第五章 广域网接入技术教材课件.ppt

第二章 广域网接入技术,本章学习要点：,广域网概述,数字数据网 DDN,综合业务数字网 ISDN,帧中继 FR,数字用户线路xDSL,公用分组交换网 PSDN,Cable Modem,5.1 广域网概述,5.1.1 广域网的定义和特点 1. 广域网的定义广域网，通常是指覆盖广阔物理范围的、能连接多个城市或国家并能提供远距离通信的数据通信网。在个人计算机和局域网广泛使用后，广域网就成为了实现局域网之间远距离互连和跨地域数据通信的主要手段。,2. 广域网的主要特点覆盖的地理范围广，通常从几公里几万公里。 数据传输速率比局域网低，而信号的传播延迟却比局域网要大得多。 网络结构较复杂，一般都为网状型拓扑结构。 通常利用公用通信网络（如PSTN、DDN、ISDN）提供的信道进行数据传输。主要用于实现局域网的远程互连、远距离计算机之间的数据通信及 更大范围的资源共享。,5.1.2 广域网的的结构,广域网由许多交换机以及连接这些交换机的传输线路组成。交换机之间都是点到点的连接，并都采用存储/转发方式进行数据交换。广域网通常只包含OSI参考模型的底下三层，即物理层、数据链路层和网络层。和局域网不同的是，局域网使用的协议主要集中在数据链路层，而广域网的协议则在网络层。,5.2 数字数据网 DDN,1. DDN概述 计算机通信技术层出不穷，国民经济的飞速发展，金融、证券、海关、外贸等集团用户和租用数据专线的部门、单位大幅度增加，数据库及其检索业务也迅速发展，现代社会对电信业务的依赖性越来越强。数字数据网DDN（Digital Data Network）就是适合这些业务发展的一种传输网络。,它是利用数字信道传输数据信号的数据传输网。它的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号或其它数字化信号。是一个公共数字数据传输网络，它为用户提供一个高质量、高带宽的数字传输通道。DDN由数字通道、DDN节点、网管控制和用户环路组成，由DDN提供的业务又称数字数据业务DDN可以支持任何类型的用户设备入网，比如PC机、终端，也可以是图像设备、语音设备或LAN等，支持数据、图像、声音等多种业务。,永久性连接的数字数据传输信道是指用户间建立固定连接，传输速率不变的独占带宽电路。半永久性连接的数字数据传输信道对用户来说是非交换性的。但用户可提出申请，由网络管理人员对其提出的传输速率、传输数据的目的地和传输路由进行修改。网络经营者向广大用户提供了灵活方便的数字电路出租业务，供各行业构成自己的专用网。,2. DDN的特点 传输速率高，网络时延小 DDN采用了时分多路复用技术，有效地提高了网络传输速率，减小了时延。目前DDN可达到的最高传输速率为155Mbit/s，平均时延小于450us。 传输质量较高 DDN的主干传输为光纤传输，用户之间是专用的固定连接，高速安全。,协议简单 DDN用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度较高的用户端设备来完成协议的转换，本身不受任何规程的约束。灵活的连接方式 DDN可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接。,网络运行管理简便，电路可靠性高 DDN的网管中心能以图形化的方式对网络设备进行集中监控，电路的连接、测试、路由迂回均由计算机自动完成，使网络管理趋于智能化，并使电路安全可靠。,3. DDN的应用,由于DDN网是一个全透明网络，能提供多种业务来满足各类用户的需求。提供速率可在一定范围内（200bit/s2Mbit/s）任选的信息量大实时性强的中高速数据通信业务。如局域网互连、大中型主机互连、计算机互联网业务提供者（ISP）等。,DDN网络在计算机联网中的应用DDN作为计算机数据通信联网传输的基础，提供点对点、一点对多点的大容量信息传送通道。