小區(qū)寬帶以太網(wǎng)接入設(shè)計(jì)方案

1、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1摘要摘要隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展,寬帶接入技術(shù)成為目前比較活躍的技術(shù)領(lǐng)域。一些接入技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用,如ADSL 、HFC 等。但是,這些技術(shù)的成本較高,不易被廣泛采用。本文主要討論廣泛應(yīng)用且成本低廉的以太網(wǎng)技術(shù),以及如何將其應(yīng)用于寬帶接入網(wǎng)絡(luò)。最后提出解決方案并得出相應(yīng)的結(jié)論。以太網(wǎng)是現(xiàn)在使用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)。由于其簡(jiǎn)單、成本低、可擴(kuò)展性強(qiáng)、和IP網(wǎng)能夠很好地結(jié)合等特點(diǎn)，以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用正從企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)向電信網(wǎng)領(lǐng)域邁進(jìn)。以太網(wǎng)接入是指將以太網(wǎng)技術(shù)和綜合布線相結(jié)合，作為電信網(wǎng)的接入網(wǎng)，直接向用戶提供基于IP的多種業(yè)務(wù)的傳送通道。以太網(wǎng)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是一種二層的媒質(zhì)訪問(wèn)控

2、制技術(shù)，能夠在五類線上傳送，也能夠和其他接入媒質(zhì)相結(jié)合，形成多種寬帶接入技術(shù)。以太網(wǎng)和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，產(chǎn)生EPON技術(shù)。光纖傳輸無(wú)疑是目前最理想的傳輸手段。本文的設(shè)計(jì)方案就是利用光纖傳輸技術(shù)與以太網(wǎng)接入技術(shù)，將二者結(jié)合得到光以太網(wǎng)EPON并將其應(yīng)用于城市小區(qū)的寬帶接入。關(guān)鍵字：以太網(wǎng)，寬帶，接入，EPON蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2目錄目錄1 以太網(wǎng)寬帶接入的現(xiàn)狀及走向以太網(wǎng)寬帶接入的現(xiàn)狀及走向.11.1 寬帶以太網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 .11.1.1 寬帶以太網(wǎng)接入的優(yōu)勢(shì).11.1.2 寬帶以太網(wǎng)接入存在的問(wèn)題.21.2 新技術(shù)將推動(dòng)以太網(wǎng)接入的發(fā)展 .41.3 寬帶接入對(duì)以太網(wǎng)設(shè)備的要求 .61

3、.4 寬帶接入對(duì)以太網(wǎng)管理的要求 .71.4.1 安全管理.71.4.2 用戶管理.81.4.3 業(yè)務(wù)管理.81.5 寬帶以太網(wǎng)接入的發(fā)展前景 .92 以太網(wǎng)寬帶接入的原理以太網(wǎng)寬帶接入的原理.112.1 概述 .112.2 寬帶以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) .122.2.1 以太網(wǎng)新業(yè)務(wù).122.2.2 以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù).132.3 寬帶以太網(wǎng)的相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) .152.3.1 IEEE 802.3 協(xié)議介紹.152.3.2 IEEE 802.3ah 協(xié)議.163 光以太網(wǎng)光以太網(wǎng) EPON .193.1 概述 .193.2 EPON 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu).203.3 EPON 的協(xié)議模型.233.4 EPO

4、N 的技術(shù)難點(diǎn).243.4.1 系統(tǒng)同步.243.4.2 ONU 的自動(dòng)識(shí)別.243.4.3 EPON 中 TDM 業(yè)務(wù)的傳輸.253.4.4 EPON 中的信息安全的考慮.25蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33.4.5 EPON 中的以太網(wǎng)管理.253.5 EPON 的特點(diǎn).254 小區(qū)寬帶以太網(wǎng)接入設(shè)計(jì)方案小區(qū)寬帶以太網(wǎng)接入設(shè)計(jì)方案.274.1 問(wèn)題的提出及規(guī)劃設(shè)計(jì)原則 .274.2 設(shè)備選型 .274.3 設(shè)計(jì)方案 .284.4 功能實(shí)現(xiàn) .314.5 安全性研究 .32致謝致謝.37致謝致謝.37參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).38蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11 1 以太網(wǎng)寬帶接入的現(xiàn)狀及走向以太網(wǎng)

5、寬帶接入的現(xiàn)狀及走向1.11.1 寬帶以太網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀寬帶以太網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1 寬帶寬帶以太網(wǎng)接入的優(yōu)勢(shì)以太網(wǎng)接入的優(yōu)勢(shì)以太網(wǎng)是現(xiàn)在使用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)。由于其簡(jiǎn)單、成本低、可擴(kuò)展性強(qiáng)、和IP 網(wǎng)能夠很好地結(jié)合等特點(diǎn)，以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用正從企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)向公用電信網(wǎng)領(lǐng)域邁進(jìn)。以太網(wǎng)接入是指將以太網(wǎng)技術(shù)和綜合布線相結(jié)合，作為公用電信網(wǎng)的接入網(wǎng)，直接向用戶提供基于 IP 的多種業(yè)務(wù)的傳送通道。以太網(wǎng)技術(shù)的實(shí)質(zhì)是一種二層的媒質(zhì)訪問(wèn)控制技術(shù)，能夠在五類線上傳送，也能夠和其他接入媒質(zhì)相結(jié)合，形成多種寬帶接入技術(shù)。以太網(wǎng)和電話銅纜上的 VDSL 相結(jié)合，形成 EoVDSL 技術(shù)；和無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，產(chǎn)

6、生 EPON 技術(shù)；在無(wú)線環(huán)境中，發(fā)展為 WLAN 技術(shù)。從接入成本來(lái)看，ADSL 利用銅制電話線傳輸數(shù)據(jù)，可以利用現(xiàn)有的銅線資源，但存在出線率的問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)總成本不低。利用 HFC 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建寬帶 IP 接入網(wǎng)，可以利用原有的 HFC 線路和機(jī)房，但是需要對(duì)其進(jìn)行雙向改造，初期投資較大。另外由于 HFC 采用模擬頻分復(fù)用的方式傳輸，光網(wǎng)部分需要超線性激光器和大量的解調(diào)器，因而其設(shè)備費(fèi)用昂貴。以太網(wǎng)接入可以利用已有的光網(wǎng)部分和新建小區(qū)的五類線資源，或者重新布線，但是無(wú)論是用戶終端設(shè)備還是用于接入的交換機(jī)設(shè)備，其價(jià)格都比 ADSL 和HFC 設(shè)備的價(jià)格便宜得多，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)的費(fèi)用也較低。總體而言，

7、以太網(wǎng)接入方式在網(wǎng)絡(luò)成本上占有優(yōu)勢(shì)。從接入速率來(lái)看，ADSL 可以達(dá)到下行 8Mbit/s、上行 1Mbit/s 的傳輸速率，但是由于電話線線路質(zhì)量參差不齊，實(shí)際應(yīng)用中很難達(dá)到的這一傳輸速率。HFC 作為接入網(wǎng)，其下行速率可以達(dá)到 40Mbit/s，為光節(jié)點(diǎn)小區(qū)內(nèi)用戶共享，上行最高可達(dá) 2Mbit/s。由于每個(gè)光節(jié)點(diǎn)小區(qū)內(nèi)的用戶數(shù)在 1000 或 2000 以內(nèi)，即使只有小部分用戶使用 IP 接入服務(wù)，每個(gè)用戶擁有的帶寬依然很有限。以太網(wǎng)接入方式利用先進(jìn)的路由器、交換機(jī)等設(shè)備將 10Mbit/s、100Mbit/s 甚至 1Gbit/s 的接口送到大樓、樓層和家庭，用戶可以獨(dú)享 10Mbit/

8、s 甚至 100Mbit/s 的帶寬。另外，10Gbit/s 以太網(wǎng)產(chǎn)品也陸續(xù)投放市場(chǎng)，以太網(wǎng)接入方式在傳輸速率上具有很好的可擴(kuò)展性。以太網(wǎng)接入可以充分利用以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，為用戶提供靈活方便的寬帶接入。全球企事業(yè)單位的以太網(wǎng)用戶已達(dá) 1 億多，目前以每年 3000 萬(wàn)的數(shù)目增長(zhǎng)。對(duì)用戶而言，特別是原來(lái)的企業(yè)網(wǎng)或者校園網(wǎng)用戶而言，以太網(wǎng)是他們最為熟悉的組網(wǎng)技術(shù)，用戶很容易接受以太網(wǎng)接入的方式。目前流行的操作系統(tǒng)與以太網(wǎng)都有很好的兼蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2容性，在這些操作系統(tǒng)上還有大量與以太網(wǎng)技術(shù)兼容的應(yīng)用軟件可供使用。以太網(wǎng)技術(shù)能夠支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)化布線，有利于接入網(wǎng)的施工建設(shè)

