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3Internet接入技术

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第3章 Internet接入技术

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课程前思考

– 目前,Internet接入网比较成熟的主流技术有

哪些?

– 现在你们上网主要用的是哪种接入方式?

– 接入Internet需要哪些设备?

本章内容与要求

•了解:Internet主要接入技术

•掌握:单机通过局域网接入Internet的方法

•掌握:单机用户通过ADSL接入Internet的方法

•掌握:小型局域网通过ICS共享接入Internet的方法

•掌握:小型局域网通过无线路由器接入Internet的方法

•了解:IEEE802.11和Wi-Fi的相关知识

•掌握:四代移动通信技术

•了解:Bluetooth、IrDA、HomeRF、UWB、Zigbee技术

1.PPT设计的规范性

3.1 INTERNET接入技术概述

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3.1.1 了解ISP

• ISP,Internet Service Provider,即互联网服务

提供商,是向广大用户综合提供互联网接入业务、

信息业务、和增值业务的电信运营商。

• 选择ISP时,需要综合考虑上网的速率、一次投资

和维持费用等多个因素。

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3.1.1 了解ISP

中国大陆三大基础运营商:

•中国电信:提供拨号上网、ADSL、1X、CDMA1X,EVDO rev

.A、TD-LTE, FDD-LTE, FTTx服务。

•中国移动:提供GPRS及EDGE无线上网、TD-SCDMA无线上

网, TD-LTE, 一少部分FTTx服务。

•中国联通:提供GPRS,W-CDMA无线上网、 拨号上网、

ADSL、 TD-LTE, FDD-LTE, FTTx服务。

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3.1.2 接入技术的概念

• 网络接入技术:通常是指一个PC机或局域网

与Internet相互连接的技术,或者是两个远

程局域网之间的相互连接技术。

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3.1.3 主要Internet接入技术

根据传输介质的不同,目前的接入技术主要分为以下几类:

• 铜线接入: 普通电话线, 主要技术有公用电话交换网

PSTN,数字用户线路接入xDSL,数字数据网DDN等

• Cable Modem接入:通过有线电视的同轴电缆和

机顶盒接入Internet

• 光纤接入:目前传输带宽最宽, 国家加速光纤入户

• 局域网接入

• 无线接入:

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3.1.3 主要Internet接入技术

接入方式 优 势 劣 势

拨号 接入成本最低,简单方便带宽最低,服务质量难以保证

ADSL充分利用电信现有网络资源,对各种业务支持能力较强

价格高于拨号方式,传输质量受传输距离影响较大,很难达到理论值

DDN专线接入独享带宽,传输速率高

租用价格昂贵,要单独设立传输线路

以太网 简单方便,带宽大目前只适合居民集中居住区域,要单独架设网络,前期投入比较大

Cable Modem利用有线电视网络,带宽大,普及性高

对有线电视网络双向改造投资很大

无线适用于不方便布线或移动的场合,可以随时获取信息

带宽比以太网接入小,服务质量易受环境影响

1.PPT设计的规范性

3.2 单机接入INTERNET

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3.2.1 通过局域网接入

• 网卡的安装与连接

• TCP/IP协议的配置

网关

(路由器)

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3.2.2 通过ADSL Modem接入

• ADSL是非对称数字用户线路(Asymmetric Digital

Subscriber Line)的缩写。

• ADSL是一种通过现有普通电话线为家庭、办公室提供宽带

数据传输服务的技术。它能够在普通电话线(铜双绞线)

上提供高达8Mb/s的下行速率和512kb/s上行速率,传输距

离达3km~5km。

• ADSL技术的主要特点是可以充分利用现有的电话线网络,

在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供宽带接入服务。

• 接入方式通常采用用户虚拟拨号方式(PPPoE)

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3.2.2 通过ADSL Modem接入

• 支持的主要业务是:Internet高速接入服务;多种宽带多媒体

服务,如视频点播VOD、网上音乐厅、网上剧场、网上游戏

、网络电视等;提供点对点的远地可视会议、远程医疗、远程

教学等服务。下图是ADSL接入Internet示意图

分离器

电话线 网线

双绞线

个人计算机电话机

LINE

接电话公司

ADSL Modem

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3.2.2 通过ADSL Modem接入

• ADSL的功能特点

• (1)具有很高的传输速率

• (2)语音信号和数字信号可以并行(频分复用原理调制使各自频段互

不干扰),可同时“上网”和“通话”

• (3)安装快捷方便: 不需要更改和添加线路,直接使用原有的电话线

• 实例:在Windows 7上实现ADSL接入Internet.

