《宽带接入技术》PPT课件.ppt

固定IP接入业务 2 ADSL接入业务 宽带的涵义与宽带业务的特点宽带接入技术ADSL技术与宽带接入局域网同城互联高速宽带接入 目录 3 宽带的涵义 宽带目前还没有一个公认的定义 它是一个动态 发展的概念 目前的宽带对家庭用户而言是指可以满足语音 图像等大量信息传递的需求 一般以传输512kbit s为分界 将512kbit s及其以下的接入称为 窄带 之上的接入则归类于 宽带 4 宽带业务的特点 高传输带宽 100M到大楼 10M到桌面的高速接入 提供各种多媒体服务 24小时随意上网 结构简单 维护方便 只需增加一个附加设备即可 可靠性和安全性高 扩展性强 5 宽带接入与互联网业务 宽带的涵义与宽带业务的特点宽带接入技术ADSL技术与宽带接入局域网同城互联高速宽带接入互联网业务 目录 6 宽带接入技术 目前投入应用的宽带接入技术有四种 XDSL 数字用户环路 技术ADSL HDSL SHDSL VDSL 有线电视网的ADSL 电缆调制解调器 技术一种基于光纤 同轴混合网 HFC 基础上的一种技术 下行速率10 30Mbit s 上行速率512kbit s以上 以太网接入技术企事业用户体高速接入的主要手段 无线接入技术移动无线接入固定无线接入 7 Eth FTTX WLAN FTTX CABLE FTTX LAN ADSL SDSL HDSL VDSL ADSL EVDSL HPNA APON CORE IP ATM 从电缆到光纤 从有线到无线 宽带接入手段日趋多样化 LMDS MMDS 宽带接入技术 8 宽带高速接入业务 一 1 XDSL系列接入业务 1 ADSL业务ADSL业务特点ADSL业务功能ADSL发展状况ADSL与其他接入技术的比较 2 VDSL业务VDSL业务特点VDSL业务功能 9 宽带高速接入业务 2 2 FTTX LAN业务 光纤 局域网 1 FTTX LAN接入方式的含义 2 FTTX LAN业务的特点 3 FTTX LAN方式的业务功能 10 宽带接入与互联网业务 宽带的涵义与宽带业务的特点宽带接入技术ADSL技术与宽带接入局域网同城互联高速宽带接入互联网业务 目录 11 ADSL技术与宽带接入 ADSL技术基本原理ADSL宽带接入网络结构ADSL客户端相关硬件设备与连接 12 ADSL技术基本原理 概念 ADSL AsymmetricDigitalSubscriberLine 是非对称数字线路缩写 是在普通电话线上传输高速数字信号的技术 通过采用新的技术在普通电话线上利用原来没有使用的传输特性 在不影响原有语音信号的基础上 扩展了电话线路的功能 13 xDSL接入 ADSL不对称型 上行16 640Kbps 下行1 5M 8Mbps最大传输距离3 5kmVDSL不对称型 下行可达10Mbps最大传输距离300m 1 3km 14 组网结构 用户驻地网本地环路局端 WAN ISP PC POTS分离器 ADSLmodem 分离器机架 DSLAM PC G litemodem 基于PC电话 VTOA网关 15 优势一 安装简易快捷 只需在普通电话线上加装ADSLMODEM 在电脑上安装网卡即可使用 上网 打电话可在一条电话线上同时进行 上网时不影响打电话 真正实现上网 打电话两全其美 上网 打电话两不误 三 ADSL的优势 1 2 1ADSL 优势 16 优势二 节省费用 利用电话线上网不用交电话费 优势三 独享带宽 线路专用 不受用户增加影响 速率比普通拨号快数十倍 最高可达7 8M 独享带宽 线路专用 1 2 2ADSL 优势 17 优势四 可享受免费视频点播 VOD 突破传统MODEM网上视频播放差的限制 优势五 可多机共享一线上网 适合中小型公司 上网发烧友及一般家庭用户 1 2 3ADSL 优势 18 ADSL和拨号上网方式的对比 1 