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網絡接入技術的分類及應用

    隨著信息化產業(yè)的發(fā)展,網絡技術的不斷普及,已經成為了我們生活交流的一種新型平臺。小至一個家庭單個用戶,大到一個企業(yè)商業(yè)運作,都起著重要的作用。

     現行的網絡中,我們經常用到的就是眼下最流行的INTERNET,它是目前惟一遍及全球的計算機網絡,連接了世界各地數以億計的計算機,能過TCP/IP協(xié)議進行通信。常用的接入方式可大體分為專線接入和撥號接入兩種。所謂的專線接入就是用戶與ISP之間通過專用的線路連接,這其中又分模擬專線和數字專線兩種。撥號接入就比較簡單多了,通過一根普通的電話線,再加上計算機和調制解調器就可以連接到INTERNET。

    然而人們最關心的就是它的接入技術,經過對基礎設施的改造和重新建設,我國的通信網絡已實現了從模擬到數字,從銅纜到光纖的轉變。其技術可以分為MODEM接入,ISDN接入、DDN接入、ADSL接入、Cable MODEM接入、無線接入、光纖接入、電力線接入。

     一、MODEM接入方式為現在最廣泛使用的一種。它是一個數字信號與模擬信號之間的轉換信號,調制器的作用是用音頻信號作為載波,在線路的一端用要發(fā)送的數字信號去調制載波。解調器的作用是解調所接收到的音頻信號,還原出它所攜帶的數字信號。調制解調器正是這兩部分的綜合。目前它的下行速率最高可達56Kbps,而上行速率只有33.6Kbps。從功能上講,MODEM又可分為單功能MODEM和多功能MODEM。多功能MODEM主要有MODEM+FAX、MODEM+以太網卡,或數據+傳真MODEM、數據+傳真+語音MODEM、數據+傳真+語音+無線通信MODEM等多種,其中的傳真功能與獨立式傳真機功能有所不同,它是通過計算機來完成傳真事件的,因而不能進行掃描傳真,或真跡傳真。由于功能較多,設備也相對復雜。因此,多功能MODEM不但價格較高,而且維護較難。所以,一般用戶很少使用多功能MODEM。但是多功能的MODEM可以在一條電話線路上實現三種通信,能為小型辦公室和家庭用戶提供全自動PC和語音通信所需要的所有功能。在擁有差錯控制、數據壓縮、傳真等功能的同時,采取異步操作方式,可以產生和管理多個語音信箱,實現遠程信息管理、自動尋呼、語音記錄和回放、信箱保密、自動識別、傳真行動回覆和即插即用等功能。有的設備還配有功能強大、齊全的語音、傳真、數據通信軟件包。利用這些軟件包,用戶可以制定出完整的通信方案,可以在幾分鐘內為小型辦公室或家庭建立一個完整的語音信箱和傳真系統(tǒng)等。一般來講,人們希望上網后,可以完成各項網上工作,包括數據、語音和傳真等,而現在普遍使用的、傳輸速率在33.6Kbps以上的多功能語音調制解調器,不但包括了這些網上功能,還可較大地減少桌面辦公設備的數量。所以,對于具有該類應用要求的用戶,選擇數據+傳真+語音MODEM是非常有意義的。

