【導讀】同網(wǎng)絡的技術特征。由于網(wǎng)絡覆蓋的地理范圍不同，它們所采用的傳。輸技術也不同，因此形成不同的網(wǎng)絡技術特點與網(wǎng)絡服務功能。廣域網(wǎng)等3種類型。種計算機、終端與外部設備互連成網(wǎng)。局域網(wǎng)技術發(fā)展十分迅速，并。且應用日益廣泛，是計算機網(wǎng)絡最為活躍的領域之一。有限范圍內(nèi)的計算機、終端與各類信息處理設備連網(wǎng)的需求。高質量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。3)局域網(wǎng)一般屬于一個單位所有，易于建立、維護與擴展。城市區(qū)域網(wǎng)絡簡稱為城域網(wǎng)。間的一種高速網(wǎng)絡。城域網(wǎng)設計目標是滿足幾十公里范圍內(nèi)的大量企。據(jù)、語音、圖形與視頻等多種信息的傳輸。廣域網(wǎng)可以覆蓋幾個國家或地區(qū)，甚至橫跨幾個洲，形成國際性。源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務，負責向網(wǎng)絡。機、中型機、小型機，目前大量使用的是個人計算機。結構中被稱為網(wǎng)絡結點?，F(xiàn)將原主機報文準確轉發(fā)至目的主機的作用。接入到作為國家級或區(qū)域主干網(wǎng)的廣域網(wǎng)?？梢愿鶕?jù)需要組建自己使用和管理的專用廣域網(wǎng)。

　　

【正文】 用有線電視網(wǎng)絡進行雙向數(shù)據(jù)傳輸服務成為可能。 光纖同軸混合網(wǎng) HFC 是新一代有線電視網(wǎng)絡。光纖同軸電纜混合網(wǎng) HFC 是一個雙向傳輸系統(tǒng)。 光纖結點將光纖干線和同軸分配線相互連接。光纖結點通過同軸電纜下引線可以為 500~2020 個用戶服務。這些被連接在一起的用戶共享同一根傳輸介質。 HFC 改善了信號質量，提高了可靠性，線路可以使用的帶寬甚至高達 1 GHz。這些優(yōu)點使 用戶既可以按照傳統(tǒng)的方式接收電視節(jié)目，同時又可以實現(xiàn)視頻點播、 IP 電話、發(fā)送 EMail、瀏覽 Web頁的雙向服務功能。 從用戶接入的角度看 ，光纖同軸電纜混合網(wǎng) （ Hybrid Fiber Coax, HFC） 是經(jīng)過雙向改造的有線電視網(wǎng)絡，是用戶通過有線電視寬帶接入 Inter的一種重要方式。 電話撥號上網(wǎng)的速率一般是 kbps ~ kbps。本地電話公司提供的 ISDN 專線上網(wǎng)的傳輸速率是 128 kbps。使用 ASDL 數(shù)據(jù)專線上網(wǎng)的傳輸速率是 Mbps,傳輸距離不超過 5 km。使用 Cable Modem,通過有線電視寬帶接入 Inter 的，數(shù)據(jù)傳輸速率可達 10 Mbps~ 36 Mbps。 目前，我國的有線電視網(wǎng)的覆蓋范圍非常廣，通過將有線電視網(wǎng)絡改造，可以為很多的家庭寬帶接入 Inter 提供一種經(jīng)濟、便捷的方式。 HFC 技術除了可以實現(xiàn)高速上 網(wǎng)外，還可以實現(xiàn)可視電話、電視會議、多媒體遠程教學、遠程醫(yī)療、網(wǎng)上游戲、 IP 電話、高速數(shù)字傳播、 VPN、視頻點播等數(shù)據(jù)傳輸服務。因此它最大的優(yōu)勢是頻帶寬、速度快。它的主要缺點在于存在回傳信道的干擾；多用戶對有限帶寬資源的爭用出現(xiàn)擁塞，可能會影響接入速率。同時，接入 HFC網(wǎng)或改造原有的有線電視系統(tǒng)使之具備雙向傳輸能力的造價相當昂貴。由于 Cable Modem 傳輸速率高，不占用電話線路，并且所需的CATV 網(wǎng)覆蓋的面積廣、費用低廉，因此已成為一種極具競爭力的寬帶接入技術。 (2)電纜調制解調器 Cable Modem 的分 類 電纜調制解調器 Cable Modem 專門為利用有線電視網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸而設計的。