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1、Mlx 2004年秋,接入网,本章教学重点 重点介绍常用的接入网技术 接入网概念 以太网接入 电话铜线接入 HFC FTTx 无线接入,Mlx 2004年秋,什么是接入网,接入网AN AN: Access Network 接入网的技术含义 将用户接入到核心网的部分 接入网的通俗理解 Last mail 从网络指向用户方向，最后一公里 First mail 从用户指向网络方向，最初一公里 注意：“一公里”是一种形象的称呼，并非实际距离 为一公里。,Mlx 2004年秋,什么是接入网,接入网,核心网,接入网将用户连接到核心网 用户可以只是一台设备，也可以是多台设备组成的网络（驻地网CPN) 用户通
2、过接入网使用核心网的业务,Mlx 2004年秋,以前，传统的电信网络没有独立的接入网 连接用户终端到电话接入端局 由各种线缆及其附属设施构成 称为本地环路、用户线路 Local loop, Subscriber line 仅仅是一种专用设施 附属于电话网甚至附属于特定程控交换机 现在的接入网 是一种相对独立、完整的网络 有自身的一系列标准 体系结构、协议模型、接入技术、 有蓬勃发展的多种宽带接入技术,接入网的形成,Mlx 2004年秋,英国电信首次提出接入网概念 英国电信BT（Britain telecommunication） 1975年，格拉斯哥会议，首次提出概念 基于电信接入业务需求 基
3、于电话线介质 1976年，曼彻斯特，接入网组网的可行性试验 1977年，苏格兰和伦敦地区，较大规模的推广应用 1978年，正式命名为“接入网组网”,接入网概念的提出,Mlx 2004年秋,英国电信1975年首次提出接入网概念 ITU-T参与BT的前期工作，1979年开始着手制定接入网的标准 1995年11月，第1个接入网的标准G.902出台 基于电信网的接入网 接入网首次作为一个独立的网络出现 2000年11月，第2个接入网的标准Y.1231出台 基于IP网的接入网 符合Internet迅猛发展的潮流 揭开了IP接入网迅速发展的序幕,引言接入网标准与发展,Mlx 2004年秋,接入网市场的激烈
4、竞争,A接入网,B接入网,?,?,运营商A,运营商B,Mlx 2004年秋,接入网市场的激烈竞争,接入网市场上，运营商争抢用户，硝烟四起 各运营商“跑马圈地”，争抢用户 电信、移动、有线电视公司、联通、长宽、铁通等等 使用的招数是八仙过海，各显神通 提高服务、增加新业务、降低价格、广告宣传、 恶意诋毁、甚至破坏设施等等 各种接入技术纷纷登场，技术大比拼 ADSL、Cable Modem、以太接入、各种无线接入技术等 竞争给运营商提出了挑战，也提供了良机；给用户带来实惠,Mlx 2004年秋,网络融合,电信业的巨变正在引发一场信息革命 传统的三大业务专用网络 电话网 电视网 数据网 网络融合的动
5、力 网络融合引发的技术之争,Mlx 2004年秋,传统的三大业务专用网络,电话网 专为提供电话业务而优化设计，主要提供话音业务 双向对称、点对点、电路交换 保证严格的时延和抖动 电视网 专为电视业务而优化设计 单向、点对多点、无交换 数据网 专为提供数据业务而优化设计 双向非对称、无连接、分组交换 一般不保证严格时延,Mlx 2004年秋,网络开始走向融合,每个专用业务网络完全不同 网络结构完全不同 所支持业务的基本特性完全不同 用户需求变化巨大 希望一个网络提供多种业务 希望提供个性化的服务 专用业务网络越来越不能满足用户需求 网络走向融合是必然趋势 如今只能提供单一业务的网络很难在竞争中生