     MODEM從結構上可分為外置、內置和PC卡式三種。外置式也叫獨立式,它的背面有與計算機、電話等設備連接的插口,連接和使用十分方便,不占計算機槽位,不需要專門安裝軟件驅動,應用非常廣泛。但這種獨立式Modem占用空間,需要專門直流電源供電,使得電腦連接變得更加復雜,不便于電腦移動。內置式也叫內裝式,是以槽卡形直接插入計算機的擴充槽上,該設備不占空間,不需要專門電源,也更便宜,與電腦連接采用主板總線連接,相對來講傳輸速率要高于外置式。但它占用了電腦的擴充槽,且安裝較復雜。PC卡式是專為筆記本電腦設計的,一般都是多功能型設備,有傳真+網卡+無線通信+調制解調器四合一Modem,也有只具備其中部分功能的三合一或二合一Modem。這類設備只有一張名片大,可以直接插入筆記本電腦的標準PCMCIA插槽中,為筆記本電腦移動辦公、瀏覽Web提供了極大方便。MODEM現采用的協(xié)議一般為現在的V.90 標準,它解決了在1998年以前Rockwell的K56flex和USR的X2兩大標準互不兼容的問題。2000年秋季,國際電信聯盟推出了新的MODEM標準V.92標準,它比V.90有著更快的上行速度,迅速的連接以及MODEM保持等優(yōu)勢。在上行速度上可以達到48Kbps的最大額定速率。顯著的好處是以更快的速度將文件上傳以及使撥號IP語音、低速率視頻會議和多人在線游戲擁有切實可行的充足帶寬。MODEM保持特性可使MODEM適時地中斷一次連接,并在另一個呼叫進行時處于待命狀態(tài)。客戶端可以在不完全切斷的情況下輸入呼叫,用戶便可在訪問INTERNET時避免錯過一些電話。還可以在瀏覽的同時停下來打電話,省去了家中安裝第二根電話線的麻煩。

     二、ISDN(Integrated Services Digital Network) 既綜合業(yè)務數字網,它由電話綜合數字網(IDN)發(fā)展而來。ISDN是數字交換和數字傳輸的結合,它以迅速、準確、經濟、有效的方式提供目前各種通信網絡中現有的業(yè)務,而且將通信和數據處理結合起來,開創(chuàng)了很多前所未有的新業(yè)務。 ISDN是一個全數字的網絡,也就是說,不論原始信號是話音、文字、數據還是圖象只要可以轉換成數字信號,都能在ISDN網絡中進行傳輸。在傳統(tǒng)的電話網絡中,實現了網絡內部的數字化,但在用戶到電話局之間仍采用模擬傳輸,很容易由于沿途噪聲的積累引起失真。而對于ISDN來說,實現了用戶線的數字化,提供端到端的數字連接,傳輸質量大大提高。

    由于ISDN實現了端到端的數字連接,它可以支持包括話音、數據、圖象等各種業(yè)務。隨著電子通信在全球不斷擴大,我們許多人需要和不同地區(qū)的用戶交換信息。而現在人們對通信的要求已經不僅是簡單的聲音交換,還需要共享各種格式的不同信息。例如,有些人需要高速數據和文件傳輸;有些人可能需要多媒體和會議電視;有些人則希望能訪問中央數據庫。ISDN的業(yè)務覆蓋了現有通信網的全部業(yè)務,例如傳真、電話、可視圖文、監(jiān)視、電子郵件、可視電話、會議電視等,可以滿足不同用戶的需要。 ISDN還有一個基本特性是向用戶提供了標準的入網接口。用戶可以隨意地將不同業(yè)務類型的終端結合起來,連接到同一接口上,并且可以隨時改變終端類型。

    ISDN主要有兩種類型:基本速率(BRI)和基群速率(PRI)。電信局向普通用戶提供的均為BRI接口,采用原有的雙絞線,速率可達144Kb/s。BRIISDN可在一對雙絞線上提供兩個B通道(每個64K)和一個D通道(16K),D通道用于傳輸信令,B通道則用于傳輸話音、數據等。一路電話只占用一個B通道,因此,在同時進行多種業(yè)務或對話。PRI接口速率為2.048Mb/s,用于需要傳輸大量數據的應用,如PBX,LAN互聯等。

    ISDN的設備分為網絡終端(NT1)、終端適配器(TA)和ISDN卡三種設備。

     1.ISDN網絡終端(NT1或NT1 PLUS),這是用戶傳輸線路的終端裝置。它是實現在普通電話線上進行數字信號轉送和接受的關鍵設備。該設備安裝于用戶處,是實現N-ISDN功能的必備硬件。網絡終端分為基本速率網絡終端(NT1)和一次群速率網絡終端(NT2)兩種。根據國際電聯的規(guī)定,一條ISDN 用戶線路應該能夠同時連接8個終端設備,而一般NT1只提供兩個S/T接口。在需要接入 更多的終端設備時,可以采用擴展的連接端口,連接方式如下圖所示:

