第5章网络接入技术解析课件

1第5章 网络接入技术15.1 接入网概述接入网概述n接接 入入:把一个终端系统连接到一个网络系统的过程称为接入接入。n涵盖内容涵盖内容:接入网络接入网络接入设备接入设备接口标准接口标准接入身份接入身份接入方式接入方式接入服务商接入服务商25.1 接入网概述接 入:把一个终端系统连接到5.1 接入网概述接入网概述n接入网需求与接入类型 n有线接入n无线接入35.1 接入网概述接入网需求与接入类型35.1 接入网概述接入网概述n接入的基本要求接入的基本要求n带宽要求带宽要求 为了支持多媒体通信，要求较高的传输率，并且上、下行不对称，即对接受速率（即下行信道）的要求较高，对发送速率（上行信道）的要求较低。n即连即用即连即用n价格便宜，工作可靠价格便宜，工作可靠45.1 接入网概述接入的基本要求45.1 接入网概述接入网概述n接入类型接入类型按接入身份分类按接入身份分类按接入方式分类按接入方式分类 按接入网络技术分类按接入网络技术分类 按接入网介质分类按接入网介质分类 按接入网频带分类按接入网频带分类 按按IP地址分类地址分类 55.1 接入网概述接入类型55.1 接入网概述接入网概述n接入网接入网G.902定义的接入网定义的接入网 Y.1231定义的定义的IP接入网接入网 PPP协议协议 65.1 接入网概述接入网65.1 接入网概述接入网概述nG.902定义的接入网定义的接入网n接入网及其在电信网中的位置接入网及其在电信网中的位置 75.1 接入网概述G.902定义的接入网75.1 接入网概述接入网概述接入网的接口接入网的接口 UNI:在接入网的用户侧，支持各种不同业务用户的接入，如电话等。SNI:在接入网的业务侧，对于不同的业务，提供相应的业务结点接口，使之能与交换机相连。Q:电信管理网与电信网各部分相连的接口。目前广泛采用的标准是Q3接口 85.1 接入网概述接入网的接口 85.1 接入网概述接入网概述V5接口95.1 接入网概述V5接口95.1 接入网概述接入网概述nY.1231定义的定义的IP接入网接入网 IP接入网接入网是指在“IP用户和ISP(IP业务提供者)之间为提供所需的、接入到IP业务的能力的、网络实体的实现”。105.1 接入网概述Y.1231定义的IP接入网105.1 接入网概述接入网概述nPPP（Point to Point Protocol，点到点协议）协议协议允许用户使用串行线路，采用拨号方式，将自己的主机作为平等的主机连接到Internet上的通信协议。支持差错校验，支持多种协议，在连接时IP地址可以赋值，具有身份校验功能，特别适合拨号连接时分配动态IP地址。115.1 接入网概述PPP（Point to Point P5.2 有线接入网有线接入网n铜线接入铜线接入n光纤接入光纤接入n铜线铜线/光纤混合接入光纤混合接入125.2 有线接入网铜线接入125.2 有线接入网有线接入网n铜线接入铜线接入n公共电话交换网公共电话交换网(PSDN)n综合业务数字网综合业务数字网(ISDN)n数字用户线路数字用户线路 135.2 有线接入网铜线接入135.2 有线接入网有线接入网公共电话交换网公共电话交换网(PSTN)及其工作原理及其工作原理 PSTN是是一一种种电电路路交交换换的的网网络络，通通信信双双方方一一旦旦接接通通，便便独独占占一一条条线线路路，即即使使没没有有数数据据传传送送，别别的的用用户户也也无无法法利利用用。严严格格他他说说，它它只只是是物物理理层层的的一一个个延延伸伸，在在PSTN内内部部并并没没有有上上层层协协议议保保障障其其差差错错控控制制能能力力。在在传传输输数数据据时时，这这些些功功能能一一部分要由调制解调器承担。部分要由调制解调器承担。