《有线宽带接入》新员工讲义

nullnull有线宽带接入技术与应用 —— 广东电信培训中心 开篇语 开篇语 博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。 《中庸 》接入网与宽带接入技术接入网与宽带接入技术 电信网由核心网CN和接入网AN构成，接入网的主要功能是将用户接入核心网，提供必要的传送承载能力，对用户信令是透明的，不作解释。依据传输介质，分为铜线接入网、光纤接入网和无线接入网等；依据业务，可分为语音接入网、数据接入网以及全业务接入网，宽带接入是指接入速率高于64Kbps的数据接入业务。核心网接入网接入网用户驻地网用户驻地网内容速览内容速览 ADSL宽带接入技术与应用 接入技术新时代的新宠儿光纤接入技术探究 “光进铜退”时代的生力军计算机通信网与局域网 有线宽带接入技术的原貌第一部分第一部分 局域网宽带接入技术 ADSL宽带接入技术 光纤宽带接入技术 计算机网的起源与特点 局域网层次结构 以太网技术及应用 以太网帧结构详解 局域网宽带接入现状计算机网的起源与特点计算机网的起源与特点 计算机通信网的创新技术特点 分组交换 线路冗余 无中心节点 计算机网相对电信 通信网的设计理念革新 “尽力而为”的信息传递策略 网络功能单一化、傻瓜化 终端功能智能化，担负通信控制任务计算机网络划分计算机网络划分 按传输介质，双绞线网、同轴电缆、光纤、无线网等 按作用范围，局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN) 按传输技术，广播式网络、点到点式网络 按企业和公司管理，内联网(Intranet)、外联网(Extranet) 国际互联网(Internet)局域网(LAN)的层次结构局域网(LAN)的层次结构IEEE802 LAN参考模型IEEE 802标准的体系IEEE 802标准的协议体系局域网实现技术三要素局域网实现技术三要素 拓扑结构 传输介质 介质访问控制方法 以太网发展历程以太网发展历程以太网版本演变 10Base－5 10Base－2 10Base－t 100Base－t 以太网技术范畴 传输距离 传输速率 传输介质 拓扑结构百兆以太网组网特点百兆以太网组网特点拓扑结构：逻辑上为总线拓扑 介质访问控制方法：CSMA/CD 传输介质：UTP5类非屏蔽双绞线 集线器连接：逻辑总线结构，物理星型结构以太网帧结构以太网帧结构802.3帧结构802.3帧结构LAN接入的优势与不足LAN接入的优势与不足多用户共享宽带上网，各用户带宽难于分配 数据安全与上网隐私难于掌控 身份鉴定与计费不方便 安装方便 接口便捷 网速应变能力强 局域网接入网络拓扑图局域网接入网络拓扑图以太网接入示意图以太网接入示意图局域网接入的鉴权与计费局域网接入的鉴权与计费有线电视宽带接入示意图有线电视宽带接入示意图第二部分第二部分 局域网宽带接入技术 ADSL宽带接入技术 光纤宽带接入技术 用户数字线xDSL浅谈 ADSL技术与应用 ADSL与宽带接入 ADSL系统的协议体系 ADSL相关设备简介用户数字线xDSL浅谈用户数字线xDSL浅谈xDSL技术分类 HDSL SDSL ADSL VDSL ADSL版本分类 ITU-T G.992.1(G.dmt) ITU-T G.992.2(G.Lite) ITU-T G.992.3 (ADSL2) ITU-T G.992.5 (ADSL2+)ADSL技术与应用ADSL技术与应用 ADSL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。在不影响原有语音信号的基础上，扩展了电话线路的功能。下行速率最高8Mbit/s，上行速率最高640Kbit/s，传输距离3Km到5Km左右。