第6章 (新XXXX)宽带通信网及其应用

LOGO第6章宽带通信网及其业务重庆邮电大学经济管理学院主讲:樊自甫2宽带通信网概述宽带骨干网技术宽带接入网技术宽带网的应用主要内容3互联网的内容正在由静态的、文本方式的内容，向动态的多媒体方式的内容（图形、音频、视频内容）发展。而多媒体的内容文件的数据量愈来愈大，需要的传输速度也就愈来愈高。要提高用户的上网速度，就要从上网方式上进行改进，于是，为了满足用户高速访问网络的需求，宽带接入技术应运而生。宽带接入技术在1999年开始在全球得到快速发展。中国也从1999年开始投入宽带网络的实验布局和实际运营，这些宽带接入技术包括非对称数字用户线（ADSL）、电缆调制解调器（CABLEMODEM）、家庭网络（HomePNA）等。随着时间的流逝，宽带用途将越来越广，宽带已经成为人们生活中的重要部分。网络的宽带化成为Internet市场发展的大势所趋。宽带通信网概述宽带通信网的提出4宽带通信网的定义宽带是一个相对于窄带而言的概念。宽带网，简单地说，就是指高带宽的网络。通常，人们把骨干网传输速率在2.5Gbps以上，接入网能够达到1Mbps的网络定义为“宽带网”。国际电联ITU-T对宽带做了如下定义，即要求传输通道的速率超过集群速率的业务或系统，称为宽带业务或系统。通常我们普通电话拨号的速率最高为56kbit/s，ISDN的速率最高为128kbit/s，宽带的速率数十倍乃至数百倍于窄带的速率。宽带通信网概述5宽带通信网是一种全数字化、高速、宽带、具有综合业务能力的智能化通信网络。宽带通信网的显著特点是在信息数据传输上突破了速度、容量的限制。与传统的窄带网络相比，宽带通信网在速度上有着极大的优势，它可以为上网者提供更为平滑的视频图像，更为清晰逼真的声音效果和更为迅速的网站搜索服务。目前国内几大网的国际出口及各大网之间的主干皆已实现了宽带互联，CSTNet的国际出口带宽为55M，CerNet的国际出口总带宽为100M，CerNet的国内主干带宽已达到2.5G，国内8大网通过155M的ATM在北京的交换中心进行互联。宽带通信网概述6×155M155M155M55M1G100M…60M宽带通信网概述INTERNET7与末端用户之间的带宽，也就是通常所说的“最后一公里”。最后一公里的宽带解决方案竞争最激烈的为：1.高速以太网2.电信的ADSL3.广电的视讯宽带网宽带通信网概述8高速以太网以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD的共享访问方案，即多个工作站都连接在一条总线上，所有的工作站都不断向总线上发出监听信号，但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输，而其他工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。经营者：网络公司传输媒体：五类双绞线传输速率：10M/100M，主干已经达到1G宽带通信网概述9(AsymmetricDigitalSubscriberLine)非对称数字用户线ADSL有ADSL虚拟拨号和ADSL专线两种形式：ADSL虚拟拨号方式的用户采用类似modem和isdn的拨号程序，所采用的是ADSLMODEM，在使用习惯上与原来的方式没什么不同，同样需要输入用户名与密码，但ADSL连接的并不是具体的接入号码如163或96169等，而是虚拟专网VPN的ADSL接入的IP地址。ADSL专线接入是采用一种类似于专线的接入方式，用户连接和配置好ADSLMODEM后，在自己的PC的网络设置里设置好相应的TCP/IP协议及网络参数（IP和掩码、网关等都由局端事先分配好），开机后，用户端和局端会自动建立起一条链路。宽带通信网概述经营者：电信部门传输媒体：电话线路速率：根据G.992.2标准规定其下行速率最高2Mbit/s，上行速率最高为512kbit/s10(Hybridfibercoax光纤同轴电缆混合体)现有的有线电视网络频带多是450M，通常其上仅传送20-40套模拟有线电视信号，没有充分利用频带资源。对现有的有线电视网稍作改造后使之成为双向的HFC网，在电视台网络中心配上网络前端设备并介入因特网和电信网，利用机顶盒等用户终端设备，即可网内享受8M以上宽带的优越功能。适用于办公环境比较分散，数据流量不大的单位，以及普通家庭用户。经营者：广电部门传输媒体：有线电视传输网络传输速率：8M宽带通信网概述11（国际互联网）的优点。（1）高速接入：利用有线电视电缆高速在线接入，接入速率可高达10Mbps（2）使用方便：不用拨号，直接上网；上网的同时，不影响打电话、看电视（3）出口可靠：中国金桥信息网（ChinaGBN）提供高速国际出口视讯宽带网（续）宽带通信网概述12高速以太网、ADSL、HFC三种宽带形式之比较比较项目FastEthernetADSL虚拟拨号ADSL专线HFC经营者网络公司电信电信广电传输媒体5类双绞线电话线电话线同轴电缆传输速率100M512K2M10M用户端硬件设备网卡ADSLMODEM+网卡ADSLMODEM+网卡CABLEMODEM+网卡宽带通信网概述13宽带通信网的特点传输速率高。