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1、第 6 章 接入网技术,本章主要内容 6.1 接入网的概念及协议 6.2 xDSL和ADSL接入 6.3 HFC接入 6.4 高速以太网接入 6.5 宽带无线接入 6.6 代理服务器技术,6.1 接入网的概念及协议,本节主要内容 6.1.1 接入网的概念 6.1.2 接入网协议,引入：电信网的功能组成包括交换网、传输网与接入网AN，Access Network,6.1.1 接入网的概念,接入网是指从本地网端局（市话交换机或远端模块局）到用户终端之间的所有机线设备。,用户环路和接入网,ITU-T于1995年在G.902建议对电信接入网（PSTN接入网）的定义：由业务节点接口（SNI）和用户网络接
2、口（UNI，User-Network Interface）之间的一系列传送实体（包括线路设施和传输设施）组成，为传送电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，可经由Q3接口配置和管理。,一、电信接入网概念,电信接入网的定界,电信接入网的功能结构,二、IP接入网概念,互联网、IP技术的发展ITU-T于2000年在 Y.1231建议IP接入网定义：由网络实体组成的一个实现，为IP用户和IP服务提供者之间的IP业务提供所需接入能力。IP用户、IP服务提供者都是逻辑实体；IP服务提供者可以是一个服务器、服务器群、或服务器中提供IP业务的一个进程。,IP接入网的位置,IP接入网参考模型,IP接入网与电信
3、接入网定义的区别：1、IP接入网由抽象概念逻辑参考点RP界定。电信接入网由UNI、SNI、Q3界定。2、电信接入网只具有交叉连接、复用和传输功能，不解释用户信令（用户不能通过用户信令控制接入网的动作），不含交换功能，通过V5接口与交换机相连。IP接入网除了具有传输功能，还能解释用户信令，可动态切换业务提供商，具有交换功能、选路功能，IP接入管理和控制功能（如AAA，Authentication Authorization and Accounting,认证、授权和记账）功能。,6.1.2 接入网协议,1SLIP/PPPSLIP为串行线IP，PPP为点到点协议。SLIP是一个比较简单的因特网网络
4、协议，用于在拨号电话线等串行链路上运行TCP/IP。PPP是一种链路层协议，是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的。PPP的设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机与网络设备之间简单连接的一种共同的解决方案。,PPP会话主要是LCP、认证、NCP这三个协议的协商过程。LCP链路控制协议：完成链路的连接、测试、任选参数协商和最终断开链路。认证：主要有密码认证PAP和挑战握手认证CHAP两个协议。NCP网络控制协议：完成网络层任选参数的协商，主要有IPCP。,6.1.2 接入网协议,2PPPoE（1）PPPoE的工作原理PPPoE建立过程可以分为发现D
5、iscovery阶段和会话Session阶段。Discovery阶段是一个无状态的阶段，该阶段主要是选择接入服务器，确定所要建立的PPP会话标识符Session ID，同时获得对方点到点的连接信息。主机收到会话确认报文PADS后，双方进入PPP会话阶段。PPP会话阶段执行标准的PPP会话过程在会话阶段,6.1.2 接入网协议,（2）PPPoE的特点 PPPoE很容易检查到用户下线，可通过一个PPP会话的建立和 释放对用户进行基于时长或流量的统计，计费方式灵活方便。PPPoE可以提供动态IP地址分配方式，用户无须任何配置，维 护简单，无须添加设备就可解决IP地址短缺问题，同时根据分 配的IP地址