ADSL接入的原理图ADSL接入的原理图MDF程控交换机语音数据语音语音 + 数据DSLAMADSL ModemSplitterFilter语音 + 数据互联网、电视网、ISDN 公共电话网 （PSTN ）ADSL的DMT调制方式ADSL的DMT调制方式 ADSL通过DMT技术把整个带宽分为三部分： 第一部分为普通电话语音信号，带宽4kHz； 第二部分是上行信号， 640Kb/s ； 第三部分是下行信号， 8Mb/s ；ADSL与宽带接入ADSL与宽带接入null电信局端 用户端 传输外线 虚拟拨号软件虚拟拨号软件 要实现ADSL宽带上网，除了正确的连接设备外，还需要在计算机上安装拨软件。我们在工作中主要使用中国电信“星空极速 3.0”软件，Windows XP系统自带的拨号软件以及苹果电脑的拨号软件ADSL的PPPoE接入模式ADSL的PPPoE接入模式 计算机与ADSL调制解调器(Modem)之间，虽采用UTP5类非屏蔽双绞线连接，但数据链路层插入PPPoE协议，通过该协议与局端网络接入服务器连接，进行身份认证和权限分发，获得Internet连接服务。 ADSL Modem与DSLAM的连接 ADSL Modem与DSLAM的连接 物理层面为普通电话线路连接，采用频分复用技术 数据链路为“按帧传输方式”，共分7个逻辑承载通道，4个下行通道，3个双向通道 ADSL数据帧的同步与传输组织方式为ATM模式，即统计时分复用技术(异步时分多路复用)*仅非通信专业讲解*仅非通信专业讲解*仅非通信专业讲解*仅非通信专业讲解ADSL宽带接入体系中的协议ADSL宽带接入体系中的协议局域网端口广域网端口以太网卡ATM端口虚电路PPPEoA桥接虚拟接口物理接口基于IP承载层桥接模式数据传输过程基于IP承载层桥接模式数据传输过程局域网端口广域网端口以太网卡ATM端口虚电路EoA桥接BAS局域网端口以太网卡PPP虚拟拨号软件广域网端口ATM端口虚电路EoA局域网端口以太网卡桥接局域网端口以太网卡PPPIP网DSLAMADSLPC机基于ATM模式数据传输过程基于ATM模式数据传输过程ADSL网络示意图ADSL网络示意图基于ATM的DSLAM承载基于ATM的DSLAM承载PC机BASADSL Modem设备简介ADSL Modem设备简介电源指示灯同步指示灯外网通信灯局域网通信灯 同步指示灯亮起表示Modem同步，可以开始拨号，外网通信灯闪烁说明电话线上有数据传输，局域网（以太网）通信灯闪烁说明连接电脑的网线上有数据传输。进入Modem配置界面进入Modem配置界面 在IE浏览器中输入地址 192.168.1.1, 将弹出输入密码和帐号的对话框，帐号、密码皆无误后进入Modem的设置界面。 在IE浏览器中输入地址 192.168.1.1, 将弹出要求输入密码和帐号的对话框，帐号、密码皆无误后进入Modem的设置界面。大亚Modem配置主界面大亚Modem配置主界面 配置界面的主菜单，常用项包括系统信息、ATM Vcc、Lan设置和用户配置。 主界面用图示的方法，详细介绍Modem中使用的协议体系结构。什么是dB？什么是dB？发射功率9.75dB 线路衰减 信噪比 nullPout的测量单位是mW，dBm以1mW为参考dBmV是以1mVrms为参考 dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算： 10 lg (out / in )[例1] 甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大 3 dB[例2] 双绞线馈线的100米传输损耗约为3.9dB Modem中的ATM参数配置，各个电信分公司Modem中的VPI和VCI参数都不相同，因此各分局的Modem不能直接互换使用，需将VPI与PCI参数调整一致，方可成功拨号上网。 Modem中的ATM参数配置，各个电信分公司Modem中的VPI和VCI参数都不相同，因此各分局的Modem不能直接互换使用，需将VPI与PCI参数调整一致，方可成功拨号上网。VCI（虚通路号）VPI（虚通道号） ATMADSL版本ADSL版本 ADSL ITU-T G.992.1(G.dmt)，采用分离器，上行640Kbps，下行8Mbps，有效距离3到5公里，下行最高频点1.104MHz，256个子载波 ADSL ITU-T G.992.2(G.Lite)，不采用分离器，一种简化的技术，上行512Kbps，下行1.536Mbps，其它同G.dmt ADSL2标准 G.992.3于2002年6月通过。