3ADSL 对比 19 ADSL通过FDM方法把整个带宽分为三个部分 1000 普通电话业务 POTS 低速回传信道 下行数字信道 500 KHz P 第一部分为普通电话业务 POTS 占据基带 0 4KHZ 第二部分低速的上行信号正好位于电话信道的高频侧 第三部分是高速视频信号 占据高频端 ADSL工作原理 20 4kHz 话音 1 1MHz Full rateADSL Bins6 31 Bins32 255 Bin0 ADSLusesDiscreteMulti Tone DMT technology whichemploys256different4KHzbands calledbinsorchannels tocarrythedata ADSL用户线频率分布 上行频带 25 875 138kHz下行频带 138kHz 1 1MHz 21 ATU C ATU C ATU C MUX ATU R PSTN交换机 机顶盒PC10 BASETLAN 服务 INTERNET教育视频点播ATM DSLAM POTS分离器 说明 ADSL接入模型 22 ADSL的接入模型主要由局端模块和远端模块组成 局端模块包括在中心位置的ADSLModem被称为ATU C ADSLTransmissionUnit Central 接入多路复合系统中心Modem通常被组合成一个被称作接入接点 也被称作 DSLAM DSLAccessMultiplexer 远端模块由用户ADSLModem和滤波器组成 用户端ADSLModem通常被称为ATU R ADSLTransmissionUnit Remote 23 ADSL技术与宽带接入 ADSL技术基本原理ADSL宽带接入网络结构ADSL客户端相关硬件设备与连接 24 ADSL宽带接入网络结构 图1传统Modem与xDSL技术的比较 25 ADSL技术与宽带接入 ADSL技术基本原理ADSL宽带接入网络结构ADSL客户端相关硬件设备与连接 26 ADSL网络快车的相关设备 电话机 ADSLModem 个人电脑 话音分离器 网卡 电话线 网线 27 中国电信局端设备 室外 室内 电话线 电话线 电话线 网线 PHONE口 LINE口 LINE口 MODEM口 网卡接口 Ethernet口 ADSL客户端硬件设备的连接方法 28 安装过程比较简单 首先用双绞线连接ADSL调制解调器上标有Ethernet的接口和计算机上的以太网卡接口 然后将墙上引出的电话线插头接到滤波器的标有LINE的接口上 再用一根电话线连接滤波器上标有Modem的接口和ADSL调制解调器上标有LINE的接口 最后接上ADSL调制解调器的电源适配器即可 这就完成了ADSL调制解调器的安装 另外 如果在上网的同时要打电话的话 还需要用电话线连接滤波器上标有PHONE的接口和电话机 如上图所示 单用户上网的设备连接方法 29 ADSL拨号软件介绍 WinPoEtEnterNet300RasPPPoEWindowsXPPPPoE 30 宽带接入与互联网业务 宽带的涵义与宽带业务的特点宽带接入技术ADSL技术与宽带接入局域网同城互联高速宽带接入互联网业务 目录 31 局域网同城互联高速宽带接入 1 城域网基本结构城域网一般分为骨干层 汇接层和接入层 2 宽带IP城域网的特点a 宽带 b 带宽管理 c 服务质量 QoS d 冗余备份 e 安全与控制 f IP统计与计费功能 g 多种业务的传输平台 32 局域网同城互联高速宽带接入 3 宽带IP城域网提供的业务a 宽带上网 b 企业VoIP FoIP业务提供 c VOD MP3音乐 交互游戏 d 远程教育 远程医疗 e 会议电视 可视电话 f VPN g 端口出租 主机托管 虚拟ISP 4 宽带IP城域网骨干网的建设发展方案介绍 1 ATM多业务平台系统 2 纯IP网络平台系统 3 IP多业务平台系统 