計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(寬帶接入技術(shù)).ppt

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Computer Networks,第六章 寬帶接入技術(shù),寬帶接入技術(shù),隨著通信需求的發(fā)展，居民的通信需求已不僅僅限于普通的話音通信，而是包括話音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息。 接入網(wǎng)一般是從居民住宅至某個(gè) ISP 之間的一個(gè)中間網(wǎng)絡(luò)，它起到接口作用，目的是使用戶能夠接入骨干網(wǎng)絡(luò)，方便和經(jīng)濟(jì)地享用各種寬帶多媒體信息。,寬帶接入技術(shù),傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，大部分居民用戶都是通過電話線路接入，接入網(wǎng)的構(gòu)成比較簡單，目前已不能滿足多媒體通信的要求，往往是寬帶上網(wǎng)的一個(gè)瓶頸。 利用音頻調(diào)制解調(diào)器可以在電話網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。 居民接入網(wǎng)有多種實(shí)現(xiàn)方案，但居民接入網(wǎng)到底應(yīng)采用何種技術(shù)方案，目前既無定論，

2、也無統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)。,寬帶接入技術(shù),銅線電纜 光纖同軸混合網(wǎng) (HFC) 光纖 無線接入 衛(wèi)星接入 以太網(wǎng)接入,寬帶接入技術(shù),MODEM接入,利用傳統(tǒng)的音頻調(diào)制解調(diào)器技術(shù)，可以現(xiàn)有的模擬電話用戶線、電話通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，費(fèi)用低廉。 普通音頻調(diào)制解調(diào)器使用話音頻帶，不能同時(shí)進(jìn)行話音通信和數(shù)據(jù)通信。 普通音頻調(diào)制解調(diào)器傳輸速率低，不能實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信。,xDSL 技術(shù),xDSL 技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)，對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。 DSL 是數(shù)字用戶線(Digital Subscriber Line)的縮寫。而字母 x 表示 DSL 的前綴可以是多種不同字母，用不同的前

3、綴表示在數(shù)字用戶線上實(shí)現(xiàn)的不同寬帶方案。,xDSL 的幾種類型,ADSL 非對稱數(shù)字用戶線 (Asymmetric Digital Subscriber Line) ADSL 一般速率為(256kbps 1.5Mbps ADSL2 最大下載數(shù)據(jù)速率 8Mbps and 12Mbps ADSL2 最大下載數(shù)據(jù)速率可達(dá) 24Mbps,xDSL 的幾種類型,HDSL (High speed DSL)：高速數(shù)字用戶線 SDSL (Single-line DSL)：1 對線的數(shù)字用戶線 VDSL (Very high speed DSL)：甚高速數(shù)字用戶線 RADSL (Rate-Adaptive DS

4、L)：速率自適應(yīng) DSL，是 ADSL 的一個(gè)子集，可自動(dòng)調(diào)節(jié)線路速率）。,銅線 ADSL傳輸特性,ADSL 調(diào)制解調(diào)器的頻譜利用,頻譜,頻率(kHz),下行,上行,傳統(tǒng)電話,6.3 Mb/s,1.5 Mb/s,0,4,20,50,500,1100,140,150,ADSL 采用兩種調(diào)制技術(shù),無載波振幅相位調(diào)制 CAP (Carrierless Amplitude Phase)，而另一種是離散多音調(diào)制 DMT (Discrete Multi-Tone)。 CAP 早就使用在第一代 ADSL 調(diào)制解調(diào)器中，在商品化方面更加成熟。 DMT 則被美國 ANSI 選擇為 ADSL 的標(biāo)準(zhǔn)。,離散多音調(diào)

5、制 DMT,DMT將可用帶寬劃分為 256 個(gè)子信道（每個(gè)子信道帶寬為 4 kHz），然后將數(shù)據(jù)自適應(yīng)地動(dòng)態(tài)分配給每個(gè)子信道，這就使得在約 1 MHz 的可用頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)超過 6 Mb/s 的數(shù)據(jù)率。 ADSL 技術(shù)還支持前向糾錯(cuò) FEC (Forward Error Correction)。,ADSL 的組成,ATU-C,ATU-C,ATU-R,ATU-C,用戶線,電話 分路器,區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng),至 ISP,居民家庭,端局或遠(yuǎn)端站,DSLAM,至本地電話局,PS,PS,數(shù)字用戶線接入復(fù)用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer) 接入端接單元 ATU (Access Termi