在發(fā)送端，它將數(shù)據(jù)進行調制，然后利用有線電視網(wǎng)（ CATV）同軸電纜允許的頻率發(fā)送出去；在接收端，把調制后的信號進行解調，還原出數(shù)據(jù)。 Cable Modem 把用戶計算機與有線電視同軸電纜連接起來。它不僅包含調制解調部分，也有加密解密和協(xié)議適配與網(wǎng)橋、路由器與集線器的部分功能。 Cable Modem利用頻分復用的方法，將雙向信道分為：從計算機終端到網(wǎng)絡方向稱為上行信道，從網(wǎng)絡到計算機終端方向稱為下行信道。上行信道采用的載波頻率范 圍在 5 MHz~ 42 MHz，上行信道帶寬一般在 200 kbps ~ 10 Mbps。下行，信道采用的載波頻率一般在 450 MHz ~ 750 MHz，信道帶寬一般可達 36 Mbps。 Cable Modem 可以分為以下幾種類型： a) 從傳輸方式， Cable Modem可以分為雙向對稱式傳輸和非對稱式傳輸兩類。對稱式傳輸速率為 2 Mbps ~ 4 Mbps，最高可達 10 Mbps。非對稱式下行速率為 30 Mbps，上行速率為500 kbps ~ Mbps。 b) 從數(shù)據(jù)傳輸方向上， Cable Modem可 以分為單向、雙向兩類。 c) 從同步方式上， Cable Modem可以分為同步和異步交換兩類。同步交換類似于 Ether，異步交換類似于 ATM技術。 d) 從接入的角度， Cable Modem可以分為個人 Cable Modem和寬帶多用戶 Cable Modem。寬帶 Modem 可以具有網(wǎng)橋的功能，可以將一個計算機局域網(wǎng)接入。 e) 從接口角度看， Cable Modem可以分為外置式、內(nèi)置式和交互式機頂盒三種。外置 Cable Modem通過網(wǎng)卡連接計算機，所以連接 Cable Modem前需要給計算機添置一塊網(wǎng)卡，這也是外置式 Cable Modem的缺點。不過外置 Cable Modem可以支持局域網(wǎng)上的多臺計算機同時接入。交互式機頂盒也是一種 Cable Modem，用戶可以直接在電視屏幕上訪問網(wǎng)絡或收發(fā) EMail。 對于微型機來說，內(nèi)置式 Cable Modem通常是一塊 PCI 總線接口卡 Cable Modem。這種方式也許是最廉價的 Cable Modem實現(xiàn)方式，但是也帶來大量的不便。首先它只能用于桌上型電腦， MAC 機和便攜機也可使用，但是接口卡需要有不同的設計。由于技術或者管理上的原因就，有些國家根本不能使用內(nèi) 置 Cable Modem。 3. 光纖接入技術 絕大多數(shù)網(wǎng)絡運營商都認為，理想的寬帶接入網(wǎng)將是基于光纖的網(wǎng)絡。無論是采用哪種接入技術，傳輸介質銅纜的帶寬瓶頸是很難克服的。與雙絞銅線、同軸電纜或無線技術相比，光纖的帶寬容量幾乎是無限的?，F(xiàn)代光纖傳輸系統(tǒng)在單個波長上的傳輸速率達到 10 Gbps ，而密集波光復用 DWDM系統(tǒng)在一跟光纖上可承載 64 個波長。即使如此，這些系統(tǒng)對光纖的理論容量的利用率還不到 1%。光纖傳輸信號可通過很長的距離無需中繼，例如 T1 線路的中繼距離為 km，典型的 CATV網(wǎng)絡要求在同軸電纜上每隔 500 ~ 700 m加一個放大器，而光纖傳輸系統(tǒng)的中繼距離可達 100 km 以上。 因此，光接入技術有著廣闊的應用前景。特別是無源光網(wǎng)絡（ Passive Optical Network， PON）技術，以及以 ATM 為基礎的寬帶無源光網(wǎng)絡（ APON）技術。由于采用光纖作為介質，帶寬得到了大大的提高。由于基于 APON 是一種無源系統(tǒng)，因而使安裝、開通和維護運營成本可以繼續(xù)降低。從長遠的觀點看，面對日益豐富多彩的多媒體業(yè)務和快速增長的 IP 業(yè)務的壓力， APON 是一種比較理想的長遠解決方案。 人們非常關注光纖接入網(wǎng)。 