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宽带接入方案综述
宽带接入解决方案综述
目前,智能化社区建设逐渐成为热门话题。
由于Internet的信息和服务内容极大丰富,使得用户入网需求急剧增加。
同时,住宅社区的智能化、网络化也会给社区的开发商带来新的市场机遇。
不但可以利用网络对社区进行现代化的内部管理,还可为社区用户提供增值服务,比如Internet访问,网上社区,网上超市,视频点播等社区服务。
这样不但增强了开发商在本行业中的竞争地位,也为其带来了新的商机。
六种宽带接入技术
近年来,IT业正发生着一场革命性的变革,这场变革的核心就在于IT业正在由以PC为中心向以网络为中心过渡,这种过渡给IT业带来巨大的震撼,它将对IT业的产业格局带来结构性的重组,同时也将彻底改变企业的运行方式。
而更为深远的影响,已超越IT业本身,渗透到人们的生活、生产乃至社会的各个层次。
人类社会正在发生一场深刻的通信革命,它使因特网上的通信量正以爆炸性的速度持续增长。
为适应这一现代通信革命性的飞跃,人们在提升网络骨干网和用户终端的的带宽和速率上想尽办法。
从核心网看,这几年SDH发展迅速,其速率已高达100Gbps。
波分复用的应用,使单对光纤的实际商用系统传输容量己达320Gbps。
另一方面,网络节点的吞吐量已突破60-80Gbps。
从用户端看,用户端的速率也在突飞猛进,其CPU的性能每18个月就翻一番。
因特网业务正成为普通居民用户日益重要的接入业务,从电子邮件到Web浏览乃至视频业务,联网标准正向IP快速迁移,带宽要求正以几倍几十倍的速度增长。
然而,唯独中间的接入网仍停留在窄带水平,而且仍主要是以电路交换为基本特征,与网络侧和用户侧的发展趋势很不协调。
显然,接入网的宽带化和IP化将成为未来接入网发展的主要技术趋向。
从技术上说,所谓宽带(Boardband)是指在同一传输介质上,可以利用不同的频道进行多重的传输,并且速率在兆级(1.54Mbps)以上,因此基于有线电视的CableModem技术、基于普通电话线路的DSL技术及基于卫星通信的DirectPC技术都是宽带技术的典型。
基于IP协议的交换技术的发展使传统电信业务和网络数据业务的综合统一成为可能。
下面就将宽带应用的几种技术作简单介绍。
一、ISDN方案
ISDN全称是IntegratedServiceDigitalNetwork,中文名称为综合业务数字网,它是以综合数字电话网为基础发展而成的,能够提供端到端的数字连接。
普通模拟电话网采用了数字传输和交换以后就变成IDN,但是在IDN中,从用户终端到电话局交换机之间仍是模拟传输,需要配备调制解调器才能传送数字信号。
ISDN将从一个用户终端到另一个用户终端之间的传输全部数字化,以数字形式统一处理各种业务,使用户可以获得数字化的优异性能。
ISDN网络又可称为窄带综合业务数字网(N-ISDN),最初发展它的主要目的,就是希望能将各种信息和通信通道,全部整合到一个共同的网络中,用户只需要一对电话线,就可以同时享有语音、数据、影像等多样化的数字通信服务。
但是ISDN能提供的数据传输率最高为128kbps,这还是它的最佳工作频率,而网络已经向宽带时代进军,所以ISDN方案仍然不能满足上网用户的最终需求。
二、CableModem方案
目前,世界上最大的网络系统是电力系统;第二大网络系统是电话系统;第三大网络系统是电视网络。
虽然有线电视网的覆盖率不及无线电视网,但是在广大人口密集的城镇地区,有线电视的普及率已经接近无线电视网了。
以前有线电视网只是传送电视信号,而CableModem宽带接入方案则是利用原来的电缆传输线路,经过改造来实现上网和通讯。
由于有线电视采用同轴电缆,因此其带宽容量相当大,下传速率可以达到30Mpbs。
但它的问题也是显而易见的,因为有线电视的同轴电缆是按单行道模式设计的,因此只允许信号从有线电视台传送到用户家中,并不允许信号从用户家中反馈到有线电视台。
