第6章-接入网技术要点课件.ppt
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1、第第 6 章章 接入网技术接入网技术 本章主要内容本章主要内容 6.1 接入网的概念及协议接入网的概念及协议 6.2 xDSL和和ADSL接入接入 6.3 HFC接入接入 6.4 高速以太网接入高速以太网接入 6.5 宽带无线接入宽带无线接入 6.6 代理服务器技术代理服务器技术6.1 接入网的概念及协议接入网的概念及协议本节主要内容本节主要内容 6.1.1 接入网的概念接入网的概念 6.1.2 接入网协议接入网协议6.1.1 接入网的概念接入网的概念 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。 馈线 配线 引入线 接入网 市话 交换机 交接箱 分线盒 CP
2、E/CPN 用户环路和接入网用户环路和接入网 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 SNI Q3 Q3 UNI 用户驻地网 (CPN) 接入网 (AN) 业务节点 (SN) 电信管理网 (TMN) 电信接入网的定界电信接入网的定界 UNI SNI Q3 用户承载和用户信令信息 控制和管理 用户 接口 功能 核心 功能
3、核心 功能 业务 接口 功能 传送 功能 接入网系统管理功能 电信接入网的功能结构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。 用户 驻地网 用户 驻地网 RP RP RP RP IP 核心网 (IP CN) IP 接入网 (IP AN) IP 接入网 (IP AN) IP接入网的位置接入网的位置 RP RP IP 核心
4、网 (IP CN) IP 接入网 (IP AN) ISP 用户驻地网 (CPN) NT NT ISP ISP 接入 功能 边缘 功能 边缘 功能 IP接入网参考模型接入网参考模型 IP接入网与电信接入网定义的区别: 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,Authenticatio
5、n Authorization and Accounting,认证、授权和记账)功能。6.1.2 接入网协议接入网协议1SLIP/PPP SLIP为串行线为串行线IP,PPP为点到点协议。为点到点协议。 SLIP是一个比较简单的因特网网络协议,用于在拨是一个比较简单的因特网网络协议,用于在拨号电话线等串行链路上运行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。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
6、发送数据,使其成为各种主机与网络设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。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。1. 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。2. 认证:主要有密码认证PAP和挑战握手认证CHAP两个协议。3. 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 接入网协议接入网协议2PPPoE(1)PPPoE的工作原理的工作原理PPPoE建立过程可以分为发现建立过程可以分为发现Discovery阶段和会阶段和会话话Session
7、阶段。阶段。 Discovery阶段是一个无状态的阶段,该阶段主要阶段是一个无状态的阶段,该阶段主要是选择接入服务器,确定所要建立的是选择接入服务器,确定所要建立的PPP会话标识会话标识符符Session ID,同时获得对方点到点的连接信息。,同时获得对方点到点的连接信息。 主机收到主机收到会话确认报文会话确认报文PADS后,双方进入后,双方进入PPP会会话阶段。话阶段。 PPP会话阶段执行标准的会话阶段执行标准的PPP会话过程在会话过程在会话阶段会话阶段6.1.2 接入网协议接入网协议(2)PPPoE的特点的特点 PPPoE很容易检查到用户下线,可通过一个很容易检查到用户下线,可通过一个PP
8、P会话的建立和会话的建立和 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。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可以提供动态可以提供动态IP地址分配方式,用户无须任何配置,维地址分配方式,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,同时根据分地址短缺问题,同时根据分 配的配的IP地址,可以很好地定位用户在本网内的活动。地址,可以很好地定位用户在本网内的活动。 用户通过免费的用户通过免费的PPPoE客户端软件,输入用户名和密码就可以客户端软件,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
9、续了用户的习上网,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,惯,从运营商的角度来看,PPPoE对现存的网络结构进行的变对现存的网络结构进行的变 更也小。更也小。6.2 xDSL和和ADSL接入接入本节主要内容本节主要内容 6.2.1 xDSL技术技术 6.2.2 ADSL接入接入数字用户环路(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”由取代
