寬帶技術包括主干網技術和接入網技術。下面是小編為大家精心推薦的寬帶交換技術論文，希望能夠對您有所幫助。

　　寬帶交換技術論文篇一

　　寬帶技術分析

　　摘要：本文對寬帶 網絡 的主干網和接入網技術進行了詳細 分析 ，并對 目前 占有寬帶網絡主要市場的ADSL和LAN接入技術進行了比較，最后討論了寬帶技術的 發(fā)展 趨勢。

　　關鍵詞：綜合業(yè)務數(shù)字網 非對稱數(shù)字線路 寬帶以太網 混合光纖同軸網

　　1.引言

　　計算 機技術和通信技術的迅猛發(fā)展使得網絡進入千家萬戶，網絡日益成為人們工作、 學習 、生活的必備工具。在網絡普及過程中，網速是網絡技術和網絡經營的關鍵。眾所周知，網絡帶寬越寬，數(shù)據傳輸速率就越高，寬帶技術應運而生。所謂寬帶網絡是指傳輸、交換和接入的寬帶化。本文詳細分析了寬帶網的主干網技術和接入網技術，并對寬帶技術的發(fā)展趨勢進行了討論。

　　2.主干網技術

　　寬帶技術包括主干網技術和接入網技術。在過去的幾年內，運營商將大量資金注入主干網，主干網已經基本實現(xiàn)了光纖化，傳輸速率可以達到千兆。

　　寬帶主干網在物理層使用的是SONET(同步光纖網絡)技術。ITU-T以SONET為基礎，制定出國際標準同步數(shù)字系列SDH。一般可以認為SDH和SONET 是同義詞。主干網的網絡層服務可以大致分成三類：虛電路服務、數(shù)據報服務和ATM技術。虛電路服務是一種面向連接服務，通信過程包括建立連接、數(shù)據傳輸和釋放連接。X.25協(xié)議和幀中繼都是虛電路服務。虛電路提供的是可靠服務，因此，基于X.25協(xié)議和幀中繼等虛電路服務的網絡可靠性較好。但是由于虛電路傳輸效率較低，目前常用網絡層協(xié)議是基于另一類數(shù)據報服務的IP協(xié)議。數(shù)據報服務是基于存儲轉發(fā)機制的無連接服務，雖然服務質量不可靠，但其最大優(yōu)點是傳輸效率高，這也是IP協(xié)議能夠一統(tǒng)天下的原因。最后一類是ATM信元交換技術，ATM是綜合了電路交換和分組交換的特點產生，能夠提供可靠服務和較高的傳輸速率，美中不足的是其協(xié)議復雜，交換設備昂貴，實際網絡中使用不多。

　　3.接入網技術

　　接入網的概念從建立電話網開始就存在，寬帶網的出現(xiàn)使得接入網作用尤為突出。接入網是連接用戶終端設備和某種業(yè)務網網絡節(jié)點之間的網絡設施，即用戶交接設備之后到用戶引入線之前，僅提供通道而不具備交換功能的通信設備網絡。

　　如前所述，寬帶主干網已經基本實現(xiàn)光纖化，其帶寬可滿足當前的通信需要，但大部分的接入網仍然停留在以電話交換為主的水平上。接入網的傳輸速率普遍比較低，成為制約寬帶網絡發(fā)展的瓶頸。于是，近年來出現(xiàn)了多種接入網技術。接入網作為網絡的一部分同樣可以使用主干網的協(xié)議，如有些接入網也才采用幀中繼等技術。這里主要討論目前發(fā)展比較迅速的幾種寬帶技術。

　　3.1 ISDN(綜合業(yè)務數(shù)字網)

　　ISDN是在綜合數(shù)字電話網(IDN)基礎上發(fā)展起來的，提供端到端數(shù)字通信。它在用戶和ISDN之間建立一條數(shù)字比特管道，使用時分復用方式支持多個獨立的通路(channel)。窄帶ISDN 定義的標準化通路有B通路(64kbit/s的數(shù)字PCM話音或數(shù)據)，D通路(16kbit/s或64kbit/s用作帶外信令)。

