Internet互聯(lián)網接入技術概述
我國Internet骨干網是國家批準的可以直接和國外連接的城市級高速互聯(lián)網,它由所有用戶共享,負責傳輸大范圍(在城市之間和國家之間)的骨干數(shù)據(jù)流。
骨干網基于光纖,通常采用高速傳輸網絡傳輸數(shù)據(jù)和高速包交換設備提供網絡路由。
建設、維護和運營骨干網的公司或單位就被稱為Internet運營機構(也稱為Internet供應商)。
不同的Internet運營機構擁有各自的骨干網,以獨立于其他供應商。
國內各種用戶想連到國外都得通過這些骨干網。
我國現(xiàn)有Internet骨干網互聯(lián)主要有:中國科技網(CSTNET)、中國公用計算機互聯(lián)網(CHINANET)、中國教育和科研計算機網(CERNET)、中國聯(lián)通計算機互聯(lián)網(UNINET)、中國網通公用互聯(lián)網(CNCNET)、中國國際經濟貿易互聯(lián)網(CIETNET)、中國長城網(CGWNET)、中國移動互聯(lián)網(CMNET)、中國衛(wèi)星集團互聯(lián)網(CSNET)。
Internet ISP(Internet Service Provider),即Internet服務提供商,是指為用戶提供Internet接入和Internet信息服務的公司和機構,是進入Internet世界的驛站。
依服務的側重點不同,ISP可分為兩種,IAP(Internet Access Provider)和ICP(Internet Content Provider)。
其中IAP是Internet 接入提供商,以接入服務為主,ICP是Internet內容提供商,提供信息服務。
用戶的計算機(或計算機網絡)通過某種通信線路連接到ISP,借助于與國家骨干網相連的ISP接入Internet。
因而從某種意義上講,ISP是全世界數(shù)以億計的用戶通往Internet 的必經之路。
目前,我國主要Internet骨干網運營機構在全國的大中型城市都設立了ISP,此外在全國還遍布著由骨干網延伸出來的大大小小 ISP。
接入技術既用戶計算機或用戶網絡接入Internet ISP所采用的技術和結構,統(tǒng)稱為Internet接入技術,也就是說接入網負責將用戶的局域網或計算機連接到骨干網。
它是用戶與Internet連接的最后一步,因此又叫最后一公里技術,是網絡中技術最復雜、實施最困難、影響面最廣的一部分。
Internet接入技術很多,除了最常見的撥號接入外,目前正廣泛興起的寬帶接入相對于傳統(tǒng)的窄帶接入而言顯示了其不可比擬的優(yōu)勢和強勁的生命力。
寬帶是一個相對于窄帶而言的電信術語,為動態(tài)指標,用于度量用戶享用的業(yè)務帶寬,目前國際還沒有統(tǒng)一的定義,一般而論,寬帶是指用戶接入傳輸速率達到2Mbps及以上、可以提供24小時在線的網絡基礎設備和服務。
寬帶接入技術主要包括以現(xiàn)有電話網銅線為基礎的xDSL接入技術,以電纜電視為基礎的混合光纖同軸(HFC)接入技術,專線接入,以太網接入,光纖接入技術等多種有線接入技術以及無線接入技術。
1、電話撥號接入
電話撥號接入是個人用戶接入Internet最早使用的方式之一,電話撥號接入非常簡單,只需一個調制解調器(Modem)、一根電話線即可,但速度很慢,理論上只能提供33.6Kbps的上行速率和56Kbps 的下行速率,主要用于家庭個人用戶,有以下兩種接入方式。
(1)撥號仿真終端方式
這種方式適用于單機用戶。
用戶使用調制解調器,通過電話交換網連接Internet服務提供商(ISP)的主機,成為該主機的一個遠程終端,其功能與ISP主機連接的那些真正終端完全一樣。
這種方式簡單、實用、費用較低。
缺點是用戶機沒有IP地址,使用前必須在ISP主機上建立一個帳號,用戶收到的E-mail和FTP獲取的文件均存于ISP主機中,必須聯(lián)機閱讀。
另外,這種方式不能使用WWW等高級圖形軟件。
(2)撥號IP方式
所謂撥號IP方式是采用“串行連接網間協(xié)議”(SLIP,Serial Line Internet Protocol)或“點到點協(xié)議”(PPP,Point to Point Protocol),使用調制解調器,通過電話網與ISP主機連接,再通過ISP的路由器接入Internet。
我們常說的撥號上網就是此種方式,并多用PPP協(xié)議。
這種方式的優(yōu)點是用戶上網時擁有獨立的IP地址,與Internet上其他主機的地位是平等的,并且可使用Navigator、Internet Explorer等高級圖形界面瀏覽器。
另外,由于動態(tài)分配IP地址,可充分利用有限的IP地址資源,并且降低了每個用戶的入網費用。
