广域网接入技术有哪些?(新手必看)
广域网接入技术主要位于 OSI 参考模型的低 3 层,分别是物理层、数据链路层和网络层。
常见的广域网接入技术包括 ISDN 接入技术、ADSL 接入技术、DDN 接入技术、电缆调制解调器接入技术、光纤接入技术和无线接入技术等。
在国际电信联盟(ITU)的建议中,ISDN 是一种在数字电话网的基础上发展起来的通信网络。ISDN 能够支持多种业务,包括电话业务和非电话业务。
B 信道的传输速率为 64kbit/s,它是基本的用户信道,只要所要求的数据传输速率不超过 64kbit/s,就可以用全双工的模式传输各种数字信息。
D 信道根据用户的需求不同,数据传输速率可以是 16kbit/s 或 64kbit/s。ISDN 将控制信息单独划分为一个信道,即 D 信道,主要用于传输控制信息,也可用于低速率的数据传输和告警及遥感传输的应用等。
北美和日本采用 23B+1D,总传输速率为 1.544Mbit/s。欧洲和澳大利亚采用 30B+D,总传输速率为 2.048Mbit/s。
ADSL 是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术。鉴于 ADSL 的上下行传输速率,ADSL 的数据通信功能可以用于 Internet/Intranet 的访问、公寓式办公楼(Small Ofice Home Ofice,SOHO)、远程教育或专用的网络应用等,也可用于交互视频,包括需要高速网络视频通信的视频点播(Video On Demand,VOD)、电影、游戏等。
ADSL 是一种通过标准双绞电话线给家庭、办公室用户提供宽带数据服务的技术,并能使电话与数据业务互不干扰,传输距离可达 3km~5km。
ADSL 宽带业务同时为用户提供了 3 条信息通道:
ADSL 已经被广泛地应用在家庭网络中。ADSL 上网无须拨号,并可同时连接多个设备,包括 ADSL 调制解调器、普通电话机和个人计算机等。
利用以太网资源,在以太网上运行PPP来进行用户认证接入的方式称为 PPPoE(PPP over Ethernet),它是 PPP 与其他的协议共同派生出的符合宽带接入要求的新的协议。
PPPoE 既保护了用户方的以太网资源,又满足了 ADSL 的接入要求,是目前 ADSL 接入中应用最广泛的技术标准。
DDN可为用户提供专用的中高速数字数据传输信道,以便用户用它来组织自己的计算机通信网,还可以传输压缩的数字语音或传真信号。
电缆调制解调器和普通的拨号上网的调制解调器类似,都是通过对数据信号进行调制或解调来传输数据的。但电缆调制解调器属于共享介质系统,它是利用有线电视网的一小部分传输频带来进行数据的调制和解调的。因而,用户在上网的同时,也可以收看电视和使用电话。
电缆调制解调器集普通调制解调器功能、桥接加解密功能、网络接口卡及以太网集线器功能等于一体。当数据信号通过混合光纤同轴电缆(Hybrid Fiber Coax,HFC)传至用户家中时,电缆调制解调器将其传输到 PC;反过来,电缆调制解调器接收 PC 传来的数字信号,处理后再将其传输到有线电视网中。
使用电缆调制解调器无须拨号上网,也不占用电话线,便可永久连接。通过电缆调制解调器,用户可在有线电视网络内实现国际互联网的访问、IP 电话、视频会议、视频点播、远程教育等功能。
当一个电缆调制解调器要在两个不同的方向上接收和发送数据时:
光纤接入网(Optical Access Network,OAN)主要的传输介质是光纤,可实现接入网的信息传输功能。由于光纤具有容量大、保密性好、抗干扰能力强、质量轻等诸多优点,因此光纤在接入网中的广泛应用成为一种必然。
光纤接入技术实际上是一种在接入网中全部或部分采用光纤传输介质,构成光纤接入网(或称光纤用户环路),实现用户高性能宽带接入的方案。
OAN 是点对多点的光纤传输系统。根据接入网室外传输设施中是否含有有源设备,OAN可分为有源光网络(Active Optical Network,AON)和无源光网络(Passive Optical Network,PON)。
AON 是指从局端设备到用户分配单元之间采用有源光纤传输设备(即光电传输设备、有源光器件以及光纤等)的光纤接入网。
PON 是指光传输端采用无源器件,实现点到多点拓扑结构的光纤接入网。目前,几乎所有的 OAN 都是 PON,PON 是 OAN 的发展趋势。PON 初期投资少,维护简单,易于扩展,结构灵活,但要求采用性能好、带宽高的光器件。
