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宽带接入技术有何优劣技术

作者: 中文核心期刊2018-07-10阅读:文章来源:中文核心期刊咨询网

  计算机网络技术可以说是业界最流行的技术之一。我们可以将网络分为两部分:骨干网和接入网。 接入网是最终用户和骨干网之间的连接,接下来小编简单介绍优秀计算机网络技术论文。

计算机科学与探索

  随着近年来政府,企业,学校等各大领域对信息化需求,电子商务走向应用,网络应用的进一步深化,以视频点播(VOD)、电视会议、网上购物等交互式应用为代表的新的业务类型的出现,用户对数据通信的速率提出了更高的要求。接入网作为网络系统中的“最后一公里”正引起人们越来越多的注意。ADSL、Cable Modem等新一代的高速接入技术被推向了台前,频频曝光。

  二、几种主要宽带接入技术

  目前,实现主要有以下几种方式:ADSL、Cable Modem、电力线通信、无线接入技术和光纤接入技术。下面将逐一介绍。

  1.ADSL

  ADSL(Asymmetric Digital SubscribeLine)相比最为普遍。ADSL即非对称数字用户线路,是一种在普通电话线上进行宽带通信的技术。ADSL把传输带宽分为三个部分,0-5kHz作为电话信号,30kHz-138kHz作为数据信号(上行用户-局端),138kHz以上作为数据信号(下行局端-用户)。为用户提供上、下行非对称的传输速率,上行(从用户到网络)为低速的传输,可达1.5Mbit/s;下行(从网络到用户)为高速传输,可达8Mbit/s,非常符合普通住家用户联网的实际需要。原来家里电话只能提供语音业务,现在只要增加一个ADSL猫,就可以同时实现数据业务的传送,ADSL的传输速率比传统的模拟调制解调器快100多倍,也是传输速率达128kbit/s的ISDN(综合业务数字网)所无法比拟的。

  目前来讲,固定电话中中国普及率非常的高,所以这种增值业务在较长一段时间会存在与我们的生活当中,既满足了一般用户对网络的需求,又大大节省了工程的投资。缺点在于速率提高还是有限。

  2.Cable Modem

  这种技术和ADSL技术异曲同工,原先的有线电视网只是传送电视信号,而Cable Modem宽带接入则是利用原来的同轴电缆传输线路,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,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。

  另外,Cable Modem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Cable Modem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,Cable Modem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。

  3.电力线通信

  指利用既有电力线,将数据或资讯以数位讯号处理方法进行传输。PLC技术使用既有低频(50/60Hz)的电力线路传送宽带的网络讯息。和前面两种原理一样,使用电力线通信技术,基本上不需要另外重新铺设网络线路,且电力线路涵盖的地区范围之广,远大于其他种载体的线路。前已有商业化的应用电力线通讯的网络桥接器产品,但仅支援局域网路,外部网络仍须透过DSL、光纤或是Cable才能完成,而且成本与价格仍居高不下。而且由于电力线通讯以电力线缆为载体,但在部分老旧地区,其电力线回路已大量耗损,可能影响讯号品质,并进而降低实际传输速率。家电包括微波炉、吹风机等亦能干扰电力线通讯讯号,带来讯号中断问题……等需克服。

  4.无线接入

  无线接入可分为移动接入与固定接入两种。其中移动接入又可分为高速和低速两种。高速移动接入一般可用蜂窝系统、卫星移动通信系统、集群系统等。低速接入系统可用PGN的微小区和毫微小区,如 CDMA的 WILL、PACS、PHS等。固定接入是从交换节点到固定用户终端采用无线接入,它实际上是PSTN/ISDN网的无线延伸。其目标是为用户提供透明的PSTN/ISDN业务,固定无线接入系统的终端不含或仅含有限的移动性。接入方式有微波一点多址、蜂窝区移动接入的固定应用、无线用户环路及卫星VSAT网等。固定无线接入系统以提供窄带业务为主,基本上是电话业务。

  现今比较热门的两种无线接入技术Wi-Fi与WiMAX

  a.wi-fi技术概述

  wi-fi全称Wireless Fidelity(无线保真),是一种短距离无线传输技术,比较适合在办公室及家庭的环境下应用。wi-fi是第一项得到广泛应用和部署的高速无线技术,目前已经得到了大范围的应用,只需要在家庭,办公室等场所有一台无线路由器,就可以轻松实现了,现在的笔记本电脑,热门的苹果IPAD等,也几乎都配备了迅驰模块,可以实现wi-fi接入的功能。