    NT1提供了U接口和S/T接口間物理層的轉換功能,使ISDN用戶可以在現有的電話線上通過NT1提供的接口,直接接入標準ISDN設備。 NT1向用戶提供2B+D兩線雙向傳輸能力,它能以點對點的方式支持最多8個終端設備接入,可使多個ISDN用戶終端設備合用一個D信道。NT1 PLUS 是ISDN一類網絡終端增強型,與NT1的最大區(qū)別在于:NT1 PLUS可以直接接駁普通模擬電話機;而NT1必須接駁數字電話機。NT2主要提供30B+D的四線雙向傳輸能力,定時完成網絡的維護功能,常應用于ISDN小交換機。目前,部分生產廠家提供的用戶終端設備已包括了NT2功能,俗稱u接口。

     2.ISDN終端適配器TA(Terminal Adapter),ISDN終端適配器TA可用來把ISDN的線路轉換成兩路普通的模擬線路,在TA上有一個ISDN的接口,另有3個用戶接口,其中兩個RJ11的普通模擬電話的接口,一個RS232 D型數據接口。 使用時,將ISDN線路插入ISDN接口,在兩個RJ11模擬電話接口上可以連接兩部普通電話機,RS232 D型接口通過一根電纜和計算機的串口或者并口連接。這樣就可以實現一邊上網一邊打電話的功能。 TA可以自動選擇1個空閑的B信道來進行通訊。比如,當您僅使用一個B信道來上網的時候,如果有外線打電話進來,那么電話機就會振鈴,可以正常接聽電話,如果這時候您需要往外打電話,只要您提起電話機,TA會自動選擇空閑的B信道來進行通話。 當然如果您同時使用了2個B信道,外面呼叫您的號碼時將聽見忙音。 TA上一般有一些指示燈,用來指示當前B信道的使用狀況。TA是將傳統(tǒng)數據接口如V.24連接到ISDN線路,使那些不能直接接入ISDN網絡的非標準ISDN終端與ISDN連接的外部設備。它支持單臺PC 上網,還可以接多個如普通模擬電話機,G3類傳真機,調制調解器等設備進行通信。

     3.ISDN卡(ISDN PC卡),它是安裝在計算機的擴展槽中,將計算機連接到NT1或NT1 Plus上,此種設備也可不要,但是與ISDN卡相連就必須通過計算機的串口或并口接到TA的RS232數據接口上,而不能直接與NT1相連。連接方式如下圖:

    三、DDN(Digital Data Network)接入。它是以數字交叉連接為核心的技術,包括了數據通信技術、數字通信技術、光纖通信技術等技術,利用數字信道傳輸數據的一種數據接入業(yè)務網絡。它的誤碼率小于10-6的數字信道,而且不必對所傳數據進行協(xié)議封裝,也不須要進行分組交換式的存儲轉發(fā),所以它的網絡延時很短,一般都不大于40ms,傳輸速率為9.6Kbps-2.048Mbps。另外它是一個全透明網,因為任何規(guī)程都可以支持,不受約束的全透明網,可支持網絡層以及其上的任何協(xié)議,從而可滿足數據、圖像、聲音等多種業(yè)務的需要。

     DDN的接點類型我們可以把它分為三種,2兆節(jié)點、接入節(jié)點和用戶節(jié)點。

     1. 2兆節(jié)點-是DDN網絡的骨干節(jié)點,執(zhí)行網絡業(yè)務的轉換功能。主要提供2048kbit/s(E1)數字通道的接口和交叉連接、對N*64kbit/s電路進行復用和交叉連接以及幀中繼業(yè)務的轉接功能。

     2. 接入節(jié)點-主要為NND業(yè)務提供接入功能,分五種形式。1、N*64kbit/s、2048kbit/s數字通道的接口;2、N*64kbit/s(N=1~31)的復用;3、小于64kbit/s子速率復用和交叉連接;4、幀中繼業(yè)務用戶接入和本地幀中繼功能;5、壓縮話音/G3傳真用戶入網。

