Internet 接入技術(shù)的分析與研究

張莉

摘要：該文分析研究了各種Internet接入技術(shù)或手段，其中包括電話撥號(hào)、DDN專線、xDSL、Cable-modem、光纖、無線、電力線接入技術(shù)，并比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：因特網(wǎng)接入技術(shù)；光纖無線

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）27-0040-02

Abstract：In this paper， we analyze and study the technology of Internet access， including telephone dialing， DDN， Cable-modem， xDSL， optical fiber， wireless， power line access technology， and compare their advantages and disadvantages.

Key words： internet internet access technologies optical； fiber wireless

1 引言

Internet接入技術(shù)是指用戶計(jì)算機(jī)和用戶網(wǎng)絡(luò)接入Internet所采用的技術(shù)和接入方式的結(jié)構(gòu)，其發(fā)生在整個(gè)通信網(wǎng)與用戶的最后一段網(wǎng)絡(luò)，是網(wǎng)絡(luò)中技術(shù)最復(fù)雜、實(shí)施最困難、影響面最廣的一部分。雖然傳輸網(wǎng)和交換網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了寬帶化，但是由于接入網(wǎng)的帶寬所限，各種新業(yè)務(wù)仍然無法綜合傳輸，滿足不了人們的需求，接入網(wǎng)的寬帶化是必須解決的問題。

Internet用戶接入方式包括通過撥號(hào)接入和通過專線方式接入兩類。目前在我國通過撥號(hào)方式接入的只有電話撥號(hào)接入這種形式，通過專線接入的方式主要包括Cable Modem、xDSL、吉比特以太網(wǎng)、無線接入技術(shù)和光纖接入技術(shù)等等。

2電話撥號(hào)接入

個(gè)人用戶接入Internet最早使用的方式之一就是電話撥號(hào)接入，也是目前為止我國個(gè)人用戶接入Internet使用最廣泛的方式之一，它將用戶計(jì)算機(jī)通過電話網(wǎng)接入Internet。

電話撥號(hào)接入非常簡單，只需一個(gè)調(diào)制解調(diào)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，主要用于個(gè)人用戶，有以下兩種接入方式。

2.1 普通電話撥號(hào)入網(wǎng)

使用的設(shè)備是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，1臺(tái)調(diào)制解調(diào)器（或1塊調(diào)制解調(diào)器卡）和1根電話線。用戶使用調(diào)制解調(diào)器，通過電話交換網(wǎng)連接Internet服務(wù)提供商（ISP）的主機(jī)，成為該主機(jī)的一個(gè)遠(yuǎn)程終端，其功能與ISP主機(jī)連接的那些真正終端完全一樣。

優(yōu)點(diǎn)：這種方式簡單、實(shí)用、費(fèi)用較低。

缺點(diǎn)： Modem 的最大傳輸速率只有56Kbps，它不是寬帶接入方式，不能滿足網(wǎng)絡(luò)用戶的需求。用戶機(jī)沒有IP地址，使用前必須在ISP主機(jī)上建立一個(gè)賬號(hào)，用戶收到的E-mail和FTP獲取的文件均存于ISP主機(jī)中，必須聯(lián)機(jī)閱讀。另外，這種方式不能使用WWW等高級(jí)圖形軟件。

2.2 ISDN撥號(hào)入網(wǎng)

目前定義的ISDN有兩種，一種是窄帶ISDN，以64Kb/s信道為基本交換單位，面向電路交換；另一種是寬帶ISDN，目前支持寬帶ISDN的主要技術(shù)是異步傳輸模式（ATM），也叫信元中繼。ISDN使用的設(shè)備包括1臺(tái)計(jì)算機(jī)和1根電話線，ISDN網(wǎng)絡(luò)終端和ISDN網(wǎng)絡(luò)適配器。ISDN設(shè)備的連接與普通電話撥號(hào)上網(wǎng)是不一樣的。我們常說的撥號(hào)上網(wǎng)就是此種方式。ISDN就是將電話、傳真、圖像、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸和處理，它采用的技術(shù)是數(shù)字傳輸和數(shù)字交換技術(shù)。用戶通過ISDN接入Internet有如下三種方式：