9、。結(jié)構(gòu)化布線有利于降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本和縮短建設(shè)時(shí)間，從而促進(jìn)以太網(wǎng)接入方式的推廣應(yīng)用。以太網(wǎng)技術(shù)當(dāng)初就是針對(duì) IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計(jì)的，因此與 IP 有很好的適應(yīng)性，有利于提高 IP 接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)利用率和對(duì)多業(yè)務(wù)的承載能力。總之，在 IP 接入網(wǎng)中采用以太網(wǎng)技術(shù)，符合我國(guó)城市小區(qū)化聚居、人口密度高的特點(diǎn)，可以用較低的成本、較快的速度建設(shè)寬帶 IP 接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、用戶服務(wù)選擇及用戶策略控制和網(wǎng)絡(luò)安全等功能，實(shí)現(xiàn)真正的寬帶接入。1.1.2 寬帶寬帶以太網(wǎng)接入存在的問(wèn)題以太網(wǎng)接入存在的問(wèn)題 作為寬帶接入的一種重要方式以太網(wǎng)接入，前一段時(shí)間一直是寬帶運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的焦點(diǎn)，然而迄今為止，采用以太網(wǎng)接入

10、技術(shù)的寬帶運(yùn)營(yíng)商卻發(fā)展得并不順利，基本都無(wú)法盈利，原因可能是多方面的，但大體可以歸納為以下幾點(diǎn)：（1 1）用戶開(kāi)通率低）用戶開(kāi)通率低根據(jù)多家寬帶運(yùn)營(yíng)商提供的數(shù)據(jù)，目前所有提供寬帶服務(wù)的小區(qū)中，用戶開(kāi)通寬帶接入上網(wǎng)的還不足 3%，但是，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在鋪設(shè)線路、安裝設(shè)備等方面投入了大量資金。（2 2）收費(fèi)不合理）收費(fèi)不合理目前基于以太網(wǎng)接入的服務(wù)基本上都是采用包月制收費(fèi)，如目前一家著名的寬帶運(yùn)營(yíng)商的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)就是：“包月制收費(fèi)，70130 元/月不等，根據(jù)每個(gè)地區(qū)的消費(fèi)狀況和寬帶的接受程度確定”。但這種方式很不合理，如有些用戶每天僅僅是上網(wǎng)看看新聞，數(shù)據(jù)流量很小，而另外一些用戶如美術(shù)設(shè)計(jì)人員等，每天使

11、用網(wǎng)絡(luò)傳送大量的圖片數(shù)據(jù)，流量非常大，而他們每月所付的費(fèi)用卻都一樣。這種計(jì)費(fèi)方式不利于運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)盈利，也限制了許多偶爾上網(wǎng)的窄帶用戶轉(zhuǎn)向?qū)拵?。? 3）內(nèi)容缺乏）內(nèi)容缺乏隨著網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)泡沫的迅速消退，內(nèi)容服務(wù)商無(wú)暇顧及用戶稀少的寬帶內(nèi)容，而內(nèi)容的缺乏又嚴(yán)重影響了寬帶接入的普及。（4 4）網(wǎng)絡(luò)不夠穩(wěn)定）網(wǎng)絡(luò)不夠穩(wěn)定由于在設(shè)備選用、布線施工、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等方面不夠完善，目前采用以太網(wǎng)寬帶接入的網(wǎng)絡(luò)不太穩(wěn)定，常常會(huì)出現(xiàn)上網(wǎng)速度慢，帶寬沒(méi)有保證，甚至網(wǎng)絡(luò)中斷的現(xiàn)象。（5 5）存在潛在安全性問(wèn)題）存在潛在安全性問(wèn)題蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3現(xiàn)在有些寬帶小區(qū)所采用的以太網(wǎng)設(shè)備不能物理隔離各個(gè)用戶端口，無(wú)法防

12、止互相訪問(wèn)，導(dǎo)致用戶的信息安全存在隱患，如可以通過(guò)網(wǎng)上鄰居看到其他用戶的資料等。（6 6）用戶信息隔離的問(wèn)題）用戶信息隔離的問(wèn)題在把當(dāng)初以信息共享為目的的以太網(wǎng)技術(shù)用于多用戶環(huán)境的電信級(jí)接入時(shí)，需妥善解決用戶信息隔離的問(wèn)題，這是達(dá)到接入網(wǎng)可運(yùn)營(yíng)的基本要求。具體可以通過(guò)采用物理隔離、VLAN 等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)，以保證用戶信息的安全?；诙丝趧澐?VLAN 的方式可以在邏輯上實(shí)現(xiàn)用戶信息的隔離，但是 VLAN 功能首先會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)擔(dān)，并且端口之間物理信息通道依然存在，用 VLAN 實(shí)現(xiàn)信息隔離的安全性還有待驗(yàn)證。端口物理隔離使不同用戶端口之間無(wú)法直接通信，來(lái)自不同用戶端口的信息的交互必須通過(guò)網(wǎng)

13、絡(luò)側(cè)設(shè)備的轉(zhuǎn)接，可以較好地解決用戶信息隔離的問(wèn)題。（7 7）缺乏管理規(guī)范）缺乏管理規(guī)范寬帶 IP 接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)具備對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置管理、故障管理、性能管理和安全管理的功能。IP 接入網(wǎng)網(wǎng)管信息的傳輸應(yīng)具有獨(dú)立的通道，以保證其可靠性。將以太網(wǎng)技術(shù)用于 IP 接入時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理的要求比用于計(jì)算機(jī)互聯(lián)的以太網(wǎng)有更高的要求，具體表現(xiàn)在對(duì)網(wǎng)管實(shí)時(shí)性、安全性、功能的完備性等方面。目前對(duì)以太網(wǎng)接入網(wǎng)的網(wǎng)管還沒(méi)有形成統(tǒng)一的規(guī)范的情況下，不利于技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，因此迫切需要制定一個(gè)相應(yīng)的管理功能規(guī)范，為以太網(wǎng)接入的發(fā)展鋪平道路。（8 8）QoSQoS 保證問(wèn)題保證問(wèn)題電信級(jí) IP 接入網(wǎng)有一定的 QoS 要求

14、，目前的以太網(wǎng)接入設(shè)備遵照 IEEE802.1p 標(biāo)準(zhǔn)，可以基于端口、MAC 地址、IP 地址和應(yīng)用為業(yè)務(wù)設(shè)定優(yōu)先級(jí)，提供一定的 QoS 保證。以太網(wǎng)接入方式所提供的 QoS 與電路方式相比，尚有不足。如何在 IP 接入網(wǎng)中更好的提供 QoS 保證，還有待進(jìn)一步研究。（9 9）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、評(píng)價(jià)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、評(píng)價(jià)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化目前，由于以太網(wǎng)技術(shù)在寬帶接入應(yīng)用方面沒(méi)有任何的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了寬帶小區(qū)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的不統(tǒng)一、不規(guī)范。在設(shè)備采用方面，寬帶網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商往往根據(jù)資金等因素，來(lái)隨意選用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如：在全向科技的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備客戶中，有的運(yùn)營(yíng)商使用10/100Mbit/s 傻瓜式交換機(jī)(Dumb

15、Switch)，有的使用 VLAN 交換機(jī)，有的使用智能型交換機(jī)。這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在可靠性、信息安全性、可維護(hù)性、擴(kuò)展性方面大相徑庭，采用不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建的寬帶小區(qū)對(duì)用戶提供的服務(wù)當(dāng)然也各不相同。在運(yùn)營(yíng)方面，有的只能提供上網(wǎng)業(yè)務(wù)，有的社區(qū)除了提供高速上網(wǎng)以外，還向用戶提供許多增值服蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4務(wù)。在提供帶寬方面，雖然到用戶的家里都是 10Mbit/s 的接口，但是網(wǎng)絡(luò)的出口帶寬卻差異巨大，有的整個(gè)小區(qū)公用一個(gè) 2Mbit/s 的出口，有的提供幾十 Mbit/s 的出口帶寬，當(dāng)然用戶上網(wǎng)的速度也就不可同日而語(yǔ)。因此，目前這種復(fù)雜的狀況迫切需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)：

