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1、北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 1 页 摘摘 要要 近年来随着 INTERNET 的迅猛发展，普通 MODEM 拨号的速率，已远远不能满足 人们获取大容量信息的需求，用户对接入速率的要求越来越高。如今一种名叫 ADSL 的技术已投入实际使用，使用户享受到了高速冲浪的欢悦。 关键词：ADSL；网络拓扑；接入模型；以太网；ATM；光纤 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 2 页 ABSTRACT KeyWord: 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 3 页 目录 摘摘 要要.1 ABSTRACT.2 目录目录.3 前言前言.5 一、一、ADSL
2、原理介绍原理介绍.6 1.1ADSL 服务的组成 6 1.1.1 ATM Backbone（ATM主干）6 1.1.2 DSLAM（DSL ATM多路复用器）6 1.1.3 提供服务的电话线路.6 1.1.4 话音、数据分离/整合器6 1.1.5 ADSL CPE设备（ADSL用户前端设备）7 1.1.6 ADSL PPPoE/PPPoA应用（可选）7 1.2 ADSL 能够提供的速度7 1.3 ADSL 的弱点7 1.4 ADSL 是否过时7 第二章第二章 ADSL 技术及应用分析技术及应用分析.8 2.1 ADSL 技术简介8 2.2 ADSL 技术特点8 2.3 ADSL 技术与其它常见
3、接入技术的对比8 2.3.1 ADSL与普通拨号Modem的比较.8 2.3.2 ADSL与ISDN的比较9 2.2.3 ADSL与DDN的比较.9 2.3.4 ADSL和CABLE MODEN的比较9 2.4 ADSL 的业务功能9 2.4.1高速的数据接入10 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 4 页 2.4.2 视频点播.10 2.4.3 网络互连业务.10 2.4.4 家庭办公.10 2.4.5 远程教学、远程医疗等.10 第三章第三章 ADSL 宽带接入宽带接入.12 3.1 接入模型12 3.2 接入示意图13 3.2.1 以太网接口外置式ADSL MODEM 接
4、入示意图13 3.2.2 USB接口外置式ADSL MODEM接入示意图13 3.2.3 PCI接口内置式ADSL MODEM接入示意图.14 3.3 设备的安装14 3.4 宽带接入的技术选择.14 3.4.1 ADSL优劣势分析.15 3.4.2 HFC优劣势分析.16 3.4.3 Ethernet优劣势分析.18 3.4.4 Ethernet、HFC、ADSL接入技术的综合比较19 3.5 基于 IP 方式的 ADSL 宽带接入技术20 3.5.1 两种基于方式的接入方案.21 3.5.2 与基于方式的宽带接入技术的比较24 3.5.3 基于方式的宽带接入技术服务质量保证.24 第四章第
5、四章 组网研究组网研究.26 4.1 已太网26 4.2 方案介绍27 4.3 ADSL PPPoE配置28 第五章第五章 发展前景发展前景.29 第六章第六章 结论结论.31 参考资料参考资料.33 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 5 页 前言前言 随着 Internet 的飞速发展，为中小企业和住宅用户解决高速接入成了当务之 急。同时，用 ATM 作为 Internet 骨干网，以 ADSL 方案接入也顺理成章，使 ADSL 再度成为电信业关注的焦点，预计我国今年的 ADSL 市场规模将达到 120 万线。 1989 年以来，ADSL 走过了一个漫长的发展历程，ADSL
6、 研发初期主要是出于视频点 播应用的需要，但是并未呈现良好的发展势头。现在，随着 Internet 的迅猛发展， 作为高速 Internet 接入技术的 ADSL，却表现出了越来越明显的优势，成为电信运 营商、ISP、网络设备供应商、系统集成商的关注焦点，再次在全球掀起了建设 ADSL 的热潮。 在我国，ADSL 的发展动力来自市场和技术两个方面。在市场驱动方面，得益于 Internet 网络的极速增长。ADSL 概念的提出，恰好迎合了市场的需求。同时，用 ATM 作为 Internet 骨干网，以 ADSL 方案接入也顺理成章。在技术发展方面，由于 ISDN 技术和高速 Modem 仍基于对
