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1、计算机网络基础实验指导书1实验八：互联网接入及应用实验一、目的：掌握中小企业宽带接入的方式，宽带接入共享实用技术，宽带路由器的配置方法。二、实验内容：按下列要求完成实验：（1） 中国电信的 ADSL ，市场价格。（2） 广电的“有线通” （Cable Modem） ，市场价格。（3） 常用宽带路由器品牌型号及设置方式，以及针对不同接入方式的使用方法。（4） 撰写实验报告参考文章常用宽带接入技术功能及说明1、xDSL 数字用户线（DSL）是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一对铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换设备，从而减轻了电话交换机的负担；而且无需拨号，一直在线，属于专
2、线上网方式，因此使用 DSL 上网并不需要缴付另外的电话费。 xDSL 中的“x”代表各种数字用户线技术，如不对称数字用户线（ADSL）、高速数字用户线（HDSL）和高速不对称数字用户线（VDSL）等。它们的主要区别在于上下行链路的对称性以及传输速率和有效距离有所不同。 ADSL 是目前众多 DSL 技术中较为成熟的一种，其优点是带宽较大、连接简单、投资较小，因此发展很快，广州、深圳、上海、北京、成都等地的电信部门已先后推出了 ADSL 宽带接入服务。ADSL 系统主要是针对住宅用户设计的，其下行速率高达 69Mbits，传输距离可达35km，典型的下行速率有 T1，E1，DS2（6.312M
3、bit/s），E2（8.448Mbit/s）；上行速率低，具体数值随各公司产品而不同，通常为 16640kbit/s。ADSL 在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率下行数据、一路模拟电话。各种信号采用频分复用方式占计算机网络基础实验指导书2用不同频段，低频段传送话音，中间窄频段传上行信道数据及控制信息，其余高频段传下行信道数据、图像或高速数据。 ADSL 主要采用离散多音频调制（DMT）或无载波幅相调制（CAP）方式。DMT 方式把全部频带划分为 256 个子信道，根据各子信道的瞬时衰耗特性、群时延特性和噪声特性，自适应地分配各子信道速率，同时关闭被窄带噪声淹没的子信道，以便最
4、有效利用传输线，把误码和噪声减至最小，提高系统传输容量。此外，ADSL 利用自适应滤波方面的新成果，如栅格编码及 RS 码，提高抗噪声性能，采用非对称回波抵消技术以消除回波干扰。ADSL 系统分别在局端和用户端装置 ADSL 调制解调器，采用 DMT 调制方法，用快速傅立叶逆变换（IFFT）和快速傅立叶变换（FFT），实现对信号的处理及调制与解调。由电话网来的电话业务，通过普通电话业务（POTS）分离器用无源耦合方式接到普通电话线上。交换局节点通过 ADSL 调制解调器和 POTS 分离器，使话音与高速数据一起通过双绞铜线传到用户端，再经过用户端的分离器与 ADSL 调制解调器，将信息送到用户
5、的 PC 机或电视终端。 HDSL 是利用两对或三对铜双绞线，为用户提供 PDH 一次群速率（T1 或 E1）的双工数字连接。HDSL 系统主要是为企事业单位用户设计的，它可以作为铜双绞线接入业务的通用平台，为用户提供话音、数据和图像等多种宽带业务。 VDSL 是速率更高的 ADSL，也有人称其为宽带数字用户线（BDSL）。VDSL 系统一般用于光纤接入网中的最后一段入户连接，其传输距离只有 100m（155Mbit/s 时）到1km（13Mbit/s 时）。它的下行传输速率可达 13,26,52Mbit/s 甚至 155Mbit/s，采用的调制技术一般为 DMT 或 16CAP；它的上行传输
6、速率为 1.52Mbit/s，采用的调制技术一般为DMT，QPSK 或 4CAP。2.Cable Modem Cable Modem 是近几年发展起来的，主要用于有线电视网数据传输。现在大多数新建的有线电视网都采用光纤同轴混合（HFC）网络，其巨大的带宽和相对经济性使其对有线电视公司和新成立的电信公司很具吸引力。由于 Cable Modem 是作为一种在 HFC 网上提供数据业务的设备，因此它通常等同于 HFC 宽带接入技术。 Cable Modem 利用 64QAM 技术，可在单一的电视频道提供 30Mbit/s 的下行数据速率，亦可利用 256QAM 将速率提升至 40Mbit/s。从用户
