理连接 在一个物理连接上可复用多个逻辑连接 即可建立多条逻辑信道 可实现带宽的复用和动态分配 3 帧中继协议是对X 25协议的简化 因此处理效率很高 网络吞吐量高 通信时延低 帧中继用户的接入速率在64kbit s至2Mbit s 甚至可达到34Mbit s 4 帧中继的帧信息长度远比X 25分组长度要长 最大帧长度可达1600字节 帧 适合于封装局域网的数据单元 适合传送突发业务 如压缩视频业务 WWW业务等 2020 4 15 30 帧中继的应用 帧中继技术首先在美国和欧洲得到应用 1991年末 美国第一个帧中继网Wilpac网投入运行 覆盖91城市在北欧 芬兰 丹麦 瑞典 挪威等在90年代初联合建立了北欧帧中继网WORDFRAME 英国等许多欧洲国家也开始了帧中继网的建设和运行 在我国 中国国家帧中继骨干网于九七年初初步建成 目前能覆盖大部分省会城市 至98年各省帧中继网也相继建成 上海目前已能提供国内 国际的帧中继业务 资费 原邮电部在1997年12月颁布了国家帧中继骨干网试运行期间的指导性的收费标准 建议的收费标准是按CIR值收取费用 其费用是相同DDN专线带宽收费的40 例如如果用户原来租用一条64Kbit s的DDN电路 每月需付3000元 现在如果租用一条CIR 64Kbit s的帧中继电路 只要付1200元 而且还能以高于64Kbit s的速率发送信息 真是获得了高质廉价的服务 目前许多公司已经或正在考虑申请帧中继电路 其市场前景是广阔的 2020 4 15 31 中国电信为了推广帧中继业务 在97年12月专门赞助主办了中国北京 上海 日本 东京 名古屋四城市间的网络围棋赛 通过帧中继来传送四地棋手的活动画面 速率384Kbit s 四方棋手虽然各处一方 但各位棋手的英容笑貌彼此却能相见 这是用帧中继技术实现活动图象时实传送的很好的应用例子 目前的路由器都支持帧中继协议 帧中继上可承载流行的IP业务 IP加帧中继已经成了广域网应用的绝佳选择 近年来 帧中继上的话音传输技术 VOFR 也不断发展 可以预见在不久的将来 帧中继电话 将被越来越多的企业所采用 随着多媒体业务的发展 IP技术的发展 作为数据通信基础网络技术的帧中继技术将越来越多的被应用 其发展前景无限 FR业务的适用范围1 金融 证券 保险业2 外资及合资企业3 交通运输行业4 政府机关 重要用户 2020 4 15 32 数字数据网DDN 这种接入方式却并不为大多数网民所熟悉 因为DDN更多的是面向集团公司等大客户 家庭上网用DDN似乎并不多见事实上DDN也不仅仅可以用来上网 还可以利用数字信道传输数据信号这与传统的模拟信道相比有本质的区别 DDN传输的数据具有质量高 速度快 网络时延小等一系列的优点 特别适合于计算机主机之间 局域网之间 计算机主机与远程终端之间的大容量 多媒体 中高速通信的传输 DDN可以说是我国的中高速信息国道 2020 4 15 33 定义 利用数字通道提供半永久性连接电路 以传输数据信号为主的 公用的 数字传输网络 提供专用电路业务 点对点专用电路数字通道 光纤 数字微波 卫星信道 用户电缆 双绞线半永久性 根据用户需要临时建立的一个固定连接数据传输速率 路由 网络协议专用 省去连接建立阶段 不需要建立虚电路 不具备交换功能结构 数字通道 DDN节点 网管控制 用户环路层次 核心层 由大 中容量网络设备组成 用2048Kbps或更高速率的数字电路互连接入层 由中 小容量网络设备组成 用2048Kbps的数字电路与核心层互连 并为各类DDN业务提供接入用户接口层 由各种用户复用设备 网桥 路由器设备 帧中继业务的帧装 拆设备组成 地域 一级干线网 国家级 建立省际业务之间的逻辑路由 提供长途DDN业务以及国际出口 二级干线网 省级 建立本省内各市业务之间的逻辑路由 提供省内长途和出入省的DDN业务 本地网 地市级 把各种低速率或高速率的用户复用起来进行业务的接入和接出 并建立彼此之间的逻辑路由 2020 4 15 34 