7、称传输，在性能价格比上具有一定劣势，而且速率 限制是一个主要的发展障碍。同时，ISDN 技术驱动市场的挫折给 ADSL 技术市场留 下极大的发展机会。在未来几年，ADSL 技术作为实现宽带接入的解决方案，将具有 广阔的应用前景。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 6 页 一、一、ADSL 原理介绍原理介绍 ADSL 被称为“非对称数字链路” 。之所以称之为非对称，是由于其实现的速率 是上行小于 1Mbps，下行小于 7Mbps。 （图 1） 1.1 ADSL 服务的组成服务的组成 1.1.11.1.1 ATMATM BackboneBackbone（ATMATM 主干）主干）
8、 ISP 提供宽带服务的核心主干网络，是所有数据的交汇点。不仅提供高带宽， 而且由于 ATM 自身具有的优越性，使得信道的利用和数据的交换更加有效。 1.1.21.1.2 DSLAMDSLAM（DSLDSL ATMATM 多路复用器）多路复用器） 这是提供 ADSL 服务的局端设备。就类似局端的程控交换机。 1.1.31.1.3 提供服务的电话线路提供服务的电话线路 目前 ADSL 服务通过普通模拟电话线提供话音和数据的同时承载服务。曾经有 客户问能否将 ISDN 线路改装成 ADSL 线路，其实 ISDN 提供的是数字传输方式，而 ADSL 必须依靠模拟线路实现。 1.1.41.1.4 话音
9、、数据分离话音、数据分离/ /整合器整合器 这是一个重要的部分，在局端 DSLAM 输出 ADSL 线路时与局端的话音线路通过 该设备整合在一条线路传输。到了用户端再通过类似的设备分离，形成一条数据线， 一条话音线。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 7 页 1.1.51.1.5 ADSLADSL CPECPE 设备（设备（ADSLADSL 用户前端设备）用户前端设备） 这是由用户自行购买或向局端租用的设备。通常是 ADSL Modem 或 ADSL Router。 1.1.61.1.6 ADSLADSL PPPoE/PPPoAPPPoE/PPPoA 应用（可选）应用（可选）
10、 根据某些特殊需要，局端开发一些技术使得 ADSL 线路能够具有普通拨号线路具有 的特性，如：用户名/密码、带宽限制、流量控制、优先级、服务质量等。 （图 2） 1.2 ADSL 能够提供能够提供的速度速度 从上面的图来看，ADSL 线路使用了高于普通话音线路的频率（4400KHZ） ，最高 到了 1MHZ。所以最高提供 8Mbps 的带宽。 1.3 ADSL 的弱点弱点 它容易受干扰，对于线路的要求高，随着线缆长度的增加数据传输质量随之变 差。 1.4 ADSL 是是否过时过时 其实每种技术都有它的适用面，就如同蓝牙技术一样就是适用于 10 米以内的 通讯，而无线局域网适用于更广泛的距离通讯
11、。ADSL 作为一种能够在普通电话线上 传输的技术本身具有很好的灵活性，也就是每一个电话用户都是 ADSL 的直接适用 者。另外对于家庭用户和中小企业没有必要通过购买 10M FTTB 的保证带宽接入互 联网络，因为 10M 本身就是虚的，如果是 ISP 的承诺速率的话，ISP 必须在互联网 的出口上保证带宽，这个费用不是一般用户可以承受的起的。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 8 页 第二章第二章 ADSL 技术及应用分析技术及应用分析 2.1 ADSL 技术简介技术简介 ADSL 是英文 Asymmetrical Digital Subscriber Loop（非对称数
12、字用户环路） 的英文缩写，ADSL 技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术，它利 用现有的一对电话铜线，为用户提供上、下行非对称的传输速率（带宽） 。非对称 主要体现在上行速率（最高 640Kbps）和下行速率（最高 8Mdps）的非对称性上。 上行（从用户到网络）为低速的传输，可达 640Kbps；下行（从网络到用户）为高 速传输，可达 8Mbps。它最初主要是针对视频点播业务开发的，随着技术的发展， 逐步成为了一种较方便的宽带接入技术，为电信部门所重视。通过网络电视的机顶 盒，可以实现许多以前在低速率下无法实现的网络应用。 2.2 ADSL 技术特点技术特点 ADSL 这种宽带