2、專線接入
對于上網計算機較多、業(yè)務量大的企業(yè)用戶,可以采用租用電信專線的方式接入Internet。
我國現(xiàn)有的幾大基礎數(shù)據(jù)通信網絡——中國公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(chinaDDN)、中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(chinaPAC)、中國公用幀中繼寬帶業(yè)務網(chinaFRN)、無線數(shù)據(jù)通信網(chinaWDN)均可提供線路租用業(yè)務。
因而廣義上專線接入就是指通過DDN、幀中繼、X.25、數(shù)字專用線路、衛(wèi)星專線等數(shù)據(jù)通信線路與ISP相連,借助ISP與Internet骨干網的連接通路訪問Internet的接入方式。
其中,DDN專線接入最為常見,應用較廣。
它利用光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復用結點,傳輸數(shù)據(jù)信號,可實現(xiàn)2Mbps以內的全透明數(shù)字傳輸以及高達155Mbps速率的語音、視頻等多種業(yè)務。
DDN專線接入時,對于單用戶通過市話模擬專線接入的,可采用調制解調器、數(shù)據(jù)終端單元設備和用戶集中設備就近連接到電信部門提供的數(shù)字交叉連接復用設備處;對于用戶網絡接入就采用路由器、交換機等。
DDN專線接入特別適用于金融、證券、保險業(yè)、外資及合資企業(yè)、交通運輸行業(yè)、政府機關等。
3、ISDN接入
ISDN(Integrated Services Digital Network)綜合業(yè)務數(shù)字網接入,是以綜合數(shù)字電話網(IDN)為基礎發(fā)展演變而成的通信網,能夠提供端到端的數(shù)字連接,用來支持包括話音和會話在內的多種電信業(yè)務,俗稱“一線通”,是普通電話(模擬Modem)撥號接入和寬帶接入之間的過渡方式。
ISDN在用戶端提供的是基本速率接口(BRI) 2B D,即將一條電話線劃分為3個數(shù)字頻道——其中兩個是負責傳送數(shù)據(jù)的“B”頻道,也稱數(shù)據(jù)頻道,主要負責信息或數(shù)據(jù)的傳送,可以64Kbps的速率傳輸;另一個是“D”頻道,負責建立呼叫、斷開連接呼叫,以及與電話
網的通信等,可以16Kbps的速率傳輸,所以,理論上ISDN所能提供的最大流量為144Kbps,這就比調制解調器的傳輸速度快了許多。
ISDN在主干線路上提供的是主速率接口(PRI),由很多的B信道和一個帶寬64Kbps的D信道組成,B信道的數(shù)量取決于不同的國家,北美和日本采用23B 1D, 可以1.544 Mbps 的速率傳輸, 歐洲,澳大利亞采用30B 2D, 可以2.048 Mbps的速率傳輸。
4、XDSL接入
xDSL是DSL(Digital Subscriber Line)的統(tǒng)稱,意即數(shù)字用戶線路,是以電話銅線(普通電話線)為傳輸介質,點對點傳輸?shù)膶拵Ы尤爰夹g。
它可以在一根銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號,其中數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換設備,并且不需要撥號,不影響通話。
其最大的優(yōu)勢在于利用現(xiàn)有的電話網絡架構,不需要對現(xiàn)有接入系統(tǒng)進行改造,就可方便地開通寬帶業(yè)務,被認為是解決“最后一公里”問題的最佳選擇之一。
DSL技術按數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳稀⑾滦袀鬏斔俣鹊南嗤筒幌嗤?,DSL有對稱和非對稱兩種模式。
對稱DSL技術有HDSL(高速數(shù)字用戶線技術)、SDSL(單線路數(shù)字用戶線技術)、IDSL、S-HDSL,非對稱DSL技術有ADSL、RADSL、VDSL。
其中ADSL技術為家庭和小型業(yè)務提供了寬帶、高速接入Internet的,非常流行。
在普通電話雙絞線上,傳統(tǒng)的電話線系統(tǒng)使用的是銅線的低頻部分(4kHz以下頻段)。
而ADSL采用DMT(離散多音頻)技術,將原來電話線路0kHz到1.1MHz頻段劃分成256個頻寬為4.3khz的子頻帶。
其中,4khz以下頻段人用于傳送POTS(傳統(tǒng)電話業(yè)務),20KhZ到138KhZ的頻段用來傳送上行信號,138KhZ到1.1MHZ的頻段用來傳送下行信號。