如利用全国DDN网组成的海关、外贸系统网络。各省的海关、外贸中心首先通过省级DDN网，出长途中继，到达国家DDN网骨干核心节点。由国家网管中心按照各地所需通达的目的地分配路由，建立一个灵活的全国性海关外贸数据信息传输网络。并可通过国际出口局，与海外公司互通信息，足不出户就可进行外贸交易。此外，通过DDN线路进行局域网互连的应用也较广泛。一些海外公司设立在全国各地的办事处在本地先组成内部局域网络，通过路由器、网络设备等经本地、长途DDN与公司总部的局域网相连，实现资源共享和文件传送、事务处理等业务。,DDN网在金融业中的应用DDN网适用于证券业、银行、金卡工程等实时性较强的数据交换。通过DDN网将银行的自动提款机（ATM）连接到银行系统大型计算机主机。银行一般租用DDN线路把各个营业点的ATM机进行全市乃至全国连网。在用户提款时，对用户的身份验证、提取款额、余额查询等工作都是由银行主机来完成的。这样就形成一个可靠、高效的信息传输网络。通过DDN网发布证券行情，也是许多券商采取的方法。证券公司租用DDN专线与证券交易中心实行联网，大屏幕上的实时行情随着证券交易中心的证券行情变化而动态地改变，而远在异地的股民们也能在当地的证券公司同步操作，来决定自己的资金投向。,4.中国公用数字数据网（CHINADDN）的网络现状,中国公用数字数据骨干网（CHINADDN）于1994年正式开通，并已通达全国地市以上城市及部分经济发达县城。它是由中国电信经营的、向社会各界提供服务的公共信息平台。CHINADDN网络结构可分为：国家级DDN、省级DDN、地市级DDN。,国家级DDN网（各大区骨干核心）主要功能是建立省际业务之间的逻辑路由，提供长途DDN业务以及国际出口。省级DDN（各省）主要功能是建立本省内各市业务之间的逻辑路由，提供省内长途和出入省的DDN业务。地市级DDN（各级地方）主要是把各种低速率或高速率的用户复用起来进行业务的接入和接出，并建立彼此之间的逻辑路由。这样，把国内、国外用户通过DDN专线互相传递信息。各级网管中心负责用户数据的生成，网络的监控、调整，告警处理等维护工作。,5.3 综合业务数字网 ISDN,1. ISDN概述 综合业务数字网（ISDN）是一种数字化电话连接系统。几十年来，电话通信使用的一直是模拟连接方式，而 ISDN 是第一部定义数字化通信的协议，该协议支持标准线路上的语音、数据、视频、图形等的高速传输服务。ISDN 的承载信道（B 信道）负责同时传送各种媒体，占用带宽为 64 kb/s （有些交换机将带宽限制为 56 kb/s）。数据信道（D 信道）主要负责处理信令，传输速率从 16 kb/s 到 64 kb/s 不定，这主要取决于服务类型。ISDN 不仅限于公共电话网络，其传输还可以通过分组交换网络、电报网或有线电视网络等完成。,ISDN主要由用户终端（TE1和TE2 ）、终端适配器、网络终端组成，它的结构如图,I,S,D,N,I,S,D,N,的,组,成,部,件,普,通,电,话,普,通,传,真,机,计,算,机,适,配,器,网,络,终,端,带,有,I,S,D,N,P,C,卡,的,计,算,机,数,字,电,话,G,4,传,真,机,网,络,终,端,ISDN 有两种基本服务类型：,基本速率接口（BRI）：由两个 64 kb/s 的 B 信道和一个 16 kb/s 的 D 信道构成，总速率为 144 kb/s。该服务主要适用于个人计算机用户。Telco 提供的 U 接口的 BRI 支持双线、传输速率为 160 kb/s 的数字连接。通过回波消除操作降低噪音影响。各种数据编码方式（北美使用 2B1Q，欧洲国家使用 4B3T）可以为单线本地环路提供更高的数据传输率。,基群速率接口（PRI）：能够满足用户的更高要求。典型的 PRI 由 23 个 B 信道和一个 64kb/s 的 D 信道构成，总速率为 1536 kb/s。