寬帶網(wǎng)技術(shù)及設(shè)計

1、網(wǎng)絡(luò)工程題目：寬帶網(wǎng)技術(shù)及設(shè)計學(xué)生：學(xué)號：2013211681專業(yè)班級：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 13-3 班1.寬帶網(wǎng)概述：寬帶網(wǎng)也有稱作 wideband transmis。一種局域網(wǎng)絡(luò)，信號在不同的入境和頻道上以射電頻率信號形式進(jìn)行傳輸。寬帶網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之間用同軸電纜或光纖連接，可以通過多個傳輸頻道同時傳送數(shù)據(jù)、語音以及信號，頻道之間用頻率區(qū)分。寬帶網(wǎng)分為有線寬帶和無線寬帶。有線寬帶采用 modem（調(diào)制解調(diào)器，即平時說的“貓”）撥號，或者采用 modem（調(diào)制解調(diào)器）+路由器來使用的一種有償網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。單一用戶可僅使用 modem 來ernet，局域網(wǎng)多用戶，可使用路由器搭建局域網(wǎng)并完成多用戶同

2、時ernet。無線寬帶采用內(nèi)置無線網(wǎng)卡或者外接無線網(wǎng)卡ernet，多應(yīng)用于筆記本電腦，操作簡單方便，其可移動性和高速性，使其在進(jìn)入 3G 時代后具有無限潛力和競爭力，但各大無線寬帶運(yùn)營上所推出的套餐資費(fèi)較高。2.寬帶網(wǎng)絡(luò)概述：寬帶網(wǎng)絡(luò)是具有較高通信速率和吞吐量的通信網(wǎng)絡(luò)。寬帶的獲得不僅僅是速率的提高，還與通信技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、協(xié)議實現(xiàn)技術(shù)和組網(wǎng)技術(shù)等密切相關(guān)。通常，寬帶網(wǎng)絡(luò)可作為高速主干網(wǎng)絡(luò)或互連通道，適于公共網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)。寬帶網(wǎng)絡(luò)可分為傳輸網(wǎng)絡(luò)、交換網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)三部分(三個層次)；寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是以 SDH 為基礎(chǔ)的大容量光纖網(wǎng)絡(luò)；寬帶交換網(wǎng)絡(luò)主要是采用 ATM 技術(shù)的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)；寬

3、帶接入網(wǎng)絡(luò)主要有光纖接入、銅線接入、混合光纖/銅線接入、無線接入等方式。3.技術(shù)層面：從技術(shù)上說，所謂寬帶（Boardband）是指在同一傳輸介質(zhì)上，可以利用不同的頻道進(jìn)行多重的傳輸，并且速率在 1.54Mbps 以上。相對于支持窄帶業(yè)務(wù)的電路交換網(wǎng)而言，支持 2Mbps 以上的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，并路模式和分組模式的接入即為寬帶接入網(wǎng)。接入網(wǎng)的分類： 寬帶接入網(wǎng)分三個層次，分別是層、匯聚層和接入層。層主要負(fù)責(zé) 2IP 業(yè)務(wù)匯接，包括廣域 ATM 網(wǎng)、寬帶骨干 IP 網(wǎng)等。匯聚層包括 DDN 寬帶專線接入、100M/1000Mbps（快速/千兆以太網(wǎng)）接入、IP 路由尋址接入等。接入層是直接對用戶的最

4、終接入，也就是“最后” ，主要包括 ADSL、FTTXLAN、HFC 以及無線接入方式等， 也就是通常所說的按技術(shù)分類。4.安裝與原理：ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line ，非對稱數(shù)字用戶環(huán)路）是一種利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)線路高速傳輸數(shù)字， 以上行和下行的傳輸速率不相等的 DSL 技術(shù)而得名，ADSL 下行傳輸速率接近 8Mbit/s，上行傳輸速率理論上可達(dá) 1Mbit/s，并且在同一對雙絞線上可以同時傳輸上行和下行數(shù)據(jù)信號和傳統(tǒng)的模擬話音信號等。 ADSL 技術(shù)將大部分帶寬用來傳輸下行信號（即用戶從網(wǎng)上信息），而只使用一小部分帶寬來傳輸上行信號（即接收用戶

5、上傳的信息），這樣就出現(xiàn)了所謂的不對稱傳輸模式。 ADSLAsymmetric DigitalSubscriber Line ，非對稱數(shù)字用戶線路，在1.5Mbps-9Mbps 的高速下行通道，用于用戶線上產(chǎn)生三個信息通道：一個速率為信息；一個速率為 16Kbps-1Mbps 的中速雙工通道；一個普通的老式服務(wù)通道；且這三個通道可以同時工作。 當(dāng)然，具體的通信速率還依賴環(huán)路的質(zhì)量和長度而定。 ADSL 采用高級的數(shù)字信號處理技術(shù)和新的算法壓縮數(shù)據(jù)，使大量的信息得以在網(wǎng)上高速傳輸。 知道，在現(xiàn)有的較長的銅制雙絞線普通電話線上傳送數(shù)據(jù)，其對信號的衰減是十分嚴(yán)重 的，ADSL 在如此惡劣的環(huán)境下實現(xiàn)