有效距离7到5公里，最高频点1.104MHz，理论上最高下行速率12Mb/s ，上行速率1.2Mb/s，88 ADSL2+ G.992.5于2003年1月通过。是在ADSL2的基础上发展起来的，有效距离7到5公里， ADSL2+标准将频谱加倍，从1.104MHz扩展至2.208MHz ，子载波数512个，理论上的下行速率为25Mb/s,上行速率1.2Mb/sADSL2+ADSL2+同ADSL相比，ADSL2+能够提供最大25M的下行速率，并将用户到局端设备的距离延长到了6公里 广东省2006年11月开始主推，2005年起广东省新建及扩容的DSLAM节点都支持ADSL2+，目前广东电信各分公司主要节点也都可以提供ADSL2+相关业务 ADSL2+技术的频谱扩展ADSL2+技术的频谱扩展ADSL2+主要技术分析ADSL2+主要技术分析ADSL2+ 理论上下行速率可达25Mb/s，上行速率800kb/s-1.5Mb/s ADSL2+ M 扩展了上行带宽，理论值最高可达2Mb/sADSL2 理论上能实现300m内100Mbps的对称数据速率传输 铜缆长度500m的连接速率一般为下行50～60M，上行15～25MVDSL2速率与铜缆长度关系VDSL简介VDSL简介解决光纤入户的“最后一公里”问题，连接光纤节点与用户家庭 支持对称数据传输和非对称数据传输，功率小，线间干扰较低 300m理想距离，对称传输13Mbit/s，非对称52Mbit/s下行和6.4Mbit/s上行，最远距离1.5Km 设备不必以ATM为基础，成本开销小三种新技术的接入比较三种新技术的接入比较 VDSL技术短距离高速接入方面占据优势，可在几百米短距离提供非对称的高速业务，在1.2km左右提供10Mb/s对称业务 当接入距离超过1.2km时，ADSL2+技术将是最好的选择 ADSL2在距离超过2.7km时，与ADSL2+的性能基本一致xDSL接入，未来的提速xDSL接入，未来的提速城区接入光缆至用户平均距离到达1km以内，提供20M左右带宽 城区20％家庭用户实现FTTH，90％商业大楼实现FTTB “光进铜退”的趋势城区宽带用户铜缆约有11％超过2Km，采用ADSL2+设备无法提供8M以上稳定速率 农村宽带用户铜缆约有28％超过3Km，采用ADSL2+设备无法提供2M以上稳定速率铜缆现状第三部分第三部分 局域网宽带接入技术 ADSL宽带接入技术 光纤宽带接入技术 “光进铜退”的趋势 光纤接入FTTx概述 MC(媒体转换器)方式 PON技术原理 EPON技术简介什么是“光进铜退”什么是“光进铜退”两大工作 宽带接入设备下移（接入点下移） 光纤到户（FTTH） 主要目的 满足用户带宽增长需求 降低铜缆投资 顺应技术演进趋势宽带光纤化将是必然 随着光纤在长途网、城域网乃至接入网主干段的大量应用，目标是实现全网光纤化 在接入网中，将光纤继续线的配线段和引入线部分延伸，最终实现光纤到用户 光纤接入的实现有一个渐进的过程 光纤接入(FTTx)概述光纤接入(FTTx)概述FTTH（Fiber to the Home） 全程通过光纤接入到每个住户家里或商户住处 FTTB（Fiber to the Building） 光纤到一栋或几栋楼，然后通过LAN或者是DSLAM接入用户，覆盖数百用户。 FTTC（Fiber to the Curb）光纤到路边，用DSLAM通过铜缆接入用户 FTTN（Fiber to the Node）光纤到接入点。 FTTN＝FTTCabinet（光纤到交接箱） 准确的说，FTTx不是一种技术，而是指把光纤用于接入层网络，使光纤靠近用户的接入组网方式。FTTx涵盖了几种不同网络结构和技术。光纤到户(FTTH)简介光纤到户(FTTH)简介 MC(媒体转换器)方式 MC(媒体转换器)方式 MC媒体转换器方式是将电信号转换成光信号进行长距离传输的技术实现方式，是对于已有的电的Ethernet设备要加上MC。MC是一个单纯的光电/电光转换器，它并不对信号包做加工，因此成本低廉。