16、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)備應(yīng)用有必要建立一個(gè)有關(guān)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)規(guī)范，推薦或強(qiáng)制性地采用某種技術(shù)，保障網(wǎng)絡(luò)的暢通和安全。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)給消費(fèi)者以明示在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，可以按照一定的技術(shù)尺度，對(duì)寬帶小區(qū)的設(shè)備與新技術(shù)采用情況做出評(píng)判，給消費(fèi)者以明示。運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范運(yùn)營(yíng)商相應(yīng)地，運(yùn)營(yíng)商也應(yīng)該受到標(biāo)準(zhǔn)的約束，規(guī)范服務(wù)，例如必須提供多大的帶寬，必須保證故障的恢復(fù)時(shí)間，提供什么樣的安全保證機(jī)制等。在信息產(chǎn)業(yè)部正在制定的基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，提出了基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及用戶側(cè)設(shè)備和局側(cè)設(shè)備應(yīng)該具有的功能，為解決上述部分問(wèn)題提供了方案。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了“用戶側(cè)設(shè)備不同的 UNI 端口之間在物理層和

17、 MAC 層是相互隔離的，即同一用戶側(cè)設(shè)備不同 UNI 端口之間的任何通信必須經(jīng)過(guò)局側(cè)設(shè)備轉(zhuǎn)接”，解決了用戶信息的隔離的問(wèn)題；規(guī)定了半雙工和全雙工方式下的流控方式；用 DHCP 和 PPPoE 進(jìn)行 IP 地址的動(dòng)態(tài)分配，以充分利用有限的 IP 地址資源；利用 SNMP 作為網(wǎng)絡(luò)管理的協(xié)議，規(guī)定用獨(dú)立的網(wǎng)管通道傳遞網(wǎng)管信息，實(shí)現(xiàn)集中網(wǎng)管，但是還沒(méi)有相應(yīng)的網(wǎng)管功能的要求。 1.21.2 新技術(shù)將推動(dòng)以太網(wǎng)接入的發(fā)展新技術(shù)將推動(dòng)以太網(wǎng)接入的發(fā)展(1)(1)帶寬限制技術(shù)帶寬限制技術(shù)眾所周知，以太網(wǎng)不同于傳統(tǒng)的其它連接方式，在速度上，只能選擇 10 Mbit/s或 100 Mbit/s，這是由于它的技

18、術(shù)實(shí)現(xiàn)決定的。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)講，目前采用單一的包月計(jì)費(fèi)方式也是迫于 10 Mbit/s 或 100 Mbit/s 速度的無(wú)奈。實(shí)際上，以太網(wǎng)的帶寬限制技術(shù)目前已經(jīng)成熟，支持帶寬限制技術(shù)的交換機(jī)，可以提供以 kbit/s 為單位遞增的任意帶寬，而且，這種技術(shù)兼容普通的網(wǎng)卡，它通過(guò)在數(shù)據(jù)包的傳送間隙增加暫停來(lái)實(shí)現(xiàn)帶寬的限制，因而在設(shè)備成本方面非常具有優(yōu)勢(shì)。通過(guò)這種技術(shù)，可以針對(duì)不同需求的用戶提供不一樣的數(shù)據(jù)帶寬，改變單一的包蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5月制計(jì)費(fèi)方式，符合“用得越多，付費(fèi)越多”的原則。運(yùn)營(yíng)商可以針對(duì)上網(wǎng)瀏覽的用戶，開(kāi)通 500 kbit/s 的帶寬，針對(duì)網(wǎng)上視頻等需要大量帶寬的用戶，

19、提供 4 Mbit/s左右的帶寬，這樣，可以降低寬帶接入的門檻，能帶來(lái)更多的收益。與流量計(jì)費(fèi)技術(shù)相比，帶寬限制技術(shù)無(wú)需額外的設(shè)備，成本更低；對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，更直觀，不會(huì)像流量計(jì)費(fèi)那樣導(dǎo)致用戶的不理解或爭(zhēng)執(zhí)等。(2)(2)吉比特以太網(wǎng)技術(shù)吉比特以太網(wǎng)技術(shù)目前有一種論調(diào)，說(shuō)現(xiàn)在的寬帶小區(qū)根本不需要吉比特技術(shù)，因?yàn)樾^(qū)的出口帶寬不到 100Mbit/s，小區(qū)帶寬再大也沒(méi)有用。事實(shí)上，寬帶經(jīng)濟(jì)的支撐點(diǎn)并不是運(yùn)營(yíng)商收取的一點(diǎn)點(diǎn)帶寬服務(wù)費(fèi)，真正的寬帶經(jīng)濟(jì)強(qiáng)調(diào)的是在寬帶模式下的增值服務(wù)，像VOD、可視電話、互動(dòng)游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)上多媒體教學(xué)等業(yè)務(wù)需要消耗大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，但是不是所有的帶寬需求都要通過(guò)外部的 In

20、ternet，像 VOD、網(wǎng)上多媒體教學(xué)等完全可以在一個(gè)社區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，這代表著一種新的生活方式,這才是真正的寬帶經(jīng)濟(jì)。采用吉比特技術(shù)為這一切鋪平了道路。(3)(3)智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的普及解決設(shè)備的維護(hù)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)的問(wèn)題智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的普及解決設(shè)備的維護(hù)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)的問(wèn)題寬帶運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)在面臨的最頭疼問(wèn)題，就是運(yùn)營(yíng)服務(wù)。當(dāng)用戶無(wú)法與網(wǎng)絡(luò)連接上時(shí)，運(yùn)營(yíng)商無(wú)法直接判斷是網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題，還是用戶的電腦出現(xiàn)故障，這種情況往往需要技術(shù)人員上門，才能解決問(wèn)題。設(shè)備工作是否正常，流量是否有擁堵等問(wèn)題往往需要到現(xiàn)場(chǎng)才能判斷。而采用智能交換機(jī)構(gòu)建寬帶網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò) Web 瀏覽器遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)情況，隨時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中心對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，

21、類似像綁定 MAC 地址、設(shè)定用戶帶寬等工作都可以在網(wǎng)管中心完成。當(dāng)用戶反映問(wèn)題時(shí)，可以遠(yuǎn)程診斷問(wèn)題產(chǎn)生的原因，大大降低寬帶運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)成本。(4)(4)三層交換的普及提供更加完善、安全的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)三層交換的普及提供更加完善、安全的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在寬帶社區(qū)采用三層交換技術(shù)，可以完全隔離二層廣播數(shù)據(jù)包，保護(hù)用戶的 MAC地址、IP 地址等信息，避免泄露到 Internet 上。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理而言，不同的 VLAN 之間可以通過(guò)三層交換機(jī)的監(jiān)管進(jìn)行通信。在寬帶社區(qū)的骨干采用三層交換技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的智能分流。三層交換技術(shù)的另外一個(gè)好處，就是寬帶社區(qū)可以有多個(gè)寬帶出口，通過(guò)三層交換機(jī)，自動(dòng)

22、選擇和分配網(wǎng)絡(luò)帶寬。(5)IP(5)IP 多播技術(shù)解決視頻點(diǎn)播的數(shù)據(jù)流量問(wèn)題多播技術(shù)解決視頻點(diǎn)播的數(shù)據(jù)流量問(wèn)題采用支持 IP 多播技術(shù)的交換機(jī)構(gòu)架寬帶網(wǎng)絡(luò)，可以在傳送同步視頻的時(shí)候大大降低網(wǎng)絡(luò)的帶寬負(fù)載，為在寬帶網(wǎng)絡(luò)上提供電視轉(zhuǎn)播、在線教學(xué)等業(yè)務(wù)提供硬件平臺(tái)。IP 多播技術(shù)偵測(cè)服務(wù)器發(fā)出的數(shù)據(jù)包，如果該數(shù)據(jù)包屬于多播，則自動(dòng)復(fù)制該數(shù)據(jù)包蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6到所有需要該包的端口，這樣，服務(wù)器僅僅需要發(fā)出一次數(shù)據(jù)流，所有的客戶端都可以收到，這大大降低了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，可以有效利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，減少服務(wù)器數(shù)據(jù)流量。這種技術(shù)為在寬帶社區(qū)內(nèi)開(kāi)展各種增值視頻業(yè)務(wù)提供了支持。這一種新的生活方式，才是真正的