     3. 用戶節(jié)點-主要為DDN用戶入網提供接口并進行必要的協(xié)議轉換。包括小容量時分復用設備,LAN通過幀中繼的網橋/路由器等。

     DDN網絡結構按網絡的組建、運營、管理和維護的責任地理區(qū)域,可分為一級干線網、二級干線網和本地網三級。其各級網絡根據網絡規(guī)模、網絡和業(yè)務組織的需要,選用適當類型的節(jié)點,組建多功能層次的網。

1、一級干線網

     一級干線網由設置在各省、自治區(qū)和直轄市的節(jié)點組成,它提供省與省之間的長途DDN業(yè)務。一級干線節(jié)點一般設置在省會城市,同時根據網絡組織和業(yè)務量大小的需求,一級干線網節(jié)點可與省內多個城市或地區(qū)的節(jié)點互聯。在一級干線網上,郵電部電信主管部門會根據電路組織、網絡規(guī)模、安全和業(yè)務等因素選擇適當位置的節(jié)點作為樞紐節(jié)點,樞紐節(jié)點具有E1數字通道的匯接功能和E1公共備用數字通道功能。網絡的各節(jié)點互聯時,一般會遵照下列4點要求進行連接:

(1)樞紐節(jié)點之間采用全網狀連接;
(2)非樞紐節(jié)點應至少保證兩個方向與其它節(jié)點相連接,并至少與一個樞紐節(jié)點連接;
(3)出入口節(jié)點之間、出入口節(jié)點到所有樞紐節(jié)點之間互聯;
(4)根據業(yè)務需要和電路情況,可在任意兩個節(jié)點之間連接。

2、二級干線網

     二級干線網是設置在省內的節(jié)點相連而成,提供本省內的DDN數字業(yè)務。根據數字通路、DDN網絡規(guī)模和業(yè)務需要,二級干線網上也可設置樞紐節(jié)點。當二級干線網在設置核心層網絡時,應設置樞紐節(jié)點。

3、本地網

     顧名思義本地網是指城市內的節(jié)點網絡,一般會在省內比較發(fā)達的城市建造本地網。服務對象是當地用戶和長途DDN業(yè)務。本地網也會根據網絡規(guī)模、業(yè)務量要求,組建多層次的網絡。本地網中的小容量節(jié)點可以直接設置在用戶的室內。

DDN的同步問題

     DDN是一個同步的網絡,它必須保證各個網點的定時信號一致性,才能提供高質量的專用線路。同步分為三種方式,既準同步、主從同步和相互同步。下面我們就以4點來分析DDN的同步問題。

1、DDN網同步方式

     準同步按ITU-T G.811建議,常推薦為國際間使用。主從同步是通過把從時鐘相位鎖定在主時鐘的參考定時上達到同步,這種同步又分為數狀結構主從式同步和外接參考方式主從式同步,前者以PCM高次群作為主,低次群為從;后者有一個主時鐘負責所有交換機的頻率分配,此時,時鐘脈沖及信息比特流以不同通路進行傳輸。相互同步是一種沒有唯一參考時鐘的同步方式,此時,每個交換機時鐘都是鎖定在所有來信時鐘的平均值上。

2、DDN節(jié)點時鐘和定時

     DDN節(jié)點一般采用晶體振蕩器作為時鐘源,對于中、大型節(jié)點應按三級時鐘源的要求,其長期頻率容差為+4.6×10-6;對于小型節(jié)點可參照四級時鐘源的要求,其長期頻率容差為+25~50×10-6。

     DDN節(jié)點應能選擇主、從兩種定時方式。主定時工作方式是以本節(jié)點時鐘源作為定時的工作方式。從定時工作方式是以某一參考基準頻率為標準,對本節(jié)點時鐘源進行鎖定后為定時的工作方式。它應有下列參考基準頻率的來源:

①局統(tǒng)一供給的標準頻率信號,DDN節(jié)點應優(yōu)先使用統(tǒng)一的局時鐘,以保持與數字傳輸網的同步;
②從集合信道接口上提取的定時信號;
③直接使用數據接口上的定時信號,DDN節(jié)點應能選擇在V.24、V.35和X.21數據接口上的定時信號,以滿足特殊連接情況下的需要。

3、DDN網絡節(jié)點間同步

(1)DDN網絡節(jié)點間的同步應同我國數字網同步方式一致

根據我國數字同步網的同步等級,我國的DDN同步網分為四級,如下表。

(2)主從等級同步方式

     在不能采用與數字同步網所在局統(tǒng)一時鐘的情況下,DDN網上各節(jié)點采用主從等級同步方式。各DDN節(jié)點應根據它所在的位置,優(yōu)先安排從連到高等級的數字通道上提取參考基準信號。為了保證DDN網同步的可靠性,DDN一級干線網和二級干線網上的每個節(jié)點都應按優(yōu)先級的設置,從多條數字電路上獲取參考基準信號。

4、用戶入網同步

     盡量安排用戶使用網絡提供的定時,當用戶不能使用網絡定時時,DDN節(jié)點應在用戶接口處插入緩沖存儲器,用于減少由于雙方定時偏差而引起的滑動。數據電路轉接處,插入緩沖存儲器后,滑動時間間隔與緩沖存儲器長度、接口速率、雙方定時偏差等因素有關。

DDN網特點

(1)傳輸速率高: 在DDN網內的數字交叉連接復用設備能提供2Mbps或N×64Kbps(≤2M)速率的數字傳輸信道。
(2)傳輸質量較高: 數字中繼大量采用光纖傳輸系統(tǒng),用戶之間專有固定連接,網絡時延小。
(3)協(xié)議簡單: 采用交叉連接技術和時分復用技術,由智能化程度較高的用戶端設備來完成協(xié)議的轉換,本身不受任何規(guī)程的約束,是全透明網,面向各類數據用戶。
(4)靈活的連接方式: 可以支持數據、語音、圖像傳輸等多種業(yè)務,它不僅可以和用戶終端設備進行連接,也可以和用戶網絡連接,為用戶提供靈活的組網環(huán)境。
(5)電路可靠性高: 采用路由迂回和備用方式,使電路安全可靠。
(6)網絡運行管理簡便: 采用網管對網絡業(yè)務進行調度監(jiān)控,業(yè)務的迅速生成。

     在現在很多行業(yè)都能看到DDN的影子,計算機聯網、金融、無線移動通信網、氣象、公安、鐵路、醫(yī)院、證券、銀行等,DDN網絡把數據通信技術、數字通信技術、光纖通信技術、數字交叉連接技術和計算機技術有機地結合在一起。通過發(fā)展,DDN應用范圍從單純提供端到端的數據通信擴大到能提供和支持多種通信業(yè)務,成為具有眾多功能和應用的傳輸網絡。

四.ADSL 網絡接入

    ADSL是DSL(Digital Subscriber Line,數字用戶線路)大家庭中的一員,DSL包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等,一般統(tǒng)稱為XDSL ,它們的主要區(qū)別就是體現在信號傳輸速度和距離的不同以及上行速率、下行速率對稱性的不同這兩個方面。ADSL屬于非對稱式傳輸,它是利用數字編碼技術從現有銅質電話線上獲取最大數據傳輸容量,同時又不干擾在同一條線上進行的常規(guī)話音服務。它的下行速率(從端局到用戶)最大可以達到8Mbps,有效距離在3~5KM范圍內,比傳統(tǒng)的28.8K模擬調制解調器快將近200倍,上行速率(從用戶到端局)最大可以達到1.5Mbps,。這也是傳輸速率達128Kbps的ISDN(綜合業(yè)務數據網)所無法比擬的。與電纜調制解調器相比, ADSL具有獨特優(yōu)勢:它提供針對單一電話線路用戶的專線服務,而電纜調制解調器則要求一個系統(tǒng)內的眾多用戶分享同一帶寬。盡管電纜調制解調器的下行速率比ADSL高,但考慮到將來會有越來越多的用戶在同一時間上網,電纜調制解調器的性能將大大下降。