在欧洲，PRI 由30个 B 信道和一个 64kb/s 的 D 信道构成，总速率为 1984kb/s。通过 NFAS，PRI 也支持具有一个 64 kb/s D 信道的多 PRI 线路。受带宽和服务的限制，传统的 ISDN 被称之为窄带 ISDN，与如今的宽带 ISDN（B-ISDN）相对。,ISDN Channels B、D 和 H ISDN 中的三种逻辑数字通信信道，各执行以下功能：,2. ISDN的特点高质量、高速度的数据传输 ISDN中，数据传输的比特误码特性和信号失真特性都比电话线路至少改善了10倍，具有很好的传输性能。因此和以往利用调制解调器在电话线上传输数据相比，速度提高了至少10倍以上。综合的通信业务 ISDN用一个网络为用户提供各种通信业务，如语音、数据、传真、图像、会议电视、电子信箱等。,标准化的用户接口 ISDN能够提供多种业务的关键在于使用标准化的用户接口。该接口有基本速率接口和基群速率接口。费用适宜由于使用单一的网络来提供多种业务，用户只需要使用一对用户线、一个入网接口就能获得话音、文字、图像、数据在内的各种综合业务，大大节省了投资。网络互通性强ISDN能与电话网、分组交换网、因特网、局域网等网络广泛连接。,3. ISDN的应用 ISDN在语音通信、电视会议、计算机联网、远端接入局域网、文件传递、传真、远程医疗诊断、远程教学、销售点业务（POS）、多媒体信息通信、接入帧中继和快速接入Internet网等方面都有着广泛地应用，如图所示。,家,庭,个,人,用,户,B,R,I,B,R,I,B,R,I,中,小,型,企,业,个,人,或,企,业,用,户,通,过,I,S,D,N,接,入,I,n,t,e,r,n,e,t,I,S,D,N,拨,号,服,务,器,P,R,I,I,S,P,I,S,D,N,终,端,适,配,器,I,S,D,N,路,由,器,I,S,D,N,4. B-ISDN概述B-ISDN是能够提供综合业务的宽带数字网络。它设计的目标是将语音、数据、动态和静态图形，以及N-ISDN提供的所有服务综合在一个通信网中，满足用户的各类传输要求。B-ISDN可以提供视频点播（VOD）、电视会议、高速局域网互联以及高速数据传输等业务。B-ISDN面临地两大技术难题：一是高速传输，二是高速交换。光纤通信为数据地高速传输提供了良好的支持，而ATM技术又为实现高速交换提供了广阔的前景，使得BISDN网络的诞生成为现实。,5. N(Narrowband)-ISDN和B(Broadband )-ISDN的比较 使用的传输媒介不同N-ISDN建立在原有的电话网和分组网基础上，而B-ISDN是以光纤作为传输媒介的，大大提高了网络的传输速率。采用的数据传输技术不同 N-ISDN采用的是时分多路复用技术，而B-ISDN采用的是ATM技术。 对网络传输信道的利用方式不同N-ISDN对网络信道的分配及数据传输速率是预先规定的，而在B-ISDN中可以做到按需分配网络资源，具有极大的灵活性。,5.4 公用分组交换网 PSDN,1. PSDN概述 PSDN，是一种以数据包作为基本数据单元进行交换的公共数据网（PDN）。PDN内部各结点是由交换机（PSE）组成的。交换机具有存储转发数据包的能力，如图所示。,P,S,E,P,S,E,P,S,E,P,S,E,P,S,E,P,S,E,P,S,E,PSDN以X.25协议为基础，通常又称为X.25网。它允许不同速率、不同协议的用户终端进行通信，在短时间内传送突发式信息，因此它 是应用非常广泛的一种广域网接入技术。X.25是一组协议，它规定了分组终端与分组交换网的接口规程。X.25对应于OSI参考模型底下三层，包括物理层协议、数据链路层协议和网络层协议。,X.25网络的基本特性,X.25定义了用户设备（即数据终端设备DTE）和网络设备（即数据电路端设备DCE）之间的接口标准。（1）能接入不同类型用户设备。 （2）高可靠性。 （3）多路复用 （4）流量控制和拥塞控制。 （5）点对点协议。,X.25协议的层次结构,X.25建议规定了以分组方式工作的用户数据终端设备DTE与通信子网的数据电路端接设备DCE之间的接口标准。该标准分为三个协议层：物理层、链路层、分组层，分别对应于ISO/OSI参考模型的低三层。从物理层到网络层，数据传送的单位分别是比特、帧和分组。 物理层规定用户主机或终端（即DTE）和网络之间的物理接口，这一层的协议采用X.21建议（DTE和DCE之间的数字同步传送方式）或X.21bis建议（模拟传送线路Modem，或采用具有V系列接口的DTE）。 链路层提供可靠的数据传输，具有确认应答机制，保证帧序列的无差错传送。这一层采用平衡型链路接入规程（LAP-B），它是HDLC(高级数据链路控制)的子集。网络层提供外部虚电路服务，这一层协议是X.25建议的核心，特别称为X.25 PLP协议。,X.25分组层协议,X.25是面向连接的，支持虚呼叫（VC）和永久虚电路（PVC）。 1.虚电路 （1）虚呼叫与永久虚电路。有两种形式的虚电路。虚呼叫是动态建立的虚电路，分呼叫建立、数据传送、呼叫清除三个过程。永久虚电路是由网络指定的固定虚电路，像专用线一样，不需要建立和消除连接就直接传送数据。 （2）虚电路的操作。图4.29表示通过虚电路进行数据通信过程的例子。 （3）虚电路代号。X.25中的虚电路分为16个组，每组有256条信道。因此，分组中的虚电路代号使用12位表示，其中4位组号，8位信道号。 （4）虚电路分配规则。0号虚电路用于所有虚电路作诊断分组。,2.分组类型和格式 X.25 PLP使用的分组类型有如下几种。 （1）呼叫的建立和清除 （2）数据以及中断 （3）流控差错控制 （4）复位和重启动 （5）诊断以及注册,X.25网的设备,分组交换网主要由分组交换机、用户接入设备和传输线路组成。（1）分组交换机。分组交换机是分组交换网的枢纽，根据它在网中所处的地位，可分为中转交换机和本地交换机。 （2）用户接入设备。分组交换网的用户接入设备主要是用户终端。用户终端分为分组型终端和非分组型终端两种。（3）传输线路。目前分组交换网的中继传输线路主要有模拟和数字两种形式。,X.25的未来,分组交换技术从20世纪70年代开始普及的，到了80年代末期，世界上几乎所有的数据通信网都采用了这一技术，其根本原因是分组交换技术在降低通信成本、提高通信可靠性和灵活性等方面取得了巨大成功。随着分组交换技术的进一步发展，特别是分组交换机的分组处理能力、交换机间的中继线速率不断提高，分组交换机时延不断缩短，使得分组交换网的性能不断提高，功能不断完善。目前，可以说分组交换网的能力几乎已经达到了极限。另一方面，网络应用对网络速度、带宽、延迟、多媒体、服务质量（QoS）、服务级别（COS）等方面提出了越来越高的要求，人们迫切需要新的高速广域网技术来满足这些日益增长的用户需求。于是，帧中继、ATM等快速分组交换技术便应运而生。,2. PSDN的特点 线路利用率高在分组交换中采用了“虚电路”技术，这使得在一条物理链路上可提供多条信息通路，为多个用户同时使用，大大提高了线路的利用率。 可以实现不同协议和不同速率的终端之间相互通信 网络内部各结点是具有运算、存储转发等功能的专用计算机，向用户设备提供了统一的接口，从而能够实现不同协议、速率、码型和传输控制规程的用户设备接入X.25网进行相互通信。,传输质量高，误码率低 由于分组交换具有差错检测和纠错的能力，因此误码率极小，一般都低于10-10。 流量控制与管理X.25网内通过流量控制协议来实现对流量的控制，并且具有拥塞控制机制来防止拥塞现象的产生。,3. PSDN提供的基本业务功能 交换虚电路（SVC）要求用户双方通信前要临时建立一条虚电路供数据传输，通信完毕后要拆除该虚电路。它适用于数据量小、随机性强的场合。 