数字用户线路—DSL技术

Page1/60第6章内容回顾PPP协议PPP协议的基本工作原理PAP和CHAP认证多链路PPPDSL技术第07章Page3/60本章目标了解DSL技术的基本概念和分类理解ADSL理解ADSL技术原理理解ADSL网络的拓朴结构理解ADSL接入的类型能够配置ADSLModem，使中小型网络接入InternetPage4/60DSL的分类DSL的分类本章结构DSL和ADSLDSL和ADSLADSL网络拓朴ADSL网络拓朴ADSL原理ADSL原理ADSL概述ADSL概述DSL技术概述DSL技术概述ADSL协议ADSL协议ADSL的接入类型ADSL的接入类型ADSLModem的配置ADSLModem的配置Page5/60常见的宽带接入技术宽带接入技术介绍普通拨号和ISDN双绞线以太网接入有线电视HFCCableModem接入光纤接入无线接入电力上网DSL接入Page6/60什么是DSL什么是DSLDSL（DigitalSubscriberLine，数字用户线路）是一种以铜制电话双绞线为传输介质的传输技术DSL是一种宽带接入技术电话线电话网/互联网Page7/60DSL技术发展历史1980sBell实验室发明了DSL技术JosephLechleider最早提出了利用铜线传输宽带信号的非对称DSL技术1994ADSL论坛成立，开始推广ADSL技术1998ADSL技术进入中国21世纪ADSL成长为最流行的宽带接入技术Page8/60DSL的优势为什么要采用铜线接入DSL技术网络的覆盖面广，规模大投资节省，无需线路材料和铺设施工的投入网络是现成的，可立即为用户开通高速业务开通宽带业务的同时，一般不影响原有话音业务国内共有3.53亿固定电话用户(至2005年底)为什么不利用已有的铜线资源来达到宽带上网的目的呢?Page9/60DSL是一族标准的统称，也称为xDSL对称和非对称DSL按照上行和下行数据速率来区分DSL的分类3-1Internet下行上行服务提供商用户Page10/60DSL的分类3-2对称型DSL（Symmetric）特点•上下行速率一致•通常不支持数据和普通语音信号同传•适用于企业点对点连接应用HDSL（HighDataRateDSL）SDSL（SymmetricDSL/Single-pairDSL）SHDSL（Single-pairHigh-speedDSL）Page11/60DSL的分类3-3非对称型DSL（Asymmetric）特点•下行速率远大于上行速率•支持数据和普通语音信号同传•适用于普通用户上网接入ADSL（AsymmetricDSL）VDSL（VeryHighSpeedDSL）Page12/60各种DSL技术比较技术名称传输方式最大上行速率最大下行速率最大传输距离传输媒介HDSL对称2.32Mbit/s2.32Mbit/s5公里1~3对双绞线SDSL对称2.32Mbit/s2.32Mbit/s3公里1对双绞线SHDSL对称5.7Mbit/s5.7Mbit/s7公里1~2对双绞线VDSL非对称2.3Mbit/s55Mbit/s2公里1对双绞线ADSL非对称1Mbit/s8Mbit/s5公里1对双绞线Page13/60ADSL概述ADSL非对称用户数字线路目前世界上应用最广的一种宽带接入技术占据了宽带接入市场一半以上的份额Page14/60ADSL的特点带宽高速率快：下行带宽8Mbps、带宽1Mbps上网、打电话互不干扰独享带宽、安全可靠：星型结构的网络拓扑安装快捷方便：可直接利用现有的用户电话线价格实惠：使用ADSL上网只需要为数据通信付账，并不需要缴付另外的电话费。Page15/60ADSL与普通拨号及ISDN的比较ADSL普通拨号及ISDN速度快慢快（8M）慢（最大128K）上网影响打电话否是数据信号不经过电话交换机经过电话交换机ADSL与其他接入方式比较3-1Page16/60ADSL与CableModemADSLCableModem带宽利用率高低接入方式星型拓朴总线拓朴与相邻用户独享带宽共享带宽ADSL与其他接入方式比较3-2Page17/60ADSL与双绞线以太网和光纤ADSL以太网光纤速度快慢8M10M/100M100M/1000M技术成熟度继续发展非常成熟未来发展方向建设成本利用电话线需要重新布线需要重新布线维护成本低高比较高ADSL与其他接入方式比较3-3Page18/60阶段总结什么是DSLDSL分类对称非对称ADSL与其他接入技术的对比Page19/60ADSL原理－网络基本结构ADSL网络基本结构互联网电话交换网PCADSLModem电话DSLAM高频数据信号低频语音信号用户侧电话局侧用户线路DSLAM:DSLAccessMultiplexer分离器分离器从PC发出的数据是数字信号，经过Modem调制成高频模拟信号，再在分离器处与语音的低频信号混合从PC发出的数据是数字信号，经过Modem调制成高频模拟信号，再在分离器处与语音的低频信号混合两路信号在同一信道中混合，如何在接收端分离出来？两路信号在同一信道中混合，如何在接收端分离出来？Page20/60模拟信号的频分复用技术4-1信号的频率－每秒钟的周期数，单位为Hz（赫兹）时间幅度时间幅度频率高频率高信号A信号B用高频的信号B做载波，来调制信号A用高频的信号B做载波，来调制信号APage21/60模拟信号的频分复用技术4-2用不同频率的载波来调制两路信号信号1信号2载波2载波1调制后的信号1调制后的信号2Page22/60模拟信号的频分复用技术4-3经过调制后的信号在同一物理介质中传输经过调制的两路信号在同一传输信道中传输；到对端后，根据载波频率进行滤波，就能够分离两路信号，再去掉载波，就能还原出原始信号（解调）经过调制的两路信号在同一传输信道中传输；到对端后，根据载波频率进行滤波，就能够分离两路信号，再去掉载波，就能还原出原始信号（解调）Page23/60模拟信号的频分复用技术4-4滤波与解调滤波滤波解调解调Page24/60ADSL原理－信号频段的划分ADSL信号频段的划分4kHz1.104MHz上行下行语音信号25.875kHz信号功率信号频率138kHz数据信号数据信号物理层的问题解决了，下面看数据链路层：ADSL利用PPP作认证，利用ATM来实现传输，那么ADSL在数据链路层的协议封装是什么呢？