而因特网是一种双向的传输方式,即用户不仅要接收网上信息,还要把信息传送到网上去。
所以有线电视网必须将单向传输改制为双向传输才能实现因特网功能。
不过,目前新型的有线电视网络系统,基本上都是双向传输系统。
另外CableModem方案采用树型结构,在树型节点上简单地将几个节点连在一起。
因此,它实际上是一个总线型网络,这就意味着用户要和邻居共享有限的带宽,所以当同一时间上网人数多时,有线电视的上网速度会变慢。
不过,由于CableModem网络的骨干部分是由光纤组成,而光纤的速度几乎是没有限制的,因此只要让有线电视网中光纤的部分增加,同轴电缆的部分减少,CableModem的扩充能力是极强的,所以共享式的结构不一定对速度产生太大影响。
目前,CableModem接入技术在全球尤其是北美的发展势头很猛,每年用户数以超过100%的速度增长,在中国,已有广东、深圳、南京等省市开通了CableModem接入。
它是电信公司xDSL技术最大的竞争对手。
在未来,电信公司阵营鼎力发展的基于传统电话网络的xDSL接入技术与广电系统有线电视厂商极力推广的CableModem技术将在接入网市场(特别是高速Internet接入市场)展开激烈的竞争。
在中国,广电部门在有线电视(CATV)网上开发的宽带接入技术已经成熟并进入市场。
CATV网的覆盖范围广,入网户数多(据统计,1999年1月全国范围的有线电视用户已超过一亿);网络频谱范围宽,起点高,大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络(HFC网),使用550MHZ以上频宽的邻频传输系统,极适合提供宽带功能业务。
三、ADSL方案
ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine),又称为非对称式数字用户线路,是xDSL的一种。
xDSL是DSL(DigitalsubscriberLine)的统称,意思是数字用户线路,是以铜质电话线为传输介质的传输技术的组合,其中“x”代表着不同种类的数字用户线路技术,包括ADSL、HDSL(高速DSL)、VDSL(超高速DSL)、SDSL(对称DSL)等。
各种数字用户线路技术的不同之处主要表现在传输速率和距离,还有对称和非对称的区别上。
ADSL的速率,从理论上来讲,在双绞铜线上支持的上传速率为640Kbps-1Mbps,下载速率为1Mbps-8Mbps,有效传输距离为3-5公里。
ADSL使用普通电话线作为传输介质。
虽然传统的Modem也是使用电话线传输的,但它只使用了0KHz-4KHz的低频段,而电话线理论上有接近2MHz的带宽,ADSL正是使用了26KHz以后的高频段才能提供如此高的传输速度。
ADSL设计的目的有两个:
高速数据通讯和交互视频。
高速数据通信功能可以为因特网上的访问、公司远程计算机的管理或专用网络的应用带来便利。
而交互视频包括在高速网络上实施的视频点播、电影、游戏等。
ADSL方案不需要改造电话信号传输线路,它只要求用户端有一特殊的Modem,即ADSLModem。
它接到用户的计算机上,而另一端接在电信部门的ADSL网络中,将用户和电信部门相连的依然是普通电话线。
为了实现用户接入网的数字化、宽带化,提高用户上网速度,光纤到户(FTTH)是用户网今后发展的必然方向,但由于光纤用户网的成本过高,在今后的十几年甚至几十年内大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路,另外,全世界有将近7.5亿铜质电话线用户,而享有电缆调制解调器服务的家庭只有1200万,因此ADSL是最具前景及竞争力的一种宽带接入网技术,将在未来十几年甚至几十年内占主导地位。
