新住宅小区宽带接入网设计方案

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

摘 要

进入二十一世纪，时代的脚步已跨入网络信息社会，丰富的网络信息资源

及网上应用（视频点播、网上电影、网上音乐、网络游戏、远程医疗、各类大型

软件下载„）给人们的生活和工作带来了极大的方便与乐趣。随着社会对信息需

求的日益增长，人们对网络的带宽要求也正以几倍乃至几十倍的速度增长。从目

前的网络来看：核心网上，由于波分复用的应用，网络链路容量有了新的突破性

进展，单对光纤的实际商用系统传输容量己达320Gb/s以上，实验室已完成1Tb/s

（l00×10Gb/s）的试验。另外网络节点（无论是交换机还是高性能路由器）的吞

吐量均已突破60～80Gb/s，总吞吐量超过1Tb/s的高性能路由器也已问世。从用

户侧看，用户终端的速率也在突飞猛进，尤其进入21世纪以后，其CPU的速率每

12个月就翻一倍，现在已到奔腾四3G以上。而唯独中间的接入网仍停留在窄带水

平和以电路交换为基础的框架之内，与网络侧和用户侧的发展趋势很不协调, 使

种类繁多、精彩纷呈的网上应用无法很好的实现。显然，接入网带宽的不足已成

为制约中国互联网发展的最大瓶颈, 接入网的宽带化和IP化将成为未来接入网发

展的主要技术趋向。近年多种宽带接入技术正是基于这种现状为全面解决“最后

一公里的瓶颈”而蓬勃发展起来的。下面我根据这几年来的宽带维护经验，阐述

社会上较常见的几种宽带接入技术，并结合我县住宅小区的特点，设计几种住宅

小区宽带接入方案，以更好的适应用户的需求。

关键字：Intranet、 XDSL、ADSL

1

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

目 录

第一章 绪 论

...................................................................................................................... 3

第二章 宽带接入技术介绍

.......................................................................................... 4

2.1 xDSL技术 (x是“泛指”的意思) ......................................... 4

2.2 以太网技术............................................................ 6

2.3 HFC（Hybrid fiber coax）混合光纤同轴网技术 ............................ 9

2.4 光纤接入技术.......................................................... 9

第三章 阳逻镇住宅小区概况

.................................................................................. 13

3.1 新兴的高尚小区 ....................................................... 14

3.2 次新小区 ............................................................ 17

3.3 老旧小区 ............................................................ 18

第四章 几种宽带接入方式比较分析

................................ 19

4.1 FTTX+LAN方式 ........................................................ 19

4.2 ADSL方式 ............................................................ 20

4.3 WLAN方式 ............................................................ 22

第五章 结 束 语

............................................................................................................... 27

致 谢

........................................................................................................................................... 28

主要参考文献

.......................................................................................................................... 28

