1第 5章 Internet
5.4 Internet 接入技术
5.4.1 Internet 骨干网
5.4.2 Internet 接入网
5.4.3 电话拨号接入
5.4.4 专线接入
5.4.5 ISDN接入
5.4.6 xDSL接入
5.4.7 HFC接入
5.4.8 光纤接入
5.4.9 无线接入
5.4.10 电力线接入
5.4.11 网络连接测试
2第 5章 Internet
5.4 Internet接入技术
Internet接入方式的结构,统称为 Internet接入技术,其发
生在连接网络与用户的最后一段路程。
接入 Internet的方式 很多,除了最常见的拨号接入外,目前
正广泛兴起的宽带网接入相对于传统的窄带接入而言显示了其
不可比拟的优势和强劲的生命力。为了适应新的形式和需要,
出现了多种宽带接入网技术。包括 铜线接入技术 xDSL、光纤
接入技术、混合光纤同轴( HFC)接入技术等多种有线接入技
术以及无线接入技术 。然而,各种各样的宽带接入方式都有其
自身的长短、优劣,不同需要的用户应该根据自己的实际情况
做出合理的选择。本节将一一介绍这些 Internet接入方式。
3第 5章 Internet
5.4.1 Internet 骨干网
骨干网是国家批准的可以直接和国外连接的城市级高速互联网,它由
所有用户共享,负责传输大范围(在城市之间和国家之间)的骨干数据流。
骨干网基于光纤,通常采用高速传输网络传输数据和高速包交换设备提供
网络路由。我国现有 Internet骨干网:
( 1)中国科技网
( 2)中国公用计算机互联网( CHINANET)
( 3)中国教育和科研计算机网( CERNET)
( 4)中国联通计算机互联网( UNINET)
( 5)中国网通公用互联网( CNCNET)
( 6)中国国际经济贸易互联网( CIETNET)
( 7)中国长城网( CGWNET)
( 8)中国移动互联网( CMNET)
( 9)中国卫星集团互联网( CSNET)
4第 5章 Internet
5.4.2 Internet 接入网
1,接入网定义和结构
公用电信网络在传统上被划分为三个部分,即长途网、中继
网、用户接入网(端局与用户之间的部分)。长途网和中继网在
一起称为核心网( Core Network,CN),将余下部分称为接入网
( Access Network,AN),或用户环路,即交换局到用户终端之
间的所有机线设备,主要用来完成用户接入核心网的任务。如图
5.21所示。
用户终端 用户终端核心网
接入网 接入网
UNI UNI
S N IS N I
图 5.21 核心网与用户接入网示意图
5第 5章 Internet
5.4.2 Internet 接入网
2,接入网分类
接入网根据使用的媒体可以分为有线接入网和无线接入网两
大类,其中有线接入网又可分为铜线接入网( PSTN,ISDN、
xDSL)、光纤接入网( FTTx)和光纤同轴电缆混合接入网( HFC)
等,无线接入网又可分为固定接入网和移动接入网,主要基于微
波、卫星、蜂窝移动通信、无绳电话、集群无线电话、无线寻呼
等多种无线通信系统。
6第 5章 Internet
5.4.2 Internet 接入网
3,主要接入技术
Internet接入技术很多,除了最常见的拨号接入外,目前正广泛兴起
的宽带接入相对于传统的窄带接入而言显示了其不可比拟的优势和强劲
的生命力。
宽带是一个相对于窄带而言的电信术语,为动态指标,用于度量用户
享用的业务带宽,目前国际还没有统一的定义,一般而论,宽带是指用
户接入传输速率达到 2Mbps及以上、可以提供 24小时在线的网络基础设备
和服务。
宽带接入技术主要包括以现有电话网铜线为基础的 xDSL接入技术,以
电缆电视为基础的混合光纤同轴( HFC)接入技术,以太网接入,光纤接
入技术等多种有线接入技术以及无线接入技术。
7第 5章 Internet
5.4.3 电话拨号接入
电话拨号接入是个人用户接入 Internet最早使用的方式之一,
也是目前为止我国个人用户接入 Internet使用最广泛的方式之一,