13、接入技术具有以下特点： 1、可直接利用现有用户电话线，节省投资； 2、可享受超高速的网络服务，为用户提供上、下行不对称的传输带宽。 3、节省费用，上网同时可以打电话，互不影响，而且上网时不需要另交电话 费。 4、安装简单，不需要另外申请增长率加线路，只需要在普通电话线上加装 ADSLMODEM，在电脑上装上网卡即可。 2.3 ADSL 技术与其它常见接入技术的对比技术与其它常见接入技术的对比 2.3.12.3.1 ADSLADSL 与普通拨号与普通拨号 ModemModem 的比较的比较 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 9 页 比起普通拨号 Modem 的最高速率 56K，
14、ADSL 的速率优势是不言而喻的。而且它 在同一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机设备，所以 在线并不需要拨号，这意味着上网无须缴纳额外的话费。 2.3.22.3.2 ADSLADSL 与与 ISDNISDN 的比较的比较 二者的相同点是都能够进行语音、数据、图象的综合通信，但 ADSL 的速率是 ISDN 的 60 倍左右。ISDN 提供的是 2B+D 的数据通道，其速率最高可达到 144Kbps， 接入网络是窄带的 ISDN 交换网络，而 ADSL 的下行速率可达 8Mbps, 它的语音部分 走的是传统的 PSTN 网，而数据部分则接入宽带 ATM 平台。 2.2.3
15、2.2.3 ADSLADSL 与与 DDNDDN 的比较的比较 ADSL 非对称接入方式，上行最高 640Kbps，下行最高 8Mbps，相对 DDN 对称性 的数据传输更适合现代网络的特点。同时 ADSL 费用较之 DDN 要低廉的多，接入方 式也较灵活。 2.3.42.3.4 ADSLADSL 和和 CABLECABLE MODENMODEN 的比较的比较 ADSL 在网络拓扑的选择上采用星型拓扑结构，为每个用户提供固定、独占的保 证宽带，而且可以保证用户发送数据的安全性，而 CABLE MODEM 的线路为总线型， 一般国外有线电视承诺的 10M 甚至 30M 的信道带宽是一群用户共享的
16、，一旦用户数 增多，每个用户所分配的带宽就会急剧下降，而且共享型网络拓扑致命的缺陷就是 它的安全性，数据传送基于广播机制，同一个信道的每个用户都可以接收到该信道 中的数据包。 2.4 ADSL 的业务功能的业务功能 应用 ADSL 技术，能为用户带来以下业务。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 10 页 2.4.12.4.1 高速的数据接入高速的数据接入 用户可以通过 ADSL 宽带接入方式快速地浏览互连网上的各种信息、进行网上 交谈、收发电子邮件、网上下载、BBS 等等，获得自己需要的信息。 2.4.22.4.2 视频点播视频点播 由于 ADSL 技术传输的非对称性，特别适
17、合用户对音乐、影视和交互式游戏的 点播，可以根据用户自己的需要，任意地对上述业务进行随意控制，而不必象有线 电视节目一样受电视台的控制。 2.4.32.4.3 网络互连业务网络互连业务 ADSL 宽带接入方式可以将不同地点的企业网或局域网连接起来，避免了企业分 散所带来的麻烦，同时又不影响各用户对互连网的浏览。 2.4.42.4.4 家庭办公家庭办公 随着经济的发展，通信的飞跃发展已经越来越影响着人们的生活工作方式，部 分企业的工作人员因为某种原因需要在家里履行自己的工作职责，他将通过高速的 接入方式从自己企业信息库中提取所需要的信息，甚至面对面地和同事进行交谈， 完成工作任务。 2.4.52
18、.4.5 远程教学、远程医疗等远程教学、远程医疗等 随着人们生活水平的提高，人们在家里接受教育和在教育以及得到必要的医疗 保证将成为一种时尚，通过宽带的接入方式，你可以获得图文并茂的多媒体信息， 或者和老师或医生进行随意交谈。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 11 页 总之，由于 ADSL 的高带宽，用户可以通过这种接入方式得到所需要的各种信 息，不会受到因为带宽不够而带来的困扰，也不会为因为无休止的停留在网上所付 出的附加话费而担忧。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 12 页 第三章第三章 ADSL 宽带接入宽带接入 3.1 接入模型接入模型 ADSL