目前,ADSL的热潮席卷世界各地,世界范围内各大网络公司相继推出ADSL的产品并致力于ADSL的发展;全球许多电信公司、ISP也纷纷推广各自的ADSL服务,北美、新加坡等率先正式投入营业,日本、韩国等等国家也已进入试验阶段,中国电信在北京、上海、广东、福建等地已进行相关的网络测试并开始试验性推广,而深圳更是已进入了实用阶段,2000年将是ADSL普遍走向社会大众的一年。
四、DircetPC
通常使用因特网都有一个特点,就是上传数据量很小,而下传速度则越快越好,比如视频点播,基本上是单向数据流。
据此人们想到从卫星下载因特网数据也许更“快”。
利用卫星上网的方式称为DirectPC(直播卫星因特网)。
用户端必须安装一个直径为45-60cm的碟形天线接收器以及相应的适配卡,才能接收由卫星下传的信息,其最大速度大约在200-400Kbps。
由于从地面向卫星发射信号成本昂贵,因此所谓的卫星上网其实是都是从卫星单向下载数据,上传数据还要通过传统的调制解调器与ISP相连方能进行,也就是说,要想上传数据,就必须将线路连接到ISP处,还是要受线路的束缚,并不是真正的“无线上网”。
卫星上网在接收信息方面能有效地解决网络拥挤问题,特别适合用于开展远程教育、股市信息传输等单向信息流量较大的应用。
但是卫星上网的最大问题是会受天气的影响。
当天气情况不佳,云层太厚或是雨势太大时,DirectPC的信号都会受干扰;而卫星接收器的角度不正,建筑物太高等因素也会影响传输质量。
五、DDN专线接入方案
DDN是DigitalDataNetwork的缩写,中文名叫数字数据网。
它是一种数字信道,提供半永久性连接电路,以数据信号传输为主的数字传输网络。
它可以向用户提供64Kbps-2Mbps的速率。
但是它昂贵的接入费和月租费让广大普通用户望而却步。
可以说,DDN更适合企业用户,利用DDN提供的业务构造专用通信网是一种理想的选择。
DDN具有以下特点:
(1)DDN专线提供点到点的通信,通信保密性强,特别适合金融、保险客户的需要。
(2)DDN专线传输质量高,通信速率可根据需要在2.4Kbps-N*64Kbps(N=1-32)之间选择,网络时延小。
(3)DDN专线信道固定分配,保证通信的可靠性,不会受其他客户使用情况的影响。
(4)DDN网提供灵活的连接方式,电路可以自动迂回,可靠性高。
(5)DDN网为全透明网,对客户通信协议没有要求,客户可自由选择网络设备及协议。
(6)DDN网技术成熟,网络运行管理简便,DDN将检错等功能放到智能化程度较高的终端来完成,简化了网络运行管理和监控内容,为用户参与网络管理创造了条件。
六、以太网接入技术
对于企事业用户,以太网技术一直是最流行的方法。
采用以太网作为企事业用户接入手段的主要原因是已有巨大的网络基础和长期的经验知识。
目前所有流行的操作系统和应用也都是与以太网兼容的。
性能价格比好、可扩展性、容易安装开通以及高可靠性等。
以太网接入方式与IP网很适应,技术已有重要突破(LAN交换、大容量MAC地址存储等),容量分为10Mbps、100Mbps、1000Mbps3种等级,可按需升级,1Gbps的以太网技术也即将问世。
采用专用的无碰撞全双工光纤连接,已可以使以太网的传输距离大为扩展,完全可以满足接入网和城域网的应用需要。
目前全球企事业用户的90%以上都采用以太网接入,以太网成为企事业用户联网的最佳方式。
以长城宽带网络服务有限公司为代表的国内新兴网络公司提出了千兆因特网到家(GITH)的方案,其基本思路是使GITH成为除电话和电视以外的第三种可进入家庭的网络业务。
利用DWDM(密集波分复用)、光因特网技术和低成本千兆以太网帧格式,可以提供从几个Mbps到几个Tbps速率的信号,无需多业务平台,只要IP平台,简化了网络,使其成本可以比HFC、ADSL低,但设备的技术寿命却长得多。
专家们相信,以太网接入将成为最有潜力的社区宽带接入方案。
