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计算机网络——物理层(宽带接入技术)

前导知识

1)用户要连接到互联网,必须先连接到某个 ISP
2)在互联网的发展初期,用户都是利用电话的用户线通过调制解调器连接到 ISP 的,电话用户线接入到互联网的速率最高只能达到 56 kbit/s。
3)美国联邦通信委员会 FCC 认为只要双向速率之和超过 200 kbit/s 就是宽带。
4)从宽带接入的媒体来看,可以划分为两大类

有线宽带接入
无线宽带接入

一、ADSL 技术(模拟电话用户线进行改造)

非对称数字用户线 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)技术,就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使它能够承载宽带业务。

标准模拟电话信号的频带被限制在 300~3400 Hz 的范围内,但用户线本身实际可通过的信号频率仍然超过 1 MHz。
ADSL 技术就把 0~4 kHz 低端频谱留给传统电话使用,而把原来没有被利用的高端频谱留给用户上网使用。
DSL 就是数字用户线 (Digital Subscriber Line) 的缩写。
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可见,基于ADSL的接入网由一下三大部分组成:数字用户线接入复用器DSLAM(包含ADSL 调制解调器),用户线用户家中的一些设备

1.1、DSL 的几种类型

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line):非对称数字用户线
HDSL (High speed DSL):高速数字用户线
SDSL (Single-line DSL):1 对线的数字用户线
VDSL (Very high speed DSL):甚高速数字用户线
DSL (Digital Subscriber Line) :数字用户线。
RADSL (Rate-Adaptive DSL):速率自适应 DSL,是 ADSL 的一个子集,可自动调节线路速率)。

1.2、ADSL 的特点

1)、上行和下行带宽做成不对称的。
上行指从用户到 ISP,而下行指从 ISP 到用户。
2)、ADSL 在用户线(铜线)的两端各安装一个 ADSL 调制解调器,即必须成对存在。
3)、我国目前采用的方案是离散多音调 DMT (Discrete Multi-Tone)调制技术
这里的“多音调”就是“多载波”或“多子信道”的意思。

二、 光纤同轴混合网(HFC网)

HFC (Hybrid Fiber Coaxial) 网是在目前覆盖面很广的有线电视网 CATV 的基础上开发的一种居民宽带接入网。
HFC 网除可传送 CATV 外,还提供电话、数据和其他宽带交互型业务。
现有的 CATV 网是树形拓扑结构的同轴电缆网络,它采用模拟技术的频分复用对电视节目进行单向传输。
HFC 网对 CATV 网进行了改造。
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光纤结点与头端的典型距离为25km,而从光纤结点到其用户的距离则不超过2~3km;
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三、 以太网接入

普遍应用于企业、大学网络园区的终端用户
10 Mbs, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps 以太网
端系统直接接入以太网交换机
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四、 无线接入

1、无线局域网Wlan的接入

802.11a/b/g/n (WiFi): 11 -200 Mbps
WiFi 6

2、广域网的无线接入

一般电信运营商提供
4G/5G
EVDO, HSDPA :~1Mbps over cellular system
WiMAX :10’s Mbps over wide area

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