在傳輸?shù)臉I(yè)務量大，要求傳輸?shù)木嚯x長的應用領域，光纖接入的優(yōu)越性就越明顯。因此光纖接入系統(tǒng)在長途骨干網(wǎng)內(nèi)迅速的取代了其他傳輸手段，在城域網(wǎng)中取代成為局中中繼線的微波和 T1 線路。光纖已在接入網(wǎng)的前饋部分，用在 CATV 頭端和靠近用戶的電結點之間。目前，光纖在接入網(wǎng)使用中有向終端用戶延伸的趨勢。因此出現(xiàn)了一些新的概念，它們是： ? 光纖到路邊（ Fiber To The Curb, FTTC） ? 光纖到小區(qū)（ Fiber To The Zone, FTTZ） ? 光纖到大樓（ Fiber To The Building, FTTB） ? 光纖到辦公室（ Fiber To The Office, FTTO） ? 光纖到戶（ Fiber To The Home, FTTH） 由于有大量用戶接入的安裝與維護，光接入網(wǎng)的結構必須盡量簡單。同時，光接入網(wǎng)不適宜使用復雜的激光器及其他復雜光器件，以降低成本與提高系統(tǒng)的可靠性。這些要求就意味著在接入網(wǎng)的具體應用中，無源的光接入網(wǎng)結構比有源的光接入網(wǎng)結構更適合一些。 無源光纖網(wǎng) PON 是 ITU 的 SG15研究組在 “基于無源光纖網(wǎng)的高速光纖接入系統(tǒng)”進行標準化的。該建議分為兩部分： a) OC3， Mbps 的對稱業(yè)務。 b) 上行 OC3， Mbps，下行 OC12, Mbps 的不對稱業(yè)務。 按照 建議，傳輸介質可以的一根或兩根單模光纖。雙向傳輸通過波分復用 WDM（一根或兩根光纖）實現(xiàn)。 無源光網(wǎng)絡 PON 技術無論對現(xiàn)有的網(wǎng)絡，以及對將來的 BISDN，都是一種很好的過渡方式。然而為了靈活地提供寬帶多媒體業(yè)務，以ATM 為基礎的寬帶無源光網(wǎng)絡 APON 可能是更加適合的方式。 這種方式是在 PON 的網(wǎng)絡上，實現(xiàn)基于信元的 ATM 傳輸，它允許接入網(wǎng)中的多個用戶共享整個帶寬。由于該 系統(tǒng)把 ATM 和 PON 技術結合在一起，故稱之為 APON（ ATM+PON）。 APON系統(tǒng)是 PON 和 ATM 相結合的產(chǎn)物。 PON 為多個用戶提供廉價的共享傳輸媒介，而 ATM 技術則為從低速到高速的各種媒體業(yè)務提供可靠的接口， APON 結合了這兩者的優(yōu)點，與其他接入方式相比較，具有以下的優(yōu)點： a) 系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠； b) 可以不同的帶寬、傳輸質量的需求； c) 與有線電視網(wǎng)絡相比，每個用戶可占用獨立的帶寬，而不會發(fā)生擁塞； d) 接入距離可以達到 20 km ~ 30 km。 (1)無線接入技術的分類與應用 無線接入技術主要有： 標準的的無線局域網(wǎng)（ WLAN）接入、 （ WMAN） 接入，以及正在發(fā)展的 Ad hoc接入技術。 在無線寬帶接入網(wǎng)的結構中，遠距離采用 標準的 WiMAX技術，可以在 50m范圍內(nèi)提供 70 Mbps的傳輸速率；近距離采用 標準的 WLAN，可以滿足一定地理范圍內(nèi)的用戶無線接入的需求。盡管 標準都是針對無線環(huán)境的，由于兩者的應用對象不同，因此在采用的技術和協(xié)議解決問題的重點也不相同。 標準重點在于解決局域網(wǎng)范圍內(nèi)的移動結點通 信問題，而。 (2) WMAN 當接入網(wǎng)技術發(fā)展，尤其是無線接入問題提出的時候， IEEE 委員會決定成立一個專門的工作組，研究寬帶無線網(wǎng)絡標準。該工作組于1999年 7月開始工作， 2020 年公布了寬帶無線網(wǎng)絡 標準，即無線城域網(wǎng) (Wireless MAN,WMAN)標準。 IEEE 標準體系的主要目標是制定工作在 2 ~ 66 MHz 頻段的無線接入系統(tǒng)的物理層與介質訪問控制 MAC 子層規(guī)范。 