19、 的接入模型主要有中央交换局端模块和远端模块组成。 （图 3） 中央交换局端模块包括在中心位置的 ADSL Modem 和接入多路复合系统，处于 中心位置的 ADSL Modem 被称为 ATUC（ADSL Transmission UnitCentral）。接 入多路复合系统中心 Modem 通常被组合成一个被称作接入节点，也被称作 “DSLAM”（DSL Access Multiplexer）。 远端模块由用户 ADSL Modem 和滤波器组成，用户端 ADSL Modem 通常被称为 ATUR（ADSL Transmission UnitRemote） 。 北京理工大学现代远程教育 学
20、院毕业设计(论文) 第 13 页 3.2 接入示意图接入示意图 3.2.13.2.1 以太网接口外置式以太网接口外置式 ADSLADSL MODEMMODEM 接入示意图接入示意图 电信提供的以太网接口外置式 ADSL MODEM 有：Bridge MP5121（桥式） 、 Router M1122(路由式)等型号 （图 4） 3.2.23.2.2 USBUSB 接口外置式接口外置式 ADSLADSL MODEMMODEM 接入示意图接入示意图 USB 接口外置式 ADSL MODEM 有：Efficient Network USB 等型号 （图 5） 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(
21、论文) 第 14 页 3.2.33.2.3 PCIPCI 接口内置式接口内置式 ADSLADSL MODEMMODEM 接入示意图接入示意图 PCI 接口内置式 ADSL MODEM 有：Efficient Network PCI 等型号 （图 6） 3.3 设备的安装设备的安装 ADSL 安装包括局端线路调整和用户端设备安装。在局端方面，由服务商将用户 原有的电话线中串接入 ADSL 局端设备，只需 2、3 分钟；用户端的 ADSL 安装也非 常简易方便，只要将电话线连上滤波器，滤波器与 ADSL MODEM 之间用一条两芯电 话线连上，ADSL MODEM 与计算机的网卡之间用一条交叉网线
22、连通即可完成硬件安装， 再将 TCP/IP 协议中的 IP、DNS 和网关参数项设置好，便完成了安装工作。 局域网用户的 ADSL 安装与单机用户没有很大区别，只需再加多一个集线器， 用直连网线将集线器与 ADSL MODEM 连起来就可以了。 3.4 宽带接入的技术选择宽带接入的技术选择 带宽的不足是制约中国互联网发展的最大瓶颈。人们在提升网络带宽和传输速 率上绞尽脑汁。虽然骨干网大局已定，但最终用户家庭和企业还是没有享受到宽 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 15 页 带的好处。于是， “最后一公里”的宽带接入市场蓬勃发展，宽带接入技术成为业 界关注的焦点。究竟该如何铺就
23、我国宽带之路？哪种技术适合我国国情？对此各方 说法不一，迄今并没有达成共识。 我国必将走上一条宽带之路，有众多宽带接入方式可供选择, 哪一条路会好走 一些？这实际上是个全球性的话题。 VAST 与 LMDS 基站设备相对比较复杂，价格较贵，所以用户数量有限时平均成 本较高，通信质量受雨、雪等天气影响较大;3DDS 接入技术还很不成熟;BISDN 无法 在我国 ISDN 网上开展业务;HomePNA 传输距离太短，长距离的传输仍然需要其他一 些技术来帮助实现因此，本文重点对 DSL、HFC 和 Ethernet 三种技术加以对比 分析。 3.4.13.4.1 ADSLADSL 优劣势分析优劣势分
24、析 1. 优势 不需要对网络进行大规模的改造，只需在现有铜绞线的两端分别加上一个调制 解调器，即可使传输速率增加几十倍。ADSL 技术不仅使铜双绞线在多媒体和高速数 字通信领域占据了一席之地，而且还将扮演非常重要的角色。利用 ADSL 技术开展 宽带接入业务的优势非常明显，首先可以充分利用电信网现有的铜缆资源，保护这 一巨大投资，并充分发挥铜线的潜力。其次，用户随时可以上网，无需每次重新建 立连接，而且不会影响电话的使用，每个用户都可以独享高速通道，没有阻塞问题。 此外，ADSL 接入保密性好，安全可靠。 2. 劣势 ADSL 线路上能够提供的最高速率对距离和铜线质量十分敏感，距离增加时，串