33 34 FTTX LAN 1 什么是FTTX LAN接入方式 这是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案 实现千兆光纤到小区 大楼 中心交换机 中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类网络线相连 楼道内采用综合布线 用户上网速率可达10Mbps 网络可扩展性强 投资规模小 FTTX LAN方式采用星型网络拓扑 用户共享带宽 35 2 FTTX LAN接入的特点 1 高速传输用户上网速率目前为10Mbps 以后可根据用户需要升级 2 网络可靠 稳定楼道交换机和小区中心交换机 小区中心交换机和局端交换机之间通过光纤相连 网络稳定性高 可靠性强 3 用户投资少 价格便宜用户只需要一台带有网络接口卡 NIC 的PC机即可上网 4 安装方便小区 大厦 写字楼内采用综合布线 用户端采用五类网络线方式接入 即插即用 5 应用广泛通过FTTX LAN方式可以实现高速上网 远程办公 VOD点播等多种业务适用于高密度用户群 36 3 网络连接 用户所在的小区或楼宇需要具备综合布线系统且五类线布放到户 并接入用户安装在计算机上的以太网卡或用户局域网的集线器 HUB 4 终端设备 10M或者10M 100M自适应以太网卡 37 以太网技术以太网的特点 灵活 简单和易于实现 在OSI模型里 以太网包括物理层 数据链路层和网络层 物理层 指以太网的物理介质 主要有同轴电缆 双绞线 多模光纤 单模光纤等 不同标准的以太网有不同的物理介质 数据链路层 指设备如何访问物理层规定的介质 并规定了数据格式 数据链路层又分为两个子层 逻辑链路控制层和介质访问控制层MAC 该层功能主要体现在以太网设备的2层交换功能上 即将数据封装成以太网帧格式 通过MAC地址完成寻址 38 网络层 负责在网络的源和目的节点之间建立逻辑连接 在一个复杂的大型网络中 源和目的节点之间不可能通过一条直达的链路连接 而是靠多段通路组合起来的通路 因此 3层路由就是实现这部分节点之间的寻址 该层功能主要由3层交换机或路由器来完成 寻址按照IP地址实现 39 1 以太网的种类以太网按照传输速率可分为 10Mbit s以太网 100Mbit s以太网 1000Mbit s以太网 10Mbit s以太网按照传输介质的不同 可分为 10Base2 传输介质为细同轴电缆 很容易弯曲 电缆价格低廉 安装方便 但使用范围只有200m 每个电缆段内只能有30个节点 10Base5 传输介质为粗同轴电缆 适合用于主干线 最大使用范围为500m 每个电缆段内可以有100个节点 10Base T 传输介质为3类或5类双绞线 所有节点均连接到一个中心集线器上 增 删节点简单 易于维护 距集线器的最大有效长度为100m 节点数可达1024个 40 10Base F 传输介质为单模或多模光纤 抗干扰性好 常用于办公大楼或相距较远的集线器间的连接 100Mbit s以太网按照传输介质的不同 可分为 100Base TX 传输介质为两对5类非屏蔽双绞线 UTP 或屏蔽双绞线 STP 一对用于发送数据 一对用于接收数据 最大网段长度为100m 100Base T4 传输介质为4对3类 4类 5类非屏蔽双绞线 UTP 3对用于传送数据 1对用于检测冲突信号 最大网段长度为100m 41 100Base FX 传输介质为单模或多模光纤 最大网段长度为150m 412m 2000m甚至10km 支持全双工的数据传输 特别适用于有电气干扰的环境 较大距离连接或高保密的环境中 1000Mbit s以太网按照传输介质的不同 可分为 1000Base LX 传输介质为多模或单模光纤 采用长波长激光器 在全双工模式下 使用多模光纤时最长传输距离达550m 使用单模光纤时最长有效距离为5km 