23、寬帶經(jīng)濟(jì)。采用吉比特技術(shù)為這一切鋪平了道路。(6)Tag(6)Tag VLANVLAN 技術(shù)解決網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)解決網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)在的許多寬帶社區(qū)建設(shè)時(shí)采用普通的 VLAN 技術(shù)來(lái)解決社區(qū)內(nèi)的安全性問(wèn)題，避免用戶之間互相訪問(wèn)。這種技術(shù)對(duì)于防止交換機(jī)之間的用戶互訪無(wú)能為力，而且無(wú)法隔離廣播數(shù)據(jù)包，容易造成網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴的形成。利用 Tag VLAN 技術(shù)，可以非常方便地將寬帶小區(qū)出口和每一個(gè)用戶所在的端口劃分為一個(gè) VLAN，保證每?jī)蓚€(gè)用戶都不可以互相訪問(wèn)，不會(huì)有廣播等數(shù)據(jù)包對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能造成影響。(7)(7)優(yōu)先級(jí)控制，有效支持多媒體業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)控制，有效支持多媒體業(yè)務(wù)寬帶網(wǎng)絡(luò)不僅僅是傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，今后

24、將向三網(wǎng)合一的方向發(fā)展，伴隨語(yǔ)音業(yè)務(wù)(VoIP)、視頻流媒體業(yè)務(wù)(VOD、可視電話、網(wǎng)上教育)的開(kāi)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)上業(yè)務(wù)傳送的規(guī)則有著不同的要求：網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送要求精確，而流媒體等卻要求實(shí)時(shí)性好。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)準(zhǔn)確性有要求，不準(zhǔn)丟包，可以延遲；流媒體對(duì)實(shí)時(shí)性有要求，可以丟包，但是不準(zhǔn)延遲。優(yōu)先級(jí)控制技術(shù)可以保證以太網(wǎng)交換機(jī)在處理不同的數(shù)據(jù)包時(shí)，采取相應(yīng)的策略，滿足各種要求。(8)802.1x(8)802.1x 網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證技術(shù)，提供更加完善的安全性網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證技術(shù)，提供更加完善的安全性802.1x 技術(shù)在以太網(wǎng)的鏈路層對(duì)用戶的身份進(jìn)行識(shí)別，解決了用戶權(quán)限和移動(dòng)的矛盾，最初這種技術(shù)被應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的身份

25、驗(yàn)證。事實(shí)上，802.1x 類似于手機(jī)的SIM 卡，用來(lái)標(biāo)識(shí)每一個(gè)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的用戶的身份，只有符合要求的用戶才可以訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的資源。在以太網(wǎng)接入中使用這種技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)非常靈活的計(jì)費(fèi)方式，增加用戶的安全性，為在寬帶小區(qū)開(kāi)展電子商務(wù)等寬帶增值服務(wù)提供良好的安全性保障。作為最底層的安全性驗(yàn)證協(xié)議，如果用戶不能通過(guò)驗(yàn)證，就相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡沒(méi)有連接網(wǎng)線，連最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)包都收不到，不可能使用黑客等手段侵入系統(tǒng)，所以802.1x 協(xié)議在保障網(wǎng)絡(luò)安全方面具有特殊的優(yōu)勢(shì)。1.31.3 寬帶接入對(duì)以太網(wǎng)設(shè)備的要求寬帶接入對(duì)以太網(wǎng)設(shè)備的要求寬帶接入對(duì)以太網(wǎng)設(shè)備提出了更新、更嚴(yán)格的要求，由于設(shè)備放置在建筑物的樓道、外

26、墻等位置，不可能像傳統(tǒng)電信設(shè)備那樣工作于機(jī)房環(huán)境。因此，首先要求設(shè)備對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性要好，我國(guó)幅員遼闊，溫差很大（40以上蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7到零下30以下），濕度的變化也比較大，有些地區(qū)在梅雨季節(jié)濕度甚至達(dá)到 95%以上，以太網(wǎng)設(shè)備必須能夠適應(yīng)這些變化，另外對(duì)設(shè)備的噪音、抗雷擊等方面也應(yīng)有比較全面的考慮。其次，穩(wěn)定性也很重要。由于設(shè)備工作在現(xiàn)場(chǎng)，必須具備相當(dāng)高的穩(wěn)定性，否則將造成極大的維護(hù)工作量。第三，安裝必須簡(jiǎn)單，運(yùn)營(yíng)商的技術(shù)力量有限，因此設(shè)備必須易于操作控制。第四，以太網(wǎng)寬帶接入正在不斷發(fā)展之中，用戶規(guī)模在逐漸擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須提供足夠的擴(kuò)展性，才能滿足日益增長(zhǎng)的用戶的需求，例如

27、應(yīng)支持光纖模塊擴(kuò)展、支持吉比特?cái)U(kuò)展、支持鏈路聚合等功能。1.41.4 寬帶接入對(duì)以太網(wǎng)管理的要求寬帶接入對(duì)以太網(wǎng)管理的要求1.4.11.4.1 安全管理安全管理 寬帶接入網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)在對(duì)安全機(jī)制的要求方面有很大區(qū)別:傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全性側(cè)重于防范外界攻擊，常使用安裝功能強(qiáng)大的防火墻方式以解決外網(wǎng)安全問(wèn)題;寬帶接入網(wǎng)把形形色色的社會(huì)用戶連接于內(nèi)部網(wǎng)中，所面對(duì)的安全威脅不僅來(lái)自于外網(wǎng)系統(tǒng)，更大的問(wèn)題則來(lái)自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部系統(tǒng)的直接攻擊。因此，社區(qū)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于安全機(jī)制的要求更加全面。 以太網(wǎng)中大量采用廣播的方式實(shí)現(xiàn)用戶之間的通信，目前,雖然交換機(jī)已得到廣泛使用并為每個(gè)用戶提供了專用的網(wǎng)絡(luò)帶寬，但它并沒(méi)有縮

28、減廣播域的大小。對(duì)于小區(qū)來(lái)說(shuō)，如果不采用適當(dāng)技術(shù)，小區(qū)中任何一幢樓中的一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的廣播包會(huì)在整個(gè)小區(qū)中轉(zhuǎn)發(fā)。在寬帶接入網(wǎng)這樣一個(gè)公用網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中，保證用戶的安全性是十分重要的。(1)VLAN1)VLAN 的安全措施的安全措施傳統(tǒng)的解決方法是給每個(gè)客戶分配一個(gè) VLAN 和相關(guān)的 IP 子網(wǎng)，通過(guò)使用 VLAN，每個(gè)客戶被從第二層隔離開(kāi)，可以防止任何惡意的行為和以太網(wǎng)的信息探聽(tīng)。 然而，這種給每個(gè)客戶分配單一 VLAN 和 IP 子網(wǎng)的模式造成了擴(kuò)展方面的局限。這些局限主要有以下幾個(gè)方面： 每一個(gè)接入用戶端口都需要對(duì)應(yīng)到社區(qū)全網(wǎng)一個(gè)惟一的 VLAN 和一個(gè)惟一的 IP 子網(wǎng)；大量的全局 VL

29、AN 和 IP 子網(wǎng)規(guī)劃和配置工作給社區(qū)網(wǎng)絡(luò)管理員帶來(lái)巨大的壓力。 VLAN 的限制：隨著接入用戶的急劇增加，社區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)的 VLAN 資源存在上限；基于 802.1q 的 VLAN 標(biāo)記在理論上其用戶不能超過(guò) 4095，實(shí)際使用中的接入級(jí)交換機(jī)和匯聚層級(jí)交換機(jī)所能支持的實(shí)際 VLAN 數(shù)目以及能在核心實(shí)現(xiàn)的三層路由接口數(shù)量都蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8會(huì)大大低于理論值。IP 地址緊缺：每個(gè) VLAN 對(duì)應(yīng)一個(gè) IP 子網(wǎng),IP 子網(wǎng)的劃分勢(shì)必造成較大的地址浪費(fèi)。因此,可以針對(duì)每個(gè)用戶群（如小區(qū)內(nèi)一棟居民樓）分配一個(gè) VLAN。但在同一個(gè)VLAN 內(nèi)部還是存在廣播的問(wèn)題。PVLAN 技術(shù)可以

