十一、有线接入网技术
作者：互联网
本节的知识点作为网络原理专栏的扩展内容，主要是在前面学习了有线的传输介质后，进一步扩展一些有线的接入网技术。
首先，我们要明确接入网在网络架构中所处的地位。接入网是距离用户最近的一段网络，可以说是网络架构中的“最后一公里”，一般由电信运营商为用户提供接入服务。用户通过本地网络能够接入到运营商的核心网，从而可以进入Internet互联网。
下面，我们按照有线接入网技术的发展历程，展开学习：
窄带接入时代
1、PSTN拨号接入
PSTN接入技术是早期电话普及时，用的比较多的接入网技术，通过在用户计算机和远程的拨号服务器之间分别安装Modem设备来实现数字信号在模拟语音信道上的调制，通过公用电话网完成数据的传输。
PSTN技术为什么属于窄带接入的技术呢？
因为PSTN接入的传输速率很低，一般可以达到的速率是33.6kbps或者56kbps。当使用33.6kbps速率时，上下双向的速率都是33.6kbs；而使用56kbps速率时，双向速率不均衡，下行速率可以达到56kbps，上行速率只能到33.6kbps。
因为PSTN接入方式是通过公用电话网完成数据传输的，所以PSTN的接入速率还要受Modem设备性能和电话线路质量的影响。
另外，PSTN方式还有一个明显的缺陷，就是打电话和上网不能同时进行。正在上网的时候，有电话打进来，网络就断了；正在打电话的时候，也不能进行上网。
在PSTN接入方式中，需要在网络中添加远程访问服务器（RAS），RAS通常就是带有拨号服务功能的路由器，这些路由器可以配置内置Modem的拨号模块，也可以通过普通模块连接外置的Modem池来实现。
下图就是PSTN接入的示意图：
2、ISDN接入
ISDN的意思是指“综合业务数字网”，ISDN被提出的目的是以数字系统代替模拟电话系统，把文本、语音、图像、视频等多种多媒体数据业务放在一根电话线上统一传输，所以，ISDN又被形象的称为“一线通”。
此外，ISDN接入技术克服了PSTN方式的不能同时打电话和上网的缺陷，ISDN技术能够在一对电话线上提供两个数字信道，做到打电话和上网两不误。
ISDN网络分为窄带ISDN网络(N-ISDN)和宽带ISDN网络(B-ISDN)。
ISDN主要提供两种用户接口：2B+D的基本速率接口、30B+D的基群速率接口。其中，B信道是64kb/s的数据信道，D信道是16或64kb的控制信令信道。
基本速率接口主要用于个人远程接入，基群速率接口用于企业接入。
在个人接入的场景中，用户端连接到运营商的ISDN交换机，再通过内置PRI的接口连接路由器进入广域网；企业接入场景中，企业出口路由器通过PRI接口连接运营商路由器进入到广域网。
下图为ISDN接入的示意图：
宽带接入时代
1、DSL接入
DSL称为数字用户线，用户计算机借助于DSL Modem设备连接到电话线上访问互联网，DSL采用高级的数字调制技术，可以提供比ISDN快得多的速率。
根据上下行速率是否对称存在多种类型，主要有：ADSL(非对称)、HDSL(高速率对称)、VDSL(甚高速率非对称)。
其中，曾经用的比较广泛的是ADSL技术，这个技术也是各类考试中，出现频率比较高的技术，所以我们有必要把ADSL深入一下。
ADSL是采用了离散多音频（DMT）调制的技术，把一条信道划分成3个频段，分别用来语音传输、上行数据传输和下行数据传输。
使用ADSL接入方式的时候，用户端要安装ADSL的Modem，用来分离数据和语音，在运营商局端安装DSLAM设备，为用户提供接入和复用，同时提供不对称数据流的流量控制。
ADSL接入示意图如下图所示：
2、HFC接入
HFC称为光纤同轴混合网，利用有线电视的CATV线缆和运营商的高速光纤连接在一起，用户端要安装Cable Modem，用来分离出网络信号、电话信号、电视信号；运营商端通过安装CMTS(线缆调制解调终结设备)，向大量的用户Cable Modem提供高速连接。
在用户侧和运营商侧之间的HFC交接区域，是通过安装光收发器、光电转换器等设备完成信号的中继和传递。一般情况是，运营商布设光纤线路到居民小区，小区内部再转换为同轴电缆线路。
下图是HFC接入方式的示意图：
光接入时代
光纤接入方式，根据从运营商到用户端之间这一段的线路和设备是否需要有电源的支持，可分为有源光网络(AON)和无源光网络(PON)。
但是，使用AON技术的有源设备，存在很多缺陷，就是避免不了电磁干扰和雷电影响，而且有源设备维护起来，成本非常的高。鉴于这两点，所以AON技术没有被广泛使用。
而使用PON技术的网络全程采用无电源的光器件，避免了电磁和雷电干扰，减少了线路和外部设备的故障发生，可靠性大大提高，所以PON技术被普及开来。
PON的整体架构是由运营商端的OLT(光线路终端)设备、ODN(光分配网)和用户端的ONU(光网络单元)设备三部分组成的。根据ONU所在的位置，光接入可以分为FTTZ(光纤到小区)、FTTB(光纤到楼)、FTTH(光纤到户)等。
当然，PON技术发展到现在，也有很多的种类，比如APON、EPON、GPON等，关于这些技术，以及PON网络的布线架构，请参看综合布线专栏的内容。
今天关于接入网技术的拓展知识，内容就到这里。下一节，我们开始学习TCP/IP体系的第二层——数据链路层的相关知识。
参考教材：雷震甲《网络工程师教程》第五版
标签：十一,有线,接入,接入网,技术,速率,PSTN,ISDN 来源： https://blog.csdn.net/m0_47169474/article/details/118269057