中国科学技术大学：《信息网络协议基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 接入网技术

第二章接入网技术

信息网络与协议 第二章 接入网技术

中国斜学巷术大享 信息网倍与协议 UKIVERIT背OP SCIENC建D TECHNOLO0YO年Ca框NA 主要内容 ·概述 ·电话网络接入Internet ● 802.11无线局域网 ·光接入网

信息网络与协议 主要内容 • 概述 • 电话网络接入Internet • 802.11无线局域网 • 光接入网

中国钟学我术大草 信息网给与协议 UKIVERIT背OP SCIENC建D TECHNOLO0YO年Ca框N 概述 ·接入网（Access Network) -用来把用户网络或者设备接入到Internet的网络 - 也被称为最后1公里接入 - 宽带接入成为主流(FCc[2010]:4 Mbps downstream/1 Mbps upstream) DSL、Cable、Fibre、Wireless Broadband(Fixed/Mobile) Internet (核心网（广域网城域网1..)) 接入网 接入网 接入网

信息网络与协议 概述 • 接入网（Access Network） – 用来把用户网络或者设备接入到Internet的网络 – 也被称为最后1公里接入 – 宽带接入成为主流（FCC [2010]: 4Mbps downstream/1Mbps upstream) – DSL、Cable、Fibre、Wireless Broadband (Fixed/Mobile) Internet （核心网（广域网/城域网/….）） 接入网 接入网 接入网

中国钟学我术大草 信息网给与协议 VERIITY OF SCIENCE AND TECHNOLOOY O年C框NA 宽带接入市场现状 OECD Fixed broadband subscriptions,by technology,Dec.2020 Fibre 30.6% Cable Modem 33.9% DSL 30.3% Satellite 0.5% Total subscriptions:454 million FixedTerrest Source:OECD Other 2.2% 2.5% (包括主要发达国家，不包括中国) Source:OECD,Broadband Portal,ww.oecd.org/sti/broadband/oecdbroadbandportal.htm 4

信息网络与协议 4 宽带接入市场现状 Source: OECD, Broadband Portal, www.oecd.org/sti/broadband/oecdbroadbandportal.htm （包括主要发达国家，不包括中国） OECD: Organisation for Economic Co-operation and Development

中国钟学我术大草 信息网给与协议 VERIITY OF SCIENCE AND TECHNOLOOY O年C框NA 固网接入：光进铜退 Optical fiber Copper cable Service provider Node/Cabinet Building Home Modem CO DSLAM FTTN (ADSL2+) End- Modem nser Modem CO CATV Cabinet FTTCab (HFC) End- Modem user Passive splitter/ ONU combiner CO FTTH (PON) ONU End- user

信息网络与协议 5 固网接入：光进铜退

中国钟学我术大草 信息网给与协议 UKIVERIITY OF SCIENCE AND TECHNOLOOY OF CHINA 国内 (FTTH/FTTO) 光纤宽带用户规模及占比 单位：万户 90.4% 92.9% 93.9% 94.3% 84.3% 50.551 × × 45,414 41,739 36,833 29,393 2017 2018 2019 2020 2021 光纤宽带用户规模一占固定互联网宽带接入用户比例 来源：工业和信息化部 2021.12 图19光纤宽带用户规模及占比 6

信息网络与协议 6 国内 (FTTH/FTTO)

中国钟学我术大草 信息网给与协议 UKIVERIITY OF SCIENCE AND TECHNOLOOY OF CHINA 常用接入网类型 。 基于ATM架构类 -传统电信网络：点对点 网络层 - DSL（电话线) 基于IEEE802参考模型的局域 ATM 数据链路层 网架构类 局域网 一 新兴IP网络：共享 物理层 -以太网（802.3)、 无线局域网 （802.11)、甚至包括无线城域 网（802.16) 光纤接入类 基于ATM:APON、GPON 一基于以太网：EPON

信息网络与协议 常用接入网类型 • 基于ATM架构类 – 传统电信网络：点对点 – DSL（电话线） • 基于IEEE 802参考模型的局域 网架构类 – 新兴IP网络：共享 – 以太网（802.3）、无线局域网 （802.11）、甚至包括无线城域 网（802.16） • 光纤接入类 – 基于ATM：APON、GPON – 基于以太网：EPON 物理层 数据链路层 网络层 局域网 ATM

中国钟学我术大草 信息网给与协议 UKIVERIITY OF SCIENCE AND TECHNOLOOY OF CHINA 常用接入网类型 。 基于ATM架构类 -传统电信网络：点对点 网络层 -DSL(电话线) 基于IEEE802参考模型的局域 ATM 数据链路层 网架构类 局域网 新兴IP网络：共享 物理层 以太网(802.3)、无线局域网 （802.11) 、甚至包括无线城域 网(802.16) 光纤接入类 基于ATM:APON、GPON 一基于以太网：EPON

信息网络与协议 常用接入网类型 • 基于ATM架构类 – 传统电信网络：点对点 – DSL（电话线） • 基于IEEE 802参考模型的局域 网架构类 – 新兴IP网络：共享 – 以太网（802.3）、无线局域网 （802.11）、甚至包括无线城域 网（802.16） • 光纤接入类 – 基于ATM：APON、GPON – 基于以太网：EPON 物理层 数据链路层 网络层 局域网 ATM

中国钟学我术大草 信息网给与协议 UKIVERIITY OF SCIENCE AND TECHNOLOOY OF CHINA ATM: 概述 ATM:Asynchronous Transfer Mode,异步传输模式 一既可用于接入网，也可以用于核心网 面向连接的分组交换/虚电路交换 Q.2931:连接建立信令 镶 基本交换单位，固定长度（5字节头标十48字节 为什么选择固定长度(53字节)的信元？ 1)构建硬件简单 2)交换单元并行处理 3)队列行为优化：控制延迟、提高队列处理效率

信息网络与协议 ATM：概述 • ATM： Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式 – 既可用于接入网，也可以用于核心网 • 面向连接的分组交换/虚电路交换 – Q.2931：连接建立信令 – 信元：基本交换单位，固定长度（5字节头标＋48字节 数据） 为什么选择固定长度（53字节）的信元？ 1）构建硬件简单 2）交换单元并行处理 3）队列行为优化：控制延迟、提高队列处理效率

中国钟学我术大草 信息网给与协议 UKIVERIITY OF SCIENCE AND TECHNOLOOY OF CHINA ATM: 信元 队列优化举例： 假设：链路带宽100Mbps,队列中的分组具有不同的 优先级 变长分组网络：最大分组长度为4KB,在交换机开始 传输一个4KB的分组之后到达一个高优先级的分组， 必须在队列中等待327.68us才能通过输出端口传输 ATM网络：信元固定长度为53B,最长等待时间将是 53×8/100=4.24us,而且这个时间是固定的 结论：使用固定长度信元具有控制延迟的能力，特别 是控制延迟抖动的能力，这对某些应用例如实时应用 非常重要

信息网络与协议 ATM：信元 队列优化举例： 假设：链路带宽100Mbps，队列中的分组具有不同的 优先级 变长分组网络：最大分组长度为4KB，在交换机开始 传输一个4KB的分组之后到达一个高优先级的分组， 必须在队列中等待327.68us才能通过输出端口传输 ATM网络：信元固定长度为53B，最长等待时间将是 53×8/100=4.24us，而且这个时间是固定的 结论：使用固定长度信元具有控制延迟的能力，特别 是控制延迟抖动的能力，这对某些应用例如实时应用 非常重要