永久虚电路（PVC） 它是指在两个用户之间建立固定的虚电路连接，用户可利用它直接进行数据传输，如同使用专线一样。它适用于通信比较频繁、通信量较大的场合。,4. PSDN的应用 利用分组网组建本系统的管理信息网 利用分组网进行中低速连网，实现实时业务处理 利用分组网接入增值业务网,5.5 帧中继,1. 帧中继概述帧中继代表了传统分组交换的X.25技术上的重大突破。随着光纤技术在通信领域的广泛应用，现在的网络具有很高的可靠性、传输质量和较高的数据传输率，而X.25是针对早期低速和不可靠数据链路而设计的。为了保证可靠性，X.25协议具有较大的开销。在当前情况下，这些开销不仅多余而且会降低可提供的数据率的实际利用率，因此不能适应当前网络发展的实际情况。帧中继则大大简化了通信处理过程和协议功能，消除由X.25带给端用户系统和分组交换网的大部分开销，提高了网络吞吐量和利用率。,帧中继仅包含物理层和数据链路层协议，是一个面向帧的通信协议。由于在链路层的数据单元称作帧，故称为帧方式。将X.25分组网中通过分组节点间的重发、流量控制来纠正差错和防止拥塞，对处理过程进行简化，将网内的处理移到网外端系统中来实现，从而简化了节点的处理过程，缩短了处理时间，这对有效利用高速数字传输信道十分关键，它比X.25简单。尽管帧中继是面向连接的，但它并不能保证可靠的数据传输，它需要网络的通信介质具有高的可靠性。它在传输过程中如果出现问题，就会在中途被遗弃，需要高层的协议来保证其传输的可靠性。,帧中继的工作原理帧中继的工作原理正是利用光缆链路低误码率这一优点，力求减少每个节点上的处理时间，每接收到一个帧时，只需检测到目标地址，就立即进行暂存、转发，只要没有检测到错误就继续接收、转发下一帧。,一般分组交换与帧中继差错控制能力的比较,2. 帧中继的应用帧中继的常见应用简介如下：局域网的互连由于帧中继具有支持不同数据速率的能力，使其非常适于处理局域网-局域网的突发数据流量。传统的局域网互连，每啬一条端-端线路，就要在用户的路由器上增加一个端口。基于帧中继的局域网互连，只要局域网内每个用户至网络间有一条带宽足够的线路，则既不用增加物理线路也不占用物理端口，就可增加端-端线路，而不致对用户性能产生影响。,图象和文件传输帧中继既可保证用户所需的带宽，又有实满意的传输时延，非常适合于大流量的图象和文件传输。 组建虚拟专用网（VPN） 帧中继可以将网络上的部分结点划分为一个分区，对分区内的数据流量及各种资源进行统一管理。这种结构就是虚拟专用网，它比组建一个实际的专用网要经济划算。,3. 中国公用帧中继网（CHINAFRN）中国公用帧中继业务网是为适应局域网互联、图像传送以及其它突发性强、业务量较大和高速宽带通信而建设的通信网络。可广泛应用于会议电视、虚拟专用网（VPV）和远程医疗等应用领域. 它选用了ATM技术作为基本网络技术，可以面向社会和用户提供其它网络难以提供的宽带实时业务，同时也便于今后向B-ISDN的过渡。,中国公用帧中继宽带业务网概况: 在中国电信投资建设的，并已投入运营的中国公用分组交换数据网（CHINAPAC）和中国公用数字数据网（CHINADDN）上均可开设帧中经业务。同时中国电信于1997年建成了采用ATM平台的可提供信元中继和帧中继业务的中国公用帧中继宽带业务网（CHINAFRN）。它可提供高速数据用户提供高速中继传输；同时事开放宽带多媒体通信业务，如远程医疗诊断、远程教学、视像点播VOD等。因此，帧中继宽带业务开辟了数据通信新的应用领域。,中国公用帧中继宽带业务网CHINAFRN的业务应用:1.局域网互联利用CHINAFRN进行局域网互联是帧中继业务最典型的一种应用。CHINAFRN在网络空闲时，允许用户以超过自己申请的速率进行数据传送。这对于经常传递大量突发性数据的局域网用户，其费用非常经济合理。,2.