145.2 有线接入网公共电话交换网(PSTN)及其工作原理 15.2 有线接入网有线接入网调制解调器调制解调器 MODEM基本功能基本功能:模数转换模数转换 其它功能其它功能:多路复用、差错控制、数据压多路复用、差错控制、数据压缩解压以及传真的收发缩解压以及传真的收发 主要技术指标主要技术指标:数据传输速率数据传输速率分类分类:按传输的波形按传输的波形,可分为基带和频带两种可分为基带和频带两种采用协议采用协议:PPP协议协议155.2 有线接入网调制解调器 MODEM155.2 有线接入网有线接入网综合数字业务网综合数字业务网(ISDN)兼有兼有IDN（综合数字电话网）和（综合数字电话网）和ISN（综合（综合业务网）两重意义。通过将用户线传输技术业务网）两重意义。通过将用户线传输技术数字化，实现向用户提供端到端的数字连接，数字化，实现向用户提供端到端的数字连接，从而利用同一个网络和对用户提供的一个端从而利用同一个网络和对用户提供的一个端口，向用户提供诸如话音和非话音业务一类口，向用户提供诸如话音和非话音业务一类的多种业务。的多种业务。165.2 有线接入网综合数字业务网(ISDN)165.2 有线接入网有线接入网ISDN工作原理工作原理ISDN就是将多种业务通过接入设备（用户就是将多种业务通过接入设备（用户接口）复用在数字管道中，并通过局端交换接口）复用在数字管道中，并通过局端交换设备与业务网络连接。设备与业务网络连接。175.2 有线接入网ISDN工作原理ISDN就是将多种业务通过5.2 有线接入网有线接入网ISDN的信道与接口的信道与接口 ISDN采 用 TDM技术，将多条通路复用在ISDN的数字管道中，依时段分配给各信号源使用，并提供多种独立的信道供用户。这些信 道 采 用 ITU-T规 定 的 标 准 信 道 系 列。ITU-T规定了多种标准化信道组合，其中最重要的是基本速率接口(BRI）和一次群速率接口（PRI）。185.2 有线接入网ISDN的信道与接口185.2 有线接入网有线接入网ISDN的接入设备的接入设备 网络终端网络终端NT 195.2 有线接入网ISDN的接入设备195.2 有线接入网有线接入网ISDN终端适配器终端适配器 205.2 有线接入网ISDN终端适配器 205.2 有线接入网有线接入网ISDN代理服务器 215.2 有线接入网ISDN代理服务器 215.2 有线接入网有线接入网专用ISDN路由器225.2 有线接入网专用ISDN路由器225.2 有线接入网有线接入网ISDN用户编号用户编号 国家码国内区码SDN用户码 ISDN地址码235.2 有线接入网ISDN用户编号国家码国内区码SDN用户码5.2 有线接入网有线接入网数字用户线路数字用户线路（xDSL）数数字字用用户户线线（Digtal Subscriber Line，DSL）的的统统称称.以以铜铜电电话话线线为为传传输输介介质质、点点对对点点的的接接入入技技术术，宗宗旨旨是是通通过过电电子子设设备备和和软软件件，使使现现有有的的电电话话线线作作为为数数字字传传输输线线，并并使使带带宽宽至至少少达达到到2Mbits，这这些些技技术术可可以以在在现现有有电电话话网网络络的的用用户户环环路路上上支支持持对对称称（上上下下行行对对称称）和和不不对对称称传传输输模模式式，使使网网络络快快速速升升级级，可可以以达达到到每每秒秒几几兆兆比比特特以以及及更更高高的的带带宽宽，解解决决了了经经常常发发生生在在供供应应商商与与最最终终用用户户间间的的“最最后后一一公里公里”的传输瓶颈矛盾的传输瓶颈矛盾。245.2 有线接入网数字用户线路（xDSL）245.2 有线接入网有线接入网xDSL系统结构系统结构255.2 有线接入网xDSL系统结构255.2 有线接入网有线接入网HDSL 高比特率数字用户线路HDSL是在两对、三对铜线上实现T1E1传输的全双工结构。当采用两对铜线时，每对铜线上传输的速率可降为1.168Mbits；当采用三对铜线时，每对铜线上传输的速率可降为748kbits。265.2 有线接入网HDSL 高比特率数字用户线路5.2 有线接入网有线接入网ADSL不对称传输率的数字传输线技术，适合于作不对称传输率的数字传输线技术，适合于作接入技术接入技术 采用采用FDM和和Echo Cancellation两种方法分两种方法分离出不同频宽。