* 單用戶ISDN適配器直接接入

* ISDN適配器+小型局域網(wǎng)

* ISDN專用交換機(jī)方式

優(yōu)點(diǎn)：傳輸速率相對(duì)于普通電話撥號(hào)來講較高，傳輸比特誤碼率比普通電話撥號(hào)低。連接速度快，同時(shí)支持多個(gè)設(shè)備，有廣泛的適用性。

缺點(diǎn)：根據(jù)以往的各種測試數(shù)據(jù)可以分析出，雙線上網(wǎng)并不能使速度翻番，而且窄帶ISDN從發(fā)展趨勢來看，也無法滿足高質(zhì)量的VOD等寬帶應(yīng)用。

3 DDN專線接入

DDN（Digital Data Network）即數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線，是一種新型網(wǎng)絡(luò)，隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。主要面向上網(wǎng)計(jì)算機(jī)較多、業(yè)務(wù)量大的企業(yè)用戶。DDN利用光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道等作為其主干網(wǎng)的傳輸媒介，用戶端使用最多的是普通電纜和雙絞線，為用戶傳輸數(shù)據(jù)、聲音、圖像等信息。

DDN專線接入可實(shí)現(xiàn)2Mbps以內(nèi)的數(shù)字傳輸以及高達(dá)155Mbps速率的語音、視頻等多種業(yè)務(wù)。用戶租用DDN業(yè)務(wù)需要申請(qǐng)開戶。DDN的收費(fèi)與一般用戶撥號(hào)上網(wǎng)的按時(shí)計(jì)費(fèi)方式不同，一般可以采用包月制和計(jì)流量制。

優(yōu)點(diǎn)： 速度快、質(zhì)量高，保密性強(qiáng)，有固定的IP地址，永久的連接。

缺點(diǎn)：DDN的租用費(fèi)較貴，性價(jià)比低。

4 xDSL接入

xDSL是ASDL、HDSL、IDSL、SDSL、VDSL等技術(shù)的統(tǒng)稱。在xDSL的這幾項(xiàng)技術(shù)中，ADSL（Asymmetric Digital SubscribeLine）相比較而言使用最為普遍，ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Line，非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路）是一種能夠通過普通電話線提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù)。ADSL還允許其下行信息傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上行信息傳輸速率，非常適用于Internet沖浪、視頻點(diǎn)播等應(yīng)用。

ADSL接入網(wǎng)有兩種類型：一種是IP over ADSL方式，基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，另一種是ATM over ADSL方式。從客戶端設(shè)備和用戶數(shù)量來看，ADSL可以分為以下四種接入情況：單用戶ADSL Modem直接連接、多用戶ADSL Modem連接、小型網(wǎng)絡(luò)用戶ADSL路由器直接連接計(jì)算機(jī)、大量用戶ADSL路由器連接集線器。

優(yōu)點(diǎn)：安裝方便、頻帶寬、性能優(yōu)、保密性好、不需交納電話費(fèi)等。

缺點(diǎn)：出線率低，不能傳輸模擬電視信號(hào)。

5 Cable-modem 接入

基于HFC（Hybrid Fiber Coaxial）網(wǎng)的Cable Modem技術(shù)是寬帶接入技術(shù)中最先成熟和進(jìn)入市場的，對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)公司最具吸引力的是其巨大的帶寬和相對(duì)經(jīng)濟(jì)性。

Cable Modem工作在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，其主要功能是將數(shù)字信號(hào)調(diào)制到模擬射頻信號(hào)，并且將模擬射頻信號(hào)中的數(shù)字信息解調(diào)出來供計(jì)算機(jī)處理。

優(yōu)點(diǎn)：在于速度快，占用資源少，成本費(fèi)用很低。

缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)用戶共同分享有限帶寬，因?yàn)镃able Modem模式采用的是總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外它通信的安全性不夠高，覆蓋的范圍不廣泛，主要鋪設(shè)在住宅小區(qū)。

6 光纖接入

ADSL、Cable Modem、PLC等接入方式帶寬不高，比較適合個(gè)人用戶和小規(guī)模局域網(wǎng)的接入。大規(guī)模局域網(wǎng)接入Internet一般使用光纖以太網(wǎng)接入。光纖接入網(wǎng)（OAN，Optical Access Network）是針對(duì)接入網(wǎng)環(huán)境而專門設(shè)計(jì)的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要傳輸媒介是光纖。