它是将用户计算机通过电话网接入 Internet。
电话拨号接入非常简单,只需一个调制解调器( Modem)、
一根电话线即可,但速度很慢,理论上只能提供 33.6Kbps的上行
速率和 56Kbps 的下行速率,主要用于个人用户,有以下两种接
入方式。
( 1)拨号仿真终端方式
( 2)拨号 IP方式
8第 5章 Internet
5.4.4 专线接入
广义上专线接入就是指通过 DDN、帧中继,X.25、数字
专用线路、卫星专线等数据通信线路与 ISP相连,借助 ISP与
Internet骨干网的连接通路访问 Internet的接入方式。
其中,DDN专线接入最为常见,应用较广。它利用光纤、
数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用节点,传输数据
信号,可实现 2Mbps以内的全透明数字传输以及高达 155Mbps
速率的语音、视频等多种业务。
9第 5章 Internet
5.4.5 ISDN接入
ISDN( Integrated Services Digital Network)综合业务数字网接入,俗称
“一线通”,是普通电话(模拟 Modem)拨号接入和宽带接入之间的过渡方式。
ISDN的传输是纯数字过程,通信质量较高,其最高数据传输速率为 128Kbps。
1,ISDN接入用户端设备
统一专用终端设备 NT1( network termination type 1),即多用途用户 -
网络接口,ISDN所有业务都通过 NT1来提供。
用户设备,种类很多,有计算机,ISDN电视会议系统,ISDN小交换机、
ISDN路由器,ISDN拨号服务器、数字电话机、四类传真机等。
对于用户设备中的非 ISDN设备(如计算机)必须配置 ISDN适配器,将其
转换连接到 ISDN线路上。 ISDN适配器和 Modem一样又分为内置和外置两
类,内置的一般称为 ISDN内置卡或 ISDN适配卡,而外置的则称为 TA
( Terminal Adapters)。
10第 5章 Internet
5.4.5 ISDN接入
2,ISDN接入方式
用户通过 ISDN接入 Internet有两种方式:
( 1)单用户 ISDN适配器直接接入。此方式为 ISDN接入中最简单
的一种连接方式。将 ISDN适配器安装于计算机(及其他非 ISDN终
端)上,通过 ISDN适配器拨号接入 Internet。
( 2) ISDN适配器 +小型局域网。这种方案的最大优点是节约投
资,除 ISDN适配器外,无需添加任何网络设备,但速度较慢。
( 3) ISDN专用交换机方式适用于局域网中用户数较多的情况。
它可用于实现多个局域网的互连接入 Internet,这种方案比租用线
路更加灵活和经济。
11第 5章 Internet
5.4.6 xDSL接入
xDSL是 DSL( Digital Subscriber Line)的统称,意即
数字用户线路,是以电话铜线(普通电话线)为传输介质,
点对点传输的宽带接入技术。其最大的优势在于利用现有的
电话网络架构,不需要对现有接入系统进行改造,就可方便
地开通宽带业务,被认为是解决“最后一公里”问题的最佳
选择之一。
DSL同样是调制解调技术家族的成员,只是采用了不同
于普通 Modem的标准,运用先进的调制解调技术,使得通
信速率大幅度提高,最高能够提供比普通 Modem快 300倍的
兆级传输速率。目前市面上主要流行的是 ADSL和 VDSL。
12第 5章 Internet
5.4.6 xDSL接入
ADSL技术
ADSL( Asymmetrical Digital Subscriber Line)是在无中
继的用户环路上,使用由负载电话线提供高速数字接入的传输
技术,是非对称 DSL技术的一种,可在现有电话线上传输数据,
误码率低。
从客户端设备和用户数量来看,可以分为以下四种接入:
( 1)单用户 ADSL Modem直接连接
( 2)多用户 ADSL Modem连接
( 3)小型网络用户 ADSL路由器直接连接计算机