节点 两兆节点 骨干节点 提供数字通道接口 交叉连接 复用 帧中继业务的转接接入节点 为各类业务提供接入功能 提供数字通道接口 交叉连接 复用 帧中继业务接入 本地帧中继功能 话音压缩 传真用户接入用户节点 为DDN用户入网提供接口 协议转换等 2020 4 15 35 业务 数字数据业务DDS 专用电路 主要业务 基本专用电路 按规定速率的点到点专用电路特定要求的专用电路 按用户特殊需求提供传输时延 定时等广播多点 单向多点 专用电路双向多点专用电路N向多点专用电路帧中继 增值业务 帧中继服务模块FRM语音压缩 传真 增值业务 话音服务模块VSM 2020 4 15 36 用户入网方式 二线模拟传输方式 模拟用户入网二线 四线 话带Modem传输方式 用户通过Modem入网二线 四线 基带传输方式 用户以基带传输方式入网TDM 基带传输方式 多个用户TDM复用话音 数据复用传输方式 市话线 频分或时分2B D速率的数据终端单元传输方式PCM数字线路传输方式DDN节点 PCM设备的传输方式 2020 4 15 37 用户入网速率 2020 4 15 38 计费参数速率连接方式 TDM按租用电路方式计费PVC帧中继按通信量计费连接结构 点到点 点到多点连接特性 时延 高可用性连接距离连接时间 短期 定期 长期租用 2020 4 15 39 1 DDN是透明传输网 数字通信的规则和协议由智能化用户终端完成 本身不受任何规程的约束 是一种面向各类数据用户的公用通信网 可以看成是一个大型的中继开放系统 2 传输速率高 网络时延小 用户数据信息是根据事先的协议 在固定通道带宽和预先约定速率的情况下顺序连接网络 只需按时隙通道就可以准确地将数据信息送到目的地 免去了目的终端对信息的重组 减少了时延 3 DDN可提供灵活的连接方式 支持数据 语音 图像传输等多种业务 可以和客户终端设备进行连接 可以和用户网络进行连接 为用户网络互连提供灵活的组网环境 4 灵活的网络管理系统 图形化网络管理系统 实时地收集网络内发生的故障并进行故障分析和定位 通过网络图形颜色的变化 显示出故障点的信息 包括网络设备的地点 网络设备的电路板编号及端口位置 从而提醒维护人员及时准确地排除故障 5 保密性高 DDN专线提供点到点的通信 信道固定分配 保证通信的可靠性 不会受其他客户使用情况的影响 因此通信保密性强 特别适合金融 保险客户的需要 总之 DDN将数字通信技术 计算机技术 光纤通信技术以及数字交叉连接技术有机地结合在一起 提供了高速度 高质量的通信环境 为用户规划 建立自己安全 高效的专用数据网络提供了条件 因此在多种接入方式中深受广大客户的青睐 2020 4 15 40 中国公用数字数据骨干网 CHINADDN 于1994年正式开通 并已通达全国地市以上城市及部分经济发达县城 它是由中国电信经营的 向社会各界提供服务的公共信息平台 DDN由于它传输数据的高质高效性以及它在安全性上的优势 能满足人们对传送大信息量 低误码率的要求 因此作为一个有独特优势的网络 DDN将赋于更长远的使命 即使是在美国这样一个各种通信手段都很发达的国家 DDN也处于相对稳定的地位而始终不被其他新网络所完全取代 DDN作为一种特殊的接入方式有着它自身的优势和特点 也有着它特定的目标群体 它较之ISDN有着速率高 传输质量好 信息量大的优点 而相对于卫星通信又有时延小 受外界影响小的优势 所以它是集团客户和对传输质量要求较高 信息量较大的客户的最佳选择 相信在未来的 宽带大战 中DDN应该不会很快 阵亡 2020 4 15 41 DDN业务的适用范围 1 金融 证券 保险业2 外资及合资企业3 交通运输行业4 政府机关 重要用户 2020 4 15 42 10 4综合业务数字网ISDN 采用电路交换 利用现有的电话交换系统 有拨号连接过程 全数字传输网络 多服务 语音 数据 文本 图形 视频 采用带外信令 共路信令 D信道 用一条独立的信道传输信令 使用分组交换网传送共路信令 