從技術(shù)上光纖接入網(wǎng)可分為兩大類：有源光網(wǎng)絡(luò)（AON，Active Optical Network）和無源光網(wǎng)絡(luò)（PON，Passive OpticaOptical Network）。其中有源光網(wǎng)絡(luò)又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。前采用電復(fù)用器分路者，后者采用光分路器分路

AON指從局端設(shè)備到遠(yuǎn)端設(shè)備之間均用有源光纖傳輸設(shè)備，如光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、有源光電器件、光纖等連接成的光網(wǎng)絡(luò)。局端設(shè)備主要完成的功能是接口適配、復(fù)用和傳輸。遠(yuǎn)端設(shè)備主要完成的功能是業(yè)務(wù)的收集、接口適配、復(fù)用和傳輸。

優(yōu)點(diǎn)：傳輸容量大、傳輸距離遠(yuǎn)。

缺點(diǎn)：有源光纖接入網(wǎng)并不是接入網(wǎng)長遠(yuǎn)的發(fā)展方向，因?yàn)槠涑跗谕顿Y較大，而且作為有源設(shè)備存在電磁信號(hào)干擾、有源設(shè)備的維護(hù)等問題。

PON指從局端設(shè)備到用戶分配單元之間不含有任何電子器件及電子電源，全部由光分路器等無源器件連接而成的光網(wǎng)絡(luò)。PON主要特點(diǎn)減少了線路和外部設(shè)備的故障率，同時(shí)降低了運(yùn)維成本。以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）是以太網(wǎng)與PON的結(jié)合。它同時(shí)具備了兩者的優(yōu)點(diǎn)，正成為光接入網(wǎng)領(lǐng)域中的熱門技術(shù)。

優(yōu)點(diǎn)：可用帶寬大、可擴(kuò)展性好；服務(wù)范圍大、傳輸質(zhì)量好；抗干擾能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

缺點(diǎn)：總體來講，一次性投入成本較高。

7 無線接入

由于需要寬帶接入的用戶，無法負(fù)擔(dān)鋪設(shè)光纖的高額費(fèi)用，一些城市提供無線接入。無線接入技術(shù)是指通過無線介質(zhì)將用戶終端與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接起來，實(shí)現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)間的通信，適用于城市里的用戶，用戶端需要安裝一臺(tái)小型的微波天線來收發(fā)信息。可以分為固定接入和移動(dòng)接入兩大類。典型的無線接入系統(tǒng)主要包括：控制器、基站、操作維護(hù)中心、固定用戶單元和移動(dòng)終端等等。

無線接入系統(tǒng)主要包括以下幾種技術(shù)類型：衛(wèi)星通信接入、LMDS接入、WAP技術(shù)、移動(dòng)蜂窩接入技術(shù)等。

優(yōu)點(diǎn)：無需外部電纜線路，而且安裝迅速靈活，性能價(jià)格比很高

缺點(diǎn)：受地形和距離的限制，適合城市里距離ISP不遠(yuǎn)的用戶，除了頻道干擾外還存在雨衰等問題。

8 電力線接入

電力線接入通過光纖與主干網(wǎng)相連，在變壓器用戶側(cè)的輸出電力線上插入戶外通信設(shè)備，該通信設(shè)備向用戶提供數(shù)據(jù)、語音和多媒體等業(yè)務(wù)。電力線通信是接入網(wǎng)的一種替代方案，因?yàn)殡娫捑€、有線電視網(wǎng)相對(duì)于電力線，其線路覆蓋范圍要小得多。現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：如話音、電視、多媒體業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)程教育等，都可通過電力線向用戶提供，以實(shí)現(xiàn)接入和室內(nèi)組網(wǎng)的多網(wǎng)合一。

總之，電力線接入將是未來發(fā)展的一大重要方向。雖然電力網(wǎng)可以作為提供互聯(lián)網(wǎng)接入的新選擇，但是目前技術(shù)方面還不夠成熟，還有很多問題有待于進(jìn)一步解決。

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