6、，可以很好地定位用户在本网内的活动。用户通过免费的PPPoE客户端软件，输入用户名和密码就可以 上网，跟传统的拨号上网差不多，最大程度地延续了用户的习 惯，从运营商的角度来看，PPPoE对现存的网络结构进行的变 更也小。,6.2 xDSL和ADSL接入,本节主要内容 6.2.1 xDSL技术 6.2.2 ADSL接入,数字用户环路（DSL）技术是一种利用普通铜质电话线路，实现高速数据传输的技术。数据传输的距离通常在300m7km之间，数据传输的速率可达1.5Mbit/s52Mbit/s。xDSL是各种类型DSL的总称，包括HDSL，SDSL，ADSL，RADSL，VDSL和IDSL等。其中“x
7、”由取代的字母而定。各种DSL技术的区别主要体现在信号传输速率和距离的不同，以及上行速率和下行速率是否具有对称性两个方面。,1高速率数字用户环路技术HDSL2单线对数字用户环路技术SDSL3基于ISDN的数字用户环路技术IDSL4非对称数字用户环路技术ADSL5速率自适应非对称数字用户环路技术RADSL 6甚高速率数字用户环路技术VDSL,6.2.1 xDSL技术,1ADSL技术“现代信息高速公路上的快车”、“网络快车”下行速率高、频带宽、性能优等特点 是一种非对称的DSL技术：上行512kb/s1Mb/s，下行1Mb/s8Mb/s，传输距离3km5km标准有两种G.DMT和G.Lite 2H
8、DSL技术 是一种对称的DSL技术 优点是充分利用现有电缆实现扩容，并可以解决少量用户传输384kbit/s和2048kbit/s宽带信号的要求。缺点是目前还不能传输2048kbit/s以上的信息。,6.2.1 xDSL技术,3RADSL技术 是自适应速率非对称的ADSL技术，可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640kbit/s22Mbit/s的下行速率，以及272kbit/s 1.088Mbit/s的上行速率。4VDSL技术 xDSL技术中最快的一种,称为“网络特快”上行1.5Mb/s2.3Mb/s，下行13Mb/s52Mb/s，传输距离几百米技术标准：一种是DMT（Discrete M
9、ulti Tone，离散多音频调制）一种是CAP和QAM（Carrierless Amplitude Phase，无载波调幅/调相和QuadratureAmplitude Modulation，正交调幅）。,FDM与回波消除EC复用示意图,6.2.2 ADSL接入,1复用技术复用技术是为了建立多个信道，在同一对双绞线上实现话音信号和数据信号混合双向传输。,2调制技术（1）QAM调制技术QAM即正交幅度调制，是用两个独立的基带波形对两个相互正交的同频载波进行抑制载波的双边带调制，实现两路数字信息在同一频带内同时传输。,QAM调制原理方框图,（2）CAP调制技术CAP（无载波幅度/相位调制）是以Q
10、AM调制技术为基础发展而来的，是QAM调制的一种变形。CAP以数字方式实现，QAM以模拟方式实现。,CAP调制系统框图,（3）DMT调制技术 DMT即离散多音调制，是一种多载波调制技术，其基本原理是将整个通信信道在频域上划分为若干独立的、等宽的子信道，每个子信道根据各自频带的中心频率选取不同的载波频率，在不同的载波上分别进行QAM调制。,DMT调制基本结构,ADSL接入模型 ADSL接入系统基本结构由局端设备和用户端设备组成：局端设备包括在中心机房的ADSL Modem（即ATU-C局端收发模块）、DSL接入多路复用器（DSLAM）和局端分离器。用户端设备包括用户ADSL Modem（即ATU
11、-R用户端收发模块）和POTS分离器。,目前ADSL系统有两种传送模式：一种是基于ATM传送方式 另一种是基于IP和Ethernet包传送方式,ADSL接入模型,信号分离器,6.2.2 ADSL接入,ADSL接入有3种方式：电话线动态IP地址的接入；电话线固定IP地址的接入；专线光纤固定IP地址的接入。1ADSL接入准备2ADSL的硬件安装3ADSL的软件安装4Windows XP下设置PPPoE拨号连接,6.2.2 ADSL接入,ADSL Modem的线路连接,6.2.2 ADSL接入,ADSL Modem与计算机的连接,6.3 HFC接入,本节主要内容 6.3.1 HFC接入简介 6.3.