  近几年wi-fi技术的发展十分迅速,也已经越来越成熟,无线速率更可达到300Mbps,这个速度甚至超过了传统的有线以太网。

  速度的提升,为wi-fi赢得了“无线版本以太网”的美称,而WLAN(无线局域网)同样为IEEE制订的标准,可以视为以太网标准的无线领域的延伸。而相比传统的有线以太网,WLAN的安装及设置十分简单,只要在需要建设网络连接的区域设立无线热点就可以了,规划、布线等程序都可以省去,同时也节省了很多材料成本。

  当然wi-fi存在各项优点的同时,也存在一个致命的缺点。由于wi-fi采用的是射频(RF)技术,通过空气发送和接收数据,使用无线电波传输数据信号,比较容易受到外界的攻击。数据包在传送的过程中都可以被外界检测或接收,信息安全是个隐患,虽然数据可以经过加密后传输,但是在数据包足够多的情况下,还是有被黑客破解的可能,这也是为什么很多公司,政府等单位的核心骨干网不使用wi-fi的原因。

  b.WiMAX技术概述

  WiMAX全称World Interoperability for Microwave Access(全球微波接入互操作性)是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术,是针对微波和毫米波频段提出的一种空中接口标准。WiMAX也被称为IEEE Wireless MAN(Metropolitan Area Network),可提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境下,有效地互操作的宽带无线接入手段。

  它在无线链路的物理层和MAC层的设计考虑了突发型的分组数据业务的要求,能够自适应无线信道环境,因此它在宽带能力上不仅可与DSL和cable-modem相比,甚至是光纤接入技术的竞争者。WiMAX是在3G之外通向无线宽带领域的另一条便捷通道。

  WiMAX与3G演化的方向均是为宽带的、无线的信息时代服务的技术,从目标上讲,二者是相同的,而从技术上讲,WiMAX和3G互为补充,各自有各自无法比拟的优势。

  WiMAX技术的信号覆盖范围可达三十英里,这种技术可以在50公里以内的范围以非常快的速度进行数据通讯。英特尔已经将这项技术视为一种能对偏远地区和发展中国家提供互联网连接的新方式,也得到了全球最大的手机制造商诺基亚的支持。WiMAX是一种功能强大的无线技术,在近几年移动通讯侵蚀固网业务的情况下,也被固网运营商还击移动运营商的有力武器。

  在安全方面的问题, WiMAX怎么来保护用户数据的安全呢?在802.16 D3版本中主要是通过在MAC层中定义了一个保密子层来提供安全保障。保密子层主要包括两个协议:数据加密封装协议和密钥管理协议(PKM)。其中数据加密封装协议定义了IEEE 802.16支持的加密套件,即数据加密与完整性验证算法,以及对MAC PDU载荷应用这些算法的规则。而密钥管理协议则定义了从基站向用户工作站分发密钥数据的安全方式,两者之间密钥数据的同步以及对接入网络服务的限制。

  4.光纤接入

  光纤接入技术是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体的接入方式,用户网光纤化有很多方案,有光纤到路边(FTTC)、光纤到小区(FTTZ)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到大楼(FTTF)、光纤到家庭(FTTH)。但不管是何种领域的应用,实现光纤到户都是为了满足高速宽带业务以及双向宽带业务的客观需要。

  光纤用户网取代电缆用户网是发展的一个大趋势,也是迟早的事,但对于中国这么大的市场,不是短期能够实现的,因此,现在的网络是两者并存长期发展。 光纤接入在其传输介质的优良特性下,具有强大竞争力。

  三、结束语

  总的来看,网络需求向着两个方向发展:宽带和无线,满足这两个要求,就能满足5个W(任何时候任何地方任何人之间进行任何业务传输),就现有运营商格局来看,电信占有固定话路市场,也就是宽带上有优势,而移动占有无线话路市场,无线上有优势,宽带固定无线接入技术代表了宽带接入技术的一种新的不可忽视的发展趋势,不仅敷设开通快,维护简单,用户较密时成本低,而且改变了本地电信业务的传统观念,最适于新的本地网竞争者与传统电信公司与有线电视公司展开有效竞争,也可以作为电信公司有线接入的重要补充而得到应有的发展,几大运营商格局势必被重新打乱,再次融合,构建信息化强大的新网络。

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  《计算机科学与探索》是由中国电子科技集团公司主管、华北计算技术研究所主办的国内外公开发行的计算机学报级高级学术期刊,中国计算机学会会刊。报道计算机(硬件、软件)各学科具有创新性、前沿性、导向性、开拓性及探索性的科研成果。

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