多媒体信息传送CHINAFRN可以为医疗、金融机构提供图像图表的传送业务，这类信息的传送往往要占用很大的数据带宽，如用分组网传送，端到端时延过长，用户难以接受。如用DDN电路传送费用太高，而CHINAFRN的高速率、低时延、带宽动态分配的特点就适合此类业务。 3.虚拟专用网（VPN） 虚拟专用网对集团用户十分有利，采用虚拟专用网所需费用比组建一个实际的专用网经济。,5.6 数字用户线路xDSL,一. xDSL概述数字用户线路（xDSL）属于铜线传输技术，它是美国贝尔通信研究所于1989年为推动视频点播（VOD）业务而开发出的以铜质电话线为传输介质的高速传输技术，后因VOD业务受挫而被搁置了很长一段时间。近年来随着Internet网络技术，特别是基于Web 浏览业务的迅速发展，人们对宽带业务的需求迅速增长，使得xDSL技术在宽带Internet接入领域获得了新的应用。xDSL技术为用户提供数兆比特每秒的数据传输速率，是现有话带Modem数据传输速率的几十倍，较好地满足了用户的需求。,xDSL是DSL的统称，它支持任意数据格式或字节流数据业务，例如：电话、视频、图像、多媒体等。其中，“x”是不同种类的数字用户线路技术的统称，表示不同的数据调制方式。二.xDSL技术的特点及分类xDSL技术包括高数据速率DSL（HDSL）、单线路DSL（SDSL）、甚高数据速率DSL（VDSL）、不对称DSL（ADSL）和速率自适应DSL（RADSL）等，它们主要的区别体现在信号传输速度和距离的不同以及上行（用户到交换局）和下行（交换局到用户）速率对称性的不同。,1.速率对称型的xDSL比较而言，对称DSL更适用于企业点对点连接应用，如文件传输、视频会议等收发数据量大致相同的工作。常用的是SDSL 和HDSL 。 2.速率非对称型的xDSLADSL是一种非对称数字信号传送技术，它能够在现有的铜双绞线，即普通电话线上提供18Mbits下行速率，远高于ISDN速率，而上行速率为640 kbits1.5 Mbits，传输距离达35km。ADSL技术的主要特点是可以充分利用现有的铜缆网络（电话线网络），在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供宽带服务。ADSL 的另外一个优点在于它可以与普通电话共存于一条电话线上，由于ADSL使用话音频带以上的频谱，它能在铜线上同时支持话音和数据业务。,RADSL能提供的速度范围与ADSL基本相同，但它可根据铜双绞线质量的优劣和传输距离的远近动态地调整用户的访问速度，目前几乎所有的ADSL设备的速率都是自适应的。ADSL Lite（或G.Lite）是ADSL的一种简化版本，在1999年己被ITU-T标准化，它的最高下行速率为1.536 Mbits，最高上行速率为512 kbits。由于最高传输速率有所下降，ADSL lite设备将有更远的传输距离，而且它取消了用户端设备中的普通电话业务分离器（splitter），用户可以自己安装ADSL设备，从而降低了成本。VDSL是xDSL技术中发展最快的一种，是一种更高速率的DSL技术，在一对铜质双绞电话线上下行数据的速率为12.96 Mbits（1500 m）到51.84Mbits（距离小于300 m），上行为1.52.3 Mbits。由于VDSL的传输距离只在几百米以内，线路环境优于ADSL，技术难度较低，可以成为光纤到家的具有最高性价比的替代方案。VDSL目前主要为数字电视、高清晰度电视及调频广播传送服务。,三.ADSL接入ADSL(非对称数字环路)业务是宽带接入技术中的一种，它利用现有的电话用户线，通过采用先进的复用技术和调制技术，使得高速的数字信息和电话语音信息在一对电话线的不同频段上同时传输，为用户提供宽带接入（从网络到用户的下行速率可达8Mbps、从用户到网络的上行速率可达1Mbps）的同时，维持用户原有的电话业务及质量不变。按照ADSL宽带业务与用户电话业务之间是线路上共享、业务上各自独立的技术特性，在业务处理上，二者是分开的。