1000Base SX 传输介质为多模光纤 采用短波长激光器 在全双工模式下 最长传输距离为550m 42 1000Base CX 传输介质为特殊规格的高质量平衡双绞线对的屏蔽铜缆或同轴电缆 最长有效距离为25m 适用于交换机之间的短距离连接 尤其适合千兆主干交换机和主服务器之间的短距离连接 1000Base T 传输介质为超5类或6类双绞线 最长有效距离达100m 43 5 FTTX LAN网络结构由中心接入设备和边缘接入设备组成 如图所示 44 1 边缘接入设备主要完成链路层帧的复用和解复用功能 在下行方向将中心接入设备发送的不同MAC地址的帧转发到对应的用户网络接口UNI上 在上行方向将来自不同UNI端口的MAC帧汇聚并转发到中心接入设备 2 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 具有对接入用户的管理控制功能 完成对用户使用接入网资源的认证 授权 计费等 45 用户管理平台 业务管理平台 接入网的管理可通过IP骨干网实行集中式处理 中心接入设备与边缘接入设备采用星型拓扑结构 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 3 以太网接入系统组成以小区以太网为例说明一般小区以太接入网络采用结构化布线 在楼宇之间采用光纤形成网络骨干线路 在单个建筑物内一般采用5类双绞线到住户内的方案 46 中心接入设备 一般放在小区内 可容纳500到1000个用户 上行可采用1Gbit s光接口 或100M电接口经光电收发器与光纤连接 下行可100Mbit s电接口或100Mbit s 1Gbit s光接口 小于100m采用5类双绞线 大于100m采用光纤 边缘接入设备 一般位于居民楼内 采用带VLAN功能的2层以太网交换机 每个交换机可接1 2个用户单元 上行采用100Mbit s 1Gbit s光接口或100Mbit s电接口 下行采用10Mbit s电接口 交换机接入用户主要是通过楼内综合布线系统和相关的配线模块提供5类双绞线端口入户 入户端口能够提供10M的接入带宽 系统中可采用配置VLAN的方式保证最终用户一定的隔离和安全性 VLAN在楼道接入交换设备上配置 终结在小区接入交换设备上 47 实际中 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 1 小规模接入网络用户数少 用户连接到以太交换设备的双绞线距离不超过100m 小区内采用1级交换 交换机采用100M上联 下联多个10M电接口 直接接入用户 若用户数超过交换机的端口数 可采用交换机级联方式 48 2 中规模接入网络居民楼较多 用户相对分散 小区内采用2级交换 小区中心交换机具备一个千兆光接口或多个百兆电接口上联 其中光接口直联 电接口经光电收发器连接 中心交换机下联口既可以提供百兆电接口 100m以内 也可以提供百兆光接口 楼道交换机的连接同小规模接入网络相同 49 3 大规模接入网络居民楼非常多 楼间距离较大 且相对分散 小区内采用2级交换 小区中心交换机具备多个千兆光接口直联宽带IP城域网 中心交换机下联口既可以提供百兆光接口 也可以提供千兆光接口 楼道交换机连接基本上与小规模接入网络相同 50 FTTX LAN ADSL接入技术比较 1 ADSL接入方式ADSL由于可直接利用电话线改装 不受地域的限制且接入成本低 所以目前发展较快 ADSL技术的主要缺点是 1 传输速率和线路质量及传输距离密切相关 线路质量不好或传输距离远 传输速率都会下降 且稳定性变差 易断线 2 线路之间存在串扰等现象 很容易影响传输的稳定性 造成无法开通或者速率上不去等问题 3 较低的传输速率限制了高等级流媒体应用和HDTV等业务的开展 4 非对称特性不适于企事业和商业环境 