     ADSL設計目的有兩個功能:高速數據通信和交互視頻。數據通信功能可為因特網訪問、公司遠程計算或專用的網絡應用。交互視頻包括需要高速網絡視頻通信的視頻點播(VoD)、電影、游戲等。目前,ADSL只支持與T1/E1的接口,在未來可以到桌面。

    ADSL用其特有的調制解調硬件來連接現有雙絞線連接的各端,它創(chuàng)建具有三個信道的管道,見下圖。

    該管道具有一個高速下傳信道(到用戶端),一個中速雙工信道和一個POTS信道(4KHz),POTS信道用以保證即使ADSL連接失敗了,語音通信仍能正常運轉。高速和中速信道均可以復用以創(chuàng)建多個低速通道。

     一直以來,ADSL有CAP和DMT兩種標準,CAP由AT&T Paradyne和DMT的Amati,其區(qū)別在于發(fā)送數據的方式。ANSI標準T1.413是基于DMT的,DMT已經成為國際標準,而CAP則大有沒落之勢。近來談論很多的G.Lite標準很被看好,不過DMT和G.Lite兩種標準各有所長,分別適用于不同的領域。DMT是全速率的ADSL標準,支持8Mbps/1.5Mbps的高速下行/上行速率,但是,DMT要求用戶端安裝POTS分離器,比較復雜;而G.Lite標準雖然速率較低,下行/上行速率為1.5Mbps/512Kbps,但由于省去了復雜的POTS分離器,因此用戶可以像使用普通Modem一樣,直接從商店購買CPE,然后自己就可以簡單安裝。就適用領域而言,DMT可能更適用于小型或家庭辦公室(SOHO);G.Lite則更適用于普通家庭用戶。

     1、CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation)

     CAP是AT&T Paradyne的專有調制方式,數據被調制到單一載體信道,然后沿電話線發(fā)送。信號在發(fā)送前被壓縮,在接收端重組。

     2、DMT(Discrete Multi-Tone)

     將數據分成多個子載體信道,測試每個信道的質量,然后賦予其一定的比特數。DMT用離散快速傅立葉變換創(chuàng)建這些信道。

     DMT使用了我們熟悉的機制來創(chuàng)建調制解調器間的連接。當兩個DMT調制解調器連接時,它們嘗試可能的最高速率。根據線路的噪聲和衰減,兩個調制解調器可能成功地以最高速率連接或逐步降低速率直到雙方都滿意。

     3、G.Lite

     正如N1標準和互用性測試曾推動了ISDN市場一樣,如今客戶和廠商也急切地等待著一項DSL設備互用性標準的到來。該標準被稱為G.lite,也被另稱為Consumer Asymmetrical DSL (消費者ADSL),它正在由一個幾乎包括所有主要的DSL設備制造商的集團--Universal ADSL Working Group進行開發(fā)。不過不要將這個標準與Rockwell公司1997年夏天展示的已不再使用的基于QAM的Consumer DSL芯片集或者與Universal ADSL相混淆。G.lite的第一版工作文檔是1998年6月在亞特蘭大舉行的Supercomm貿易博覽會上公布的。這項初步的G.lite標準首先由UAWG交付表決,然后作為一項建議轉交給國際電信聯盟ITU。ITU當時預計在1998年底之前簽署認可一項正式的G.lite標準。

     現在的標準是用ANSI提出的速率可達6.1Mbps的T1.413,ETSI(European Technical Standard Institute)增加了附件以適應歐洲的需要,稱為T1E1.4,將擴展標準以包含用戶端的復用接口、網絡配置和管理協(xié)議及其它改進。