25、音尤其是远端串音增加，使线路品质劣化。另外，目前我国相当数量的铜绞线由于 老化等质量问题不能承受较高的传输速率。在中国，一个光节点下的用户不是几十 户，而是几百户，上千户，甚至上万户，因此而出现了回传噪声、线路之间的串绕 问题。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 16 页 产品标准尚待完善，使用不同调制技术的 ADSL 产品不能兼容。 现阶段价格和可管理性仍是制约 ADSL 广泛应用的因素。 由于美国的信息基础设施建设较早，大多数都是埋了很多年的铜质电缆。美国 的技术精英们舍不得抛弃这些投资。而且他们在认识上有一个误区，认为带宽不可 能出现数量级的增长，于是就把心思花在提高铜
26、质电缆的带宽利用率上面。ADSL、 线缆调制解调器就是在这样的背景下推出来的。实际上， “螺蛳壳里做道场” 成就大不了。直到去年，美国人才把精力放到基于光纤网的宽带技术研究上。 3.4.23.4.2 HFCHFC 优劣势分析优劣势分析 1. 优势 HFC 网不仅可以提供原有的有线电视业务，而且可以提供话音、数据以及其他 交互型业务。因为有线网的入户网点已经相当普及，局部地区甚至超过了电话普及 率，所以 HFC 被认为是通向信息高速公路的捷径之一。 与传统的有线网相比，HFC 网络的主要革新在于建立了服务区（SA）概念。整 个网络可以按照光节点划分成一个个服务区。改造后的 HFC 可以双向宽带传
27、输数字 化多媒体信息，可开通 VOD 和 NVOD （准视频点播） 、远程教学、远程医疗、 Internet/Intranet 高速接入及语音电话等多种新的增值业务。目前广电部门正在 大力推广 HFC 技术。 劣势 HFC 有线电视网的网络结构在光纤部分多数采用星形网，在电缆部分则采用 树枝形分配网。这种网络结构对于有线电视网来说是相当优越的。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 17 页 但是对于宽带高速综合业务网，就很不合理。主要原因是有线电视网和综合业 务网对可靠性要求不同，综合信息网要求网络具有很高的可靠性。有线电视网出了 故障，造成的后果是部分用户在某段时间看不好电视
28、节目。 综合信息网一旦出了故障而不能及时修复，可能会给用户造成无可弥补的损失。 通信网的可靠性是网络的生命。为了提高网络的可靠性，一般采用具有自愈功能的 环形网。如采用星形网，需要有热备份手段。 在电缆分配网的传输通道中，有源器件和无源器件过多，电缆接头过多，严 重降低了系统传输的可靠性。在城市居民稠密区，一个 500 户的光节点，在光节点 之后至少需要一级放大器，中间约有 36 个分支分配器，十几个电缆接头。这些 对网络的可靠性造成很大威胁。 宽带高速综合信息网在进行数据通信时，对误码率要求很高，要求电缆有很 高的屏蔽性，需使用无电磁泄漏的电缆连接器。而目前有线电视网使用的器材很多 是达不到
29、这个要求的。 在有线电视系统中，分支器的使用是按照下行传输广播电视信号、使用户得 到满意的电平而选择分支器型号的，而且为了使用户看好电视而不互相干扰，要求 分支器有良好的反向隔离度。当使用树枝形分配网上行传输信号时，不仅会产生汇 聚噪声，而且上行信号还会产生很大的损耗。若使用的分支器分配器型号不同、上 行信号经过分支器数量不同，则对上行信号产生的损耗也不同，即到达光节点时各 用户上行信号的电平不同，需要进行较复杂的均衡。 HFC 有线电视网中，光缆的传输频带很宽，而且上下行传输是分开使用不同 的纤芯;而电缆的传输频带较窄，而且上下行传输是在一根电缆上进行。这样电缆 分配网成了整个传输网的瓶颈。
30、一方面很难再提高分配网络的传输频带，另一方面 光缆的传输频带不能充分发挥而造成资源的浪费。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 18 页 网管问题。在有线电视网中，普遍是没有使用网络自动化管理功能的。网络 功能是否正常，一是靠用户反映情况。二是靠网络维护管理人员定期巡视监测。宽 带综合信息网是现代化智能型通信网，要求具有极高的可靠性，一定要有自动化网 络管理，对网络性能、配置、故障、计费等进行全面管理，以提高网络的服务质量 和运行效益。 3.4.33.4.3 EthernetEthernet 优劣势分析优劣势分析 目前，中国骨干网出口带宽问题已基本解决，主干网竞争格局已经形成，