30、解決同一個(gè) VLAN 內(nèi)部的廣播問(wèn)題。(2)PVLAN(2)PVLAN 技術(shù)技術(shù)專用 VLAN 是第二層機(jī)制，在同一個(gè) VLAN 中有兩類不同安全級(jí)別的訪問(wèn)端口。與用戶連接的端口可定義為專用端口(Privateport)，它與匯聚層交換機(jī)接口相連的上連端口為混雜端口(Promioscuousport)。用戶端口只能發(fā)送流量到上連端口，也只能檢測(cè)從上連端口來(lái)的流量,用戶端口之間在默認(rèn)情況下由硬件進(jìn)行安全隔離，不能進(jìn)行通信。專用 VLAN 的應(yīng)用對(duì)于保證城域接入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信的安全性非常有效。保證同一個(gè) VLAN 中的各個(gè)端口相互之間不能通信，但可以穿過(guò)上連 TRUNK 端口。這樣即使在同一 VL

31、AN 中的用戶，相互之間也不會(huì)受到廣播的影響。1.4.21.4.2 用戶管理用戶管理 所謂用戶管理指的是在用戶進(jìn)行通信時(shí)對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、授權(quán)。用戶管理技術(shù)的一個(gè)重要方面就是如何保證合法用戶的正常使用和防止非法用戶的入侵，因此需要對(duì)用戶進(jìn)行合法性認(rèn)證，采用以下幾種技術(shù)：(1)(1)端口與端口與 MACMAC 地址的綁定地址的綁定 交換機(jī)的端口連接到用戶的網(wǎng)卡，每一個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)全球惟一的 48 位 MAC 地址，任何用戶申請(qǐng)開(kāi)通上網(wǎng)業(yè)務(wù)時(shí)都需登記 MAC 地址，網(wǎng)絡(luò)管理員注入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，并起用端口的安全特性。 每個(gè)端口可靜態(tài)設(shè)置多個(gè) MAC 地址，如果有非法 MAC 地址入侵，交換機(jī)會(huì)通過(guò)TRA

32、P 告警網(wǎng)絡(luò)管理員。這種方式安全性高，但管理復(fù)雜。(2)(2)限定端口同時(shí)連接的限定端口同時(shí)連接的 MACMAC 數(shù)數(shù)此種方法不需要進(jìn)行 MAC 地址和端口的靜態(tài)綁定，只限制每個(gè)端口同時(shí)連接的 MAC地址數(shù)量。(3)PPPoE(3)PPPoE上述方法解決了用戶數(shù)據(jù)的安全性問(wèn)題，但是一方面它不靈活,管理上較為麻煩,另外,缺少對(duì)用戶進(jìn)行管理的手段，即無(wú)法對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、授權(quán)。為了識(shí)別用戶的合法性,可采用 VLANPPPoE 方式,PPP 協(xié)議提供用戶認(rèn)證、授權(quán)、動(dòng)態(tài)分配用戶 IP 地址、基本統(tǒng)計(jì)等功能,可以解決用戶數(shù)據(jù)的安全性問(wèn)題。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）91.4.31.4.3 業(yè)務(wù)管理業(yè)務(wù)管

33、理(1)1)服務(wù)質(zhì)量保證服務(wù)質(zhì)量保證 由于話音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)是未來(lái) Internet 上的重要業(yè)務(wù)，因此接入網(wǎng)必須為保證 QoS 提供一定手段，支持流量?jī)?yōu)先等級(jí),以減少時(shí)延、抖動(dòng)和丟包。目前城域網(wǎng)很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理,通過(guò)信令實(shí)現(xiàn)以 RSVP 協(xié)議為基礎(chǔ)的 QoS 保證難以實(shí)現(xiàn),同時(shí),該種方式擴(kuò)展性不好,不能很好地適應(yīng)城域網(wǎng)規(guī)模。最有希望的方法是采用 IETF 制定的區(qū)分服務(wù):接入交換機(jī)必須支持 802.1q 的流量?jī)?yōu)先級(jí)設(shè)置,對(duì)于匯聚層、骨干層的交換機(jī),還需要支持服務(wù)類型（ToS）或 DiffServ 設(shè)置，支持利用 ACL 來(lái)設(shè)置基于端口或流量類型的流量?jī)?yōu)先等級(jí)。(2)(2)帶寬控制帶寬控

34、制為了保證各種業(yè)務(wù)的 QoS，接入網(wǎng)需要提供一定的帶寬控制能力，例如，保證用戶最低接入速率、限制用戶最高接入速率，從而支持對(duì)業(yè)務(wù)的 QoS 保證。(3)3)計(jì)費(fèi)管理計(jì)費(fèi)管理對(duì)用戶的計(jì)費(fèi)目前常用的方法有：按用戶流量計(jì)費(fèi)、按用戶連接時(shí)間計(jì)費(fèi)、包月制。其中，前兩種計(jì)費(fèi)方式比較復(fù)雜，而且非技術(shù)因素較多。在一般的小區(qū)接入中，網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)初期采用包月制。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型,應(yīng)考慮到對(duì)未來(lái)各種收費(fèi)模式的支持。對(duì)于匯聚層的設(shè)備,應(yīng)能提供計(jì)費(fèi)管理所需要的有關(guān)計(jì)費(fèi)的信息，使計(jì)費(fèi)系統(tǒng)能夠按信息量、按連接時(shí)間、按流量類型等多種方式進(jìn)行靈活計(jì)費(fèi)。(4)4)網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)還應(yīng)具有強(qiáng)大的網(wǎng)管功能。所

35、有設(shè)備必須支持基于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的設(shè)備管理，以及基于 Web 的圖形用戶界面。通過(guò)網(wǎng)管軟件,通過(guò)中心控制點(diǎn)來(lái)進(jìn)行配置管理、性能管理、故障管理和安全管理。 1.51.5 寬帶以太網(wǎng)接入的發(fā)展前景寬帶以太網(wǎng)接入的發(fā)展前景 隨著 IP 業(yè)務(wù)的爆炸式增長(zhǎng)和我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的日益開(kāi)放，無(wú)論是傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商還是新興運(yùn)營(yíng)商，為了在新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中立于不敗之地，都把建設(shè)面向 IP 業(yè)務(wù)的電信基礎(chǔ)網(wǎng)作為他們的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點(diǎn)。在城域網(wǎng)的接入部分，很多運(yùn)營(yíng)商選擇以太網(wǎng)技術(shù)。值得注意的是，現(xiàn)有的以太網(wǎng)接入技術(shù)都存在這樣或那樣的問(wèn)題，這為以后的業(yè)務(wù)發(fā)展帶來(lái)極大的隱患。有的運(yùn)營(yíng)商甚至把用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的以太網(wǎng)技術(shù)一成不變地

36、搬到接入網(wǎng)中，不同用戶之間的信息根本談不上隔離。在這種平臺(tái)上開(kāi)展電子商務(wù)是難以想象的，這種運(yùn)營(yíng)方式只能一時(shí)搶到大量用戶，等到用戶發(fā)現(xiàn)自身利益得不到保障時(shí)，運(yùn)營(yíng)商必將自食其果。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)與傳統(tǒng)的用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的以太網(wǎng)技術(shù)大不一樣，它僅借用了以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)和接口，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作原理完全不一樣，它具有高度的信息安全性。電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)可靠性、強(qiáng)大的網(wǎng)管功能，并且能保證用戶的接入帶寬，這些都是現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)根本做不到的，因此基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)完全可以應(yīng)用在公網(wǎng)環(huán)境中，為用戶提供穩(wěn)定可靠的寬帶接入服務(wù)，另外由于基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)給用戶提供標(biāo)

37、準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口，能夠兼容所有帶標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口的終端，用戶不需要另配任何新的接口卡或協(xié)議軟件，因而它又是一種十分廉價(jià)的寬帶接入技術(shù)?；谝蕴W(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還是用戶端設(shè)備，都比ADSL，CableModem 等便宜很多。基于以上考慮，基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)將在以后的寬帶 IP 接入中發(fā)揮重要作用。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）112 2 以太網(wǎng)寬帶接入的原理以太網(wǎng)寬帶接入的原理 2.12.1 概述概述鑒于目前的解決方案和設(shè)備還不能完全滿足接入網(wǎng)這樣一個(gè)公用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的要求，就需要研究適應(yīng)公用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的設(shè)備和技術(shù)，基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)成為新的熱點(diǎn)?；谝蕴W(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)