　　ITU-T規(guī)定的標準化組合有兩種：(1)基本速率2B+D=144kbit/s，其中一個B通路用于傳輸話音，一個用于傳輸數(shù)據，D通路為16kbit/s。(2)一次群速率23B+D或30B+D,分別對應T1標準(1.544Mbit/s)和E1標準(2.048Mbit/s)。

　　由于N-ISDN難以適應寬帶需求，繼而在ATM技術的基礎上出現(xiàn)了寬帶ISDN(B-ISDN)。B-ISDN將話音、數(shù)據、圖像及視頻信號集中在一個網絡傳輸，就是通常所說的“一線通”。B-ISDN采用ATM技術，用戶環(huán)路和干線都采用光纜。由于ATM技術沒有得到廣泛的 應用 ，B-ISDN使用的也很少。

　　3.2 HFC(混合光纖同軸網)

　　HFC利用具有巨大帶寬的廣播電視網，鋪設光纖到服務區(qū)，用戶的“最后一公里”采用同軸電纜。光纖部分的光分配節(jié)點(ODU)到頭端(HEAD)是星型連接，光結點到用戶這段同軸電纜是樹型連接，在美國圍繞一個光結點的同軸網絡可以連接500個用戶。

　　用戶使用Cable modem利用同軸電纜連接到光結點，接入HFC網絡。由HFC網接入有線電視網(Cable TV), 最后由有線電視網和Internet高速相連。

　　Cable modem 和一般modem原理相似，都是進行頻譜搬移。Cable modem將計算機的數(shù)據信號調制到某個頻帶范圍后占用有線電視帶寬傳輸。但是Cable Modem 本身又不是單純的調制解調器，它集Modem、調諧器、加解密設備、橋接器、網絡接口卡、SNMP代理和以太網集線器等功能為一身。

　　HFC的上行速率一般在200kbit/s到2Mbit/s之間，最高可達10Mbit/s。下行速率一般在3Mbit/s到10Mbit/s,最高可達到36Mbit/s。

　　同軸電纜帶寬要比電話線帶寬寬很多，在有線電視網絡比較發(fā)達的地區(qū)，HFC是一種很好的寬帶接入方式。但是傳統(tǒng)有線電視網是單向的，用于上網就要對原有線路進行雙向改造，需要一定費用。

　　3.3 ADSL(非對稱數(shù)字線路)

　　xDSL是DSL(數(shù)字用戶線路)的統(tǒng)稱，是以銅電話線為傳輸介質的點對點傳輸技術。xDSL包括HDSL(高速數(shù)字用戶線)、SDSL(對稱數(shù)字用戶線)、ADSL(非對稱數(shù)字用戶線)、VDSL(甚高比特率數(shù)字用戶線)等多種類型。目前寬帶市場主要使用ADSL技術。

　　ADSL使用普通電話線作為傳輸介質，利用ADSL Modem 將計算機的數(shù)據信號調制到一定的頻帶后再與原有電話信號復用同一條普通電話線傳輸。ADSL 利用ADSL Modem將電話線分成三個信息通道：一個速率為1 Mbps到9Mbps的高速下行通道;一個速率為16kbps到1Mbps的中速雙工通道，用于ADSL控制信號的傳輸和上行信息;一個普通3k帶寬的電話通道。這三個信息通道可以同時工作。

　　當前 ADSL調制解調設備一般采用 3種線路編碼技術，抑制載波幅度和相位 (carrier-less amplitude and phase, CAP),離散多音復用 (discrete multitone, DMT)，以及離散小波多音復用 (discrete wavelet multitone, DWMT)。其中 CAP的基礎是正交幅度調制 (QAM)。在 CAP中，數(shù)據被調制到單一的載波上;而在 DMT中，數(shù)據被調制到多個載波上，每個載波上的數(shù)據都使用 QAM調制。DMT中使用快速傅里葉變換進行數(shù)字信號處理，而在 DWMT中使用小波變換。ADSL技術目前還存在一些 問題 ，如電纜中不同線路信號之間相互串擾及線路質量問題等。