31、迅速 扩大的市场资源以及竞争带来的良好环境，将使大量投资涌入中国宽带网市场。 1. 优势 中国社区居住比较密集的现状，决定了 FTTB、光纤到大楼、双绞线到家的布线 方案和以太网的技术方案能够以低成本实施建设，这将比 HFC、ADSL 更具竞争力。 其优势是: 适合国情 我国人口多，尤以城市人口密度为大，以社区为单位居住相对集中。这种集中 式的居住环境，可以降低单位用户成本，并使每个社区运营单元拥有较大的用户规 模，从而带来规模效益，可以充分满足计算机宽带 IP 接入网的建设需求。而欧美 等国由于人口少，居住分散，无法构造经济性的计算机宽带 IP 接入网，因而缺乏 市场动力，难于发展计算机宽带
32、 IP 网络。 Ethernet 技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好、便于网络升级， 同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化（如远 程遥控家电、可视门铃等） 、远程抄表等，提供智能化、信息化的办公、家居环境， 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 19 页 满足不同层次的人们对信息化的需求。对于用户来说，上网速度快、费用低。 上网速度快 目前限制小区居民上网速度的瓶颈是小区与 Internet 接入的带宽，计算机宽 带 IP 网可以充分利用小区局域网的资源优势，为居民提供 10M 以上独享带宽，这 比现在拨号上网速度快 180 多倍，并可
33、根据用户的需求升级到 100M 以上，必将极 大提高小区居民的上网速度。 上网费用低 利用计算机宽带 IP 网上网，用户每月只需支付低于 150 元的上网费。调查显 示，有 32%的用户可以承受 100150 元/月的费用，32%的用户可以承受 150200 元/月的费用，表示每月可以承受 200 元以上的用户只占 21%。尽管电信部门正在 调整电信服务资费，但离人们所能承受的费用依然相去甚远。因此，计算机宽带 IP 网络不但有网络资源优势，更有服务价格优势。 2. 劣势 我们也应该注意到，采用高速以太接入，面临着高端设备相对缺乏、IP 地址资 源要求数量大、运营管理水平要求较高等问题。 3.
34、4.43.4.4 EthernetEthernet、HFCHFC、ADSLADSL 接入技术的综合比较接入技术的综合比较 项目 Ethernet HFC ADSL 上行频带 10M（独享） 10M（20003000 用户共享） 64640k 下行频带 10M（独享） 38M（20003000 用户共享） 1.58M 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 20 页 最高速度 1000M 以上 300M 方式 光纤到楼网线到户 光纤到小区同轴线到户 普通电话双绞线 质量 高 较高 较高 安装 方便 不方便 方便 维修 方便 不方便 不方便 技术 数字宽带技术 模拟宽带技术 非对称数字
35、技术 稳定性 稳定 随电视节目多少而波动 较稳定 初装费 500 元 2400 元 3800 元 月租费 150 元 300 元 400 元 3.5 基于基于 IP 方式的方式的 ADSL 宽带接入技术宽带接入技术 前面我们介绍过系统一般分为两大部分：局端设备，如 、宽带网络接入服务器（）和用户端设备 。局端设备和完成数据接口适配、汇聚、传输、 交换、桥接以及数据和话音的分离。用户端设备完成接口适配、数据的 调制解调、桥接以及数据和话音的分离功能。宽带网络接入服务器（）是 面向宽带网络应用的新型接入网关，它位于骨干网的边缘层，可以完成高速 网的数据接入。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计
36、(论文) 第 21 页 宽带数据接入技术目前存在两种方式，即方式和方式。 方式的接入思想主要是基于应用的发展，即骨干网的化使得 的应用由骨干传输层退到网络边缘层，更好地发挥带有保证的 综合业务接入能力。但由于本地网建设的相关投资非常大，回报周期长，同 时路由器的广泛应用和到桌面已成为全球事实上的标准，因此在 宽带接入网建设的初期，从价格、市场需求、建设周期、对现有设备兼容 性、投资保护等角度出发，网络结构采用基于方式是一种较好的过渡方案。 3.5.13.5.1 两种基于方式的接入方案两种基于方式的接入方案 采用基于方式接入方案依据地址的分配方式可分为固定 方式和动态方式。 （1） 固定方式 此