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3.2.3 基于有线电视网接入技术

1 CATV和HFC

CATV和HFC是一种电视电缆技术。CATV(Cable

Television)即有线电视网,是由广电部门规划设计的用来传输电视信号的网络,其覆盖面广,用户多。但有线电视网是单向的,只有下行信道,即只能接收电视信号,并不能上传信息。如果要将有线电视网应用到Internet业务,则必须对其改造,使之具有双向功能。

HFC(Hybrid Fiber Coax:混合光纤同轴电缆网)。是在CATV网的基础上发展起来的,除可以提供原CATV网提供的业务外,还能提供数据和其他交互型业务。HFC是对CATV的一种改造,在干线部分用光纤代替同轴电缆作为传输介质。CATV和HFC的一个根本区别是:CATV只传送单

向电视信号,而HFC提供双向的宽带传输。

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3.2.3 基于有线电视网接入技术

2 利用Cable Modem接入InternetCable Modem(电缆调制解调器)是一种通过有线电视网络进

行高速数据接入的装置。它一般有两个接口,一个用来接室内墙上的有线电视端口,另一个与计算机或交换机相连。下图是PC机和LAN通过Cable Modem接入Internet的示意图。

交换机

Internet

分离器LAN

Cable Modem

光纤同轴混合网

TV

Cable Modem

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3.2.3 基于有线电视网接入技术

Cable Modem 与普通的Modem在原理上都是将数据进行调

制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传输,接收时进行

解调,传输机理与普通Modem相同,不同之处在于它是通

过有线电视HFC的某个传输频带进行调制解调的,而普通

Modem的传输介质在用户与交换机之间是独立的,即用户

独享通信介质。Cable Modem 属于共享介质系统,其他空

闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。

Cable Modem通过有线电视网络进行数据传输,速度范围为

500Kbps~10Mbps,甚至更高。

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3.2.4 光纤接入技术

光纤由于其大容量、保密性好、不怕干扰和雷击、重量轻

等诸多优点,正在得到迅速发展和应用。主干网线路迅速

光纤化,光纤在接入网中的广泛应用也是一种必然趋势。

光纤接入技术实际就是在接入网中全部或部分采用光纤传

输介质,构成光纤用户环路(或称光纤接入网OAN),实

现用户高性能宽带接入的一种方案。

根据光网络单元(ONU:Optical Network Unit)所设置的

位置,光纤接入网分为光纤到户(FTTH)、光纤到路边(

FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到办公室(FHHO

)、光纤到楼层(FTTF)、光纤到小区(FTTZ)等几种

类型,其中FTTH将是未来宽带接入网的发展趋势。

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3.2.4 光纤接入技术

根据接入网室外传输设施中是否含有源设备,光纤接入网分

为无源光网络(PON:Passive Optical Network)和有源光

网络(AON:Active Optical Network)。

有源光网络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,即光电传换设备、有源光器件以及光纤等;

无源光网络一般指光传输段采用无源器件,实现点对多点拓

扑的光纤接入网。目前光纤接入网几乎都采用PON结构,

PON成为光纤接入网的发展趋势 。

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3.2.4 光纤接入技术

• 光纤接入网的特点

• 带宽宽: 可到100M

• 网络的可升级性能好

• 双向传输

• 接入简单、费用少

1.PPT设计的规范性

3.3 小型局域网接入Internet

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3.3.1 通过ICS共享接入Internet

• ICS即Internet连接共享(Internet Connection Sharing)的

英文简称,是Windows系统对家庭网络或小型Intranet网络

提供的一种Internet连接共享服务。

• 它实际上相当于一种网络地址转换器,所谓网络地址转换器

就是当数据包向前传递的过程中,可以转换数据包中的IP地

址和TCP/UDP端口等地址信息。有了网络地址转换器,将私

有地址转换成ISP分配的单一的公用IP地址,从而实现对

Internet的连接。

• ICS 通常用于包含两台到十台计算机的网络。是小型办公或

家庭办公网络连接到 Internet的一种简便方法。

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3.3.1 通过ICS共享接入Internet

多机ICS共享的网络环境示意图

外网卡

(WAN连接)

Internet

内网卡

(LAN连接)

ICS服务端

直通双绞线 直通双绞线

集线器(或交换机)

ICS客户端 ICS客户端 ICS客户端

直通双绞线

双网卡

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3.3.1 通过ICS共享接入Internet

实现ICS共享接入Internet的步骤

• 确保Internet通路:确认ICS服务端能够正常上网

• 组建对等网:确保各台电脑之间线路连通,可以相互通讯

• 配置ICS服务端:双网卡, 当作其他计算机的网关

• 配置ICS客户机

• 实例:教材P74

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3.3.2 通过无线路由器实现小型局域网的ADSL接入

• 硬件连接

• 设置本地计算机(192.168.1.x)

• 无线路由器基本配置

– http://192.168.1.1

• 无线路由器高级配置

• 设置局域网计算机的无线网络连接

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【课堂示例5】:无线路由器基本配置(以TP-LINK TL-WR941N为例)

• 无线路由器基本配置(以TP-LINK TL-WR941N为例)

3.3.2 通过无线路由器实现小型局域网的ADSL接入

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【课堂示例6】:在Windows XP中设置无线网络连接