在清华大学,作为校园网的延伸,以太网已经进入了教工和学生宿舍;在亚运村地区,以以太网技术构建的社区网络把居民区、写字楼、银行、邮局等等建筑物连在了一起;在天津森淼公寓,长城宽带网络服务有限公司和物业公司合作,为居民提供了包括综合布线、家用PC、10Mbps以太网上网的打包服务……更多的以太网入户小区即将出现在中国的大地。
国内宽带接入市场前景
在向21世纪信息社会的进军中,接入网——特别是宽带接入网不仅成为电信网必须尽快妥善解决的“瓶颈”,而且也成了未来国家信息基础设施(NII)的发展重点和关键。
其市场之大,前所未有,吸引了所有制造商、运营公司和业务提供者的注意。
同时它对管制、技术、业务和成本的高度敏感性也往往使人困惑和却步。
简言之,谁能妥善地解决好接入网问题,谁就能在未来的市场竞争中赢得主动,并能在21世纪的信息高速公路的竞赛中处于优胜者地位。
长宽网络宽带解决方案示意图
我国宽带接入巨大的市场发展空间吸引了众多的电信企业和电脑企业纷纷涉足其间:
联通公司将自己改造重组为一个提供包括移动通信、寻呼、长途电信、数据和因特网服务在内的综合电信服务运营商,并大力开拓卫星、微波等宽带接入市场;中国第三大电信运营商的网通公司,定位是提供e基础设施,侧重于为数据业务提供宽带网络及相关的服务等;广电总局也拟在全国联网建一个有线电视网独立发展,然后在有线电视网干线上组建另外一个宽带的高速因特网。
而以长城、联想为代表的计算机厂商则适应网络发展的趋势,从用户侧介入宽带接入市场。
今年3月2日,联想集团与香港盈科拓展集团旗下的盈科数码动力有限公司在香港联合宣布组成策略性联盟,双方合作的主要目标是加快宽带互联网接入服务在中国市场的发展步伐,以及促进盈科的宽带互联网服务NOW(NetworkoftheWorld)的推广。
合作内容包括三大主要部分:
共同发展宽带互联网服务、制造;销售联想-NOW电脑以及通过NOW分享多媒体内容。
4月11日,长城宽带网络服务有限公司在香港正式宣布成立,公司注册资本为1亿元人民币,总部设在北京,公司总经理为中国第二代因特网协会主席杨宇航教授。
长宽网络将以下一代因特网技术为基础构筑长城宽带网,并计划投资数十亿元人民币,利用两年时间在全国主要城市兴建长城宽带网络基础设施,将真正的信息高速公路修到千家万户。
近日,Cisco公司、西蒙公司、广东盈润通信实业和迅达公司四家公司联合在广州举办了“互联网时代的宽带社区”研讨会,来自广州市的20多个房地产发展商及集成商、设计单位的120多人参加了本次活动。
Cisco、西蒙预言,在未来60年内,我们生活的这个空间将发生一系列不可思议的质的飞跃,连接至家居的宽带网络是建立真正家居的重要步骤。
当然,有了路,更重要的是在上面跑的车和车上装载的东西。
在宽带接入技术已经成熟前提下,国外基于宽带网络的信息服务也日渐丰富,基于宽带才能实现的信息服务比如视频点播、网络游戏等都拥有了巨大的发展空间和技术发展动力。
宽带网络的信息服务对于国内大多数的ICP来说目前还是一个梦想,但一旦基础设施建设完善,用户必然会有大量的需求,可以想象,在未来的2至3年内,宽带信息服务会成为国内网络的一个新热点。
一站购齐
——长宽网络社区宽带网络解决方案
实现方式
长城宽带社区网是由长城宽带网络服务公司(以下简称长宽)投资兴建的新型宽带社区网络。
建立在FTTB基础上,以社区家庭为切入点,采取交换式快速以太网技术,给每户提供10/100MB网络带宽。
使得社区住户除拥有电话、电视插口之外,还拥有一个高速网络插口。
方案概述
社区网由社区计算机网络布线系统、计算机局域网络系统、社区综合业务管理系统和应用服务系统组成。
计算机网络布线系统采取光纤到楼,楼内五类非屏蔽双绞线到户方式,建立社区宽带网络的物理平台。
而计算机网络系统包括用户接入系统、楼宇接入系统、社区骨干网和社区接入系统。
综合业务管理系统负责提供用户认证、授权、计费和网络监控等基本功能,保证社区网的安全、高效运行。
应用服务系统给社区居民提供各类增殖服务。