12、2 HFC接入,6.3.1 HFC接入简介,1HFC的特点与频带划分以CATV网络为基础发展起来的双向共享媒质系统，包括前端和光纤结点之间的光纤干线，以及从光纤结点到用户驻地的同轴分配网络。采用860MHz的同轴网络，既要支持广播信息的传输，又要支持双向信息的传输。,典型的HFC网络组成,HFC同轴电缆频带划分,6.3.1 HFC接入简介,2HFC宽带接入网络的业务功能（1）传统业务（2）高速数据业务（3）IP话音/IP视频业务（4）其他增值业务,3HFC接入的系统结构,6.3.1 HFC接入简介,HFC宽带接入的系统结构,4HFC接入的特点（1）不占用电话线，在进行上网时不影响正常的电话业务
13、。（2）无须拨号，永久连接。（3）因同一网段是共享带宽的，在同时上网的人多时，速度明显变慢。,6.3.2 HFC接入,1接入准备（1）附近必需有HFC网络（也就是经过改造的有线电视双向传输网络）。（2）申请开户，携带相关证件到有线电视各营业受理厅办理开户申请。（3）制作一根两端是RJ-45头的交叉网线。2Cable Modem安装（1）电缆的连接（2）软件安装,6.4 高速以太网接入,本节主要内容 6.4.1 以太网接入基础 6.4.2 以太网接入需要注意的问题 6.4.3 小结,1光接入网的参考配置,光接入网的参考配置,光接入网中的拓扑结构,光接入网的应用类型,（1）光纤到路边（FTTC）（
14、2）光纤到楼（FTTB）（3）光纤到户（FTTH）（4）光纤到办公室（FTTO）,FTTX+LAN宽带接入网它主要是采用高速IP路由交换技术和千兆以太网光纤传输技术，充分利用光纤带宽资源，配合综合布线系统，实现宽带多媒体多业务信息网络的高速接入。1FTTX+LAN网络结构FTTX+LAN宽带接入网由中心接入设备和边缘接入设备组成，,FTTX+LAN宽带接入网网络结构,边缘接入设备主要完成链路层帧的复用和解复用功能，边缘接入设备一般为2层交换机。中心接入设备负责汇聚用户流量，实现IP包转发、过滤及各种IP层协议。在以太网接入系统中，中心接入设备一般为2层交换机、2层交换机+宽带接入服务器、3层交
15、换机、3层交换机+宽带接入服务器以及专为以太网接入开发的以太接入业务网关等，中心接入设备与边缘接入设备推荐采用星形拓扑结构，中心接入设备与IP骨干网设备之间的拓扑结构可以是星型，也可以是环型。,可根据小区规模的大小，或接入用户数量的多少将小区接入网络分为小规模、中规模和大规模等三大类。,小规模接入网络,（1）小规模接入网络,（2）中规模接入网络,中规模接入网络,（3）大规模接入网络,大规模接入网络,6.4.1 以太网接入基础,1以太网接入方案社区交换机通过光纤连接到宽带城域网，担负着社区网络中心设备的重任。智能小区内部的布线，可以选择光纤到楼或者是光纤到楼道的方式。2拓扑选择（1）星形骨干星形
16、用户接入（2）环形骨干星形用户接入3局侧设备和用户侧设备 局侧设备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民楼内；或者局侧设备位于大楼内，而用户侧设备位于楼层内。,6.4.2 以太网接入需要注意的问题,1安全问题2用户身份认证和计费管理3业务管理4网络的可管理性5二层交换和三层交换,6.4.3 小结,基于以太网技术的宽带接入网技术具有较强的信息安全性，接近于电信级的网络可靠性，并且在一定条件下能保证用户的接入带宽，为用户提供稳定可靠的宽带接入服务。以太网接入模式为以后的业务发展提供了更多的资源（有两条线路，一条HFC线路或ADSL线路，一条宽带的以太接入网线路）。,6.5 宽带无线接入,本节主要内
