因特网接入技术

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拨号上网的原理
由于PSTN的本地回路是模拟的，因此当两台计算机想 •• 使用Modem拨号上网实际上是以PSTN作为用户环路， 通过PSTN传输数据时，中间必须经双方Modem实现计 与ISP的网络建立连接，进而实现对因特网的访问。 算机数字信号与模拟信号的相互转换。
用户环路
Internet Modem
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ADSL的信道
高速下行数据流
中速双工数据流
电话数据
• 当电话线两端连接ADSL接入端接单元 ATU 时，在这段电话 线上便产生了三个信息通道： – 一个速率为 1.5Mbps-8Mbps的高速下行通道，用于用户 下载信息； – 一个速率为64Kbps-1Mbps的中速双工通道，用与ADSL 控制信号的传输和上行的信息； – 一个普通的老式电话服务通道。
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ADSL Modem的作用
• 从实际的组网形式上看，ADSL Modem所起的作用 类似于窄带的拨号Modem，担负着数据的传送功能。 • 经ADSL MODEM编码后的信号通过电话线传到电 话局后在通过一个信号识别/分离器，如果是语音信 号就传到程控交换机上，如果是数字信号就接入 Internet。
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如何接入因特网
• 有线接入 –城市地面固定电话铜线网 •公共交换电话网PSTN接入 •综合业务数字化网络ISDN接入 •不对称的数字用户环路ADSL –数字数据网接入 –混合光纤/同轴电缆HFC宽带接入 –光纤宽带接入 –以太网接入 • 无线接入 –移动通信和微波通信
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N-ISDN的用户访问速率接口
• 基本速率接口(BRI，Basic Rate Interface) – 由2个速率为64Kbps的B信道和1个速率为16Kbps的D信 道组成（2B＋D）。 – 可利用现有用户电话线支持，提供电话、传真等常规业 务。 • 基群速率接口(Primary Rate Interface) – 北美和日本的标准：使用23B＋D的结构，和T1线路相 对应，速率为1.544Mbps； – 欧洲标准：使用30B＋D的结构，和E1线路相对应，速 率为2.048Mbps。 – 其中B、D信道均为64Kbps。
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N-ISDN的网络结构
• 在用户和综合业务数字网之间的传输通路相当于一个数字 比特管道，管道中的比特流可以来自数字电话机、数字传 真机或其它终端，并且比特流可以双向流动。
• 目前已经定义了两个数字比特管道的标准，一个是家用的 低频带标准，另一个是用于大企事业单位的高频带标准。 还可以按需要配置多个数字比特管道。
信号分离器 PS
数字用户线接入复用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer)
ATU-C DSLAM
Internet ATM主干
ADSL Modem信号分离器 PS
(POTS Splitter)
信号分离器 PS
电话外线 上行640Kbps
远端用户
中央交换局
程控 交换机
PSTN
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电话外线 上行640Kbps
远端用户
中央交换局
程控 交换机
PSTN
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ADSL的组成
接入端接单元 ATU (Access Termination Unit)，即ADSL Modem C 代表中心局端 Central Office R 代表远端 Remote
ATU-R ADSL Modem 下行8Mbps
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10.3 ISDN接入
• 综合业务数字化网络ISDN (Integrated Services Digital Network)是基于单一通信网络提供包括语音、文字、数 据、图像等综合业务的数字网。 • ISDN的目的是应用单一网络向公众提供不同的业务。 • ISDN分为窄带的N-ISDN和宽带的B-ISDN。前者采用同 步传输模式STM，后者采用异步传输模式ATM，支持更 高的数据传输速率。
• 接入网主要完成使用户主机或局域网接入到核心广域网的 任务。
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接入网的组成
• ITU-T规定，接入网是指由业务接点接口(SNI)和相关用户网 络接口(UNI)之间的一系列传送实体(诸如线路设施和传输设施) 所组成，为传送数据业务提供所需传送承受能力的实施系统。 • 传送实体提供必要的传送承载能力，对用户信令是透明的,不 作处理。
第10章 因特网接入技术
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第10章 因特网接入技术
10.1 接入网概述 10.2 PSTN接入 10.3 ISDN接入
10.4 ADSL接入
10.5 DDN专线接入
10.6 光纤同轴混合网HFC
10.7 光纤接入网(OAN)
10.8 以太网接入