5 由于ATM设备成本较高 因而ADSL ATM设备成本仍较高 51 2 FTTX LAN接入方式FTTX LAN接入方式是采用以太网技术 它是用光缆 双绞线对小区进行综合布线 避免了各种干扰 所以稳定性更好 LAN接入技术简单高效 可为用户提供10M带宽到桌面 也可以根据需要从10M升级到100M 设备成本较低 适合企业 商务楼和新建楼宇的宽带接入 其缺点主要有 1 LAN由于采用以太网接入方式 在地域上受到一定限制 只有已经铺设了LAN的小区才能够使用这种接入方式 2 当同时上网的用户比较多时 用户使用效果满意度将降低 多用户共享一条上联接口 每用户的可保证带宽有限 增加上联接口的数量或容量 3 中间汇聚设备和接入层楼道交换机太多 管理维护难 4 处于CO和家庭之间的中间有源设备受雷电影响大 52 5 以太网所有技术都存在传输距离的限制 千兆以太网即使是使用单模光纤 最大的传输距离也只有3km 100M 10M以太网使用双绞线的距离是100米以内 而主要是面向大的商业用户 集团用户或需求比较集中的住宅用户群 6 LAN接入前期的设备和布线占据了大量的人力和物力 但端口的销售很难一次到位 造成投资回收的滞后 对用户数的预测存在误差 会造成一些端口长期闲置 而一些区域的端口不足 针对以上问题比较好的解决方案是采用EPON中的FTTX LAN方案 53 EPON产品的成本主要集中在OLT和ONU 中间的无源设备 价格比较便宜 而OLT由于用多用户负担 均摊到每一个用户上面的成本很低 OLT放置于局端机房 易于管理维护 从机房到用户家里的连接完全是无源的光网络 免去了有源设备的空间 电源 维护等方面的问题 而OLT设备可以作到很好的认证计费支持 用户隔离 安全控制等 从而避免目前LAN接入用户之间产生的不安全的访问等问题 54 传统的光纤 LAN网络结构在汇聚层采用全光口交换机 完成楼道交换机向上的端口汇聚功能 这种结构设备数量多 网络层次多 管理复杂 55 EPON中FTTX LAN结构在FTTB的组网方式中 采用一个光口可以汇聚下面32个楼道交换机 以后可以扩展到64 128个 这种结构取消了汇聚层交换机 设备数量大大减少 网络层次简化 有利于集中管理 在节省光纤的同时 节省一半的光端口 在成本上面的优势比较明显 56 EPON的典型应用 1 新建普通居民小区接入的应用对于新建普通居民用户小区 当用户达到1000户以上时 可采用如图方案 方案 可以有效降低光纤接入的成本 维护便捷 业务功能齐全 其中线路部分为无源设计 免除了小区机房的设计和维护困难 ONU能够提供数据 语音 CATV综合业务 满足多用户多业务接入需求 57 2 原有DSL宽带接入改造的应用 原ADSL接入网络结构 58 宽带接入点下沉的网络结构 宽带接入点下沉 线路部分为采用无源光分路器 免除了小区机房的设计和维护困难 ONU提供常规的DSLAM功能 暂时保留原有铜线设施 以提供不受市电影响的话音业务 楼道内建议继续保留原有用户线资源 用户端尽量不做调整 降低网络改造的成本和实施的难度 这样既提高速度 又能充分利用原有的铜线资源 这种模式主要用于单纯实现宽带提速改造的场景 59 宽 窄带接入点同时下沉的网络结构 要求ONU不但提供常规的DSLAM功能 而且要内置IAD模块 以提供基于软交换的语音业务 60 3 网吧集中接入的应用 网吧对于接入带宽要求较高 成为数据业务消费的重要力量 现有的光纤直驱方式解决网吧接入导致宝贵的城域光纤资源被大量占用 EPON是实现网吧一条街接入的有效手段 可以大量节约城域光纤 61 4 全球眼 接入的应用 全球眼 网络视频监控业务是由一项完全基于宽带网的图像远程监控 传输 存储 管理的增值业务 该业务系统利用宽带网络 将分散 独立的图像采集点进行联网 实现跨区域 全国范围内的统一监控 统一存储 统一管理 资源共享