在遇到洪水、地震、台风等自然灾害时,无线接入系统还可作为有线通信网的临时应急系统,快速提供基本业务服务。无线接入技术如下图所示。

图 1 无线接入技术
使用无线接入技术,人们可以在任何时候,从任何地方接入 Internet 或 Intranet,完成自己想做的事情(如使用微信、观看视频、移动办公等)。无线接入技术已经成为人们工作生活中不可或缺的技术。
常见的广域网接入技术包括 ISDN 接入技术、ADSL 接入技术、DDN 接入技术、电缆调制解调器接入技术、光纤接入技术和无线接入技术等。
ISDN接入技术
ISDN 是一个数字电话网络国际标准,是一种典型的电路交换网络系统。在国际电信联盟(ITU)的建议中,ISDN 是一种在数字电话网的基础上发展起来的通信网络。ISDN 能够支持多种业务,包括电话业务和非电话业务。
1) ISDN的结构
ISDN 有 2 种信道,即 B 信道和 D 信道:- B 信道用于传输数据和语音信息;
- D 信道用于传输信令和控制(也能用于数据),每种信道有不同的数据传输速率。
B 信道的传输速率为 64kbit/s,它是基本的用户信道,只要所要求的数据传输速率不超过 64kbit/s,就可以用全双工的模式传输各种数字信息。
D 信道根据用户的需求不同,数据传输速率可以是 16kbit/s 或 64kbit/s。ISDN 将控制信息单独划分为一个信道,即 D 信道,主要用于传输控制信息,也可用于低速率的数据传输和告警及遥感传输的应用等。
2) ISDN数字用户接口类型
ISDN 数字用户接口目前可分为两种:基本速率接口(Basic Rate Interface,BRI)和主速率接口(Primary Rate Interface,PRI)。每种接口适用于不同用户的需求层次,都包括一个 D 信道和若干个 B 信道:- 基本速率接口:基本速率接口规范了包含两个 B 信道和一个 16kbit/s 的 D 信道的数字管道,即 2B+D。两个 B 信道的传输速率都是 64kbit/s,总共是 144kbit/s;
- 主速率接口:主速率接口提供的信道由很多的B信道和一个传输速率为 64kbit/s 的 D 信道组成,B 信道的数量取决于不同的国家和地区。
北美和日本采用 23B+1D,总传输速率为 1.544Mbit/s。欧洲和澳大利亚采用 30B+D,总传输速率为 2.048Mbit/s。
ADSL接入技术
ADSL 是 x 数字用户线路(x Digital Subscriber Line,xDSL)服务中非常流行的一种。1) ADSL简介
1989 年于贝尔实验室诞生的 ADSL 是“xDSL家族”中的一员,被誉为“现代信息高速公路上的快车”。它因其下行速率高、频带宽、性能强等特点而深受广大用户的喜爱,成为继调制解调器、ISDN 之后的又一种全新的更快捷、更高效的接入方式。ADSL 是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术。鉴于 ADSL 的上下行传输速率,ADSL 的数据通信功能可以用于 Internet/Intranet 的访问、公寓式办公楼(Small Ofice Home Ofice,SOHO)、远程教育或专用的网络应用等,也可用于交互视频,包括需要高速网络视频通信的视频点播(Video On Demand,VOD)、电影、游戏等。
ADSL 是一种通过标准双绞电话线给家庭、办公室用户提供宽带数据服务的技术,并能使电话与数据业务互不干扰,传输距离可达 3km~5km。
ADSL 宽带业务同时为用户提供了 3 条信息通道:
- 一条是传输速率为 1.5Mbit/s~9Mbit/s 的高速下行通道,用于用户下载信息;
- 一条是传输速率为 640kbit/s~1Mbit/s 的中速双工通道,用于用户上传输出信息;
- 还有一条是普通的老式电话服务通道,用于普通电话服务。
ADSL 已经被广泛地应用在家庭网络中。ADSL 上网无须拨号,并可同时连接多个设备,包括 ADSL 调制解调器、普通电话机和个人计算机等。
2) ADSL的特点
ADSL 是目前 xDSL 技术中最为成熟,也最常用的一种接入技术,具有如下特点:- ADSL 在一条电话线上同时提供了电话服务和高速数据服务,电话服务与高速数据服务互不影响;
- ADSL 提供了高速数据通信能力,其数据传输速率远高于拨号上网,很好地满足了交互式多媒体应用的需求;
- ADSL 提供了灵活的接入方式,可支持专线方式与虚拟拨号方式;