17、容 6.5.1 宽带无线接入技术 6.5.2 宽带无线接入技术的发展 6.5.3 我国宽带无线接入标准化进程,6.5.1 宽带无线接入技术,12.5GHz/5.7GHz的多路多点分配业务MMDS2工作在高频段的微波SDHIP环系统3 20GHz40GHz本地多点分配业务（LMDS）固定无线接入系统采用的空中接口种类大体分为3类：基于IP、基于ATM信元和基于TDMA的时隙分配。,本地多点分配业务LMDS,本地多点分配业务（LMDS），是一种高吞吐量、可提供多种宽带业务的点对多点的微波技术，工作频段一般为10GHz40GHz，可用带宽大于1GHz。LMDS采用小区制技术，小区半径一般在5km左右
18、，用户接入速率高达155Mbit/s，LMDS具有高带宽、双向无线传输等特点，主要应用是向用户提供双向话音、宽带交互式数据和多媒体业务等，如宽带视频分配业务，特别适用于突发性数据业务和因特网接入。,LMDS系统结构LMDS是结合高速率的无线通信和广播的具有交互性的系统。LMDS网络结构主要由核心网、网络运行中心（NOC）、服务区中的基站系统和服务区中的用户端设备组成。典型的LMDS系统结构由基站（又称中心站）、终端站（又称远端站或用户站）和网管系统组成，,LMDS系统结构,1基站LMDS采用一种类似蜂窝的服务区结构，负责进行用户端的覆盖，可对不同扇区的多个终端站提供服务，提供与核心网的接口，完
19、成SNI接口与空中无线接口之间信号的处理与变换，并负责LMDS系统无线资源管理。基站包括室内单元和室外单元两部分。LMDS系统的基站采用多扇区覆盖，使用在一定角度范围内聚焦的喇叭天线来覆盖用户端设备。,2终端站终端站位于用户驻地，主要任务是接收基站的下行广播信号，从中提取属于自己的业务信号，将其分配到各个用户；同时将来自本站各个用户的信号进行复用，采用TDMA或FDMA或CDMA方式发送到基站。终端站均包括室内单元和室外单元两部分。,MMDS多路多点分配业务,多路多点分配业务（MMDS）是一种点对多点分布、提供宽带接入业务的无线接入技术，MMDS工作频段主要集中在2GHz5GHz，由于2GHz
20、5GHz频段受雨衰的影响很小，并且在同等条件下空间传输损耗比LMDS低，所以MMDS系统可应用于半径为40km左右的大范围覆盖。,MMDS系统结构MMDS系统分为模拟MMDS系统与数字MMDS系统。MMDS系统构成与LMDS相似，一般由基站、用户站和网管系统组成。,MMDS系统结构,MMDS提供的业务MMDS技术是以视距传输为基础的图像分配传输技术，MMDS可提供模拟视频、数字视频、双向数据传输、因特网接入和电话业务等，还支持用户终端业务、补充业务、GSM短消息业务和各种GPRS电信业务，适合于用户分布较分散，而业务需求却不大的用户群。,6.5.2 宽带无线接入技术的发展,目前宽带无线接入技术
21、的发展极为迅速：各种微波、无线通信领域的先进手段和方法不断引入，各种宽带固定无线接入技术迅速涌现，主要包括:3.5GHz频段中宽带无线接入系统 26GHz频段LMDS系统 无线局域网WLAN。,6.5.3 我国宽带无线接入标准化进程,目前已颁布执行了接入网技术要求3.5GHz固定无线接入技术规范，并且接入网技术要求本地多点分配系统LMDS技术规范也已完成报批稿。标准主要对3.5GHz和26GHz频段固定无线接入系统的系统参考模型、工作频段和波道配置、接口要求、系统性能、无线收发设备要求、性能要求、网管等进行规范。系统的局端接口、用户端接口应根据目前网络的情况灵活提供各种接口，如ATM、V5、以
22、太网、ISDN、E1等。,6.6 代理服务器技术,本节主要内容 6.6.1 真假IP地址及应用 6.6.2 代理服务器的工作原理 6.6.3 代理服务器设置实例,6.6.1 真假IP地址及应用,目前，IPv4的地址资源非常匮乏，占用专有的IP地址需要支付一定的费用。许多单位都采用在局域网内用假的IP地址，只用一台代理服务器用真的IP地址，局域网内的信息通过代理服务器发送到因特网，同时因特网的信息也通过代理服务器发送到局域网中的各台计算机中。,6.6.2 代理服务器的工作原理,使用代理服务器和Internet连接的网络,6.6.3 代理服务器设置实例,1客户机的设置2代理服务器的设置（1）SyGate的组成（2）SyGate的优点（3）SyGate安装步骤,
