寬帶接入技術(shù)說明

　　1.Cable Modem

Cable Modem是近幾年發(fā)展起來的，主要用于有線電視網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸�，F(xiàn)在大多數(shù)新建的有線電視網(wǎng)都采用光纖同軸混合（HFC）網(wǎng)絡(luò)，其巨大的帶寬和相對經(jīng)濟(jì)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(wǎng)上提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的設(shè)備，因此它通常等同于HFC寬帶接入技術(shù)。

Cable Modem利用64QAM技術(shù)，可在單一的電視頻道提供30Mbit/s的下行數(shù)據(jù)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(diào)制技術(shù)提供320kbit/s到10Mbit/s的速率。上行和下行帶寬由連接到纜線網(wǎng)絡(luò)區(qū)段上的使用者共享，通常一個纜線網(wǎng)絡(luò)區(qū)段會連接500～5000個家庭。

Cable Modem與以往的調(diào)制解調(diào)器在原理上都是將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后變成模擬信號在電纜的一個頻率范圍內(nèi)傳輸�熃邮諘r進(jìn)行解調(diào)，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入計算機(jī)，其傳輸機(jī)理與普通調(diào)制解調(diào)器相同。但Cable Modem本身不單純是調(diào)制解調(diào)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(jī)相聯(lián)，它集調(diào)制解調(diào)器、調(diào)諧器、加密解密設(shè)備、橋接器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）代理和以太網(wǎng)集線器的功能于一身，且通過HFC網(wǎng)的某個傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)。普通調(diào)制解調(diào)器的傳輸介質(zhì)在用戶與交換機(jī)之間是獨立的，即用戶獨享通信介質(zhì)。Cable Modem則屬于共享介質(zhì)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(shù)

寬帶固定無線接入技術(shù)主要有三類，即已經(jīng)投入使用的多路多點分配業(yè)務(wù)（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(wù)（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(shù)。LMDS是一種微波寬帶業(yè)務(wù)，工作在28GHz頻段，在較近的距離上雙向傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像等信息。LMDS采用一種類似蜂窩的服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu)，將一個需要提供業(yè)務(wù)的地區(qū)劃分為若干服務(wù)區(qū)，每個服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)有基站，基站設(shè)備經(jīng)點到多點無線鏈路與服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶端通信。每個服務(wù)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(shè)備和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)�；�站是處理蜂窩用戶所有來往通信的中央集散點，包括室內(nèi)和戶外設(shè)備。室內(nèi)設(shè)備為用戶與有線或無線骨干網(wǎng)連接提供接口，戶外設(shè)備包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，通常安裝在發(fā)射塔上或屋頂上。這些設(shè)備負(fù)責(zé)收集和傳遞來往于一個蜂窩或扇區(qū)內(nèi)的所有通信。客戶端設(shè)備在功能上與基站設(shè)備相似，只是結(jié)構(gòu)稍有變化。在客戶端，發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和天線一般都合并成一個定向性極強(qiáng)的器件。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）負(fù)責(zé)管理有線與無線網(wǎng)絡(luò)所提供的業(yè)務(wù)。理想的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)應(yīng)該能夠為整個網(wǎng)絡(luò)提供端對端管理，包括骨干網(wǎng)和客戶端。

3.寬帶以太網(wǎng)

以太網(wǎng)是在20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種局域網(wǎng)技術(shù)，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(wǎng)的主流。隨著千兆以太網(wǎng)（GbE）的成熟和萬兆以太網(wǎng)（10GbE）的出現(xiàn)，以及低成本地在光纖上直接架構(gòu)GbE和10GbE技術(shù)的成熟，以太網(wǎng)開始進(jìn)入城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)領(lǐng)域。如果接入網(wǎng)也采用以太網(wǎng)將形成從局域網(wǎng)、接入網(wǎng)、城域網(wǎng)到廣域網(wǎng)全部是以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。采用與IP一致的統(tǒng)一的以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)，各網(wǎng)之間無縫連接，中間不需要任何格式轉(zhuǎn)換，將可以提高運行效率、方便管理、降低成本。

但由于接入網(wǎng)是一個公用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此其要求與局域網(wǎng)這樣一個私有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境會有很大不同，它僅借用了用于局域以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)和接口，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)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(wù)管理和計費管理上。

用戶管理指的是用戶需要到接入網(wǎng)運營商那里進(jìn)行開戶登記，并且在用戶進(jìn)行通信時對用戶進(jìn)行認(rèn)證、授權(quán)，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(wǎng)需要保障用戶數(shù)據(jù)（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(jī)配置協(xié)議（DHCP）消息等），防止關(guān)鍵設(shè)備受到攻擊。業(yè)務(wù)管理指的是接入網(wǎng)需要支持組播業(yè)務(wù)，需要為保證QoS提供一定手段。計費管理指的是接入網(wǎng)需要提供有關(guān)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(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)由局端設(shè)備和用戶端設(shè)備組成，局端設(shè)備一般位于小區(qū)內(nèi)或商業(yè)大樓內(nèi)，用戶端設(shè)備一般位于居民樓內(nèi)；局端設(shè)備提供與IP骨干網(wǎng)的接口，用戶端設(shè)備提供與用戶終端計算機(jī)相接的10,100BASｅ-T接口。用戶端設(shè)備不同于以太網(wǎng)交換機(jī)，以太網(wǎng)交換機(jī)隔離單播數(shù)據(jù)幀，不隔離廣播地址的數(shù)據(jù)幀，而用戶端設(shè)備的功能僅僅是以太網(wǎng)幀的復(fù)用和解復(fù)用；局端設(shè)備不同于路由器，路由器維護(hù)的是端口－網(wǎng)絡(luò)地址映射表，而局端設(shè)備維護(hù)的是端口－主機(jī)地址映射表。用戶端設(shè)備只有鏈路層功能，工作在復(fù)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(shù)據(jù)的安全性；局端設(shè)備支持對用戶的認(rèn)證、授權(quán)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(shè)備網(wǎng)管信息的功能。