- ADSL 可提供多种服务。ADSL 专线可选择不同的接入速率(如 512kbit/s、2Mbit/s),用户可灵活选择 VOD 服务;ADSL 接入网还可与 ATM 网配合,为用户提供组建 VPN 及远程局域网互联的能力。
3) PPP与PPPoE
PPP 是目前广域网中应用最广泛的协议之一,其优点在于简单、具备用户认证能力、可以解决 IP 地址分配等。家庭拨号上网就是通过 PPP 在用户端和 ISP 的接入服务器之间建立通信线路来实现访问 Internet 的。利用以太网资源,在以太网上运行PPP来进行用户认证接入的方式称为 PPPoE(PPP over Ethernet),它是 PPP 与其他的协议共同派生出的符合宽带接入要求的新的协议。
PPPoE 既保护了用户方的以太网资源,又满足了 ADSL 的接入要求,是目前 ADSL 接入中应用最广泛的技术标准。
DDN接入技术
数字数据网(Digital Data Network,DDN)是以数字交叉连接技术为核心,集合了数据通信、数字通信、光纤通信等技术,利用数字信道传输数据信号的一种数据接入业务网络。它的传输介质有光纤、数字微波、卫星信道及用户端可用的普通电缆和双绞线。DDN可为用户提供专用的中高速数字数据传输信道,以便用户用它来组织自己的计算机通信网,还可以传输压缩的数字语音或传真信号。
1) DDN的特点
DDN 的特点如下:- 采用半永久性电路连接方式和同步时分复用技术,不具备交换功能;
- 可为用户提供点到点的数字专用线路;可利用光缆、数字微波、卫星信道,用户端可用普通电缆和双绞线;
- 网络对用户透明,支持各种协议,不受约束,只要通信双方自行约定了通信协议就能在 DDN 中进行数据通信;
- 适用于频繁的大数据量通信,传输速率可达 155Mbit/s。
2) DDN的组成
DDN 以硬件为主,对应 OSI 参考模型的低 3 层,主要由以下 4 部分组成:- 本地传输系统,由用户设备和用户环路组成;
- DDN 节点,其功能主要有复用和交叉连接;
- 局间传输及同步系统,由局间传输和同步时钟组成;
- 网络管理系统,其功能有用户接入管理、网络资源的调度和路由管理、网络状态的监控、网络故障的诊断、报警与处理、网络运行数据的收集与统计、计费信息的收集与报告等。
电缆调制解调器接入技术
电缆调制解调器(Cable Modem,CM)是一种允许用户通过有线电视网进行高速数据接入(如接入Internet)的设备,它发挥了有线电视同轴电缆的带宽优势,利用一条电视信道高速传输数据,很适合用来提供宽带业务。电缆调制解调器和普通的拨号上网的调制解调器类似,都是通过对数据信号进行调制或解调来传输数据的。但电缆调制解调器属于共享介质系统,它是利用有线电视网的一小部分传输频带来进行数据的调制和解调的。因而,用户在上网的同时,也可以收看电视和使用电话。
电缆调制解调器集普通调制解调器功能、桥接加解密功能、网络接口卡及以太网集线器功能等于一体。当数据信号通过混合光纤同轴电缆(Hybrid Fiber Coax,HFC)传至用户家中时,电缆调制解调器将其传输到 PC;反过来,电缆调制解调器接收 PC 传来的数字信号,处理后再将其传输到有线电视网中。
1) 电缆调制解调器的主要特点
电缆调制解调器的主要特点如下:- 传输速率快,费用低。电缆调制解调器上行数据传输速率为 31.2kbit/s~10Mbit/s,下行数据传输速率为 3Mbit/s~38Mbit/s,其从网上下载信息的速度是电话调制解调器的 1000 倍。另外,电缆调制解调器在单位时间内获得的信息量比之前的其他方式要多得多。
- 传输距离远。从理论上讲,电缆调制解调器没有距离限制,它可以覆盖的地域很广。
- 具有较强的抗干扰能力。电缆调制解调器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。电缆调制解调器支持即插即用,安装起来十分方便,且接入 Internet 不需要拨号。即使每天 24 小时连在网上,只要不发送或接收数据就不会占用任何网络和系统资源。
- 共享网络带宽。电缆调制解调器是由用户共享带宽的,当有多个电缆调制解调器用户同时接入 Internet 时,数据带宽由这些用户均分,传输速率也会相应降低,这是电缆调制解调器的最大缺点。
2) 电缆调制解调器的组成