也就是說它采用頻分復用技術把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個相對獨立的信道,從而避免了相互之間的干擾。
ADSL典型的上行速率為512kbps~1Mbps,下行速率為1.544~8.192Mbps,傳輸距離為3~5km,有關ADSL的標準,現(xiàn)在比較成熟的有G.DMT和G.Lite。
5、HFC接入
為了解決終端用戶接入Internet速率較低的問題,人們一方面通過xDSL技術充分提高電話線路的傳輸速率,另一方面嘗試利用目前覆蓋范圍廣、最具潛力、帶寬高的有線電視網(CATV),是由廣電部門規(guī)劃設計的用來傳輸電視信號的網絡。
從用戶數(shù)量看,我國已擁有世界上最大的有線電視網,其覆蓋率高于電話網。
充分利用這一資源,改造原有線路,變單向信道為雙向信道以實現(xiàn)高速接入Internet的思想推動了HFC的出現(xiàn)和發(fā)展。
光纖同軸電纜混合網(HFC,Hybrid Fiber Coaxial)是一種新型的寬帶網絡,也可以說是有線電視網的延伸。
它采用光纖從交換局到服務區(qū),而在進入用戶的“最后1公里”采用有線電視網同軸電纜。
通過HFC接入,在用戶終端系統(tǒng),必須使用電纜調制解調器(CM,Cable Modem),Cable Modem一般有兩個接口,一個用來接室內墻上的有線電視端口,另一個與計算機相聯(lián)。
一個Cable Modem要在兩個不同的方向上接收和發(fā)送數(shù)據(jù),把上、下數(shù)字信號用不同的調制方式調制在雙向傳輸?shù)囊粋€6MHZ(或8MHZ)帶寬的電視頻道上。
把上行的數(shù)字信號轉換成模擬射頻信號,類似電視信號,所以可以在有線電視上傳輸。
接收下行信號時,Cable Modem把他轉換為數(shù)字信號,以便計算機處理,Cable Modem的傳輸速率一般可達3-50Mb/s,距離可以足100Km甚至更遠。
6、光纖接入(FTTC、FTTB、FTTO、FTTH)
光纖接入技術實際就是在接入網中全部或部分采用光纖傳輸介質,構成光纖用戶環(huán)路(FITL,F(xiàn)iber In The Loop),實現(xiàn)用戶高性能寬帶接入的一種方案。
根據(jù)光網絡單元(ONU,Optical Network Unit)所在位置,光纖接入網的接入方式分為光纖到路邊(FTTC,F(xiàn)iber To The Curb)、光纖到大樓(FTTB,F(xiàn)iber To The Building)、光纖到辦公室(FTTO,F(xiàn)iber To The Office)、光纖到樓層(FTTF,F(xiàn)iber To The Floor)、光纖到小區(qū)(FTTZ,F(xiàn)iber To The Zone)、光纖到戶(FTTH,F(xiàn)iber To The Home)等幾種類型, 其中FTTH將是未來寬帶接入網發(fā)展的最終形式。
7、FTTx LAN接入
FTTx LAN,即光纖接入和以太網技術結合而成的高速以太網接入方式,可實現(xiàn)“千兆到在樓,百兆到層面,十兆到桌面”,為最終光纖到戶提供了一種過渡。
FTTx LAN接入比較簡單,在用戶端通過一般的網絡設備,如交換機、集線器等將同一幢樓內的用戶連成一個局域網,用戶室內只需添加以太網RJ45信息插座和配置以太網接口卡(即網卡),在另一端通過交換機與外界光纖干線相連即可。
總體來看,F(xiàn)TTx LAN是一種比較廉價、高速、簡便的數(shù)字寬帶接入技術,特別適用于我國這種人口居住密集型的國家。
8、無線接入(GSM、GPRS、CDMA)
無線接入技術是指從業(yè)務結點到用戶終端之間的全部或部分傳輸設施采用無線手段,向用戶提供固定和移動接入服務的技術。
無線接入按接入方式和終端特征通常分為固定接入和移動接入兩大類。
(1)固定無線接入,指從業(yè)務結點到固定用戶終端采用無線技術的接入方式,用戶終端不含或僅含有限的移動性。
此方式是用戶上網瀏覽及傳輸大量數(shù)據(jù)時的必然選擇,主要包括衛(wèi)星、微波、擴頻微波、無線光傳輸和特高頻。
(2)移動無線接入,指用戶終端移動時的接入,包括移動蜂窩通信網(GSM、CDMA、TDMA、CDPD)、無線尋呼網、無繩電話網、集群電話網、衛(wèi)星全球移動通信網以及個人通信網等,是當前接入研究和應用中很活躍的一個領域。
無線接入是本地有線接入的延伸、補充或臨時應急方式。
此部分僅重點介紹固定無線接入中的衛(wèi)星通信接入和LMDS接入,以及移動無線接入中的WAP技術和移動蜂窩接入。
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