7、端的上行通道可以利用 QPSK 或 16QAM 调制技术提供 320kbit/s 到 10Mbit/s 的速率。上行和下行带宽由连接到缆线网络区段上的使用者共享，通常一个缆线网络区段会连接 5005000 个家庭。 Cable Modem 与以往的调制解调器在原理上都是将数据进行调制后变成模拟信号在电缆的一个频率范围内传输接收时进行解调，将模拟信号转换为数字信号，输入计算机，其传输机理与普通调制解调器相同。但 Cable Modem 本身不单纯是调制解调器，它一般有两个接口，一个用来接有线电视端口，另一个与计算机相联，它集调制解调器、调谐器、加密解密设备、桥接器、网络接口卡、简单网络管理协议（
8、SNMP）代理和以太网集线器的功能于一身，且通过 HFC 网的某个传输频带进行调制解调。普通调制解调器的传输介质在用户与交换机之间是独立的，即用户独享通信介质。Cable Modem 则属于共享介质系统，其它空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。计算机网络基础实验指导书33.LMDS 技术 宽带固定无线接入技术主要有三类，即已经投入使用的多路多点分配业务（MMDS）、直播卫星系统（DBS）以及正处于试验阶段的本地多点分配业务（LMDS）。前两者已为人熟知，而 LMDS 则刚刚兴起，近来才逐渐成为热门的宽带无线接入技术。LMDS 是一种微波宽带业务，工作在 28GHz 频段，在较近的距离上双向传
9、输话音、数据和图像等信息。LMDS 采用一种类似蜂窝的服务区结构，将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区，每个服务区内设有基站，基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信。每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里，并可相互重叠。 LMDS 的三个最基本要素为：基站、客户端设备和网络管理系统。基站是处理蜂窝用户所有来往通信的中央集散点，包括室内和户外设备。室内设备为用户与有线或无线骨干网连接提供接口，户外设备包括发射机和接收机，通常安装在发射塔上或屋顶上。这些设备负责收集和传递来往于一个蜂窝或扇区内的所有通信。客户端设备在功能上与基站设备相似，只是结构稍有变化。在客户端，发射机、接收机和天线
10、一般都合并成一个定向性极强的器件。网络管理系统（NMS）负责管理有线与无线网络所提供的业务。理想的网络管理系统应该能够为整个网络提供端对端管理，包括骨干网和客户端。4.宽带以太网 以太网是在 20 世纪 80 年代发展起来的一种局域网技术，由于其具有使用简便、价格低、速率高等优点，很快成为局域网的主流。随着千兆以太网（GbE）的成熟和万兆以太网（10GbE）的出现，以及低成本地在光纤上直接架构 GbE 和 10GbE 技术的成熟，以太网开始进入城域网和广域网领域。如果接入网也采用以太网将形成从局域网、接入网、城域网到广域网全部是以太网的结构。采用与 IP 一致的统一的以太网帧结构，各网之间无缝
11、连接，中间不需要任何格式转换，将可以提高运行效率、方便管理、降低成本。但由于接入网是一个公用的网络环境，因此其要求与局域网这样一个私有网络环境会有很大不同，它仅借用了用于局域以太网的帧结构和接口，网络结构和工作原理完全不一样，其差别主要反映在用户管理、安全管理、业务管理和计费管理上。 用户管理指的是用户需要到接入网运营商那里进行开户登记，并且在用户进行通信时对用户进行认证、授权，保证合法用户正常通信，杜绝非法用户入侵。安全管理指的是接入网需要保障用户数据（单播地址的帧）的安全性，隔离携带有用户个人信息的广播消息（如地址解析协议（ARP） 、动态主机配置协议（DHCP）消息等） ，防止关键设备受
12、到攻击。业务管理指的是接入网需要支持组播业务，需要为保证 QoS 提供一定手段。计费管理指的是接入网需要提供有关计费的信息，计费问题对于任何一种接入方式都是必需的。 基于以太网技术的宽带接入网由局端设备和用户端设备组成，局端设备一般位于小区内或商业大楼内，用户端设备一般位于居民楼内；局端设备提供与 IP 骨干网的接口，用户端设备提供与用户终端计算机相接的 10,100BAS-T 接口。用户端设备不同于以太网交换机，以太网交换机隔离单播数据帧，不隔离广播地址的数据帧，而用户端设备的功能仅仅是以太网帧的复用和解复用；局端设备不同于路由器，路由器维护的是端口网络地址映射表，而局端设备维护的是端口主机地址映射表。用户端设备只有链路层计算机网络基础实验指导书4功能，工作在复用器方式下，各用户之间在物理层和链路层相互隔离，从而保证用户数据的安全性；局端设备支持对用户的认证、授权和计费以及用户 IP 地址的动态分配，还具有汇聚用户端设备网管信息的功能。