6、了大的動態(tài)范圍，分離的通道，以及保持低噪聲干擾，其難度可想而知，難怪有人說，ADSL 是調(diào)制解調(diào)技術(shù)的一個。5.寬帶接入網(wǎng)技術(shù)：接入網(wǎng)是指用戶和端局（即本地交換局）之間的所有機(jī)線設(shè)備，具有復(fù)用、交叉連接和傳輸?shù)裙δ?，能支持各種交換型和非交換型業(yè)務(wù)。其中：用戶是指用戶終端設(shè)備（如計算機(jī)、機(jī)等）和用戶駐地設(shè)備（如用戶交換機(jī)等）；網(wǎng)是指本地局與市話局、市話局與長途途局與長途局之間的所有區(qū)段?？梢?，接入網(wǎng)是用戶與網(wǎng)之間的中介網(wǎng)，也可以看成是公共通信網(wǎng)的末端網(wǎng)。圖中還給出了接入網(wǎng)與用戶之間的接口 UNI（稱為用戶-網(wǎng)絡(luò)接口）、接入網(wǎng)與網(wǎng)之間的接口 SNI（稱為業(yè)務(wù)節(jié)點接口）。利用這些接口，也可以定義接入

7、網(wǎng)是指 UNI 和 SNI 之間的所有機(jī)線設(shè)備。接入網(wǎng)將來自用戶的所有業(yè)務(wù)流組合后通過公共傳輸通道送往業(yè)務(wù)節(jié)點（如：本地交換機(jī)等），反過來則將來自業(yè)務(wù)節(jié)點的業(yè)務(wù)流分開后送往各個用戶，其中需要完成 UNI 信令和 SNI 信令的轉(zhuǎn)換，但接入網(wǎng)本身并不解釋和處理信令的內(nèi)容，即對用戶信令透明。6.無線接入技術(shù)：無線接入技術(shù) RIT（radioerface technologies）也稱空中接口，無線接入技術(shù)是無線通信的關(guān)鍵問題。它是指通過無線介質(zhì)將用戶終端與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接起來以實現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)間的信息傳遞。無線信道傳輸?shù)男盘枒?yīng)遵循一定的協(xié)議這些協(xié)議即無線接入技術(shù)的主要內(nèi)容。無線接入技術(shù)與有線接入技術(shù)的一

8、個重要區(qū)別在于可以向用戶提供移動接入業(yè)務(wù)。 無線接入網(wǎng)是指部分或全部采用無線電波這一傳輸媒質(zhì)連接用戶與交換中心的一種接入技術(shù)。在通信網(wǎng)中無線接入系統(tǒng)的定位:是本地通信網(wǎng)的一部分是本地有線通信網(wǎng)的延伸、 補(bǔ)充和臨時應(yīng)急系統(tǒng)。無線接入系統(tǒng)主要由控制器、操作端等幾個部分組成。無線接入系統(tǒng)可分以下幾種技術(shù)類型:中心、固定用戶單元和移動終模擬調(diào)頻技術(shù)：工作在 470MHz 頻率以下通過 FDMA 方式實現(xiàn)因載頻帶寬小于25KHz 其用戶容量小僅可提供話音通信或傳真等低速率數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)適用于用戶稀少、 業(yè)務(wù)量低的農(nóng)村地區(qū)。在超短波頻率已大量使用的情況下在超短波頻段給無線接入技術(shù)規(guī)劃專用的頻率資源不會很多。

9、因此無線接入系統(tǒng)在與其他固定、移動無線電業(yè)務(wù)互不干擾的前提下可共用相同頻率。數(shù)字直接擴(kuò)頻技術(shù)：工作在 1700MHz 頻率以上寬帶載波可提供話音通信或高速率、圖像通信等業(yè)務(wù)其具有通信范圍廣、 處理業(yè)務(wù)量大的特點可滿足城市和農(nóng)村地區(qū)的基本需求。3）數(shù)字無繩技術(shù)：可提供話音通信或中速率數(shù)據(jù)通信等業(yè)務(wù)。歐洲的 DECT、的 PHS 等技術(shù)體制和采用 PHS 體制的 UT的小靈通等系統(tǒng)用途比較靈活,既可用于公眾網(wǎng)無線接入系統(tǒng),也可用于網(wǎng)無線接入系統(tǒng)。最適宜建筑物或區(qū)域內(nèi)的無線接入系統(tǒng)。也適宜公眾通信運(yùn)營企業(yè)在用戶變換頻繁、業(yè)務(wù)量高的展覽中心、場所、集貿(mào)市場組建小區(qū)域無線接入系統(tǒng),或在小海島上組建公眾無