,ADSL受到青睐主要有以下几个原因：,ADSL的接入速度很快。使用普通调制解调器要耗费90分钟才能下载的10 Mb视频剪辑在使用ADSL调制解调器的情况下只需要10秒钟就可以下载完成。Superfast ADSL调制解调器更可以达到8Mbps的数据传输速率。 ADSL易于安装。它采用现有的从本地交换局（中心局）出发到订户住所或者办公室的电话铜缆双绞线。很少或者几乎不需要重新布线。 ADSL成本效益好。它对现有的电话网络的更新很少。 ADSL可行性高。减慢高速光纤网络到户部署速度的问题（比如，高成本和安装）对ADSL都不存在。ADSL采用的是现有的POTS（普通旧式电话服务）。高速数据传输可以和语音电话、传真通讯等同时进行。,ADSL的工作方式,和其他高速数据传输技术不一样，ADSL不要求对网络的“最后一公里”重新布线。“最后一公里”（从中心局到用户住所或办公室的路程）通常部署的是现有的电话铜缆双绞线环路。ADSL需要在本地交换中心局和主要的交换局安装新型设备。然而，为中心局设备开发的技术与PC调制解调器和家用分隔器所采用的技术别无二致，这样就可以保证整个网络具有良好的互操作性。,采用复杂的数字信号处理技术，ADSL调制解调器通过最大限度地利用可用带宽而达到了尽可能高的数据传输速度。许多人以为电话网络的带宽仅有4 kHz，但实际上这4kHz不过是仅仅用于模拟（语音）传输的频带。而在使用ADSL的情况下，在住所和本地交换运营商（ LEC ）之间通过一般铜缆物理链路可以达到1MHz的传输带宽。,ADSL充分利用了线路中没在用于语音呼叫的带宽部分。实质上，它把1MHz的带宽分成了3个信息通道：一个高速下行通道，一个中速双工（上行/下行）通道和一个常规的语音通道（下行的意思是指数据从电话网传到用户端；上行则指的是数据从用户端被发送到电话网络）。除了可以提供高带宽数据传输以外，ADSL保留了所谓的“生命线”服务（即人们日常通讯和紧急情况状况下所依赖的语音网络）。这3条通道可以让订户在发送电子邮件的同时看下载的电影和电话交谈。远程工作人员还可以访问他们的企业局域网，同时和顾客进行视频会议。事实上，使用ADSL所提供的全部带宽能力可以同时运行4个通道的MPEG压缩视频而且不会对正常的电话服务有任何干扰。,通过非对称方式优化带宽,大多数因特网应用程序在上行和下行带宽上的需求并不相等。换句话说，用户在某个方向上传输的数据量比在另一个方向上传输的数据量更大。一般来说，因特网用户访问、接收的信息比他们上传的数据多得多。这就是因特网的天性。用户们阅读的电子邮件比他们发送的电子邮件多；他们下载的视频也比他们产生的视频量大。一个普通用户的上行能力通常也就局限于发送命令或传输数据小文件到服务器。总之，更多信息都属于下行数据。在设计ADSL的时候就充分利用了这种不平衡带宽趋势。它从网络到订户（下行）的传输速率超过8Mbps，而从订户到网络（上行）的速率最高可以达到640Kbps。,图即表示ADSL的简化连接,5.7 Cable Modem,Cable Modem，即电缆调制解调器，CableModem应用的是有线电视网。CableModem的基本原理很简单：有线电视电缆可以同时传输许多个频道，我们利用电缆带宽的一部分来传送数据，然后使用CableModem把数据信号从电缆中分离出来，这样就达到了对数据的传输。使用混合同轴光纤有线电视线路来提供最高可达6Mbps的下载速率几乎四倍于T1线路，以及640Kbps的上载速率。CableModem不仅仅是传统意义上的调制解调器，实际上它更多地是作为局域网接口运行(一般是通过TCP/IP运行)。用户所在地和电缆公司之间的同轴电缆能够按照用户的需求向远处延伸，它不像ISDN和ADSL那样传输距离有限。