每个用户的最大速率都远远大于56kbps和ISDN，有效地保证了图像、声音、数据传送的清晰度和连贯性，无论是通过电子邮件收发大文件还是下载软件均可在较短时间内完成。相对费用低。一方面高速的连接节约了大量等待时间，使上网费用大大降低；另一方面，宽带接入技术一般都不占用电话线，无需缴纳电话费，进—步减少了用户的上网费用。提供多种多媒体业务。除了传统的游戏、娱乐外，高速的网络连接使得视频点播、远程教育、网上娱乐等深层次应用成为可能，大大丰富了因联网的应用。宽带通信网概述14宽带的发展趋势宽带技术的发展趋势IP与多协议标记交换（MPLS）结合光纤接入技术宽带无线接入技术宽带应用的发展趋势根据互联网实验室（chinalabs.com）的报告分析，在窄带向宽带应用的过渡阶段，发展宽带应用分两个阶段：第一阶段：尽力发掘原互联网应用，增加宽带特色的部分，即全面继承、丰富提高现有的窄带应用。第二阶段：由宽带带来的过去做不到想不到的应用。宽带通信网概述15宽带通信网概述宽带骨干网技术宽带接入网技术宽带网的应用主要内容16、帧中继，到后来的IP、ATM以及MPLS技术，经过几十年的发展，目前，IP技术成为主流的宽带网络技术，未来将朝着以光互联网技术为主流技术的超宽带信息网络方向发展。帧中继（FR）异步转移模式（ATM）多协议标签交换（MPLS）IP网络技术宽带骨干网技术17宽带通信网概述宽带骨干网技术宽带接入网技术宽带网的应用主要内容18有线宽带接入网技术1、xDSL接入技术HDSL（高速率数字用户线路）ADSL（非对称数字用户线环路）VDSL（甚高速数字用户环路）2、光纤接入技术（FTTx）3、混合光纤同轴接入（HFC）宽带接入网技术19(AsymmetricalDigitalSubscriberLine)中文名称为非对称数字用户线路，它是xDSL（HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL）家族中的一种宽带技术，是目前应用最广泛的一种宽带接入技术。它利用现有的双绞电话铜线提供独享“非对称速率”的下行速率（从端局到用户）和上行速率（从用户到端局）的通信宽带。宽带接入网技术20、宽带IP网光纤普通双绞线ADSL调制解调器ATU-R分离器普通电话机普通电视机STB音视频线单机—具有10M网卡ADSL应用示意图宽带接入网技术22主要的优点有：可直接利用现有的用户电话线，节省投资。ADSL具有较高的传输速度。可以满足绝大多数用户的带宽需求。ADSL安装、连接简单。用户只要有一部电话再购买一块以太网卡和一只ADSLModem。可以实现上网和打电话互不影响，即“一线双通”ADSL独享高带宽，以超高速上网（比普通modem高数十倍到上百倍），安全可靠。宽带接入网技术23主要的缺点有：传输距离较近。目前ADSL的传输距离还比较短，通常要求在5km以内，也就是说用户端到电信公司的ADSL局端距离在5km以内。传输速度不够快。前面提到的ADSL的上行和下行速率都是理论值，实际上要受到许多因素的制约，远不如这个值。宽带接入网技术24(VeryhighdatarateDigitalSubscriberLine)称为甚高速数字用户线，有以下几个方面的特点：（1）高速传输（2）上网、打电话互不干扰（3）独享带宽、安全可靠（4）安装快捷方便宽带接入网技术25概述光纤接入分为多种情况，可以表示成FTTx，FTT表示FiberToThexx可以是路边（CurbC）、大楼（BuildingB）和家庭（Home，H）宽带接入网技术26核心层用户驻地网接入/分布层ONU／ONT无源光分路器1:16或1:32电话机计算机电视机电话机计算机电视机ONU／ONTOLT基于EPON技术的FTTH系统结构POS公用电话交换机IP路由器STM－1视频源120Km50300mFTTH系统结构宽带接入网技术28通过利用现有的有线电视网络的上网方式，是广电系统普遍采用的接入方法。混合光纤同轴接入（HFC）是一种新型的宽带接入技术，采用光纤到服务区，而在进入用户的“最后1公里”采用同轴电缆（接入电视机背后的那根线就是“同轴电缆”）。此接入方法的优点就是可以充分利用现有的有线电视网络，再不需要单独架设网络和布线，只要对现有同轴电缆网进行双向改造即可，并且网络速度比较快。缺点是固定的带宽由整个社区用户共享，用户越多，网速相对就越慢，而且现有网络改造的施工和系统调试较为复杂，不可预见因素多。另外，由于广电系统没有自己的互联网出口，必须租用各地的电信、网通、联通的互联网出口，所以价格方面没有什么优势。需要设备：有