布线系统
布线系统是保证网络系统正常运行的物理基础。
考虑到社区网络的具体应用(如视频点播、远程医疗)对网络带宽的要求和今后发展的需要,布线系统采用符合EIA/TIA568A标准的布线系统方案,以满足建立社区宽带网的要求。
采用10/100M的五类/超五类非屏蔽双绞线到户;采用100M/1000M的单模光纤从住宅楼到社区网络中心;采用155M的单模光纤从社区网络中心到城域网接入点。
网络系统
社区网采用交换式快速以太网技术,用户接入交换机采用长城或Cisco1900工作组级系列交换机,保证用户以10M的带宽接入。
楼宇接入交换机选择长城或Cisco2900系列交换机,用户接入交换机以100M的带宽上联至楼宇交换机。
社区骨干网采用长城或CiscoCatalyst4000系列交换机作为网络中心的主干交换机,楼宇接入交换机采用100M/1000M的带宽上联至中心交换机。
社区接入系统利用Cisco7200路由器以155M接入城域网,通过城域网接入Internet。
在社区网络出口处,采用CiscoPIX作为防火墙,以提高宽带社区网络的安全性。
社区骨干网和社区接入系统都放置在社区网络中心,同时在社区网络中心设置多台应用服务器:
数据库服务器、网管工作站、计费服务器、Web服务器、电子邮件服务器、高速缓存服务器和其他应用服务器。
这些服务器以100M的带宽直接接入中心交换机。
管理系统
宽带社区网综合业务管理系统是支撑长城宽带社区网络运行与管理而提出的一套能适应不同规模社区环境的综合系统解决方案,本系统针对宽带平台和宽带业务的特点,充分考虑系统的灵活性和可扩展性,设计出一套完全适应宽带网络需求的综合业务网络管理系统。
提供先进的目录机制,具有实时计费、计费政策调整等功能,同时具有可伸缩性和可扩展性。
系统包括用户管理、用户认证、授权、计费结算、业务统计分析、配置管理、性能管理、故障管理及安全管理等模块。
精打细算
——联想网络社区宽带网络解决方案
联想网络针对宽带智能社区设计了以下解决方案(见图),该解决方案在核心层采用两台联想LRS-6706G作为主干交换机,它们之间采用千兆链路连接。
与分布层骨干交换机联想DES-6000之间采用生成树(SpanningTree)冗余连接,用以保证与骨干交换机之间的备份连接。
DES-6000与接入层交换机联想DES-3624I之间采用多链路冗余连接(PortTrunking),用以保证负载均衡及线路备份。
PortTrunking技术可以在交换机之间或者交换机与服务器连接最多4条线路,实现负载均衡及线路冗余。
如果采用快速以太网实现PortTrunking,可以达到800M带宽,若采用千兆以太网作多链路冗余连接,最多可以实现8G带宽。
当两个交换机之间的一条线路出现故障,传输的数据会快速自动切换到另外一条线路上进行传输,不影响网络系统的正常工作,无需人工干预。
在本解决方案中,整个智能小区网络采用层次化网络拓扑结构,核心层通过LRS-6706G第三层交换机完成高带宽、大容量网络层路由交换功能交换。
LRS-6706G是一种功能强大的企业网主干交换机,使网络管理者能方便的监督和管理网络,同时又能将主干网带宽提升到千兆速度。
LRS-6706G具有6个千兆端口并提供4个扩展插槽的机箱式第三层交换机。
LRS-6706G配置非常灵活、实用,同时提供了极好的性能和经济合理的价位,他们建立在一个功能强大且绝对无阻塞的64G交换背板上。
可选的扩展模块包括一个6端口的千兆模块,一个16端口的10/100MbpsBase-TX扩展模块。
另外,LRS-6706G还提供两个广域网扩展接口,可用于连接T1/E1,多链路点对点通信或者帧中继。
LRS-6706G同时提供了增强的网络传输能力,例如:
IP路由、服务质量(QoS)、分级传送和IP组播。
网络管理员能够随时通过任意一个端口配置以上功能,以消除传统路由器的瓶颈,设置优先级给不同类型的网络传输及保证某些应用的流量带宽,如视频传输。