电缆调制解调器不仅包含调制解调部分,还包括射频信号接收调解、加密解密和协议适配等部分,它还可能是一个桥接器、路由器、网络控制器或集线器等。使用电缆调制解调器无须拨号上网,也不占用电话线,便可永久连接。通过电缆调制解调器,用户可在有线电视网络内实现国际互联网的访问、IP 电话、视频会议、视频点播、远程教育等功能。
当一个电缆调制解调器要在两个不同的方向上接收和发送数据时:
- 在上行方向上,它把数字信号转换成射频模拟信号,类似电视信号在有线电视网中传输;
- 在下行方向上,它把射频模拟信号转换为数字信号,以便计算机处理。
光纤接入技术
光纤接入是指在局端与用户之间以光纤作为传输介质的一种接入方式,采用的具体接入技术可以不同。光纤接入网(Optical Access Network,OAN)主要的传输介质是光纤,可实现接入网的信息传输功能。由于光纤具有容量大、保密性好、抗干扰能力强、质量轻等诸多优点,因此光纤在接入网中的广泛应用成为一种必然。
光纤接入技术实际上是一种在接入网中全部或部分采用光纤传输介质,构成光纤接入网(或称光纤用户环路),实现用户高性能宽带接入的方案。
OAN 是点对多点的光纤传输系统。根据接入网室外传输设施中是否含有有源设备,OAN可分为有源光网络(Active Optical Network,AON)和无源光网络(Passive Optical Network,PON)。
AON 是指从局端设备到用户分配单元之间采用有源光纤传输设备(即光电传输设备、有源光器件以及光纤等)的光纤接入网。
PON 是指光传输端采用无源器件,实现点到多点拓扑结构的光纤接入网。目前,几乎所有的 OAN 都是 PON,PON 是 OAN 的发展趋势。PON 初期投资少,维护简单,易于扩展,结构灵活,但要求采用性能好、带宽高的光器件。
1) 光纤接入的特点
- 带宽高。可以高速接入 Internet、ATM 网以及电信宽带 IP 网的各种应用系统,从而享用宽带网提供的各种宽带业务。
- 网络的可升级性能好。OAN 易于通过技术升级成倍扩大带宽,因此,可以满足近期各种信息的传输需求。以 OAN 为基础,可以构建面向各种业务和应用的信息传输系统。
- 接入简单、费用少。用户端只需一块网络接口卡,即可高速接入 Internet,可以实现 100Mbit/s 到桌面的接入,且上网费用不高。
- 双向传输。电信网本身的特点决定了光纤接入技术的交互性较好,特别是在向用户提供双向实时业务方面具有明显优势。
2) 光纤接入的形式
光纤接入的形式主要有光纤到大楼(Fiber to the Building,FTTB)、光纤到路边(Fiber to the Curb,FTTC)、光纤到户(Fiber to the Home,FTTH)、光纤到小区(Fiber to the Zone,FTTZ)、光纤到办公室(Fiber to the Ofice,FTTO)等,目前,FTTH 已得到广泛的应用。无线接入技术
当前,无线接入技术是人们常用的网络接入方式。所谓无线接入,是指从交换节点到用户终端之间,部分或全部采用了无线手段的一种接入技术。在遇到洪水、地震、台风等自然灾害时,无线接入系统还可作为有线通信网的临时应急系统,快速提供基本业务服务。无线接入技术如下图所示。

图 1 无线接入技术
使用无线接入技术,人们可以在任何时候,从任何地方接入 Internet 或 Intranet,完成自己想做的事情(如使用微信、观看视频、移动办公等)。无线接入技术已经成为人们工作生活中不可或缺的技术。
1) 无线接入的特点
无线接入的特点如下:- 无线接入无须专门进行管道线路的铺设,为一些光缆或电缆无法铺设的区域提供了业务接入的可能,缩短了工程项目的时间,节约了管道线路的投资;
- 随着接入技术的发展,无线接入设备可以同时解决数据及语音等多种业务的接入;
- 可根据区域的业务量的增减灵活调整带宽;
- 可方便地进行业务迁移、扩容,在临时搭建业务点的应用中优势更加明显。
2) 无线接入方式
无线接入方式大致可分为两种:- 一种是局端设备之间通过无线方式互联,相当于中继器;
- 另一种是用户终端采用无线接入方式接入局端设备。
3) 无线接入采用的技术
无线接入所采用的技术,是在向用户提供传统电信业务的无线本地环路(Wireless Local Loop,WLL)技术基础上发展、建立起来的,主要包括以下几种类型:- 模拟蜂窝类,如 AMPS、NMT、TACS 制式;
- 数据蜂窝类,如 GSM、DCS41800、D-AMPS、PDC、CDMA(IS-95);
- 数字无绳类,如 DECT、PHS、PACS;
- 点到多点微波、卫星通信、宽带 CDMA 等专用技术。