16kbps或64kbps 载体信道 B信道 带宽为64Kb s 2020 4 15 43 ISDN的组成 家庭用的ISDN NT1 1类网络终接设备U参考点 NT1与电信公司ISDN交换机间的连接点T参考点 NT1到用户设备之间的连接点 2020 4 15 44 广域网 ISDN交换机 TE1 本地回路 电信公司的设备 NT1 用户的设备 用户办公室 电信公司 大型商用的ISDN TE1 TE1 TE2 TA NT2 U T S S S R PBX 2020 4 15 45 ISDN的设备1类终端设备 TE1 与ISDN网络兼容的设备 可直接连接1类网络终接设备NT1或2类网络终接设备NT2 通过4根 2对 数字线路连接到ISDN网络 2类终端设备 TE2 与ISDN网络不兼容的设备 连接ISDN网时需要使用终端适配器TA 终端适配器 TA 把非ISDN设备的信号转换成符合ISDN标准的信号 可以是一个单独的设备 也可以安装在TE2内 2020 4 15 46 1类网络终接设备 NT1 用户端网络设备 与4线的ISDN用户线或传统的2线用户环路连接 一般由电信公司提供 是ISDN网络的一部分 物理层设备 NT1的用户端接口可支持连接8台ISDN终端设备 2类网络终接设备 NT2 位于用户端的执行交换和集中功能的一种智能化设备 可提供OSI RM的第2 3层服务 如小型的数字程控交换机PBX 大型用户终端数量多 需要使用NT2做交换连接 2020 4 15 47 ISDN参考点 ISDN网络中不同设备之间连接的规范 U参考点 NT1与电信公司ISDN交换机间的连接点T参考点 NT1到用户设备之间的连接点 S参考点 NT2与TE1 TA之间的连接点 R参考点 TE2与TA之间的连接点 2020 4 15 48 ISDN接口 ISDN提供了一种数字化的比特管道 使信息在用户与电信公司之间流动 ISDN比特管道支持由TDM分隔的多个信道 常用的有两种标准化信道 D信道 16kb s数字信道 用于带外信令 B信道 64kb s数字PCM信道 用于语音或数字 ISDN比特管道主要支持两种信道的组合 BRI 基本速率接口 基本速率 2B DPRI 主速率接口 基群速率 30B D 中国 欧洲 23B D 美国 日本 2020 4 15 49 基本速率数字管道 144kbps 主速率数字管道 2Mbps 数字管道示意图 2020 4 15 50 10 6接入网基础 接入网 也称用户接入网 是接入至交换机与用户终端之间的网络 也是将各种电信业务接入到一个共同业务结点上的网络 长途网 长途端局以上的部分 中继网 长途端局和市话或市话之间的部分 接入网在电信网中的位置 接入网主要完成交叉连接 复用和传输功能 一般不包括交换功能而独立于交换机 接入网不解释信令 2020 4 15 51 2020 4 15 52 2020 4 15 53 宽带接入技术1 以太网方式采用千兆位 百兆位以太网交换技术 利用路由器 交换机和5类双绞线 UTP 5 方式实现千兆位到小区 百兆位到家庭的宽带信息化小区建设方案 它通过交换机 集线器等将同一幢楼内的用户连成一个局域网再与外界光纤主干网相连 2 铜线接入方式DSL是一项利用普通铜电话线路 将高带宽信息传送到家庭和小型企业的技术 1999年底 DSL的市场规模已达到350万条 2020 4 15 54 宽带接入技术3 光纤接入方式光纤通信具有通信容量大 性能稳定 防电磁干扰 保密性强等优点 在接入网中 有多种光纤接入方式 FTTR 光纤敷设到远端接点 FTTB 光纤敷设到办公楼 要求最迫切 FTTC 光纤敷设到路边 FTTZ 光纤敷设到用户小区 FTTH 光纤敷设到每个家庭 成本高 2020 4 15 55 4 光纤同轴电缆混合 HFC 接入方式光纤同轴电缆混合网络是利用有线电视CATV的宽带线路 主干为光纤 入户是同轴电缆线 传送IP信号 光缆上传送的电视信号频谱与电缆上传送的电视信号频谱是相同的 避免了光缆 