3.3.2 通过无线路由器实现小型局域网的ADSL接入

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3.3.3 以太网接入技术

基于以太网技术的宽带接入网由局侧设备和用户侧设备组成。

局侧设备一般位于小区内,用户侧设备一般位于居民楼内。局

侧设备提供与IP骨干网的接口,用户侧设备提供与用户终端计

算机相接的10/100 BASE-T接口。局侧设备具有汇聚用户侧设

备网管信息的功能。

FTTx+LAN,即光纤+局域网。该方案是在光纤到小区、到大

楼的基础上,采用千兆以太网交换技术,利用光纤+5类双绞线

实现用户高速接入Internet的一种方式。在用户的家中添加以太

网RJ-45信息插座作为接入网络的接口,可提供10M或100M的

网络速度。通过FTTx+LAN接入技术能够实现“千兆到小区、

百兆到居民大楼、十兆到桌面”,为用户提供信息网络的高速

接入。

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3.3.3 以太网接入技术

下图是FTTx+LAN接入Internet示意图

1.PPT设计的规范性

3.4 无线接入Internet

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3.4.1 无线接入技术的概念

• 无线接入技术(Wireless Access Technology)是以无

线技术(大部分是移动通信技术)为传输媒介将用户终端

与网络节点连接起来,以实现用户与网络间的信息传递。

无线接入技术与有线接入技术的一个重要区别在于可以向

用户提供移动接入业务。

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3.4.2 IEEE802.11和Wi-Fi

• 802.11或Wi-Fi技术致力于解决企业、家庭甚至公共“热

点”位置(如机场、酒店及咖啡店)对无线局域网的需要

。利用无线网络,用户可以在会议室、走廊、大厅、餐厅

及教室中工作并访问网络数据,而无需利用电缆连接到固

定网络接口。

• 实例:windows 7中设置wifi共享

– C:\Windows\System32, 以管理员身份运行cmd

– Netsh wlan set hostednetwork mode = allow ssid=test

key=12345678

– Netsh wlan start hostednetwork

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• 手机的蜂窝(技术)是一种无线通信技术,它的英文

名字叫Cellular,这种技术把一个地理区域分成若干

个小区,称作“蜂窝”(即Cell),蜂窝技术因此而得

名。

• 手机(或移动电话)均采用这项技术,因此常常被称

作蜂窝电话(Cellular Phone)。

3.4.3 移动通信技术

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3.4.3 移动通信技术

• 1G技术( 20世纪80年代)

– 第一代移动通信系统是基于模拟传输的,其特点是业务量小、质量差

、安全性差、没有加密和速度低。

– 模拟语音调制,传输速度2.4kbps

• 2G技术( 20世纪90年代)

– GSM功能得到不断增强,初步具备了支持多媒体业务的能力。

– 但随着用户规模和网络规模的不断扩大,频率资源己接近枯竭,语音

质量不能达到用户满意的标准,数据通信速率太低,无法在真正意义

上满足移动多媒体业务的需求

– 制式:GSM/CDMA/TDMA

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3.4.3 移动通信技术

• 3G技术( 21世纪)

– 3G(3rd Generation)指第三代移动通信技术,与前两代系统相比,第三

代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务。

– 传输速率:静态下2Mbps,高速移动状态下144kbps

– 制式:WCDMA/CDMA200/TD-SCDMA

• 4G技术(当前)

– 4G是集3G与WLAN于一体,并能够传输高质量视频图像,它的图像传输质

量与高清晰度电视不相上下。

– TD-LTE, FDD-LTE, OFDM/MIMO,超高速的数据率100Mb/s

• 5G技术

– 2020年,超高的频谱利用率和超低的功耗

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3.4.4 其他无线接入技术

• 蓝牙无线接入技术:

– 2.4GHz,数据率1Mbps,范围10-100m

• 红外数据(IrDA)接入技术

– 传输速率可达到16Mbps,但为视距传输

• 家庭射频(HomeRF)接入技术

– 2.4GHz,数据传输速率达到100Mbps,有效范围50m

• 超宽带无线(UWB)接入技术

– 在10m左右的范围内实现数百Mbps至数Gbps的数据传输速率

• 近程双向无线(Zigbee)接入技术

– 短距离、低功耗

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实验项目

• 实训1:通过ICS实现ADSL共享接入Internet

• 实训2:共享笔记本电脑的WI-FI

• 实训3:共享手机的网络信号

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作业

• 1. 选择你最常用的浏览器完成以下内容,给出详细步骤(截

图+说明):

– (1)将自己喜欢的网页加入收藏夹;整理收藏夹,并将其进行分类

;将浏览器的收藏夹导出并在其他电脑中导入。

– (2)分别保存Web页面、表格、文字和图片

• 2. 利用常用的搜索引擎完成以下内容检索,给出搜索关键词

及结果

– (1)2016年西电教代会相关新闻,并将标题整理列表

– (2)网络上关于你自己的新闻或者报道,并将其整理列表

本章结束Thank you!