10、線接入系統(tǒng)。交易4）蜂窩通信技術(shù)：利用模擬蜂窩移動通信技術(shù),如 TACS、S 等技術(shù)體制和數(shù)字蜂窩移動通信技術(shù)?如 GMPS、IS-95CDMA 和正在的第 3 代無線傳輸技術(shù)等技術(shù)體制組建無線接入系統(tǒng),但不具備漫游功能。這類技術(shù)適用于高業(yè)務(wù)量的城市地區(qū)。防護(hù)：從技術(shù)上來說，主要由防7.計算機(jī)檢測等多個安全組件組成，一個單獨的組件無法確保網(wǎng)絡(luò)信息的安全性。早期的網(wǎng)絡(luò)防護(hù)技術(shù)的出發(fā)點是首先劃分出明確的網(wǎng)絡(luò)邊界， 然后通過在網(wǎng)絡(luò)邊界處對流經(jīng)的信息利用各種控制方法進(jìn)行檢查， 只有符合規(guī)定的信息才可以通過網(wǎng)絡(luò)邊界，從而達(dá)到對網(wǎng)絡(luò)、的目的。目前廣泛運(yùn)用和比較成技術(shù)主要有技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、防技術(shù)等。8.

11、現(xiàn)狀與展望：在國家的大力推動下，我國寬帶發(fā)展取得了長足的進(jìn)步。我國已建成覆蓋、連接世界、技術(shù)先進(jìn)、全球最大的寬帶網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)民數(shù)量全球領(lǐng)先，業(yè)務(wù)應(yīng)用快速增長，成為名副其實的網(wǎng)絡(luò)大國。DSL 作為我國乃至世界寬帶接入的主流技術(shù)，一直備受社會各界的普遍關(guān)注。伴隨著 DSL 技術(shù)的不斷成熟以及用戶數(shù)的持續(xù)增長，DSL 市場在網(wǎng)絡(luò)升級和演進(jìn)需求的拉動下，以及眾多國內(nèi)品牌廠商的推動下，依托產(chǎn)品的比較成本優(yōu)勢，一如既往的保持了增長的勢頭，盡管增長速度比較緩慢。目前我國已經(jīng)是全球最大的 DSL 區(qū)域市場。但是，據(jù)發(fā)布的2015-2020 年中國寬帶網(wǎng)絡(luò)行業(yè)現(xiàn)狀研究分析及市場前景顯示，在我國寬帶發(fā)展取得長足進(jìn)步的

12、同時，我國寬帶發(fā)展仍兩個突出：在城市地區(qū)，寬帶建設(shè)環(huán)境需繼續(xù)完善。具體表現(xiàn)在，在部分地區(qū)寬帶基礎(chǔ)設(shè)施未納入城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃，城鎮(zhèn)地區(qū)老舊小區(qū)寬帶網(wǎng)絡(luò)升級改造難、管道路權(quán)、選址、網(wǎng)絡(luò)入戶等無法得到政策保障，亟需配套政策支持。在農(nóng)村地區(qū)，寬帶發(fā)展的長效機(jī)制尚未建立。截至 2013 年底，我國農(nóng)村寬帶普及率僅為 7.5%，城市 11.9 個百分點；中、西部寬帶普及率分別東部 6.8 和 7.3 個百分點，且差距在擴(kuò)大。農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)因自然條件惡劣、持續(xù)發(fā)展。居住分散、經(jīng)濟(jì)水平低下、網(wǎng)絡(luò)部署成本過高，僅靠市場機(jī)制難以目前全球已有 146 個國家實施了寬帶或行動計劃。在寬帶的引導(dǎo)、激勵和示范下，全球?qū)拵Оl(fā)展突飛猛進(jìn)，特別是以光纖接入和 LTE 為代表的新一代高速寬帶技術(shù)發(fā)展尤為迅速，光纖接入已成為固定寬帶市場中最大的增長點，LTE 也成為有史以來發(fā)展最快的無線技術(shù)。部分寬帶計劃執(zhí)行良好的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，其寬帶建設(shè)階段性發(fā)展目標(biāo)已經(jīng)提前實現(xiàn)。伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)流量快速增長，對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的處理能力，特別是設(shè)備端口的速率提出了更高要求。數(shù)據(jù)產(chǎn)品 100Gbit/s 接口組網(wǎng)技術(shù)成熟，已經(jīng)開始規(guī)模部署，三大基礎(chǔ)運(yùn)營商逐步采用技術(shù)成100Gbit/s 路由升