电缆传输中复杂的信号格式转换 5 无线接入无线用户环路是一种提供基本电话业务的数字无线接入系统 其网络侧有标准的有线接入2线模拟接口或2Mb s数字接口 可直接与本地交换机连接 在用户侧与普通电话相连 其主要特点是以无线技术为传输媒介向用户提供固定终端业务服务 固定无线接入LMDS 或称本地多点分配业务 是一种无线接入手段 用户是固定不动的 它是一种微波宽带业务 在较近的距离双向传输话音 数据和图像 2020 4 15 56 接入网的功能模型用户端口功能UPF 将特定的UNI要求适配到核心功能和系统管理功能中 业务端口功能SPF 对特定SNI规定的要求适配到公共承载体并选择相关信息用于接入网的系统管理功能处理 核心功能CF 将单个的用户端口承载体要求或业务端口承载体要求适配到公共传送承载体中 传送功能TF 在接入网内的不同位置之间为公共承载体的传送提供通道 并对所有的相关传输媒体进行媒体适配 系统管理功能SMF 协调接入网中的UPF SPF CF和TF的指配 操作和管理并协调用户终端和业务节点的操作管理 2020 4 15 57 接入网的功能结构 2020 4 15 58 接入网技术类型纯双绞线接入网 规模庞大 仍将使用一段时间 混合光纤 双绞线接入网 有利于铜缆网逐步向纯光纤网过渡 混合光纤 同轴电缆接入网HFC 由CATV网演变而来 纯光纤接入网 光纤到户 无线接入网 灵活 对于地处偏远 分散或有地理障碍的用户较为理想 2020 4 15 59 数字用户线DSL DigitalSubscriberLine 采用现有的双绞电话线为用户传输高带宽数据 如多媒体和视频数据 的调制解调技术xDSL一词包括了许多类似的 目前仍然处于竞争的DSL形式 包括ADSL SDSL HDSL RADSL Rate adaptive 和VDSLxDSL得到了设备制造商和服务提供商的重视 因为它保证对现存的电讯基础设施进行比较小改变的同时 向分散在各地的站点传递高带宽数据 xDSL服务是专用的 点对点的 在网络服务提供商 NSP 的中央站和用户站点之间的本地环路 最后一公里 之间 或在建筑内部 校园内的环路之间通过双绞铜线提供公共网络访问 目前 xDSL的主要焦点是ADSL和VDSL技术及其体系站构的开发和发展 2020 4 15 60 xDSL接入技术 HDSL 高速数字用户环路 接入技术利用现有的普通铜芯双绞线 双向传输速率1 168Mbps或2 048Mbps 传输距离6 10km 支持标准的2048kbps数字业务 电话和可视图文业务 与话路ISDN以及线对数字环路载波兼容 可为数字交换机提供局间中继 2020 4 15 61 ADSL 非对称数字用户环路 接入技术传输分为上行和下行两个信道 上下行速率不同 下行速率 1 5Mbps 9Mbps 上行速率 16kbps 800kbps 这样的速率 在不增加新电缆的情况下将现有访问容量扩展了50倍甚至更多 可以毫不夸张底地讲 ADSL能够将现在受限于语音 文本和低分辨率图形的公共信息网变为一个强大的 无所不在的系统 这个系统会将多媒体 包括全方位视频 传输到每个家庭 下行速率受多种因素的影响 包括铜缆的长度 规格 是否有桥式分接头以及交叉耦合干扰等 线路越长 频率越高 线路衰减越大 而电缆的直径越大 衰减越小 依传输距离不同 数据速率有所不同 提供电话业务的同时 传送非对称的交互型宽带业务 很适合Internet intranet冲浪 视频点播和远程LAN访问 通常 这些应用程序下载的信息比他们上传的信息更多 2020 4 15 62 ADSL技术依赖于先进的数字信号处理技术和富于创造力的算法 对双线电话线上的大量信息进行压缩 另外 也要求对转换器 模拟滤波器和模拟 A D 转换器进行改进 ADSL调制解调器将下行通道 双工通道产生的数据聚集为数据流 形成数据块 并在每个数据块后加上纠错码 然后接收器根据纠错码和数据块的长度纠正传输中出现的错误 根据用户的选项 接受器还可以通过将数据与于块进行交织 