( 4)大量用户 ADSL路由器连接集线器
13第 5章 Internet
5.4.7 HFC接入
1,HFC概念
光纤同轴电缆混合网( HFC,Hybrid Fiber Coaxial)是一种新
型的宽带网络,也可以说是有线电视网的延伸。它采用光纤从交
换局到服务区,而在进入用户的“最后 1公里”采用有线电视网
同轴电缆。
HFC接入技术是以有线电视网为基础,采用模拟频分复用技术,
综合应用模拟和数字传输技术、射频技术和计算机技术所产生的
一种宽带接入网技术。
以这种方式接入 Internet可以实现 10Mbps~ 40Mbps的带宽,
用户可享受的平均速度是 200kbps~500kbps,最快可达
1500kbps,用它可以非常惬意地享受宽带多媒体业务,并且可以
绑定独立 IP。
14第 5章 Internet
5.4.7 HFC接入
2,HFC频 谱
HFC支持双向信息的传输,因而其可用频带划分为上行频带和下行
频带。所谓上行频带是指信息由用户终端传输到局端设备所需占用的
频带;下行频带是指信息由局端设备传输到用户端设备所需占用的频
带。各国目前对 HFC频谱配置还未取得完全的统一。
频段 数据传输速率 用途
5~ 50MHz 320Kbps~5Mbps或640Kbps~10.Mbps 上行非广播数据通信业务
50~ 550MHz 普通广播电视业务
550~ 750MHZ 30.342M bps 或42.884Mbps 下行数据通信业务,如数字电视和 VOD等
750MHz以上 暂时保留以后使用
表 5-12 我国 HFC频谱配置表
15第 5章 Internet
5.4.7 HFC接入
3,HFC接入系统
整个 HFC接入系统由三部分组成:前端系统,HFC接入网
和用户终端系统。如图 5.26所示。
( 1)前端系统
有线电视有一个重要的组成部分 —— 前端,如常见的有线
电视基站,它用于接收、处理和控制信号,包括模拟信号和数
字信号,完成信号调制与混合,并将混合信号传输到光纤。其
中处理数字信号的主要设备之一就是电缆调制解调器端接系统
( CMTS,Cable Modem Termination System),它包括分复
接与接口转换、调制器和解调器。
16第 5章 Internet
5.4.7 HFC接入
( 2) HFC接入网
HFC接入网是前端系统和用户终端之间的连接部分,包括馈线网(即
干线),配线以及引入线。馈线网是前端到服务区光节点之间的部分,为
星型拓扑结构。配线是服务区光节点到分支点之间的部分,采用同轴电缆,
为树型结构,覆盖范围可达 5km~10km。最后一段为引入线,是分支点到
用户之间的部分,它负责将分支器的信号引入到用户,使用复合双绞线的
连体电缆(软电缆)作为物理媒介,与配线网的同轴电缆不同。
( 3)用户终端系统
用户终端系统指以电缆调制解调器( CM,Cable Modem)为代表的
用户室内终端设备连接系统。 Cable Modem是一种将数据终端设备连接
到 HFC网,以使用户能和 CMTS进行数据通信,访问 Internet等信息资源
的连接设备。它主要用于有线电视网进行数据传输,传输速率高,彻底解
决了由于声音图像的传输而引起的阻塞。
17第 5章 Internet

































分复接与
接口转换





前端系统 H F C 接入网 用户终端系统







调制
分复接与
接口转换
解调
CMTS
Cable
Modem




Internet
TV
同轴电缆
同轴电缆
光纤
光纤
图 5.26 HFC接入系统
18第 5章 Internet
5.4.8 光纤接入
光纤接入技术实际就是在接入网中全部或部分采用光
纤传输介质,构成光纤用户环路( FITL,Fiber In The
Loop),实现用户高性能宽带接入的一种方案。
光纤接入网( OAN,Optical Access Network) 是指
在接入网中用光纤作为主要传输媒介来实现信息传输的网