     ADSL與Internet

     在互聯網中,為了實現高速度,ADSL使用頻分多址復用(FDM)和回波抵消這兩種辦法來將一個電話線路可用的帶寬劃分成多個信道。不管是頻分多址復用還是回波抵消,均有一個濾波器從ADSL線路中分出4KHz的帶寬用于普通老式電話服務(POTS),其余的帶寬則用于數據通信。這意味著POTS和ADSL可以在同一條電話線路上同時使用,而不必為POTS單獨分配一個線路來用于話音通信。換句話說ADSL也能象目前國內ISP普遍提供的ISDN接入一樣實現電話和數據傳輸一線通。這樣,ADSL技術不但具有速率高的巨大優(yōu)勢,而且它還可以實現話音/數據混合同時傳輸。

    ADSL作為Internet的高速接入,它可以在不影響普通電話雙絞線的通話能力情況下,只要在電話線兩端加上ADSL適配器,利用其高效的線碼技術,即可提供高速數字通信的能力。作為用戶端只要裝上ADSL用戶端收發(fā)器,通過電話線與ISP的ADSL中心收發(fā)器進行高速連接。為了實現語音/數據的混合傳輸,用戶端一般還要安裝語音分離器,通過語音分離器與電話機并聯,以便進行語音/數據的分離;在局端,也需要語音分離器,它將從用戶電話線傳來的數據信號直接送入Internet,將來自電話機的電話語音信號仍傳送到電話交換網絡。這樣,用戶就可以通過ADSL高速訪問互聯網,而且在上網的同時仍舊可以照常打電話。

     ADSL技術的開發(fā)和試驗目前主要集中在北美和太平洋一帶的國家,美國一些有名的ISP(如美國在線等)已提供ADSL高速接入,國內也有部分省份的ISP躍躍欲試準備上ADSL接入業(yè)務,其中中國公眾多媒體通信網-廣東視聆通寬帶網業(yè)已開通ADSL接入。視聆通提供的ADSL接入達到7.1Mbps的下行速率,較之33.6Kbps的普通MODEM,要快200倍以上,視聆通ADSL業(yè)務個人PC用戶的收費為:開戶費50元+終端設備費(含調機測試費)3800元+網絡通信費300元/月。

     五.Cable Modem接入

     所謂的cable modem,即電纜調制解調器又名線纜調制解調器,它可以利用有線電視網進行數據傳輸。電纜調制解調器(Cable Modem)其主要功能是將數字信號調制到射頻(FR)以及將射頻信號中的數字信息解調出來。除此之外,電纜調制解調器還提供標準的以太網接口,部分地完成網橋、路由器、網卡和集線器的功能,因此,要比傳統(tǒng)的電話撥號調制解調器復雜得多。一個完整的Cable Modem系統(tǒng)包括前端部分(Cable Modem Termination System,CMTS)、網絡部分(Cable Network)、用戶部分(Cable Modem,CM)以及網絡管理和安全系統(tǒng)。

     1. 前端部分

     CMTS通常放在有線電視的前端,采用10Base-T或ATM OC-3等接口通過交換型HUB與外界設備相連,通過路由器與Internet連接,或者可以直接連到本地服務器,享受本地業(yè)務。此外,多數情況下,系統(tǒng)前端需要配備一臺局端Cable Modem來對應約500~2000個用戶端的Cable Modem,這一點不同于現在的電話Modem。使用電話Modem時,必須用Modem pool(Modem池)去分別對應每一個撥接進來的電話。

     2. 網絡部分

     按目前的國際標準MCNS DOCSIS (Multimedia Cable Network Service Interface Specification)規(guī)范,Cable Modem 的信號傳輸必須基于HFC網絡構架。在HFC網中,光節(jié)點是網絡中一個至關重要的概念。由于CATV網實際可以看作一個大型的LAN,通常所謂Cable modem 可以提供的高達30Mbps的傳輸速率,實際上是由一個光節(jié)點下的眾多用戶共享的,而非一個用戶所獨享。如果同一光節(jié)點所屬的用戶超出了原始設定的數量,必須增加光節(jié)點(實質上是增加光路數量),以確保網絡的質量,這也表明HFC網絡具有相當高的設計彈性。