形成超级数据块 以使接收方纠正某一指定比特范围内的所有组合错误 这样就可以有效传输数据和视频信号 2020 4 15 63 ADSL电路在双绞电话线的两端各连接一个调制解调器 并建立三个信息通道 一个高速下行通道 速度为1 5到6 1Mbps一个中速双工通道 速率为16到640kbps一个普通电话服务通道 普通电话服务通道被过滤器从数字调制解调器中分离出来 这样即使ADSL失效 也能够保证不间断的普通电话服务 ADSL调制解调器提供的数据速率与北美的T11 544Mbps和欧洲的E12 048Mbps数字等级结构一致 2020 4 15 64 VDSL 甚高速数字用户环路 接入技术传输速率52Mbps 既可提供非对称业务也可提供对称业务 传输速率越高传输距离越短 目前还未标准化 2020 4 15 65 9种常见的接入方式 随着IT技术与互联网的蓬勃发展 社区网建设成为当前伴随房地产开发的热门话题 宽带接入已是高档社区必不可少的基本功能 这里给出当前社区网建设可以采用的9种接入方式 希望能为社区用户采用适当的接入方式提供参考 2020 4 15 66 PSTN拨号 使用最广泛ISDN拨号 通话上网两不误DDN专线 面向集团企业ADSL 个人宽带流行风VDSL 更高速的宽带接入Cable modem 用于有线网络无源光网络接入 光纤入户LMDS接入 无线通信LAN 技术成熟成本低 2020 4 15 67 PSTN PublishedSwitchedTelephoneNetwork 公用电话交换网利用PSTN通过调制解调器拨号实现用户接入的方式这种接入方式是大家非常熟悉的一种接入方式目前最高的速率为56kbps 已经达到仙农定理确定的信道容量极限 这种速率远远不能够满足宽带多媒体信息的传输需求 但由于电话网非常普及 用户终端设备Modem很便宜 大约在100 500元之间 而且不用申请就可开户 只要家有电脑 把电话线接入Modem就可直接上网 因此 PSTN拨号接入方式比较经济 至今仍是网络接入的主要手段 2020 4 15 68 ISDN IntegratedServiceDigitalNetwork 综合业务数字网 俗称 一线通 采用数字传输和数字交换技术 将电话 传真 数据 图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理 用户利用一条ISDN用户线路 可以在上网的同时拨打电话 收发传真 就像两条电话线一样 ISDN基本速率接口有两条64kbps的信息通路和一条16kbps的信令通路 简称2B D 当有电话拨入时 它会自动释放一个B信道来进行电话接听 用户使用ISDN也需要专用的终端设备 网络终端NT1 ISDN适配器 网络终端NT1好像有线电视用户接入盒一样必不可少 为ISDN适配器提供接口和接入方式 ISDN适配器 外置 称为TA 1000元左右 内置 ISDN内置卡 ISDN适配卡 300 400元 2020 4 15 69 DDN DigitalDataNetwork 数字数据网随着数据通信业务发展而迅速发展起来的一种新型网络DDN的主干网传输媒介有光纤 数字微波 卫星信道等 用户端多使用普通电缆和双绞线 DDN将数字通信技术 计算机技术 光纤通信技术和数字交叉连接技术有机地结合在一起 提供高速度 高质量的通信环境 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 图像 声音等信息 通信速率在N 64kbps N 1 32 间选择 越快费用越高 用户租用DDN业务需要申请开户 收费一般可以采用包月制和计流量制 租用费较贵 中国电信一条128kbpsDDN专线月租费大约为1000元它不适合社区住户的接入 只对社区商业用户有吸引力 主要面向集团公司等需要综合运用的单位 2020 4 15 70 ADSL AsymmetricalDigitalSubscriberLine 