2

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

第一章 绪 论

宽带，其实并没有很严格的定义，一般是以目前拨号上网速率的上限 56Kbps(Bits per

Second，数据传输速率的常用单位)为分界，将 56Kbps及其以下的接入称为“窄带”，之上

的接入方式则归类于“宽带”。宽带，从一般的角度理解，它是能够满足人们感观所能感受

到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽，因此它也是一个动态的、发展的概念。目前的宽

带对家庭用户而言是指传输速率超过1M，可以满足语音、图像等大量信息传递的需求。 包括：

光纤，xDSL（ADSl，HDSL），Cable ，ISDN（严格来说不算是宽带）。

通常人们把骨干网传输速率在2．5G以上、接入网能够达到1兆的网络定义为宽带网。

宽带网建设分为3层：骨干网、城域网和社区网接入网。骨干网相当于城市与城市之间

的高速公路，城域网相当于城市市区内的道路，社区接入网解决的则是将道路从市区一直修

到小区，抵达每户的家门口。

现在大部分用户通过电话线上网，其传输速率只有64K，而接入社区的宽带网能够为用户

提供10兆至100兆的网络带宽，上网速度将是目前的100倍以上。

宽带网将使往日互联网的梦想变为现实。社区宽带网可提供方便快捷的网上视频点播、

可视电话和视频会议、电子商务、网上物业办公、远程医疗、远程教育等等。小区住户可以

在家中随意点播数据库中的影视节目，即使几百人甚至上千人同时点播，也不会相互影响播

放速度。

目前，社区宽带网有3种接入方式：ADSL、CableModem和以太网技术。第一种方式是对

传统电话线进行改造，实现宽带接入；第二种是利用现有的有线电视网，用户需要增加一个

有线调制解调器；第三种则是重新铺设线路，光纤到楼、双绞线入户，为用户提供独享带宽。

由于前两种改造需要昂贵的费用，一般多采用以太网技术实现社区宽带网接入。

目前，在宽带网的建设和使用普及率上居世界首位的是韩国，其宽带网普及率为57．3％；

美国的宽带网普及率为11．l％；欧盟各国也正在发展各自的宽带网络。

今年3月通过的《“十五”计划纲要》中首次明确提出，我国要大力发展高速宽带信息

网，重点建设宽带接入网，适时建设第三代移动通信网。目前，宽带网建设高潮已经在全国

范围内兴起，基础电信运营商（中国电信、网通、铁通等）和新兴的宽带接入商（蓝波万维、

长城宽带等）纷纷大举进军社区宽带网。

3

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

宽带网上可以直接传输声音、图像和数据，长途电话和市话的区别也将消失。宽带网技

术将实现人们常说的“三网合一”。

第二章 宽带接入技术介绍

近几年来，宽带接入技术发展势头较为强劲的有以下几种：xDSL技术、以太网接入技术、

HFC技术、光纤接入技术、宽带固定无线接入技术、VLAN技术等，下面简要介绍这几种技

术。

2.1 xDSL技术 (x是“泛指”的意思)