     3 用戶部分

     用戶線經用戶器將信號一分為二,一端接電視供收看正常的電視節(jié)目,另一端接Cable Modem 。Cable Modem 自動對應的數字頻道進行解調,然后通過10Base-T以太網卡與PC相連,供上網使用,連接一般不采用100Base-T網卡原因是對目前的Cable Modem應用技術和網絡狀態(tài)而言,用戶應用中所分配的速率絕大多數情況下不可能高于10Mbps,最新的設計中PC不需網卡,而是通過串行總線(Universal Serial Bus,USB)接入。目前CM一般有三種類型,單用戶的外置式和內置式以及SOHO(Small Office/Home Office)型。

     Cable Modem工作原理

     Cable Modem從下行的模擬信號中劃出6MHz頻帶,將信號轉化為符合以太網協(xié)議的格式,從而與電腦實現通訊。用戶需要給電腦配置以太網卡和相應的網卡驅動程序。

     同軸電纜中的6MHz頻帶被用來提供數據通訊。電視和電腦可以同時使用,互不影響。

     射頻信號在用戶和前端之間沿同軸電纜上行或下行。上行和下行信號共享6MHz頻帶,但是調制在不同的載波頻率上以避免相互干擾。一般速率下行為10Mbs,上行速率為786Kbs。

     物理層-最主要的下行協(xié)議是64QAM(Quadrature Amplitude Modulation正交振幅調制),調制速率可達36Mbps。上行調制采用 QPSK(Quaternary Phase Shift Keying四相移相鍵控調制),抗干擾性能好,速率可達10Mbps。另一個上行協(xié)議是S-CDMA(Synchronous Code Division Multiple Access 同步碼分復用)。例如,摩托羅拉,把上行信號更進一步細分為10-600kHz 頻帶,把上行信號動態(tài)轉入干凈、無噪聲的頻帶。

     媒體通路控制層(MAC -Media Access Control Layer)和邏輯鏈接控制層(LLC -Logical Link Control Layer)

     這兩個協(xié)議層規(guī)定了不同信號和用戶怎樣共享公共帶寬。由于目前還沒有統(tǒng)一的行業(yè)標準,有些Cable Modem廠家采用不同的協(xié)議。

     有線電視前端在上行方向,Cable Modem從電腦接收數據包,把它們轉換成模擬信號,傳給網絡前端設備。該設備負責分離出數據信號,把信號轉換為數據包,并傳給Internet 服務器。同時該設備還可以剝離出語音(電話)信號并傳給交換機。

     為實現上述功能,需要將目前的單向有線電視網轉變成雙向光纖-同軸電纜混合網,以便實現寬帶應用。除了前端設備和現存的下行信號放大器外,還需要在干線上插入上行信號放大器。

    一個完整的接入系統(tǒng)如下圖所示。包括CMTS(cable modem termination system)、cable network、CM(cable modem)以及網絡管理和安全系統(tǒng)。

    CMTS通常放在有線電視前端,采用10BaseT、100Base-T或ATM OC-3等接口通過交換型HUB與外界設備相聯,通過路由器與Internet連接,或者可以直接聯到本地服務器,享受本地業(yè)務。CM(cable modem)是用戶端設備,放在用戶的家中,通過10-BaseT接口與用戶的計算機相聯。一般CM有三種類型,單用戶的外置式和內置式,以及SOHO型。SOHO型Modem可用于采用HFC網絡進行計算機網絡互連,形成SOHO(Small Office/Home Office)系統(tǒng),即小型和在家辦公系統(tǒng)。

     除此之外,無線接入、光纖接入、電力接入等一些新型的技術也在不斷的擴展壯大,但這些技術在現行應用領域中都是不十分成熟的,一般都是標準不統(tǒng)一、基礎設施差或成本太高,應用到各個領域中都有很大的困難,它們只能作為我們以后再研究和開發(fā)的對象,我們相信,在以后的應用領域,這些技術都會象現在我們使用普通MODEM一樣,靈活的去掌握和應用它。

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