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10.1 接入网概述
• 所谓接入网(Access Network)是指交换局到用户终端之间 的所有机线设备(接入网的物理位置) ，又称为用户环路。 • 其中主干系统为传统的电缆和光缆，一般长数公里；配线 系统可以是电缆和光缆，其长度一般为几百米；而引入线 通常长几米到几十米。
Modem
PSTN
接入服务器
ISP
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PSTN的特点
• PSTN是一种电路交换的网络。它可看作是物理层的一个 延伸，其内部并没有上层协议进行差错控制。 • PSTN的信道利用率低。通信双方在建立连接后独占一条 信道，当通信双方无信息时，该信道也不能被其他用户 所利用。 • PSTN线路的传输质量较差，带宽有限。目前通过PSTN 进行数据通信的最高速率不超过56Kbps。
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ADSL的调制技术
当前 的ADSL调制解调设备多采用以下 3种调制技术之一： • 抑制载波幅度和相位 (carrier-less amplitude and phase,CAP) – CAP的基础是正交幅度调制 (QAM)，数据被调制到单一 载波之上； • 离散多音复用(discrete multitone,DMT)(ANSI标准) – 在DMT中，数据被调制到多个载波之上，每个载波上的 数据使用QAM进行调制。DMT中使用快速傅里叶变换算 法进行数字信号处理。 • 离散小波多音复用 (discrete wavelet multitone,DWMT)。 – 在DWMT中，则用近年来新兴的小波变换算法代替快速 傅里叶变换。
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ISDN硬件参考点
• U接口（U Interface） – 该接口定义了ISDN交换机到客户端设备NT-1之间的关 系，以一对线传送。U接口的标准接头是RJ-45接头。 • S/T接口（S/T Interface） – 该接口定义了NT-1与其他客户终端设备之间的关系，以 两对线传送。S/T接口的标准接头也是RJ-45接头，但实 际使用四芯。 • R接口（R Interface） – 是非ISDN设备连接TA或Router的接口统称。所以RJ-11 接头、RS-232、Ethernet、Token Ring等接口对于ISDN 而言均称为R接口。
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ISDN功能组件
功能 组件
TE1 全称 1类终端设备 说明 各种ISDN CPE的统称, 提供使用四 线电缆连接的S 参考点。 非ISDN CPE的统称 。提供使用RS232 or V.35 电缆 连接的R参考点。 提供 R参考点和 S参考点，用于将 TE2 连接到TE1 。
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家用ISDN网络结构
• 在用户家中或办公室中安装一个网络终端设备NT1，用户 的电话、传真、计算机等等通过NT1与ISDN交换局相连， 用户设备可多达8个。只需要一根总线接通（简称一线通）。
用户环路
Internet （T） S-bus （U）
ISDN 信令
NT1
ISDN 交换机
ISDN网络
BRI(I430)、PRI(I431) 因特网接入技术
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10.4 ADSL接入
xDSL技术：
• 所谓xDSL技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线 进行改造，使它能够承载宽带业务。
• DSL是数字用户线(Digital Subscriber Line)的缩写。而字 母x 表示DSL的前缀可以是多种不同字母，用不同的前缀 表示在数字用户线上实现的不同宽带方案。
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TE2
2类终端设备 终端适配器
TA
ISDN网络设备
功能 组件
全称
说明 是物理层设备，它的主要功能是 将网络所提供的适合长距离两线 传输的U接口转换为适合短距离 传输，但可连接多个ISDN CPE 的四线S或T参考点。
是智能网络终端，完成OSI模型 的2、3层的功能，提供S和T参 考点。
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NT1接入网 接入网源自核心网SNI SNI
UNI 业务节点 接口SNI
UNI 用户网络 接口UNI
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广域网的接入方式
• 点到点专线方式： – 拨号电话线路(PSTN、ADSL和ISDN)、DDN专线、E1 线路等。 – 主要协议有HDLC、PPP 等。 • 分组交换方式 – 多个网络设备通过公用的分组交换网络，共享一个点到 点的连接。 – 主要的交换网络有X.25、帧中继(Frame Relay)、ATM 等。
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ADSL接入模型
• ADSL的功能从理论上应该属于OSI七层模型的物理层。它主 要实现信号的调制、提供接口类型等一系列底层的电气特性。
用户环路
ATU-C DSLAM Internet ATM主干
ATU-R ADSL Modem 下行8Mbps