减少用户升级的成本，是点对点FTTH方案过渡期间网络的解决方案。 优点：点到点系统避免了复杂的上行同步技术和终端自动识别技术。 缺点：随着FTTH用户数量的增加，局端设备和光纤的数量也将会增加 PON的几个概念引入PON的几个概念引入 PON，无源光网络，由光线路终端OLT、光配线网ODN和光网络单元ONU三大部分组成： OLT提供一个与ODN相连的光接口，在光接入网的网络端提供至少一个网络业务接口，在网络侧终结光信号 ODN位于ONU和OLT之间，ODN全部由无源器件构成，它具有无源分配功能 ONU提供通往ODN的光接口，连接用户和光网络，直接和用户打交道，在用户侧终结光信号，提供用户端口接入功能MC与PON接入比较MC与PON接入比较PON技术原理PON技术原理PON的下行与上行技术PON的下行与上行技术上行与下行的实现上行与下行的实现下行技术下行技术 下行数据广播发送，每个ONU根据下行数据的标识信息接收属于自己的数据，丢弃其他用户的数据上行技术上行技术 上行数据分时发送，各ONU的发送时间与长度由OLT集中控制－－TDMA的接入机制PON组网结构PON组网结构多星型(树型)单星型适用于用户均匀分散在OLT附近的情况 光缆需要量大，无法实现光纤的共享 光纤投资成本高多星型(分路器均匀分光)、树型(按额定比例分光)两种类型。 建议分光级数不要超过2级 最常用的组网方式PON组网结构PON组网结构总线型 采用非均匀分光的方式 对ONU光接收机的动态范围要求较高 适合沿街道、公路等呈现状的用户环境 较常用，如：街道网吧、视频监控等环型 形成可靠自愈环型网，可靠性高 环形网协议复杂，组网较复杂 目前较少使用nullPON的分类PON的分类 依照PON光网络上数据帧的组织与传输方式主要分三种：EPON技术简介EPON技术简介 OLT与ONU之间信号传输基于IEEE 802.3以太网帧 传输线路速率下行/上行：1250 Mbit/s / 1250 Mbit/s 以MAC控制子层的MPCP（multi point control protocol） 机制为基础，MPCP通过消息、状态机和定时器来控制访 问P2MP的拓扑结构 P2P仿真子层是EPON/MPCP协议中的关键组件 逻辑分光比1：32（1：64）EPON的关键技术EPON的关键技术􀂉 突发模式光收发器技术 􀂉 帧结构 􀂉 测距 􀂉 动态带宽分配（DBA）机制 􀂉 下行数据安全性技术 两种MAC帧比较两种MAC帧比较 中国电信EPON试验情况 中国电信EPON试验情况GPON技术简介GPON技术简介面向G比特应用且上行/下行速率配置灵活。 125微秒固定帧长对TDM业务的传送能力强。 技术复杂，目前设备成本高 开发全新的帧结构，能承载IP、TDM、ATM等综合业务 帧结构中丰富的OAM开销，运行、维护、管理功能强 最大逻辑分光比1：64两种PON技术比较两种PON技术比较三种技术协议层比较三种技术协议层比较FTTH成本现状分析FTTH成本现状分析 EPON实现FTTH目前的成本仍然远高于DSL、LAN等方式 对于普通公众客户，FTTH目前尚不具备大规模商用的条件 对于商业客户，FTTH/O的建设成本相对于光纤直连已经可以接受，甚至有一定的成本优势， 所以可以针对有需求的企业客户实施FTTO或者FTTH 􀂇 采用FTTB(EPON+DSL/LAN)接入的方式中，综合成本与DSL和LAN方式比较接近，已经具备初步商用的经济条 光纤接入技术的发展趋势光纤接入技术的发展趋势中国电信从2005年开始进行FTTH-EPON现场试验， FTTx网络建设主要采用EPON设备 PON主设备造价较高，通过规模化应用和商业谈判能大幅下降 铜缆是否同时布放解决固话问题，通过市场策略和定价能够让用户重新认识VOIP的优点，如采用小灵通赠送等方式，则可直接布放光缆，目前仍未有成熟的运营经验知识回顾知识回顾 局域网宽带接入技术 ADSL宽带接入技术 光纤宽带接入技术 null谢谢！ 广东电信培训中心 主讲人：吴延军 电话：020-83969100-8516 MSN: wufufan@hotmail.com