络形式,它不是传统意义上的光纤传输系统,而是针对接
入网环境所专门设计的光纤传输网络。
19第 5章 Internet
5.4.8 光纤接入
1,光纤接入网的网络结构
光纤接入网的基本结构包括用户、交换局、光纤、电 /光交换
模块( E/O)和光 /电交换模块( O/E),如图 5.30所示。由于交
换局交换的和用户接收的均为电信号,而在主要传输介质光纤中
传输的是光信号,因此两端必须进行电 /光和光 /电转换。
光纤接入网的 拓扑结构有总线型、环型、星型和树型结构 。
图 5.28 光纤接入网基本结构示意图
用户 E / O 光纤 O / E 交换局光 光 电

20第 5章 Internet
5.4.8 光纤接入
2,光纤接入网的分类
从光纤接入网的网络结构看,按接入网室外传输设施中是否
含有源设备,OAN可以划分为 有源光网络( AON,Active
Optical Network) 和 无源光网络( PON,Passive Optical
Network),前采用电复用器分路者,后者采用光分路器分路,
两者均在发展。
AON指从局端设备到用户分配单元之间均用有源光纤传输设
备,如光电转换设备、有源光电器件、光纤等连接成的光网络。
PON指从局端设备到用户分配单元之间不含有任何电子器件
及电子电源,全部由光分路器等无源器件连接而成的光网络。
21第 5章 Internet
5.4.8 光纤接入
3,光纤接入方式
根据光网络单元( ONU,Optical Network Unit)所在位置,
光纤接入网的接入方式分为:
光纤到路边( FTTC,Fiber To The Curb)
光纤到大楼( FTTB,Fiber To The Building)
光纤到办公室( FTTO,Fiber To The Office)
光纤到楼层( FTTF,Fiber To The Floor)
光纤到小区( FTTZ,Fiber To The Zone)
光纤到户( FTTH,Fiber To The Home)
22第 5章 Internet
5.4.8 光纤接入
4,FTTx+LAN接入
将光纤接入结合以太网技术可以构成高速以太网接入,即
FTTx+ LAN,通过这种方式可实现“千兆到在楼,百兆到层面,
十兆到桌面”,为实现最终光纤到户提供了一种过渡。
FTTx+LAN接入比较简单,在用户端通过一般的网络设备,
如交换机、集线器等将同一幢楼内的用户连成一个局域网,用户
室内只需添加以太网 RJ45信息插座和配置网卡,在另一端通过交
换机与外界光纤干线相连即可。
23第 5章 Internet
5.4.9 无线接入
无线接入技术 是指从业务节点到用户终端之间的全部或部分传输设施
采用无线手段,向用户提供固定和移动接入服务的技术。采用无线通信技
术将各用户终端接入到核心网的系统,或者是在市话端局或远端交换模块
以下的用户网络部分采用无线通信技术的系统都统称为 无线接入系统 。由
无线接入系统所构成的用户接入网称为 无线接入网 。
1.无线接入的分类
( 1) 固定无线接入,指从业务节点到固定用户终端采用无线技术的接
入方式,用户终端不含或仅含有限的移动性。
( 2) 移动无线接入,指用户终端移动时的接入,包括移动蜂窝通信网
( GSM,CDMA,TDMA,CDPD)、无线寻呼网、无绳电话网、集群电
话网、卫星全球移动通信网以及个人通信网等,是当前接入研究和应用中
很活跃的一个领域。
24第 5章 Internet
5.4.9 无线接入
2,卫星通信接入
由于卫星广播具有覆盖面大,传输距离远,不受地理条件
限制等优点,利用卫星通信作为宽带接入网技术,在我国复杂的
地理条件下,是一种有效方案并且有很大的发展前景。
目前,应用卫星通信接入 Internet主要有两种方案:
? 全球宽带卫星通信系统
? 数字直播卫星接入技术
25第 5章 Internet
5.4.9 无线接入
3,LMDS接入技术
本地多点分配业务( LMDS,Local Multipoint Distribution
Service),传输容量可与光纤比拟,同时又兼有无线通信经济和
