常用接入网技术

接入网技术研究和市场现状从整个电信网的角度讲，可以将全网划分为公用网和用户驻地网（CPN）两大块，其中CPN属用户所有，因而，通常意义的电信网指公用电信网部分。公用电信网又可以划分为长途网、中继网和接入网3部分。长途网和中继网合并称为核心网。相对于核心网，接入网介于本地交换机和用户之间，主要完成使用户接入到核心网的任务，接入网由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间一系列传送设备组成。近年来，全球宽带接入市场异常火爆，获得了飞速发展。宽带接入是目前应用和发展的重点技术之一，也是推动其他技术发展和应用的重要力量。从国内电信市场来看，宽带接入对全业务运营商的业务发展起着举足轻重的作用，已成为全业务运营商主要的投资方向和业务收入来源之一。为了实现用户接入网的数字化、宽带化，提高用户上网速度，光纤到户(FTTH)是用户网今后发展的必然方向。目前宽带接入网技术，接入方式主要是ISDN、ADSL、Cable、LAN、DDN专线及宽带卫星接入等几种，就家庭用户而言，ADSL、Cable和LAN是使用最为普及的.宽带接入技术可以分为有线接入宽带技术和无线宽带接入技术两大类,目前接入层宽带接入技术如下[11]。接入技术类型宽带接入无线接入技术Wifi、WiMax,WLAN（802.11n）、3G、LTE-A有线接入技术xDSL双绞线接入、LAN五类线接入、光纤接入技术、Cable方式一、无线接入网技术1.1WiFi技术WIFI的全称是WirelessFidelity，又叫802.11b标准，是IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准。该技术使用的使2.4GHz附近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段。其主要特性为：速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305米，在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。1.1.1主流的WIFI种类WIFI是无线网络中的一个标准，比如说那些IEEE802.11a、b、g之类的都属于WIFI这个标准。1由于大家应该对WIFI和3G技术比较熟悉，xDSL和LAN已经是很成熟的技术了，因此本文就不对这几项技术进行详细说明了。现在主流的WIFI种类802.111997年IEEE无线局域网标准制定802.11b2.4GHz直序扩频传输速率1Mbps-11Mbps。802.11a5GHz正交频分复用传输速率6Mbps-54Mbps，802.11g2.4GHz兼容802.11b，传输速率到22Mbps802.1x基于端口的访问控制协议（Portbasednetworkaccesscontrolprotocol）802.11i增强WIFI数据加密和认证（WPA，RSN）802.11eQoS服务IEEE802.111990年IEEE802标准化委员会成立IEEE802.11无线局域网标准工作组。该标准定义物理层和媒体访问控制(MAC)规范。物理层定义了数据传输的信号特征和调制，工作在2.4000～2.4835GHz频段。IEEE802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于难于布线的环境或移动环境中计算机的无线接入，由于传输速率最高只能达到2Mbps，所以，业务主要被用于数据的存取。IEEE802.11a1999年，IEEE802.11a标准制定完成，该标准规定无线局域网工作频段在5.15～5.825GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo)，传输距离控制在10～100米。802.11a采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术；可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA的空中接口；支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。IEEE802.11b1999年9月IEEE802.11b被正式批准，该标准规定无线局域网工作频段在2.4～2.4835GHz，数据传输速率达到11Mbps。该标准是对IEEE802.11的一个补充，采用点对点模式和基本模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率间自动切换，而且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。802.11b使用直接序列（DirectSequence）DSSS作为协议。802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a标准不兼容。由于价格低廉，802.11b产品已经被广泛地投入市场，并在许多实际工作场所运行。IEEE802.11e/f/hIEEE802.11e标准对无线局域网MAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，以支持所有无线局域网无线广播接口的服务质量保证QoS机制。IEEE802.11f，定义访问节点之间的通信，支持IEEE802.11的接入点互操作协议（IAPP）。IEEE802.11h用于802.11a的频谱管理技术。IEEE802.11gIEEE的802.11g标准是对流行的802.11b（即Wi-Fi标准）的提速（速度从802.11b的11Mb/s提高到54Mb/s）。802.11g接入点支持802.11b和802.11g客户设备。同样，采用802.11g网卡的笔记本电脑也能访问现有的802.11b接入点和新的802.11g接入点。不过，基于802.11g标准的产品目前还不多见。如果你需要高速度，已经推出的802.11a产品可以提供54Mb/s的最高速度。802.11a的主要缺点是不能和802.11b设备互操作，而且与802.11b相比，802.11a网卡贵50%，接入点贵35%。