是 ，用于大數(shù)據(jù)量接入。 增加了非視距和對無線網(wǎng)格網(wǎng)（ Wireless Mesh Network，WMN結構的支持。 ，于 2020年 5月正式公布。 按 標準建立的無線網(wǎng)絡可能覆蓋一個城市的部分區(qū)域同時由于建筑物位置的固定的，它需要在每個建筑物上建立基站，基站之間采用全雙工、寬帶通信方式工作。而且每個 無線網(wǎng)絡接入的用戶數(shù)，往往要多于 。正是 標準要保證 無線網(wǎng)絡對接入用戶的服務質量，它就需要更多的帶寬，因此 10 ~ 66 GHz波段的頻率。這個波段使用毫米波。 在 標準增加了兩個物理層標準 與 。 主要針對固定的無線網(wǎng)絡部署， 則針對火車、汽車等移動物體的無線通信標準問題。 與 IEEE WiMAX。與致力于WLAN 推廣應用的 WiFi 聯(lián)盟很類似，由業(yè)界成員參加的 WiMAX 論壇致力于 IEEE 用。表 12給出了 IEEE 。 表 12 IEEE 標準系列的比較 發(fā)表時間 使用頻段 信道條件 固定 /移動 信道帶寬 傳輸速度 額定小區(qū)半徑 IEEE 2020 年1月 10 ~ 66 GHz 視距 固定 25/28 MHz 32 ~134 Mbps 5 km IEEE 2020 年1月 11 GHz 非視距 固定 1． 25/20 MHz 75 Mbps 5 ~10 km IEEE 2020 年10月 10 ~ 66 GHz 11 GHz 視距 +非視距 固定 1． 25/20 MHz 75 Mbps 5 ~15 km IEEE 2020 年2月 6 GHz 非視距 固定移動 +漫游 1． 25/20 MHz 30 Mbps 若干 km 無線接入技術以投資少、建網(wǎng)周期短、提供業(yè)務快等優(yōu)勢已逐漸成為非常重要的接入方式。無線接入技術是指在終端用戶和交換局之間的接入網(wǎng)部分全部或部分采用無線傳輸方式，為用戶提供固定或移動的接入服務的技術。 (3) WLAN 1987 年由 IEEE 組快速在 IEEE 802 委員會中開始無線局域網(wǎng)的研究。最初的目標是希望開發(fā)一個基于無線網(wǎng)令牌總線的 MAC協(xié)議。在進行一段時間的研究后，人們發(fā)現(xiàn)令牌總線不適合無線電信道。在 1990 年， IEEE 802委員會決定成立一個新的 ，專門從事無線局域網(wǎng)的研究，并開發(fā)一個介質訪問 MAC 子層協(xié)議和物理介質標準。 1997 年形成了第一個無線局域網(wǎng)的標準 ，以后又出現(xiàn)了兩個擴展版本。 定義了使用紅外、調頻擴頻與直接序列擴頻技術，數(shù)據(jù)傳輸速率為 1 Mbps或 2 Mbps 的無線局域網(wǎng)標準。 定義了使用直序擴頻技術，傳輸速率為 1 Mbps、 2 Mbps 、 Mbps 與 11 Mbps的無線局域網(wǎng)標準。 54 Mbps。無線局域網(wǎng)是當前網(wǎng)絡研究的一個熱點問題，目前 標準已經(jīng)從 、 ，對多種頻段無線傳輸技術的物理層、 MAC 層、無線網(wǎng)橋，以及 QoS 管理、安全與身份認證作出了一系列規(guī)定。 (4)無線網(wǎng)格網(wǎng) WMN技術 目前 Ad hoc 技術有兩個發(fā)展方向：一是軍師和特定行 業(yè)發(fā)展和應用，在此基礎上產(chǎn)生了無線傳感器網(wǎng)絡 WSN；另一個是向無線的民用接入網(wǎng)發(fā)展，出現(xiàn)了無線網(wǎng)格網(wǎng) WMN。無線網(wǎng)格網(wǎng) WMN 出現(xiàn)在 20世紀 90 年代中期，在 2020年后開始引起人們的重視。 推動無線網(wǎng)格網(wǎng) WMN發(fā)展的直接動力是 Inter接入的應用需求。一個區(qū)域的無線接入可以使用蜂窩移動通信系統(tǒng)或無線局域網(wǎng)。蜂窩移動通信和無線局域網(wǎng)從應用的角度各有其局限性。從投資收益的