38、由局側(cè)設(shè)備和用戶側(cè)設(shè)備組成，局側(cè)設(shè)備一般位于小區(qū)內(nèi)，用戶側(cè)設(shè)備一般位于居民樓內(nèi)；或者局側(cè)設(shè)備位于商業(yè)大樓內(nèi)，而用戶側(cè)設(shè)備位于樓層內(nèi)。局側(cè)設(shè)備提供與 IP 骨干網(wǎng)的接口，用戶側(cè)設(shè)備提供與用戶終端計(jì)算機(jī)相接的 10/100 BASE-T 接口。局側(cè)設(shè)備具有匯聚用戶側(cè)設(shè)備網(wǎng)管信息的功能。 在基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)中，用戶側(cè)設(shè)備只有鏈路層功能，工作在MUX（復(fù)用器）方式下，各用戶之間在物理層和鏈路層相互隔離，從而保證用戶數(shù)據(jù)的安全性。另外，用戶側(cè)設(shè)備可以在局側(cè)設(shè)備的控制下動(dòng)態(tài)改變其端口速率，從而保證用戶最低接入速率、限制用戶最高接入速率，支持對(duì)業(yè)務(wù)的 QOS 保證。對(duì)于組播業(yè)務(wù)，由局側(cè)設(shè)備控制各多

39、播組狀態(tài)和組內(nèi)成員的情況，用戶側(cè)設(shè)備只執(zhí)行受控的多播復(fù)制，不需要多播組管理功能。局側(cè)設(shè)備還支持對(duì)用戶的認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)以及用戶地址的動(dòng)態(tài)分配。為了保證設(shè)備的安全性，局側(cè)設(shè)備與用戶側(cè)設(shè)備之間采用邏輯上獨(dú)立的內(nèi)部管理通道。 在基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)中，局側(cè)設(shè)備不同于路由器，路由器維護(hù)的是端口網(wǎng)絡(luò)地址映射表，而局側(cè)設(shè)備維護(hù)的是端口主機(jī)地址映射表；用戶側(cè)設(shè)備不同于以太網(wǎng)交換機(jī)，以太網(wǎng)交換機(jī)隔離單播數(shù)據(jù)幀，不隔離廣播地址的數(shù)據(jù)幀，而用戶側(cè)設(shè)備完成的功能僅僅是以太網(wǎng)幀的復(fù)用和解復(fù)用。 基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)還具有強(qiáng)大的網(wǎng)管功能，與其它接入網(wǎng)技術(shù)一樣，能進(jìn)行配置管理、性能管理、故障管理和安全管理；還

40、可以向計(jì)費(fèi)系統(tǒng)提供豐富的計(jì)費(fèi)信息，使計(jì)費(fèi)系統(tǒng)能夠按信息量、按連接時(shí)長(zhǎng)或包月制方式等進(jìn)行計(jì)費(fèi)。 隨著 IP 業(yè)務(wù)的爆炸式增長(zhǎng)和我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的日益開(kāi)放，無(wú)論是傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商還是新興運(yùn)營(yíng)商，為了在新的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中立于不敗之地，都把建設(shè)面向 IP 業(yè)務(wù)的電信基礎(chǔ)網(wǎng)作為他們的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點(diǎn)。在城域網(wǎng)的接入部分，很多運(yùn)營(yíng)商選擇以太網(wǎng)技術(shù)。值得注意的是，現(xiàn)有的以太網(wǎng)接入技術(shù)都存在這樣或那樣的問(wèn)題，這為以后的業(yè)務(wù)發(fā)展帶來(lái)極大的隱患。有的運(yùn)營(yíng)商甚至把用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的以太網(wǎng)技術(shù)一成不變地搬到接入網(wǎng)中，不同用戶之間的信息根本談不上隔離。在這種平臺(tái)上開(kāi)展電子商務(wù)是難以想象的。這種運(yùn)營(yíng)方式只能一時(shí)搶到大量用戶，等到用

41、戶發(fā)現(xiàn)自身利益得不到蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12保障時(shí)，運(yùn)營(yíng)商必將自食其果。 基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)與傳統(tǒng)的用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的以太網(wǎng)技術(shù)大不一樣，它僅借用了以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)和接口，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作原理完全不一樣，它具有高度的信息安全性。電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)可靠性、強(qiáng)大的網(wǎng)管功能，并且能保證用戶的接入帶寬，這些都是現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)根本做不到的。因此基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)完全可以應(yīng)用在公網(wǎng)環(huán)境中，為用戶提供穩(wěn)定可靠的寬帶接入服務(wù)。另外，由于基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)給用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口，能夠兼容所有帶標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口的終端，用戶不需要另配任何新的接口卡或協(xié)議軟件，因而它又是一種十分廉價(jià)的寬帶接

42、入技術(shù)?；谝蕴W(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還是用戶端設(shè)備，都比 ADSL Cable Modem 等便宜很多?；谝陨峡紤]，基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)將在以后的寬帶接入中發(fā)揮重要作用。 2.22.2 寬帶以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)寬帶以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.2.1 以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)(1)(1)以太網(wǎng)寬帶用戶接入控制以太網(wǎng)寬帶用戶接入控制以太網(wǎng)大量應(yīng)用于寬帶用戶的互聯(lián)網(wǎng)接入，運(yùn)營(yíng)商需要對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)。認(rèn)證授權(quán)由客戶端和以太網(wǎng)接入服務(wù)器共同完成，常用的認(rèn)證方式有 PPPoE、WEB、802.1x。三種方式工作機(jī)理基本相同，在用戶準(zhǔn)備接入時(shí)，先由用戶的終端發(fā)出接入申請(qǐng)，服務(wù)器端根據(jù)運(yùn)營(yíng)商

43、授權(quán)的內(nèi)容對(duì)用戶做出回應(yīng)，如果準(zhǔn)許用戶接入，則分配給用戶合法的 IP 地址，給用戶創(chuàng)建一個(gè) session，記錄用戶的流量，同時(shí)還要限定用戶的上下行流量，對(duì)用戶進(jìn)行流量或時(shí)長(zhǎng)計(jì)費(fèi)，并定期地上報(bào)給計(jì)費(fèi)服務(wù)器。以太網(wǎng)的計(jì)費(fèi)有按流量計(jì)費(fèi)、按時(shí)長(zhǎng)計(jì)費(fèi)以及限定流量的包月計(jì)費(fèi)。隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶的增多以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)多樣化的發(fā)展，為給用戶提供更好的服務(wù)，運(yùn)營(yíng)商在用戶接入時(shí)往往要對(duì)用戶進(jìn)行接入訪問(wèn)控制，如過(guò)濾掉非授權(quán)的 IP 地址或MAC 地址，以及具有潛在危險(xiǎn)的數(shù)據(jù)流，過(guò)濾機(jī)制通常由以太網(wǎng)接入設(shè)備的動(dòng)態(tài)過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)以及訪問(wèn)控制列表來(lái)完成。(2)TDM(2)TDM overover EthernetEthernetT

44、DM over Ethernet 技術(shù)是通過(guò) Ethernet 透明地傳送 TDM 話音和圖像業(yè)務(wù)。TDM數(shù)據(jù)不做任何翻譯和解釋，以一個(gè)或若干個(gè)基本幀（對(duì)應(yīng) E1 為 32 個(gè)時(shí)隙）為單位，添加 IP 頭部或 MPLS 頭部作為多路 E1 數(shù)據(jù)的區(qū)分標(biāo)志，最后封裝成以太網(wǎng)幀，通過(guò)網(wǎng)蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13絡(luò)傳送到目的端；目的端將收到的數(shù)據(jù)包打開(kāi)并恢復(fù)出原始的 TDM 數(shù)據(jù)流。對(duì)于用戶而言，不需要考慮中間的傳輸媒介，相當(dāng)于為用戶提供了一條透明的 TDM 通道。(3)VPN(3)VPN多協(xié)議標(biāo)簽交換最初的目的是為了提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的包轉(zhuǎn)發(fā)能力，隨著交換芯片技術(shù)的突破以及高性能網(wǎng)絡(luò)處理器的出現(xiàn)，