37、方式给上网用户（包括以太网用户）分配固定的地址、掩码及其默认 网关，通过提供的以太网口上网，网络连接如图 7 所示。 （图 7） 该方式的优点是用户上网方便，效率高，且与一直在线连 接，该方式类似于传统的专线上网。 此方式的缺点是： 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 22 页 ） 运营商向用户提供的收费方式比较简单，一般仅限于包月制。 ） 运营商向每个上网用户固定分配地址，但国内地址的资源有限， 这样就大大限制了用户的数量。 ） 运营商无法对上网用户的业务进行有效的管理。 ） 用户上网权限的保密性差。 ） 用户有时需要自己配置地址及其掩码，对于用户而言存在一定的技 术要求。
38、针对固定方式的缺点，产生了动态方式的宽带接入技术。 （2） 动态方式 所谓动态方式是用户通过虚拟拨号技术动态获得地址来开展上网业 务。该技术采用的核心协议是（ ， 参见2516 文档） ，以太网上的客户机发起连接，由局方提供且位 于骨干网边缘层的宽带接入服务器（）终结连接或将其进行续 传。协议属于数据链路层协议，它提供了一种将各种高层协议封装打包的方 法，提供点对点的连接，但其本身不具备寻址能力。是将承载到 以太网之上，充分利用以太网技术的寻址能力，其实质是在共享介质的网络上提供 一条逻辑上的点到点链路，提供以太网中的每个上网用户与宽带接入服务器之间的 一条逻辑连接。多个以太网上的用户同时通过
39、协议获得相应数目 的逻辑连接，网络连接如图 8 所示。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 23 页 （图 8） 基于的宽带接入服务器（）可对这些逻辑连接分别 进行管理，通过一个连接建立和释放的会话过程，可对用户上网业务分别进 行时长和流量的统计并提供各种计费方式所需要的信息。与服务器配 合利用、等协议进行用户识别、鉴权，通过协议对 用户进行动态地址分配，从而最大限度地利用有限的地址资源。 目前对以太网接入用户的计费认证问题考虑得比较少采用协议 可以对以太网用户提供灵活合理的计费认证方式。另外，基于的宽带接 入服务器（）还可以通过其他非的传输方式提供接入服务， 并对用户进行有效
40、的管理。 位于以太网上的客户机在通过协议上网的同时，还可对本以太网 上的其它客户机进行访问浏览，极大地方便了用户的使用。当然一个值得注意的问 题是，由于客户机采用的是虚拟拨号技术动态获得地址，这样就有可能发生这 样的情况：客户机的用户通过一定次数的虚拟拨号后有可能会耗尽宽带接入服务器 上的地址资源，导致其他用户因没有地址可分配而无法上网，对 于这种拒绝服务攻击（ ） ，需 要位于局方的宽带接入服务器（）实现对这种攻击的防护。 动态地址的宽带接入技术具有以下特点： ） 支持标准的接入方式，对用户可采取虚拟拨号方式进行 类似接入服务器中的拨号用户的服务，符合用户上网习惯。 ） 一个终端设备可简单地
41、支持多个用户同时接入，非常适合于 具有以太网布线的小区、小型企业、校园开展上网业务。例如在小型企业中企业员 工既可共享用户名和密码拨号上网，也可使用各自的用户名和密码拨号上网。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 24 页 ） 不需要对现有的结构进行改造，可以同以前的窄带接入一 样提供业务，节省了人员培训费用。 ） 充分利用现有设备。基于的宽带接入服务器可通过接口与位 于边缘层的路由器连接，建设投资少。 3.5.2 与基于方式的宽带接入技术的比较与基于方式的宽带接入技术的比较 与动态方式相比，的方式的宽带接入方案有其一定的局 限性，尤其是对以太网的接入。这是因为方式不论采用协议
42、，还 是采用其他协议，在对以太网进行接入时，宽带接入服务器都无法对以太网上的某 个上网主机进行有效的管理（如对上网主机进行认证，计费等） ，只能将以太网作 为一个整体进行管理。在采用方式对单独的用户进行接入时，利用 协议则除了可保持协议具有的优点外，每一个上网用户服务 质量还可得到保证，适合开展实时性比较强的业务，如等。当然除了 以上的局限，采用方式的宽带接入方案也具有以下一些特点。 ）由于核心网一般采用技术，在上采用信元格式传 送，可以直接接入网，接口协议简单。 ）采用固定信元格式，用户和局端的 调制解调器可以采用 硬件完成信元处理功能，处理比较容易。 ）作为承载多种业务的平台，可为用户提供