6、存 网络融合只在同一网络中同时提供多种业务 并非简单地将三个网络进行重叠 各大运营商都在增强网络，走融合之路,Mlx 2004年秋,网络融合引发的技术之争,两种网络协议ATM与IP之争 互联网技术骨干声称 将IP协议换成ATM，互联网将无法工作 ATM技术骨干则认为 ATM交换机比IP路由器性能高一个数量级 ATM与IP之争从核心网延伸到了接入网 目前两种技术并存 互联网的膨胀发展，IP似乎占上风 IP能彻底打败ATM吗？,Mlx 2004年秋,接入技术简介,以太网接入 采用UTP5类及以上介质 接入速率可为10/100/1000Mb/s,Mlx 2004年秋,以太网接入的基本结构,汇聚交换机
7、,ISP,PC,PC,含用户接入控制与管理功能,Mlx 2004年秋,以太网接入的基本结构（续）,接入结构实质是一种以太交换机的组网结构 靠近用户侧 ，由双绞线连接，速率一般10Mb/s 或100Mb/s或1Gb/s 接入网由多个交换机联网组成，实现用户到ISP之间的数据传输 连接到ISP一般用光纤，全双工通信，速率视情况而定，一般大于100Mb/s 注意： 在以太接入中必须加入用户接入控制和管理功能,Mlx 2004年秋,以太接入的关键问题,以太网作为接入技术要解决的关键问题 安全性问题 用户接入管理问题 业务流量控制问题 记帐与记费管理问题 接入设备的供电问题,Mlx 2004年秋,安全性
8、问题,用户的隔离 常规的以太网组网设备是HUB和交换机 HUB组网无法隔离用户，不能作为以太网接入设备 交换机虽然可以对单播帧进行隔离，但无法隔离广播帧 （广播 帧带有个人重要信息，如MAC地址） 如用普通交换机组网，不作任何限制处理时，用户之间彼此通信十分容易，这是接入网用户不希望的 实现用户隔离的措施 用VLAN交换机实现用户隔离 用户数量受限、处理能力下降 使用接入专用交换机（硬件实现隔离） 此种设备市面上已有，但还较少,Mlx 2004年秋,安全性问题（续）,采取相关的安全措施 用户接入需要身份认证，验证通过方不允许接入 MAC地址、端口、IP地址绑定 MAC地址、VLANID、端口绑
9、定 对某个产生持续大流量的端口进行关闭,Mlx 2004年秋,用户接入管理问题,用户开户登记与用户信息管理 用户需要到运营商进行开户登记 维护和更新用户信息库 用户申请的服务类别 记费的方式等 用户接入网络时的管理 身份的合法性认证 给通过认证的用户授权接入 根据用户属性向用户提供应该享受的服务 记录用户使用网络资源的情况,Mlx 2004年秋,用户接入流量控制,对一个端口接入的站点数进行控制 简单的办法是将MAC地址与端口绑定，但通过代理仍能实现一个端口的多机接入 限制一个IP地址所能同时建立的TCP连接，可以间接的限制一个端口的站点个数 对一个端口接入速率控制 限制端口接入的最高速率和最低
10、速率 运营商同时必须保障用户的接入流量,Mlx 2004年秋,记帐与记费问题,记帐 记录用户各种活动日志，收集用户活动信息 用户使用网络资源情况 使用时间记录 流量记录 记费 根据记帐的情况、费率、记费方式计算出 实际费用,Mlx 2004年秋,接入设备的供电问题,以太网的接入设备是公共设备 通常放在楼道甚至楼外，环境恶劣 供电问题困难，且电源损坏日趋严重 如何解决接入设备的供电问题成为以太网接入不可忽视的重要问题 基于以太网双绞线馈电的标准IEEE802.3af已发布,Mlx 2004年秋,电话铜线接入 典型技术 xDSL接入 话带Modem接入 ISDN接入 使用用户环路（用户线） 分别采
11、用不同的频段，多种接入技术可共存,Mlx 2004年秋,电话铜线 容量的演进,最初只提供POTS业务，带宽04kHz 60年代开始在双绞线上用话带modem传输数据，只能达到300bps,97年后，达到56Kbps ISDN的2B+D信道将速率提高到144Kbps HDSL技术使速率到1.544Mbps/2.048Mbps ADSL使最大下行速率达8Mbps，带宽25kHz1.1MHz VDSL技术进一步将下行速率提高到52Mbps 电话铜线接入技术的演变使接入速率逐步提高 话带Modem接入ISDN接入xDSL接入,Mlx 2004年秋,电话铜线 引起传输损伤的因素,衰减 距离：距离越长，衰