10、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HDSL 2单线对数字用户环路技术SDSL 3基于ISDN的数字用户环路技术IDSL 4非对称数字用户环路技术ADSL 5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VDSL6.2.1 xDSL技术技术1ADSL技术技术“现代信息高速公路上的快车现代信息高速公路上的快车”、“网络快车网络快车” 下行速率高、频带宽、性能优等特点下行速率高、频带宽、性能优等特点 是一种非对称的是一种非对称的DSL技术技术 :上行:上行512kb/s1
11、Mb/s,下行下行1Mb/s8Mb/s,传输距离,传输距离3km5km标准有两种标准有两种G.DMT和和G.Lite 2HDSL技术技术 是一种对称的是一种对称的DSL技术技术 优点是充分利用现有电缆实现扩容,并可以解决少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量用户传输384kbit/s和和2048kbit/s宽带信号的要求。宽带信号的要求。缺点是目前还不能传输缺点是目前还不能传输2048kbit/s以上的信息。以上的信息。 6.2.1 xDSL技术技术 3RADSL技术技术 是自适应速率非对称的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技术,可以根据
12、双绞线质量和传输距离动态地提交提交640kbit/s22Mbit/s的下行速率,以及的下行速率,以及272kbit/s 1.088Mbit/s的上行速率。的上行速率。 4VDSL技术技术 xDSL技术中最快的一种技术中最快的一种,称为称为“网络特快网络特快” 上行上行1.5Mb/s2.3Mb/s ,下行,下行13Mb/s52Mb/s,传输距离几百米,传输距离几百米技术标准:技术标准: 一种是一种是DMT(Discrete Multi Tone,离散多音频调制),离散多音频调制) 一种是一种是CAP和和QAM(Carrierless Amplitude Phase,无载波调幅,无载波调幅/调相和
13、调相和QuadratureAmplitude Modulation,正交调幅)。,正交调幅)。 下行流 上行流 话音 话音 上行流 下行流 4 kHz kHz (a) FDM 复用 (b) EC 复用 25 160 240 4 25 160 FDM与回波消除与回波消除EC复用示意图复用示意图 6.2.2 ADSL接入接入 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。 发送数据 接收数据 sin cos cos sin 双绞线 编 码 器 低通 滤波器 低通 滤波器 积分振荡器
14、数模 变换 和 发送 滤波 接收 滤波 和 模数 变换 积分振荡器 均 衡 器 译 码 器 符 号 检 测 器 QAM调制原理方框图调制原理方框图(2)CAP调制技术CAP(无载波幅度/相位调制)是以QAM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。 双绞线 发送数据 接收数据 数模 变换 数字滤波器 数字滤波器 发送 滤波 模数 变换 低通 滤波 均衡器 符号 检测器 编 码 器 译 码 器 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
15、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。 解调器 调制器 输入比特 输出比特 N N 2N N N 2N 比特分配 和编码 加复 共轭 译码和 比特缓存 去复 共轭 IDFT 变换 并串变换 数模变换 发送滤波 信道 DFT 变换 串并变换 模数变换 接收滤波 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-R用户端收发模块)和POTS分
16、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 双绞线 电话 U-R U-C V T PC ATU-R POTS 分离器 局端 分离器 PSTN 数据 传输 网络 DSLAM ATU-C ATU-C ATU-C ATU-C ADSL接入模型 话音信号 数据信号 混合信号 低通滤波器 高通滤波器 信号分离器6.2.2 ADSL接入接入 ADSL接入有接入有3种方式:电话线动态种方式:电话线动态IP地址的地址的接入;电话线固定接入;电话线固定IP地址的接入;专线光纤地址的接入;专线光纤固定固定IP地址的接入。地址的接入。1ADSL接
17、入准备接入准备2ADSL的硬件安装的硬件安装3ADSL的软件安装的软件安装4Windows XP下设置下设置PPPoE拨号连接拨号连接6.2.2 ADSL接入接入 ADSL Modem的线路连接的线路连接6.2.2 ADSL接入接入 ADSL Modem与计算机的连接与计算机的连接6.3 HFC接入接入本节主要内容本节主要内容 6.3.1 HFC接入简介接入简介 6.3.2 HFC接入接入6.3.1 HFC接入简介接入简介1HFC的特点与频带划分的特点与频带划分以以CATV网络为基础发展起来的双向共享媒质系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,以及统,包括前端
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