LRS-6706G提供到分布层DES-6000千兆位以太网交换机、防火墙和服务器群(其中包括主域服务器、备份域服务器、文件服务器、数据库服务器、应用服务器、Web服务器等)、网管终端的高速连接,重要的服务器及主干链路均可采用千兆模块进行生成树(SpanningTree)冗余链路连接。
联想网络宽带解决方案示意图
LRS-6706G提供了广泛的管理选择,包括HPOpenView和其它的SNMP管理系统,或者LRS-6706G自己提供的网络管理系统。
使用Netscape或IE浏览器,你可以很容易地通过WEh3方式对交换机进行配置和监控。
其中包括配置IP路由、IP组播、静态VLAN、生成树、设置陷阱和警报,察看RMON状态和登录事件。
也可以通过VT100仿真终端以文本界面方式设置交换机。
LRS-6706G提供无可比拟的可靠性和通用性以保护用户的投资。
对于DES-3624I的堆叠群,管理软件通过一个IP地址就可以完成整个堆叠群的管理。
在整个网络拓扑结构中,对于堆叠群作为一个节点,通过一个IP地址进行管理。
可以实时监测交换机,并且可以通过多种方式进行显示以便于观察,随时监控网络运行状况。
本方案采用联想LR-2501A路由器实现广域网的路由连接。
LR-2501A可以通过DDN专线(最高可达2.048M带宽)、帧中继、X.25、ISDN拨号等方式与Internet相连。
还可以按照需要灵活配置多种广域网端口模块,提供宽带、QoS保证的远程多媒体服务。
为了保证智能社区网络的安全,方案中在联想接入路由器LR-2501A后设置一台联想LF-2000硬件防火墙,该防火墙可及时追踪Internet的黑客攻击行为和方法,实现了抗攻击和反攻击的安全策略,为用户提供安全可靠的服务。
在网络中亦可实现实时邮件病毒检测、实时检测是否有入侵行为、进行快速的流量过滤、访问控制和加密,防止外部非法用户的侵入以及内部用户的对外部网络的不安全访问等。
全面解决——3Com社区宽带网络建设解决方案
综述
社区宽带网络属于园区网络,其物理网络传输技术既可以采用以太网等局域网络技术,又可以采用有线电视网络数据传输或数字用户线路等广域宽带接入传输技术。
与传统园区网络相比最大不同点是,它是一个公用的运营网络。
智能化社区网络设计应包括以下四个方面:
●基础物理传输网络设计,包括物理线路、传输协议等。
●网络逻辑设计,包括路由服务、网络流量控制等。
●网络运营管理平台设计,包括基于用户的认证、计费、网络安全、服务质量等。
●Internet服务网络平台设计,包括防火墙、WebCache、LoadBalanceServer等。
作为全球知名的网络厂商,3Com一直致力于向客户提供优秀的网络解决方案。
对于智能化社区建设,3Com根据不同的运营环境和用户要求,提出了以下几种比较典型的解决方案介绍给大家。
方案一、智能化社区以太网园区网解决方案
一、方案设计
此方案是以局域网络以太网技术为基础,建设智能化社区的园区网络。
在住户的家中添加以太网络RJ45信息插座作为接入网络的接口,可提供10M,甚至100M的网络速率。
由于采用以太网络技术,故其基础网络设计方案和技术实现比较简单成熟,主要包括以下两个方面:
1、园区数据网络结构化布线。
在楼宇之间采用光纤形成网络骨干线路,在单个建筑物内一般采用五类双绞线到每户内的方案。
2、以太网络设计与实现。
网络结构基本上分为核心和边缘。
网络核心即社区网络管理中心,一般采用核心级以太网骨干交换机。
网络的边缘即各个建筑物内,一般采用工作组级以太网交换机。
可根据每个建筑物内用户数量,来确定交换机端口数量,从而决定采用交换机的数量。
在网络整体方案设计中应着重注意以下几点:
●由于本方案采用局域网络以太网技术,所以网络布线
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