45、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)可以線速處理數(shù)據(jù)包，人們轉(zhuǎn)而開(kāi)始研究 MPLS 的其它特性，如 MPLS VPN。MPLS 的標(biāo)簽交換路徑（LSP）具有與 FR 和 ATM VCC 相似的安全性，MPLS 標(biāo)簽棧具有天然的隧道功能，可以在公網(wǎng)上為用戶提供不同的虛擬通道，而區(qū)別不同 VPN 以及公網(wǎng)鏈路上不同的隧道只要根據(jù) MPLS 不同層的標(biāo)簽即可。MPLS VPN 具有強(qiáng)大的擴(kuò)展性，能夠融合多種業(yè)務(wù)，控制策略靈活，并能利用 MPLS 本身的特性提供服務(wù)質(zhì)量保證、流量工程以及鏈路保護(hù)恢復(fù)。在以太網(wǎng)上除了可以支持 MPLS L3 VPN 外，可以很方便的實(shí)現(xiàn) MPLS L2 VPN，目前有兩個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) IETF D

46、raft Kompella 和 IETF Draft Martini。MPLS L2 VPN 就是在MPLS 網(wǎng)絡(luò)上透明傳遞用戶的二層數(shù)據(jù)。從用戶的角度來(lái)看，這個(gè) MPLS 網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)二層的交換網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以在不同站點(diǎn)之間建立二層的連接。PLS L2 VPN 利用標(biāo)記棧來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶報(bào)文在 MPLS 網(wǎng)絡(luò)中的透明傳送：外層標(biāo)記（稱為 tunnel 標(biāo)記）用于將報(bào)文從一個(gè) PE（提供商設(shè)備）傳遞到另一個(gè) PE，內(nèi)層標(biāo)記（稱為虛電路 VC 標(biāo)記）用于區(qū)分不同的 VPN 中的不同連接，接收方的 PE 根據(jù) VC 標(biāo)記決定將報(bào)文傳遞給哪個(gè) CE（用戶設(shè)備）。利用 MPLS 在以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn) VP

47、N 業(yè)務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持 MPLS 協(xié)議，為解決目前一部分以太網(wǎng)交換機(jī)不支持 MPLS 的問(wèn)題，一種稱為 VLAN 嵌套（QinQ）的技術(shù)一方面可以用來(lái)擴(kuò)展 VLAN 數(shù)目的限制，另一方面也可以實(shí)現(xiàn) VPN，其原理與 MPLS L2 VPN 類似，由 VLAN ID 標(biāo)識(shí)隧道。(4)(4)組播應(yīng)用組播應(yīng)用以太網(wǎng)帶寬的提高以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能的突飛猛進(jìn)，以 ASIC（專用集成電路）和高性能網(wǎng)絡(luò)處理器為核心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在組播轉(zhuǎn)發(fā)性能上有了質(zhì)的飛躍，大容量的鏈路帶寬加上高效的硬件組播轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，使基于組播的流媒體、視頻點(diǎn)播、IPTV 等應(yīng)用得以在以太網(wǎng)上開(kāi)展。2.2.2 以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)的

48、關(guān)鍵技術(shù)蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14以太網(wǎng)從 LAN 走向 MAN，從承載單一的普通 IP 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展到承載數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和視頻等綜合業(yè)務(wù)，必須解決諸多問(wèn)題，服務(wù)質(zhì)量、可靠性、網(wǎng)絡(luò)安全以及網(wǎng)絡(luò)管理是最重要的四大問(wèn)題。(1)(1)服務(wù)質(zhì)量服務(wù)質(zhì)量早期的以太網(wǎng)在局域網(wǎng)內(nèi)主要承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是對(duì)時(shí)延不敏感，TCP 的重傳機(jī)制又可以容忍以太網(wǎng)上少量數(shù)據(jù)包的丟失，因此不需要差異化的服務(wù)質(zhì)量保證。但承載綜合業(yè)務(wù)時(shí)，這種不區(qū)分流量類型的 Best effort 服務(wù)難以保證語(yǔ)音和視頻等的質(zhì)量。語(yǔ)音視頻業(yè)務(wù)具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，而對(duì)丟包卻不敏感，這與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)恰恰相反。實(shí)現(xiàn) QoS 有 IntServ

49、（集成業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)）和 DiffServ（區(qū)分業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)），以太網(wǎng)通常使用后者。 1)流分類：在以太網(wǎng)上可以根據(jù) MAC 地址、VLAN ID、IP 地址以及 TCP/UDP 端口號(hào)區(qū)分業(yè)務(wù)流；2)映射：根據(jù)一定策略將數(shù)據(jù)流的 QoS 參數(shù)映射到 IP TOS 字段、MPLS COS 域或者802.1p 字段，通常將業(yè)務(wù)區(qū)分為 EF（加速轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的業(yè)務(wù)）、若干個(gè)AF（保證轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)應(yīng)不同級(jí)別的丟包敏感、實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的業(yè)務(wù)）以及 BF（盡力而為，對(duì)應(yīng)普通 IP 業(yè)務(wù)）；3)擁塞控制：根據(jù)業(yè)務(wù)的不同要求對(duì)數(shù)據(jù)流做應(yīng)用不同的擁塞控制算法，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)生擁塞時(shí)可以有選擇有區(qū)別的丟棄少量數(shù)據(jù)包

50、，常用的擁塞控制算法有 Tail Drop（尾部丟棄，適用于對(duì)丟包不敏感的 UDP 數(shù)據(jù)）和 RED/WRED（加權(quán)隨機(jī)早期丟棄，適用于 TCP 數(shù)據(jù)）；4) 隊(duì)列調(diào)度：為保證時(shí)延以及時(shí)延抖動(dòng)等性能，需要實(shí)現(xiàn)各種調(diào)度算法，SP（嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)）用于對(duì)時(shí)延要求嚴(yán)格的業(yè)務(wù)，WFQ（加權(quán)公平隊(duì)列）、WRR（加權(quán)循環(huán)算法）用于在多個(gè)業(yè)務(wù)之間按一定權(quán)值分配帶寬。(2)(2)電信級(jí)可靠性電信級(jí)可靠性傳統(tǒng)的以太網(wǎng)使用鏈路聚合和生成樹(shù)協(xié)議進(jìn)行保護(hù)，鏈路聚合耗費(fèi)大量的線路和端口資源，不適合城域網(wǎng)，生成樹(shù)協(xié)議/快速生成樹(shù)協(xié)議在鏈路出現(xiàn)故障時(shí)的恢復(fù)時(shí)間都在秒級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電信級(jí)要求的 50ms。采用 MPLS 的以太網(wǎng)可

51、以將恢復(fù)時(shí)間進(jìn)一步縮短，但 MPLS 依靠信令發(fā)現(xiàn)機(jī)制，要在全網(wǎng)內(nèi)完成路由改變的通告依然難以達(dá)到電信級(jí)要求。彈性分組環(huán)（RPR）技術(shù)結(jié)合了 SDH 和以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，可以提供 50ms 的恢復(fù)，同時(shí)繼承了以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性、靈活性等優(yōu)點(diǎn)，RPR 的空間重用技術(shù)、公平機(jī)制等也增強(qiáng)蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的功能，以太網(wǎng)可以通過(guò)作為 RPR 的一個(gè)支路得到保護(hù)；另外以太網(wǎng)本身也可以組成環(huán)網(wǎng)拓?fù)?，利用千兆或萬(wàn)兆以太網(wǎng)接口互連，組成高容量的環(huán)網(wǎng)鏈路，通過(guò)環(huán)路檢測(cè)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換。除了網(wǎng)絡(luò)級(jí)保護(hù)，節(jié)點(diǎn)設(shè)備也采用了冗余技術(shù)，如雙處理器架構(gòu)的高端交換設(shè)備，提供主備倒換功能，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可以很

52、快倒換，倒換時(shí)間一般在毫秒級(jí)，不影響用戶業(yè)務(wù)。(3)(3)網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全傳統(tǒng)以太網(wǎng)的安全問(wèn)題已經(jīng)通過(guò) VLAN 技術(shù)劃分虛擬網(wǎng)段得到解決。但隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常遭受蠕蟲(chóng)等網(wǎng)絡(luò)病毒以及黑客的攻擊，全網(wǎng)癱瘓的案例時(shí)有發(fā)生，合法用戶的有效帶寬、用戶的信息安全難以得到保證。因此在建設(shè)新的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須考慮如何保證網(wǎng)絡(luò)的安全性。比較常見(jiàn)的以太網(wǎng)安全解決方案是通過(guò) ACL（訪問(wèn)控制列表）或者過(guò)濾數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)過(guò)濾非法數(shù)據(jù)；端口鏡像技術(shù)可以將任一端口的輸入輸出流量復(fù)制到指定端口輸出，幫助網(wǎng)絡(luò)管理者監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)內(nèi)容；一些高端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有強(qiáng)大的應(yīng)用感知和網(wǎng)絡(luò)級(jí)自動(dòng)免疫能力，能夠一定程度地自動(dòng)感知并過(guò)濾