,CableModem与安装在电缆公司的CableModem端接系统(CMTS)相通，CMTS端接来自用户处的电缆连接输出信号，并把这些信号汇聚成电缆提供商网络分配设备的输出。CableModem通过分离的信道对下行和上行通信提供网络接入，但是，这些信道是非对称的。下行信道的容量和数据率比上行信道的高，电缆公司通过下行信道着重对用户提供内容数据；反之，电缆公司对上行信道要求不高，因为上行信道只需传输键盘输入和鼠标/光标移动信号即可。传统的同轴电缆电视网络工作频率为330MHz或450MHz。新的混合型光纤同轴系统工作频率为750MHz，每个信道占用6MHz的频带。因此，400MHz的电缆系统能提供约60个信道，700MHz的系统能提供多达110个信道。每个6MHz的信道在下行频率上能够提供40Mbps的传输速率，上行传输速率为500kbps10Mbps。从CableModem到PC的最大传输速率目前为10Mbps，这是由于CableModem采用了10BaseT以太网接口所致。,电缆型标准“电缆系统传输接口数据规范”(DOCSIS)规定，电缆网络应能支持36Mbps的最大传输速率，但由于整个电缆网络要处理共享媒体，所以要达到这一速率是不可能的，而实际最有可能支持的速率约为400kbps3Mbps。这一数据率完全取决于网络怎样分段，并根据每个网段能够容纳多少用户场所而定。用户场所连入节点，而节点由网段连接起来。每个节点的用户场所越少，网段上供用户使用的带宽就越宽。按电缆产业标准要求，每个网段可容纳1252000个用户场所。,应用问题令用户担心的最大问题是CableModem的安全。由于线缆是共享网络，因此存在着两个潜在的安全问题。其他用户可以通过共享线缆访问您正在传输的数据，或者直接访问您硬盘中的数据。还有一个长期令人担心的问题是关于CableModem的可靠性。CATV网络在业务高峰期提供不同服务方面存在问题，用户经常受无端的周期性中断之苦。,Cable Modem的连接结构,通过Cable Modem系统，用户可在有线电视网络内实现Internet访问、IP电话、视频会议、视频点播、远程教育及网络游戏等功能。它的典型结构如图所示：,Cable Modem的主要特点,传输速率快，费用低,具有较强的抗干扰能力,传输距离远,Cable Modem上行数据速率可达31.2kbit/s10Mbit/s；下行速率可达3Mbit/s38Mbit/s，从网上下载信息的速度比现有的电话Modem要快至少1000倍，另外，Cable Modem在单位时间内获得的信息量也比其它方式要多得多。,Cable Modem从理论上讲，没有距离限制，它可以覆盖的地域很广。,Cable Modem的入户连接介质是同轴电缆，它的结构优于电话线，对信号具有相当强的屏蔽作用，不易受外界干扰。,即插即用、安装方便,共享网络带宽,Cable Modem支持即插即用，安装起来十分方便，而且接入Internet不需要拨号。即使每天24小时都连在网上，但只要不发送或接收数据就不会占用任何网络和系统资源。,Cable Modem用户是共享带宽的，若有多个Cable Modem用户同时接入Internet时，数据带宽由这些用户均分，速率也将会相应降低。这是Cable Modem的最大缺点 。,本章小结,随着社会需求的提高和相关领域技术不断进步，计算机网络新技术层出不穷，令人眼花缭乱。用户在面对众多的选择时，如何就网络需要、投资强度、技术成熟性、网络构造复杂性等方面进行比较、权衡就成了一个至关重要的问题。 本章我们首先介绍了广域网的基本概念、特点和结构，使读者对广域网有一个全面、感性地认识；紧接着我们花了大量篇幅就当今常见的几种广域网接入技术，如DDN、ISDN、PSDN、ADSL等它们的技术特点、业务范围以及在当今信息服务中的众多应用问题进行了全面的探讨，目的是让读者对当今网络新技术有更深一步的理解，以至今后在遇到具体问题时，能够真正作出准确地判断并加以选择。,