物理层的问题解决了，下面看数据链路层：ADSL利用PPP作认证，利用ATM来实现传输，那么ADSL在数据链路层的协议封装是什么呢？Page25/60ATM相关概念2-1ATM相关概念ADSL在链路层上使用ATM协议传统ADSL网络是建立在ATM网络基础上的，现在正在向纯IP网络转变ADSLMODEMIPDSLAMInternetPCIPATMIPIP包IP包ATM信元ATM信元IP包IP包Page26/60ATM相关概念2-2ATM相关概念VPI/VCI•是ATM协议中用来识别子信道的标识•是DSLAM识别各ADSLModem（ADSL线路）的标志•不同地区的VPI/VCI一般不相同LLC/VcMux•是ATM对上层协议的承载方式•国内一般都为LLCVPI/VCI在ATM网络中用来标识一条虚链路（逻辑链路）；在ADSL中用于标识一条用户线VPI/VCI在ATM网络中用来标识一条虚链路（逻辑链路）；在ADSL中用于标识一条用户线Page27/60ADSL封装协议封装协议MPoA/EoA（RFC1483或RFC2684）•如何在ATM网络上传输以太网帧IPoA（RFC1577）•如何在ATM网络上传输IP报文PPPoA（RFC2364）•如何在ATM网络上传输PPP报文•通常用于虚拟拨号PPPoE（RFC2516）•如何在Ethernet网络上传输PPP报文•需要和MPoA协议结合使用•通常用于虚拟拨号ATM信元Ethernet帧IP报文PPPoE报文PPP报文使用PPPoE协议ADSL帧ATM信元IP报文PPPoA报文PPP报文使用PPPoA协议ADSL帧ATM信元IP报文使用IPoA协议ADSL帧ATM信元Ethernet帧IP报文使用MPoA协议ADSL帧Page28/60PPPoE协议简介PPPoE（Point-to-PointProtocoloverEthernet）利用以太网将大量主机组成网络，通过远端接入设备连入因特网能够实现用户上网的授权、认证和计费功能通常用于ADSL虚拟拨号接入Page29/60PPPoE的通信流程PPPoE的通信流程发现阶段会话阶段PADIPADIPADOPADOPADRPADRPADSPADSPPPDataPPPDataPADTPADT主机接入服务器广播，用于发现可用的接入设备广播，用于发现可用的接入设备响应主机的请求响应主机的请求可能收到了多个PADO，发送PADR选择合适的接入设备可能收到了多个PADO，发送PADR选择合适的接入设备准备PPP会话，发送一个唯一的会话ID，用于标识一次PPP会话准备PPP会话，发送一个唯一的会话ID，用于标识一次PPP会话用于终止PPP会话用于终止PPP会话Page30/60PPPoE报文格式PPPoE报文格式6Bytes6Bytes46～1500Bytes4Bytes2Bytes目的地址源地址类型数据帧校验序列8bits版本0001类型0001代码数据会话ID长度16bits16bits40～1494Bytes4bits4bits标准的PPP报文Page31/60阶段总结ADSL的工作原理物理层：频分复用数据链路层：PPP－PPPoE－Ethernet－ATMPage32/60现有ADSL网络拓朴InternetPSTNCOSplitter：局端分离器池DSLAM：DSL多路复用器BAS：宽带接入服务器Page33/60ADSL接入方式3-1专线接入和虚拟拨号接入专线接入•永久在线•固定公网IP•适用于企业用户虚拟拨号接入•需要认证、授权、计费•动态分配公网IP•一般采用PPPoE协议•适用于个人用户Page34/60ADSL接入方式3-2ADSLModem的桥接模式和路由模式桥接模式•工作在二层模式•不对IP报文进行处理•由用户终端配置公网IP或进行虚拟拨号路由模式•工作在三层模式•对IP报文进行路由等处理•由ADSLModem配置公网IP或进行虚拟拨号•通常还具有NAT、RIP等简单功能Page35/60普通用户虚拟拨号接入普通用户虚拟拨号接入由PC机发起PPPoE虚拟拨号ADSLModem工作在桥接模式链路封装的协议为MPoA(RFC1483)和PPPoE(RFC2516)ADSLMODEMDSLAMBASInternetPCPage36/60企业用户虚拟拨号接入一企业用户虚拟拨号接入一ADSLModem发起PPPoE虚拟拨号ADSLModem工作在路由模式ADSLModem为LAN提供DHCP和NAT服务封装的协议为MPoA(RFC1483)和PPPoE(RFC2516)SwitchADSLMODEMDSLAMBASLANInternetPage37/60企业用户虚拟拨号接入二企业用户虚拟拨号接入二宽带路由器发起PPPoE虚拟拨号ADSLModem工作在桥接模式宽带路由器为LAN提供DHCP和NAT服务封装的协议为MPoA(RFC1483)和PPPoE(RFC2516)RouterADSLMODEMDSLAMBASLANInternetPage38/60企业用户专线接入企业用户专线接入公网IP地址配置在路由器上ADSLModem工作在桥接模式由路由器为LAN提供DHCP和NAT服务封装协议为MPoA(RFC1483)RouterADSLMODEMDSLAMBASLANInternetPage39/60影响ADSL