非对称数字用户环路通过普通电话线提供宽带数据业务的技术是目前极具发展前景的一种接入技术 ADSL素有 网络快车 之美誉 特点 下行速率高 频带宽 性能优 安装方便 不需交纳电话费深受广大用户喜爱 成为继Modem ISDN之后的又一种全新的高效接入方式 2020 4 15 71 VDSL比ADSL还要快 最大下传速率55Mbps上传速率2 3Mbps 将来19 2Mbps更高 VDSL使用的介质是一对铜线 有效传输距离可超过1000米 发展初期 长距离应用仍需测试 端点设备普及需要时间 目前有一种基于以太网方式的VDSL 接入技术使用QAM调制方式 传输介质也是一对铜线 在1 5公里 双向对称10Mbps传输 即达到以太网的速率 用于宽带运营商社区的接入 可以大大降低成本 方案 在机房端增加VDSL交换机 在用户端放置用户端CPE 二者之间通过室外五类线连接 每栋楼只放置一个CPE 这样做是为了节省接入设备和提高端口利用率 近两年宽带建设牵引的社区用户上网率较低 5 10 2020 4 15 72 Cable Modem 线缆调制解调器 近两年开始试用的一种超高速Modem 利用现成的有线电视 CATV 网进行数据传输 已是比较成熟的一种技术 有线电视网采用的是模拟传输协议 需要用一个Modem协助完成数字数据的转化 将数据进行调制后在Cable 电缆 的一个频率范围内传输 接收时进行解调CableModem连接方式 对称速率型 数据上传速率和数据下载速率相同 都在500kbps 2Mbps之间非对称速率型 数据上传速率在500kbps 10Mbps之间 数据下载速率为2Mbps 40Mbps缺点 CableModem模式采用总线型网络结构 用户共同分享有限带宽 购买Cable Modem和初装费不便宜市场潜力是很大的 毕竟中国CATV网已成为世界第一大有线电视网 其用户已达到8000多万 2020 4 15 73 PON 无源光网络 点对多点的光纤传输和接入技术 下行采用广播方式 上行采用时分多址方式 可以灵活地组成树形 星形 总线形等拓扑结构光分支点不需要节点设备 只需安装一个简单的光分支器具有节省光缆资源 带宽资源共享 节省机房投资 设备安全性高 建网速度快 综合建网成本低等优点 包括ATM PON APON 即基于ATM的无源光网络 和Ethernet PON EPON 即基于以太网的无源光网络 两种 传输介质采用单芯光纤 局端到用户端最大距离为20公里接入系统总的传输容量为上行和下行各155Mbps 每个用户使用的带宽可从64kbps到155Mbps灵活划分 2020 4 15 74 LMDS接入 无线通信目前可用于社区宽带接入的一种无线接入技术一个基站可以覆盖直径20公里的区域每个基站可以负载2 4万用户每个终端用户的带宽可达到25Mbps 但是 带宽总容量为600Mbps 每基站下的用户共享带宽 因此一个基站如果负载用户较多 那么每个用户所分到带宽就很小了 可以使已建好的宽带社区迅速开通运营 缩短建设周期 目前采用这种技术的产品在中国还没有形成商品市场 无法进行成本评估 2020 4 15 75 LAN方式接入利用以太网技术采用光缆 双绞线的方式对社区进行综合布线 具体实施方案 从社区机房敷设光缆至住户单元楼楼内布线采用五类双绞线敷设至用户家里双绞线总长度一般不超过100米用户家里的电脑通过五类跳线接入墙上的五类模块社区机房的出口是通过光缆或其他介质接入城域网采用LAN方式接入可以充分利用小区局域网的资源优势 为居民提供10M以上的共享带宽 这比现在拨号上网速度快180多倍 并可根据用户的需求升级到100M以上 以太网技术成熟 成本低 结构简单 稳定性 可扩充性好 便于网络升级 同时可实现实时监控 智能化物业管理 小区 大楼 家庭保安 家庭自动化 如远程遥控家电 可视门铃等 远程抄表等 可提供智能化 信息化的办公与家居环境 满足不同层次的人们对信息化的需求 比其他的入网方式要经济许多 2020 4 15 76 比较9