53、不安全的數(shù)據(jù)流。(4)(4)以太網(wǎng)的管理以太網(wǎng)的管理電信級(jí)以太網(wǎng)能夠提供完善強(qiáng)大的網(wǎng)管，并能提供端到端的統(tǒng)一網(wǎng)管能力、集群管理能力、堆疊管理以及可視化圖形管理。除了常規(guī)的配置、監(jiān)控、用戶數(shù)據(jù)采樣分析等，完善的網(wǎng)絡(luò)管理還能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，并能及時(shí)恢復(fù)，能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新加入的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，能夠配置端到端的業(yè)務(wù)；網(wǎng)管還能夠測(cè)量端到端的性能，實(shí)時(shí)掌控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。以太網(wǎng)的發(fā)展決不會(huì)停滯，傳輸速率的進(jìn)一步提高，標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步擴(kuò)充完善以及基于以太網(wǎng)的各種新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)都會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)以太網(wǎng)的發(fā)展。我們看到，今天所提出的 QoS、可靠性等并不能完全解決以太網(wǎng)所有的問(wèn)題，以太網(wǎng)一統(tǒng)天下的目標(biāo)只是更近了，但目前仍然遙遠(yuǎn)

54、，仍然存在大量的問(wèn)題需要解決。2.32.3 寬帶以太網(wǎng)的相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)寬帶以太網(wǎng)的相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)2.3.12.3.1 IEEEIEEE 802.3802.3 協(xié)議協(xié)議介紹介紹 我們一般把 IEEE 802.3 協(xié)議稱作以太網(wǎng)協(xié)議，它是 IEEE 局域網(wǎng)協(xié)議的一支?，F(xiàn)有的以太網(wǎng)速率和介質(zhì)有以下幾種：10Mbit/s-10Base-T Ethernet（銅線）；蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16100Mbit/s-Fast Ethernet（銅線或光纖）；1000Mbit/s-Gigabit Ethernet（銅線或光纖）。我們以前所熟知的 802.3z（千兆以太網(wǎng) GBit 以太網(wǎng)）、802.3ab（

55、1000Base-T Ethernet）、802.3ac（VLAN Tag）、802.3ad （鏈路聚合）都已經(jīng)成為 2002 版的 802.3標(biāo)準(zhǔn)的一部分而不再單獨(dú)出現(xiàn)。同時(shí) 10-Gigabit Ethernet 的標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3ae 已于2002 年 6 月 12 日獲批準(zhǔn)正式發(fā)布。2.3.22.3.2 IEEEIEEE 802.3ah802.3ah 協(xié)議協(xié)議1.1. IEEEIEEE 802.3ah802.3ah 研究組的歷程研究組的歷程2000 年 11 月，IEEE 802.3 工作組批準(zhǔn)成立一個(gè)新的研究組，其研究題目為第一英里以太網(wǎng)（Ethernet in the F

56、irst Mile），簡(jiǎn)稱為EFM。到 2001 年第三季度，802.3 工作組批準(zhǔn)了其項(xiàng)目授權(quán)申請(qǐng)（Project Authorization Request），授權(quán) EFM特別工作組起草 802.3ah 標(biāo)準(zhǔn)的草案。2002 年 7 月特別工作組對(duì)一整套基本的技術(shù)建議達(dá)成了一致，這些基本建議的采納成為第一版標(biāo)準(zhǔn)草案的原型，該草案在 2002 年底提交 802.3 工作組評(píng)審和投票。上述事件成為 802.3ah 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的三個(gè)重要的里程碑。預(yù)計(jì) 802.3 工作組最早將于 2003 年底正式批準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)。2.2. IEEEIEEE 802.3ah802.3ah 研究組的目標(biāo)研究組的目標(biāo)802

57、.3ah 研究題目中第一英里指的是用戶端到電信運(yùn)營(yíng)商局端設(shè)備的這一段連接，這段連接從使用者的角度是最先一英里，而從運(yùn)營(yíng)者的角度是最后一英里。因此，從標(biāo)準(zhǔn)的名稱中我們可以發(fā)現(xiàn)該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)將用戶的需求放在第一位。它的目標(biāo)是將已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的以太網(wǎng)技術(shù)推廣到電信用戶的接入網(wǎng)市場(chǎng)。這樣可以使網(wǎng)絡(luò)性能明顯提高，同時(shí)降低設(shè)備和運(yùn)維的成本。802.3ah 項(xiàng)目的研究范圍包括寬帶以太網(wǎng)必備的所有技術(shù)要素，包括運(yùn)行在銅線、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)光纖上的物理層規(guī)范，運(yùn)行管理與維護(hù)的通用機(jī)制，形成對(duì)商業(yè)和住宅用戶提供寬帶業(yè)務(wù)的能力。研究組的幾個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)為： 一條單模光纖上點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的 100M 和 1000M 以太網(wǎng)，距

58、離大于等于 10km； 一條單模光纖上點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的 PON 上的 1000M 以太網(wǎng)，距離大于等于 10km，復(fù)用比大于等于 1:16； 現(xiàn)有銅線上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 10M 以太網(wǎng)，距離大于等于 750m； OAM 包括遠(yuǎn)端故障指示，遠(yuǎn)端環(huán)回和鏈路監(jiān)視。3.3. IEEEIEEE 802.3ah802.3ah 的關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商會(huì)根據(jù)其商業(yè)模式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)劃選擇其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜臀锢韺蛹夹g(shù)。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17EFM 為運(yùn)營(yíng)商建設(shè)和升級(jí)其接入網(wǎng)絡(luò)提供了幾種各具優(yōu)勢(shì)的技術(shù)，同時(shí)這幾種技術(shù)可以用共同的工具和 OAM 程序來(lái)管理。為充分利用現(xiàn)有的語(yǔ)音質(zhì)量的銅線資源以及已經(jīng)鋪設(shè)到小區(qū)的光纖資

59、源，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的銅線以太網(wǎng)是非常合適的一種技術(shù)。在需要安裝新的傳輸媒質(zhì)時(shí)，單模光纖是最佳的選擇。至于選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)還是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，要由下述商業(yè)和技術(shù)因素決定：設(shè)備間的距離，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的獲利模式，收入潛能，資金成本，財(cái)務(wù)規(guī)劃，未來(lái)應(yīng)用的設(shè)想等。(1)單模光纖上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以太網(wǎng)為了降低成本，EFM 提出了運(yùn)行在單條光纖上的以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，作為對(duì)現(xiàn)行的運(yùn)行在光纖對(duì)上的以太網(wǎng)的補(bǔ)充。單條光纖的工作原理是在兩個(gè)方向上使用不同的波長(zhǎng)，而非兩條獨(dú)立的光纖使用相同的波長(zhǎng)。在其他方面，EFM 采用了已有的技術(shù)，如1000Base-LX 和 100Base-FX。(2)單模光纖上的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn) EPONEPON 規(guī)范

60、包括多點(diǎn)控制協(xié)議（Multi-Point Control Protocol），點(diǎn)對(duì)點(diǎn)將已認(rèn)證用戶的 MAC 地址，分配給他的 IP 地址、他所在的 VLAN 捆綁在一起提供更佳的安全保障。仿真，兩種物理媒質(zhì)相關(guān)子層（PMD）的規(guī)范。(3)基于 DSL 技術(shù)的銅線以太網(wǎng)銅線以太網(wǎng)是 EFM 標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程中爭(zhēng)議最大的一個(gè)部分。特別任務(wù)組在短距離以太網(wǎng)業(yè)務(wù)（在至少 750 米的有效傳輸距離上支持 10Mbit/s 以上的傳輸速率）方面達(dá)成了采用 VDSL 技術(shù)的一致意見(jiàn)。但是針對(duì)有效傳輸距離 2700m 以上，傳輸速率 2Mbit/s以上的情況，還要在 ADSL plus 和 SHDSL 兩種方案之