　　目前，ADSL 的主要應用方式有兩種：

　　(1)交換局端到用戶間直接使用ADSL。這種方式直接使用原有電話線路，成本比較低。利用ADSL Modem可以有效的將話音與數(shù)據業(yè)務流量分離，數(shù)據業(yè)務直接分流到數(shù)據網絡中，緩解了用戶上網負荷對電話交換網的壓力。但是這種方式的數(shù)據傳輸率不是很高，一般提供512kbps和284kbps 兩種。

　　(2)FTTx+ADSL方式。這種方式的銅電話線比較短，其他線路采用光纖，可以達到較高的傳輸速率。

　　ADSL接入模型

　　3.4 LAN(寬帶以太網方式)

　　以太網是目前廣泛被采用的一種局域網技術，其技術成熟、安裝簡單、設備便宜。隨著千兆以太網和萬兆以太網技術的逐漸成熟，以太網已經占有了80%的局域網市場。

　　寬帶以太接入網一般采用光纜+雙絞線的方式對社區(qū)進行綜合布線。小區(qū)內用戶先用集線器組成一個簡單的以太網，然后接入光纖干線。雙絞線總長度一般不超過100米，線路距離短，因而線路質量可以得到更好保障。LAN方式的寬帶服務一般是吉比特光纖進小區(qū)，百兆光纖到樓，10/100M到戶的模式，雖然實際傳輸速度不能達到那么高，但傳輸速率基本可以滿足用戶的各種需求。

　　由于接入網是一個公用網絡環(huán)境，其要求與一般局域網的私有網絡環(huán)境有很大不同，它僅借用了以太網的幀結構和接口，與一般局域網的差別主要在用戶管理、安全管理、業(yè)務管理、計費管理及安全管理等方面。

　　目前主要占有寬帶接入網市場的是ADSL和LAN接入技術。這兩種技術各有利弊。

　　從速度上來說，LAN方式用戶組成的以太網采用爭用信道協(xié)議，上網速度受到集線器和用戶數(shù)量的 影響 。集線器所連用戶越多，上網速度就越慢?？梢钥闯?，集線器和交換設備也是制約網速的一個瓶頸。但總的來說，LAN方式是目前幾種寬帶接入方式中速度最快的一種。ADSL的速度比LAN方式要慢，在傳輸視頻信息時(如觀看網絡電視等)質量不好。

　　從安裝的角度來說,ADSL建立在原有普通電話線基礎上，安裝方便，比較適合家庭或小型業(yè)務單位使用。以太網方式適合于用戶比較密集的小區(qū)或單位，使用前需要重新鋪設線路。

　　在抗干擾方面，由于采用光纖接入，LAN方式比普通電話線上傳輸數(shù)據的ADSL方式干擾要小。

　　從費用上說，以太網方式的初裝費一般高于ADSL,而且以太網一般采用包月方式，ADSL一般按照若干小時為單位計費。因此，ADSL更適合那些偶爾上網的用戶。

　　4. 發(fā)展 方向

　　近年來，寬帶主干網基本實現(xiàn)了光纖化，其速度可以承載任何服務。接入網的速度就成了 網絡 發(fā)展的瓶頸。今后幾年內，接入網建設是寬帶網絡發(fā)展的重點。盡管每一個寬帶服務商都強調自己的寬帶接入方式最先進、最便捷，但實際各種接入方式 理論 上所能達到的數(shù)值和用戶的實際使用效果存在巨大差距。因此，進一步增加接入帶寬，降低上網費用，提高網絡服務質量是一個重要發(fā)展方向。對于寬帶接入網來說，實現(xiàn)光纖到戶是最終的目標，以上討論的各種接入方式只是過渡期中出現(xiàn)的技術。

　　寬帶網絡的另一個發(fā)展方向是多網融合，在一個網絡內傳輸語音、文字、圖像、視頻等各種信息，最終實現(xiàn)將電話網、有線電視網及 計算 機網絡融為一體。

　　隨著網絡的普及，人們越來越依靠網絡傳輸一些秘密信息，網絡安全一直是 研究 熱點。寬帶網絡也不可避免的要重視網絡安全 問題 。

　　參考 文獻

　　[1] 熊桂喜，王小虎 譯. 計算機網絡. 第三版. 北京：清華大學出版社,2000.

　　[2]. 周志敏. 寬帶接入技術的發(fā)展與 應用 .

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