6、nation Unit) ATU-C（C 代表端局 Central Office） ATU-R（R 代表遠(yuǎn)端 Remote） 電話分路器 PS (POTS Splitter),光纖同軸混合網(wǎng)HFC (Hybrid Fiber Coax),HFC 網(wǎng)是在目前覆蓋面很廣的有線電視網(wǎng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)。 HFC 網(wǎng)除可傳送 CATV 外，還提供電話、數(shù)據(jù)和其他寬帶交互型業(yè)務(wù)。 現(xiàn)有的 CATV 網(wǎng)是樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，它采用模擬技術(shù)的頻分復(fù)用對電視節(jié)目進(jìn)行單向傳輸。而 HFC 網(wǎng)則需要對 CATV 網(wǎng)進(jìn)行改造，,HFC 的主要特點(diǎn),(1) HFC網(wǎng)的主干線路采用光纖 HFC 網(wǎng)

7、將原 CATV 網(wǎng)中的同軸電纜主干部分改換為光纖，并使用模擬光纖技術(shù)。 在模擬光纖中采用光的振幅調(diào)制 AM，這比使用數(shù)字光纖更為經(jīng)濟(jì)。 模擬光纖從頭端連接到光纖結(jié)點(diǎn)( Fiber Node)，即光分配結(jié)點(diǎn) ODN (Optical Distribution Node)。在光纖結(jié)點(diǎn)光信號被轉(zhuǎn)換為電信號。在光纖結(jié)點(diǎn)以下使用同軸電纜。,(2) HFC 網(wǎng)采用結(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu),同軸電纜,頭端,模擬光纖,放大器,引入線,分路器,光纖結(jié)點(diǎn),服務(wù)區(qū),服務(wù)區(qū),服務(wù)區(qū),(3) HFC 網(wǎng)具有比 CATV 網(wǎng)更寬的頻譜，且具有雙向傳輸功能,下行信道,上行 信道,5 40 50 550 750 1000,原有模擬電視,

8、數(shù)字信號,頻率(MHz),保留,(4) 每家要安裝一個(gè)用戶接口盒,用戶接口盒 UIB (User Interface Box)要提供三種連接，即： 使用同軸電纜連接到機(jī)頂盒(set-top box)，然后再連接到用戶的電視機(jī)。 使用雙絞線連接到用戶的電話機(jī)。 使用電纜調(diào)制解調(diào)器連接到用戶的計(jì)算機(jī)。,電纜調(diào)制解調(diào)器(cable modem),電纜調(diào)制解調(diào)器是為 HFC 網(wǎng)而使用的調(diào)制解調(diào)器。 電纜調(diào)制解調(diào)器最大的特點(diǎn)就是傳輸速率高。其下行速率一般在 310 Mb/s之間，最高可達(dá) 30 Mb/s，而上行速率一般為 0.22 Mb/s，最高可達(dá) 10 Mb/s。 電纜調(diào)制解調(diào)器比在普通電話線上使用

9、的調(diào)制解調(diào)器要復(fù)雜得多，并且不是成對使用，而是只安裝在用戶端。,HFC 網(wǎng)的最大優(yōu)點(diǎn),具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。 要將現(xiàn)有的 450 MHz 單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為 750 MHz 雙向傳輸?shù)?HFC 網(wǎng)（還要將所有的用戶服務(wù)區(qū)互連起來而不是一個(gè)個(gè) HFC 網(wǎng)的孤島），也需要相當(dāng)?shù)馁Y金和時(shí)間。 在電信政策方面也有一些需要協(xié)調(diào)解決的問題。,光纖接入技術(shù)（FTTx）,隨著光纖應(yīng)用技術(shù)的成熟和成本的降低，光纖傳輸容量大、安全等特點(diǎn)更為突出，光纖寬帶接入技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用。 FTTx（光纖到）也是一種實(shí)現(xiàn)寬帶接入網(wǎng)的方案。這里字母 x 可以代表不同意思。,

10、FTTx 技術(shù),光纖到家 FTTH ( Fiber To The Home )：光纖一直鋪設(shè)到用戶家庭可能是居民接入網(wǎng)最后的解決方法。 光纖到大樓 FTTB ( Fiber To The Building )：光纖進(jìn)入大樓后就轉(zhuǎn)換為電信號，然后用電纜或雙絞線分配到各用戶。 光纖到路邊 FTTC ( Fiber To The Curb )：從路邊到各用戶可使用星形結(jié)構(gòu)雙絞線作為傳輸媒體。,以太網(wǎng)接入,以太網(wǎng)已成功地把速率提高到 1 10 Gb/s ，所覆蓋的地理范圍也擴(kuò)展到了城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，因此現(xiàn)在人們正在嘗試使用以太網(wǎng)進(jìn)行寬帶接入。 以太網(wǎng)接入的重要特點(diǎn)是它可提供雙向的寬帶通信，并且可根據(jù)用戶對帶寬的需求靈活地進(jìn)行帶寬升級。 采用以太網(wǎng)接入可實(shí)現(xiàn)端到端的以太網(wǎng)傳輸，中間不需要進(jìn)行幀格式的轉(zhuǎn)換，提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率和降低了傳輸?shù)某杀尽?以太網(wǎng)接入：光纖到大樓 FTTB,100 M,10 M,10 M,