43、多种业务，也包括飞速 发展的业务。 3.5.33.5.3 基于方式的宽带接入技术服务质量保证基于方式的宽带接入技术服务质量保证 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 25 页 每一个用户对业务的需求是有个体差异的，有些用户可能 只需要进行一些传统的非实时性的业务，如上网业务、电子商务等，而有些用户则 需要开展实时性较强的业务，如等，这时就需要在基于方式的 宽带接入技术中针对不同的用户提供不同的业务服务质量保证。基于方式的 宽带接入技术由于采用了技术而具有服务质量保证是顺理成章的， 协议的开发是基于“尽力传送（ ） ”原理的数据包交换 协议，对不同业务的数据流进行不同的处理一直以来
44、就是协议的弱点。基于 方式的宽带网络接入服务器可以向不同权限的用户提供不同层次的接入带宽， 以实现不同的用户有不同的接入能力；宽带网络接入服务器可对不同的业务进行不 同的优先级的标记，通过对服务质量的区分，网络运营商能够对不同的用户销售不 同的服务质量的业务，能够更好满足其不同的需求；同时能够大大提供网络的利用 率，提高投资回报率。 随着多媒体业务在上的日益普及和迅猛发展，宽带网络已成 为未来网络发展的必然趋势，而以其利用现有资源的优势而成为目前宽带 数据接入的主流技术。采用协议是由于基于的业务已经是人们的最大需求， 而（不对称性）又特别适合提供宽带接入。两者的结合 不仅符合目前电信市场需求，
45、同时也与电信技术发展方向相一致。 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 26 页 第四章第四章 组网研究组网研究 4.1 已太网已太网 鉴于目前的解决方案和设备还不能完全满足接入网这样一个公用网络环境的要 求，就需要研究适应公用网络环境的设备和技术，基于以太网技术的宽带接入网成 为新的热点。基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成，局侧设 备一般位于小区内，用户侧设备一般位于居民楼内；或者局侧设备位于商业大楼内， 而用户侧设备位于楼层内。局侧设备提供与骨干网的接口，用户侧设备提供与 用户终端计算机相接的接口。局侧设备具有汇聚用户侧 设备网管信息的功能。 在基于以太网技
46、术的宽带接入网中，用户侧设备只有链路层功能，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。另外，用户侧设备可以在局侧设备的控制下动态改变其端口速率， 从而保证用户最低接入速率、限制用户最高接入速率，支持对业务的保证。 对于组播业务，由局侧设备控制各多播组状态和组内成员的情况，用户侧设备只执 行受控的多播复制，不需要多播组管理功能。局侧设备还支持对用户的认证、授权 和计费以及用户地址的动态分配。为了保证设备的安全性，局侧设备与用户侧 设备之间采用逻辑上独立的内部管理通道。 在基于以太网技术的宽带接入网中，局侧设备不同于路由器，路由器维护的是 端口网络地
47、址映射表，而局侧设备维护的是端口主机地址映射表；用户侧设备不同 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 户侧设备完成的功能仅仅是以太网帧的复用和解复用。 基于以太网技术的宽带接入网还具有强大的网管功能，与其它接入网技术一样， 能进行配置管理、性能管理、故障管理和安全管理；还可以向计费系统提供丰富的 计费信息，使计费系统能够按信息量、按连接时长或包月制方式等进行计费。 随着业务的爆炸式增长和我国电信运营市场的日益开放，无论是传统电信运营 商还是新兴运营商，为了在新的竞争环境中立于不败之地，都把建设面向业务 北京理工大学现代远程教育 学院毕业设计(论文) 第 27 页 的电信基础网作为他们的网络建设重点。在城域网的接入部分，很多运营商选择以 太网技术。值得注意的是，现有的以太网接入技术都存在这样或那样的问题，这为 以后的业务发展带来极大的隐患。有的运营商甚至把用于计算机局域网的以太网技 术一成不变地搬到接入网中，不同用户之间的信息根本谈不上隔离。在这种平台上 开展电子商务是难以想象的。这种运营方式只能一时抢到大量用户，等到用户发现 自身利益得不到保障时，运营商必将自食其果。 基于以太网技术的宽带接入网与传统的用于计算机局域网的以太网技术大不一 样，它仅借用了以太网的帧结构和接口，网络结构和工作原理完全不一样，