易于实施等优点。作为一种新兴的宽带无线接入技术,LMDS为交
互式多媒体应用以及大量电信服务提供经济和简便的解决方案,并
且可以提供高速 Internet接入、远程教育、远程计算、远程医疗和
用于局域网互联等。
LMDS工作于亳米波段,以高频( 20GHz~43GHz)微波为传
输介质,以点对多点的固定无线通信方式,提供宽带双向语音、数
据及视讯等多媒体传输,其可用频带至少 1GHz,上行速率为
1.544Mbps~2Mbps,下行可达 51.84Mbps~155.52Mbps。 LMDS
实现了无线“光纤”到楼,是最后一公里光纤的灵活替代技术。
26第 5章 Internet
5.4.9 无线接入
4,WAP技术
无线应用协议( WAP,Wireless Application Protocol)是
由 WAP论坛制定的一套全球化无线应用协议标准。它基于已有
的 Internet标准,如 IP,HTTP,URL等,并针对无线网络的特
点进行了优化,使得互联网的内容和各种增值服务适用于手机
用户和各种无线设备用户。 WAP独立于底层的承载网络,可以
运行于多种不同的无线网络之上。
WAP网络架构由三部分组成,即 WAP网关,WAP手机和
WAP内容服务器。
27第 5章 Internet
5.4.9 无线接入
5,移动蜂窝接入
移动蜂窝 Internet接入主要包括基于第一代模拟蜂窝系统的 CDPD
技术,基于第二代数字蜂窝系统的 GSM和 GPRS,以及在此基础上的改
进数据率 GSM服务( EDGE,Enhanced Datarate for GSM Evolution)
技术,目前正向第三代蜂窝系统( 3G,the third Generation)发展。
GSM在我国已得到了广泛应用,GPRS可提供 115.2kbps,甚至
230.4kbps的传输速率,称为 2.5代,而 EDGE则被称为 2.75代,因为它
的速率已达第三代移动蜂窝通信下限 384kbps,并可提供大约 2Mbps的
局域数据通信服务,为平滑过度到第三代打下了良好基础。未来的 3G
将达到 2Mbps速率,实现较快速的移动通信 Internet无线接入。
28第 5章 Internet
5.4.10 电力线接入
电力线接入 是把户外通信设备插入到变压器用
户侧的输出电力线上,该通信设备可以通过光纤与
主干网相连,向用户提供数据、语音和多媒体等业
务。户外设备与各用户端设备之间的所有连接都可
看成是具有不同特性和通信质量的信道,如果通信
系统支持室内组网,则室内任两个电源插座间的连
接都是一个通信信道。
电力线接入将是未来发展的一大重要方向。 目
前技术方面还有待于进一步研究,各种问题相关也
有待于进一步解决。相信在不久的将来,电力线通
信、接入技术会有突破性发展,而且会像 20世纪 50
年代的电视那样,影响每个家庭。
29第 5章 Internet
5.4.11 网络连接测试
网络连接后要进行连接测试,以确定是
否配置正确和连接正常,一般使用 ping网络
命令。此命令用于验证 IP 级的连通性。使用
Ping 向目标主机名或 IP 地址发送 ICMP 回
应请求,来验证主机能否连接到 TCP/IP 网络
和网络资源。
命令格式如下:
ping IP_address
30第 5章 Internet
5.4.11 网络连接测试
连接测试执行以下步骤:
( 1) Ping 环回地址验证是否在本地计算机上安装 TCP/IP 以
及配置是否正确 。
ping 127.0.0.1
( 2) Ping 本地计算机的 IP 地址验证是否正确地添加到网络 。
ping IP_address_of_local_host
( 3) Ping 默认网关的 IP 地址验证默认网关是否运行以及能否
与本地网络上的本地主机通讯 。
ping IP_address_of_default_gateway
( 4) Ping 远程主机的 IP 地址验证能否通过路由器通讯 。
ping IP_address_of_remote_host