离出不同频宽。能够在现有电话双绞线上提供高达能够在现有电话双绞线上提供高达8Mbits的高速下行速率和的高速下行速率和1Mbits的上行速率，的上行速率，有效传输距离可达有效传输距离可达5公里，非常适合双向带公里，非常适合双向带宽要求不一致的应用。宽要求不一致的应用。275.2 有线接入网ADSL275.2 有线接入网有线接入网n光纤接入光纤接入 以光纤作为传输媒介，并利用光波作为光载以光纤作为传输媒介，并利用光波作为光载波传送信号的接入网，称为光纤接入网波传送信号的接入网，称为光纤接入网（Optical Access Network，OAN），又），又称为光纤用户环路（称为光纤用户环路（Fiber In The Loop，FTTL）。285.2 有线接入网光纤接入285.2 有线接入网有线接入网n光纤接入的不同方式光纤接入的不同方式光纤到户（光纤到户（FTTH）；）；光纤到邻里（光纤到邻里（FTTN）；）；光纤到办公室（光纤到办公室（FTTO）；）；光纤到楼层（光纤到楼层（FTTF）；）；光纤到大楼（光纤到大楼（FTTB）；）；光纤到路边（光纤到路边（FTTC）；）；光纤到小区（光纤到小区（FTTZ）；）；光纤到远端单元（光纤到远端单元（FTTR）295.2 有线接入网光纤接入的不同方式295.2 有线接入网有线接入网n光纤到路边（光纤到路边（FTTC）305.2 有线接入网光纤到路边（FTTC）305.2 有线接入网有线接入网n光纤到户（光纤到户（FTTH）315.2 有线接入网光纤到户（FTTH）315.2 有线接入网有线接入网n光纤铜线混合接入网（光纤铜线混合接入网（HFC）n系统结构系统结构 325.2 有线接入网光纤铜线混合接入网（HFC）325.2 有线接入网有线接入网HFC利用技术利用技术（1）光纤段传输）光纤段传输 上行回传信号可以采用波分复用技术，通常采用1310mm和1550mm两个波长。（2）同轴电缆中传输）同轴电缆中传输 上行回传信号要选择与下行频段分开的频段，各位于不同的频谱上，实行频分复用。335.2 有线接入网HFC利用技术335.2 有线接入网有线接入网nCable MODEM（1）Cable MODEM的结构的结构 345.2 有线接入网Cable MODEM345.2 有线接入网有线接入网（2）Cable MODEM的工作过程的工作过程 初始化Cable Modem 将信息送用户终端在上行链路中，将用户终端信息送入网络355.2 有线接入网（2）Cable MODEM的工作过程 35.2 有线接入网有线接入网nCable Modem的类型 CMP（Cable Modem Personal）CMW（Cable Modem Workgroup）CMB（Cable Modem Business）365.2 有线接入网Cable Modem的类型 365.3 无线接入网无线接入网n固定无线接入网固定无线接入网 n移动无线接入网移动无线接入网375.3 无线接入网375.3 无线接入网无线接入网n固定无线接入网固定无线接入网n主要为固定位置的用户或仅在小区内移动的主要为固定位置的用户或仅在小区内移动的用户提供服务，其用户终端主要包括电话机、用户提供服务，其用户终端主要包括电话机、传真机或数据终端（如微机）等传真机或数据终端（如微机）等。n实现方式主要包括固定无线接入系统、一点实现方式主要包括固定无线接入系统、一点多址微波系统，甚小型天线地球站（多址微波系统，甚小型天线地球站（VSAT）系统等。系统等。