IEEE802.11iIEEE802.11i标准是结合IEEE802.1x中的用户端口身份验证和设备验证，对无线局域网MAC层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴权机制，以改善无线局域网的安全性。IEEE802.11i新修订标准主要包括两项内容：“Wi-Fi保护访问”(WPA)技术和“强健安全网络”。Wi-Fi联盟计划采用802.11i标准作为WPA的第二个版本，并于2004年初开始实行。1.1.2WIFI突出优势根据无线网卡使用的标准不同，WIFI的速度也有所不同。其中IEEE802.11a最高为11Mbps（部分厂商在设备配套的情况下可以达到22Mbps），IEEE802.11a为54Mbps、IEEE802.11g也是54Mbps(NetgearSUPERG技术可以将速度提升到108Mbps，但是不属于802.11n标准）WIFI是由AP(AccessPoint)和无线网卡组成的无线网络。AP一般称为网络桥接器或接入点，它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由，而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。新一代的无线网络，将以无须布线和使用相对自由，建立起人们对无线局域网的全新感受。需求决定了市场的发展，很少见到哪种IT技术或是产品能够像它一样有如此迅猛的增长势头，不受任何约束随时随地访问互联网不再是梦想，其中，WiFi发挥了至关重要的作用。Wi-Fi代表了“无线保真”，指具有完全兼容性的802.11标准IEEE802.11b子集，它使用开放的2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mbps，也可根据信号强弱把传输率调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps带宽。无需直线传播传输范围为室外最大300米，室内有障碍的情况下最大100米，是现在使用的最多的传输协议。它与有线网络相较之下，有许多优点：无线电波的覆盖范围广，基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右约合15米，而Wi-Fi的半径则可达300英尺左右约合100米，办公室自不用说，就是在整栋大楼中也可使用。由Vivato公司推出的一款新型交换机。据悉，该款产品能够把目前Wi-Fi无线网络300英尺接近100米的通信距离扩大到4英里(约6.5公里)。虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到54mbps，符合个人和社会信息化的需求。厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样，由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线LAN的笔记本电脑或PDA拿到该区域内，即可高速接入因特网。也就是说，厂商不用耗费资金来进行网络布线接入，从而节省了大量的成本。1.2WiMax的技术WiMAX全称为WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，即全球微波接入互操作性。WiMAX的另一个名字是802.16。它是一项无线城域网(WMAN)技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。它用于将802.11a无线接入热点连接到互联网，也可连结公司与家庭等环境至有线骨干线路。它可作为线缆和DSL的无线扩展技术，从而实现无线宽带接入。WiMAX是一项新兴的无线通信技术，能提供面向互联网的高速连接，据称该技术能提供覆盖三十英里范围的高速互联网连接。它也是一种功能强大的无线技术，将是固定电话运营商还击移动通讯的有力武器。长期以来，移动通讯一直在蚕食固定电话业务。目前英特尔已经花费数亿美元推广Wi-Fi无线技术，并将WiMAX视为一种能对偏远地区和发展中国家提供互联网连接的新方式。另外还得到了全球最大的手机制造商诺基亚的支持。使用这种技术，用户可以在50公里以内的范围以非常非常快的速度进行数据通讯。尽管与当前的技术相比，3G网络的速度已经有了大幅提高，但是相对于WiMAX来说，3G就是小巫见大巫了，3G网络的速度较WiMAX低30倍，3G发射塔的覆盖面积比WiMAX要小10倍。WiMAX技术由于最初是由英特尔、奥维通等一部分厂商倡导成立的，一直以来饱受争议。但随着摩托罗拉、朗讯、思科、北电网络和富士通等国际巨头公司，以及华为、中兴等国内网络通信巨头企业的加入，WiMAX的发展前景呈现一片光明。该技术以IEEE802.16的系列宽频无线标准为基础。一如当年对提升802.11使用率有功的Wi-Fi联盟，WiMAX也成立了论坛，将提高大众对宽频潜力的认识，并力促供应商解决设备兼容问题，借此加速WiMAX技术的使用率，让WiMAX技术成为业界使用IEEE802.16系列宽频无线设备的标准。随着移动通信技术和宽带技术的发展，WiMAX已经成为全球电信运营商和设备制造商的关注热点问题之一。技术的发展使得越来越多的多媒体应用进入到人们的生活，运营商提供的服务也随之变化。但是从现网的实践来看，大量的多媒体应用给现有移动网络资源造成巨大消耗，远远超过了相关收入的增加。所以解决如何在保证服务质量的前提下，有效的降低每比特成本以更好的满足用户需求对运营商意义大。WiMAX正是这样一种极具潜力的应用。未来的网络必将具备以下的特点：IP化、宽带化、成本更经济、网络更便于管理，并且多种技术通过统一的核心网相互融合，可以实现业务间的无缝切换。WiMAX就是在电信网络融合的大趋势下发展起来的城域网无线接入技术。WiMAX的核心网采用移动IP的构架，具备与全IP网络无缝融合的能力。WiMAX核心网可以满足不同业务和应用的QoS需求，有效利用端到端的网络资源；核心网具有可扩展性、伸缩性、灵活性和鲁棒性，能够满足电信级组网要求；具备先进的移动性，包括寻呼、位置管理、不同技术之间的切换以及不同运营商网络之间的切换，同时具备安全性保障和全移动模式下的QoS保证。WiMAX是采用无线方式代替有线实现“最后一公里”接入的宽带接入技术。WiMAX的优势主要体现在这一技术集成了WiFi无线接入技术的移动性与灵活性以及xDSL等基于线缆的传统宽带接入技术的高带宽特性，其技术优势可以概括如下：传输距离