12、减越大 线径：线径越细，衰减越大 频率：频率越高，衰减越快 信号反射 阻抗不匹配，引起信号反射 回路中线径不同，拼接引起阻抗变化导致信号反射,Mlx 2004年秋,基于PSTN的接入话带modem接入,PSTN：Public Switched Telephone Network AAA: Authentication、Authorization、Accounting,拨号接入 服务器,Internet,AAA服务器,Router,Modem,RS232C接口,E1中继线,电话铜线,Mlx 2004年秋,话带Modem接入工作原理,工作原理 PC机装有TCP/IP和PPP协议，拨号接入服务器具有
13、一定数量的IP地址（IP地址池) PC机通过拨号上网时，会动态得到一个IP地址，成为Internet上的一台主机 PC机下网时，IP地址被释放，以备分配,Mlx 2004年秋,xDSL接入技术,基于电话用户线的宽带接入技术（系列） XDSL工作频段高于话带 采用先进的调制技术，实现电话铜线上的高速接入 分类：HDSL、ADSL、VDSL等 ADSL Asymmetrical Digital Subscriber Line 非对称数字用户线 VDSL Very High Speed DSL 甚高速数字用户线 HDSL High Speed DSL 高速数字用户线,Mlx 2004年秋,基本特征,
14、与POTS业务共享同一电话线，采用频分复用实现数话同传 ADSL业务不经过程控交换机，直接进入数据网，ADSL业务不交电话费 传输速率：最高上行：640Kbps 最高下行：8Mbps 传输距离：35km 业务类型：语音、数据、图象 上下行速率不对称特别适合Internet的接入,Mlx 2004年秋,xDSL接入技术（续）,不同DSL技术的差别： 速率、传输距离、编码技术、上下行速率是否对称等 HDSL：上下行速率对称、1.5/2Mbps，2对线（HDSL2支 持1对线），与话带重叠，不可与话音业务同时进行 ADSL：不对称，上行640kbps，下行最高8Mbps 。 1对线， 工作频带高于话
15、带， 可同时支持话音业务 VDSL：不对称/对称：不对称上行最高6.4Mbps，下行最高 52Mbps ；对称上下行最高26Mbps 。1对线，工作 频带高于话带， 可同时支持话音业务,Mlx 2004年秋,xDSL接入结构,本接入图不适合于HDSL，适合ADSL和VDSL DSL modem 也称DSL远端传输单元 DSLAM为DSL多路复接器，也称局端传输单元,DSL Modem （xTU-R）,分离器,分离器,DSLAM,PSTN,（xTU-C）,Mlx 2004年秋,ADSL的应用,个人接入,Mlx 2004年秋,ADSL的应用,集团接入（ Office 、 网吧）,Mlx 2004年
16、秋,接入技术简介,同轴电缆接入 典型的是Cable Modem接入 接入到用户的部分采用同轴电缆介质 保留原CATV节目 采用剩余频段传输数据,Mlx 2004年秋,CATV的特点 为特定的业务设计 将广播视频业务传送到家而优化设计 通信方式：单向（下行）、广播式 介质：同轴电缆 频带：50550MHz（参考范围） 复用技术：FDM 模拟传输方式,传统的有线电视网络CATV,Mlx 2004年秋,组成：网络组成：头端、干线网、配线网、下引线 设备组成：头端设备、放大器、分配器、分支器 拓扑结构： 树状结构（分支结构）,CATV网络的系统结构,Mlx 2004年秋,CATV网络的局限性,业务单一：视频 单向通信：只能下行通信，不能双向交互 网络结构脆弱：树形结构，只要一个地方或设备故障，可能导致中断对众多用户