385.3 无线接入网固定无线接入网385.3 无线接入网无线接入网一点多址固定无线接入系统一点多址固定无线接入系统 395.3 无线接入网一点多址固定无线接入系统 395.3 无线接入网无线接入网无线本地环路一点多址系统无线本地环路一点多址系统405.3 无线接入网无线本地环路一点多址系统405.3 无线接入网无线接入网甚小型天线地球站（甚小型天线地球站（VSAT）系统）系统 415.3 无线接入网甚小型天线地球站（VSAT）系统 415.3 无线接入网无线接入网n移动无线接入网移动无线接入网1、蜂窝移动电话系统、蜂窝移动电话系统 425.3 无线接入网移动无线接入网425.3 无线接入网无线接入网2、卫星移动通信系统卫星移动通信系统 卫星通信系统是利用人造地球卫星作为中继卫星通信系统是利用人造地球卫星作为中继站，转发无线电信号，在多个地球站（地面站，转发无线电信号，在多个地球站（地面站）之间进行的通信系统。站）之间进行的通信系统。卫星通信具有覆盖面积大、多址通信、频带卫星通信具有覆盖面积大、多址通信、频带宽、信道稳定等特点。宽、信道稳定等特点。435.3 无线接入网2、卫星移动通信系统435.3 无线接入网无线接入网卫星通信系统的组成与工作过程卫星通信系统的组成与工作过程 通信卫星 地球站 445.3 无线接入网卫星通信系统的组成与工作过程4445455.3 无线接入网无线接入网固定无线本地分配业务固定无线本地分配业务LMDS MMDS SDH微波微波 PDH微波微波 扩频微波扩频微波 远红外通信远红外通信DVB卫星通信卫星通信 无线光纤 465.3 无线接入网固定无线本地分配业务LMDS 465.4 网络互联设备网络互联设备n中继器中继器n网桥网桥n路由器路由器n网关网关475.4 网络互联设备中继器475.4 网络互联设备网络互联设备n中继器（中继器（Repeater）用于扩展局域网段的长度，实现两个相同的用于扩展局域网段的长度，实现两个相同的局域网段间的电气连接，它仅仅是将比特流局域网段间的电气连接，它仅仅是将比特流从一个物理网段复制到另一个物理网段，而从一个物理网段复制到另一个物理网段，而与网络所采用的网络协议无关。与网络所采用的网络协议无关。目前市场上常见的多路复用器，多口中继器、目前市场上常见的多路复用器，多口中继器、模式中继器和缓冲中继器等均属于这一类产模式中继器和缓冲中继器等均属于这一类产品。品。485.4 网络互联设备中继器（Repeater）485.4 网络互联设备网络互联设备n网桥（网桥（Bridge）将两个或多个网段连接起来，如果信息不是将两个或多个网段连接起来，如果信息不是发向桥所连接的网段，则桥可以将它过滤掉，发向桥所连接的网段，则桥可以将它过滤掉，这就避免了线路的瓶颈。这就避免了线路的瓶颈。作用：数据帧接收、地址过滤与数据帧转发作用：数据帧接收、地址过滤与数据帧转发的作用，实现多个网络系统之间的数据交换。的作用，实现多个网络系统之间的数据交换。用网桥实现数据链路层互联时，互联网络的用网桥实现数据链路层互联时，互联网络的数据链路层与物理层协议可以是相同的，也数据链路层与物理层协议可以是相同的，也可以是不同的。可以是不同的。495.4 网络互联设备网桥（Bridge）495.4 网络互联设备网络互联设备n路由器（Router）n提供各种子网间的网络层接口。提供各种子网间的网络层接口。n路由器是主动的、智能的网络结点。路由器是主动的、智能的网络结点。n在互联网络上，如果信息包不是发向本地网在互联网络上，如果信息包不是发向本地网络的，那么就由相应的路由器转发出去，路络的，那么就由相应的路由器转发出去，路由器对每个信息包进行检测，以决定转送方由器对每个信息包进行检测，以决定转送方向。向。n用路由器实现网络层互联时，互联网络的网用路由器实现网络层互联时，互联网络的网络层及以下各层协议可以是相同的，也可以络层及以下各层协议可以是相同的，也可以是不同的是不同的。505.4 网络互联设备路由器（Router）505.4 网络互联设备网络互联设备n网关（网关（Gateway）n传输层及以上各层协议不同的网络之间的互传输层及以上各层协议不同的网络之间的互联联 设备设备n连接两个或多个不同的网络，使之能相互通连接两个或多个不同的网络，使之能相互通信。信。n网关一般须提供不同网络间协议的相互转换。网关一般须提供不同网络间协议的相互转换。515.4 网络互联设备网关（Gateway）51本章作业本章作业:教材上习题教材上习题52本章作业:52