寬帶接入技術說明

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  1.Cable Modem

Cable Modem是近幾年發(fā)展起來的,主要用于有線電視網數據傳輸。現在大多數新建的有線電視網都采用光纖同軸混合(HFC)網絡,其巨大的帶寬和相對經濟性使其對有線電視公司和新成立的電信公司很具吸引力。由于Cable Modem是作為一種在HFC網上提供數據業(yè)務的設備,因此它通常等同于HFC寬帶接入技術。

Cable Modem利用64QAM技術,可在單一的電視頻道提供30Mbit/s的下行數據速率,亦可利用256QAM將速率提升至40Mbit/s。從用戶端的上行通道可以利用QPSK或16QAM調制技術提供320kbit/s到10Mbit/s的速率。上行和下行帶寬由連接到纜線網絡區(qū)段上的使用者共享,通常一個纜線網絡區(qū)段會連接500~5000個家庭。

Cable Modem與以往的調制解調器在原理上都是將數據進行調制后變成模擬信號在電纜的一個頻率范圍內傳輸接收時進行解調,將模擬信號轉換為數字信號,輸入計算機,其傳輸機理與普通調制解調器相同。但Cable Modem本身不單純是調制解調器,它一般有兩個接口,一個用來接有線電視端口,另一個與計算機相聯(lián),它集調制解調器、調諧器、加密解密設備、橋接器、網絡接口卡、簡單網絡管理協(xié)議(SNMP)代理和以太網集線器的功能于一身,且通過HFC網的某個傳輸頻帶進行調制解調。普通調制解調器的傳輸介質在用戶與交換機之間是獨立的,即用戶獨享通信介質。Cable Modem則屬于共享介質系統(tǒng),其它空閑頻段仍然可用于有線電視信號的傳輸。

2.LMDS技術

寬帶固定無線接入技術主要有三類,即已經投入使用的多路多點分配業(yè)務(MMDS)、直播衛(wèi)星系統(tǒng)(DBS)以及正處于試驗階段的本地多點分配業(yè)務(LMDS)。前兩者已為人熟知,而LMDS則剛剛興起,近來才逐漸成為熱門的寬帶無線接入技術。LMDS是一種微波寬帶業(yè)務,工作在28GHz頻段,在較近的距離上雙向傳輸話音、數據和圖像等信息。LMDS采用一種類似蜂窩的服務區(qū)結構,將一個需要提供業(yè)務的地區(qū)劃分為若干服務區(qū),每個服務區(qū)內設有基站,基站設備經點到多點無線鏈路與服務區(qū)內的用戶端通信。每個服務區(qū)覆蓋范圍為幾公里至十幾公里,并可相互重疊。

LMDS的三個最基本要素為:基站、客戶端設備和網絡管理系統(tǒng);臼翘幚矸涓C用戶所有來往通信的中央集散點,包括室內和戶外設備。室內設備為用戶與有線或無線骨干網連接提供接口,戶外設備包括發(fā)射機和接收機,通常安裝在發(fā)射塔上或屋頂上。這些設備負責收集和傳遞來往于一個蜂窩或扇區(qū)內的所有通信?蛻舳嗽O備在功能上與基站設備相似,只是結構稍有變化。在客戶端,發(fā)射機、接收機和天線一般都合并成一個定向性極強的器件。網絡管理系統(tǒng)(NMS)負責管理有線與無線網絡所提供的業(yè)務。理想的網絡管理系統(tǒng)應該能夠為整個網絡提供端對端管理,包括骨干網和客戶端。

3.寬帶以太網

以太網是在20世紀80年代發(fā)展起來的一種局域網技術,由于其具有使用簡便、價格低、速率高等優(yōu)點,很快成為局域網的主流。隨著千兆以太網(GbE)的成熟和萬兆以太網(10GbE)的出現,以及低成本地在光纖上直接架構GbE和10GbE技術的成熟,以太網開始進入城域網和廣域網領域。如果接入網也采用以太網將形成從局域網、接入網、城域網到廣域網全部是以太網的結構。采用與IP一致的統(tǒng)一的以太網幀結構,各網之間無縫連接,中間不需要任何格式轉換,將可以提高運行效率、方便管理、降低成本。

但由于接入網是一個公用的網絡環(huán)境,因此其要求與局域網這樣一個私有網絡環(huán)境會有很大不同,它僅借用了用于局域以太網的幀結構和接口,網絡結構和工作原理完全不一樣,其差別主要反映在用戶管理、安全管理、業(yè)務管理和計費管理上。

用戶管理指的是用戶需要到接入網運營商那里進行開戶登記,并且在用戶進行通信時對用戶進行認證、授權,保證合法用戶正常通信,杜絕非法用戶入侵。安全管理指的是接入網需要保障用戶數據(單播地址的幀)的安全性,隔離攜帶有用戶個人信息的廣播消息(如地址解析協(xié)議(ARP)、動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)消息等),防止關鍵設備受到攻擊。業(yè)務管理指的是接入網需要支持組播業(yè)務,需要為保證QoS提供一定手段。計費管理指的是接入網需要提供有關計費的信息,計費問題對于任何一種接入方式都是必需的。

基于以太網技術的寬帶接入網由局端設備和用戶端設備組成,局端設備一般位于小區(qū)內或商業(yè)大樓內,用戶端設備一般位于居民樓內;局端設備提供與IP骨干網的接口,用戶端設備提供與用戶終端計算機相接的10,100BASe-T接口。用戶端設備不同于以太網交換機,以太網交換機隔離單播數據幀,不隔離廣播地址的數據幀,而用戶端設備的功能僅僅是以太網幀的復用和解復用;局端設備不同于路由器,路由器維護的是端口-網絡地址映射表,而局端設備維護的是端口-主機地址映射表。用戶端設備只有鏈路層功能,工作在復用器方式下,各用戶之間在物理層和鏈路層相互隔離,從而保證用戶數據的安全性;局端設備支持對用戶的認證、授權和計費以及用戶IP地址的動態(tài)分配,還具有匯聚用戶端設備網管信息的功能。

 

   來源:ZDNet
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