DSL(Digital Subscriber Line，即数字用户线路)是一种先进的调制技术，它是在双绞

铜线(即普通电话线)的两端分别接入DSL调制解调器，利用数字信号的高频宽带特性，进行

高速传送数据。

我们知道，计算机处理和传输的信号是数字化信息，而传统的拨号电话线却是模拟线路，

只能传输语音之类的模拟信号，要通过电话线上网就必须借助调制解调器，将电脑的数字信

号转化为模拟信号，然后在电话线上传输，接收端再解调，这是传统Modem工作的基本原理。

从中我们不难注意到：先将数字信号转换为模拟信号，然后传输再解调实在麻烦，如果直接

进行数字信号传输则当如何？这正是DSL技术所提供的服务！因为DSL直接将数字信号调制

在电话线上，免去A/D转换之劳，所以可获得比传统Modem高得多的带宽和速率，这，正是

DSL技术的迷人之处。

DSL技术按上行(用户到网络服务端)和下行(网络服务端到用户)的速率是否相同可分为

速率对称型和速率非对称型两种类型,目前主要有以下几种技术：

（1）速率对称型：

高速数字用户线HDSL（High-data-rate DSL），它利用两到三对双绞铜线提供全双工的

1.544Mbps（T1）或2.048Mbps（E1）传送速率，传输距离3~5公里。

HDSL的优点是充分利用现有电缆实现扩容，并可以解决少量用户传输384Kbps和

2048Kbps宽带信号的要求。其缺点是目前还不能传输2048Kbps以上的信息，传输距离有限，

目前在县一级使用较少。

（2）速率非对称型：

4

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

速率非对称型DSL的上下行信道的速率则不同，由于人们在网上冲浪时，下行带宽的需

求一般远大于上行带宽，所以从速率分配上，非对称型DSL技术更适合Internet高速接入。

常见的速率非对称型DSL技术有：

① ADSL(Asymmetrical DSL)非对称数字用户线

在各种xDSL技术中，ADSL技术表现最引人注目，受到了技术厂家和网络运营商的广泛关

注。它充分利用现有的巨大双绞线铜缆网来开放宽带业务是电话公司的主要竞争策略，ADSL

技术是一种比较理想的双绞线铜缆宽带接入技术。这是一种采用离散多频音（DMT）线路码

的数字用户线（DSL）系统，上行速率512Kbps~ 1Mbps，下行速率1Mbps~8Mbps，为了实现

高速度，ADSL使用频分多址复用(FDM)和回波抵消这两种办法来把一个电话线路可用的带宽

划分成多个信道。不管是频分多址复用还是回波抵消，均有一个滤波器从ADSL线路中分出

4KHz的带宽用于普通的话音电话服务(POTS)，其余的带宽则用于数据通信。这意味着POTS

和ADSL可以在同一条电话线路上同时使用，而不必为POTS单独分配一个线路来用于话音通

信。这样，ADSL技术不但具有速率高的巨大优势，而且它还可以实现话音/数据混合传输。

是目前xDSL系列中应用范围最广的一种形式。目前已能在0．5芯径双绞线上将6Mb／s信

号传送3．6km之远，可以为基于因特网的应用带来更高的接入带宽，大大提高Web浏览、

文件下载、Web视频、音频等应用的速率，无疑是用户高速上网中很具吸引力的技术。

我国也已开始进行一定规模的商用，初步反映不错，发展势头良好，其主要缺点是线对

的苛刻要求，目前国内双绞线只有不到10％的线对可以开ADSL，另外，价格仍偏高。ADSL系

统发展趋向是进一步提高系统的下行带宽，即演变成所谓甚高速数字用户线（VDSL）系统。

② VDSL(Very-high-rate DSL)甚高速数字用户线

VDSL（甚高速数字用户环路）技术是鉴于现有ADSL技术在提供图像业务方面的带宽十分

有限以及经济上成本偏高的弱点而开发的。VDSL是xDSL技术中最快的一种，采用DMT线路码。

在一对铜质双绞电话线上，下行速率为13Mbps～52Mbps，上行速率为1.5Mbps～2.3Mbps。但

VDSL的传输距离较短，一般只在几百米以内。 有趣的是由于传输距离的缩短，码间干扰大大

减小，对数字信号处理要求大为简化，收发机成本可望比ADSL降低一半。因而如果配线或引

入线的质量尚可，此时将FTTC，特别是AP0N与VDSL技术相结合可以使光纤敷设成本、电子

设备成本和提供的带宽能力方面达到最佳平衡，是一种比较现实理想的宽带混合接入方案。

③ RADSL (Rate Adaptive DSL)技术

RADSL（速率自适应非对称数字用户环路）是自适应速率的ADSL技术，可以根据双绞线

质量和传输距离动态地提交640Kbps～22Mbps的下行速率，以及从272Kbps到1.088Mbps的

5

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

上行速率。

④ UADSL (Universal Asymmetrical DSL) 技术

UADSL技术由Compaq、Intel和Microsoft等公司提出，上行速率为384Kbps，下行速率

可达1.5Mbps，UADSL的特点是性能价格比高，比较适合目前的线路质量，但1.5Mbps的速率

总感拮据。

以上几种DSL技术中,目前得到最广泛应用的是ADSL,其优势是它的上下行速率能基本上

满足目前商业或家庭用途,也充分利用了现有网络面积最广的双绞线铜缆网(普通电话线),主

要的限制是对线对质量的要求较高。

2.2 以太网技术

（一）、以太网是一种物理层和数据链路层标准，传统以太网技术

不属于接入网

范畴，而属于用户驻地网（CPN）领域。由于其简单、低成本、可扩展性强、

与IP网能够很好结合等特点，其应用领域正在向包括接入网∕城域网在内的公用电信网领域

扩展。以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合，作为公用电信网的接入网，直接向

用户提供基于IP的多种业务的传送通道。采用以太网作为企事业用户接入手段的主要原因是

已有巨大的网络基础和长期的经验知识，性能价格比好、可扩展性、容易安装开通以及高可

靠性等。目前所有流行的操作系统和应用也都是与以太网兼容的。

以太网接入采用异步工作方式，很适于处理ＩＰ突发数据流，技术已有重要突破（LAN交

换，星型布线，大容量MAC地址存储以及管理性等），与传统以太网相比，除名字外，仅剩的

特征只有帧结构和简单性仍保留，其余特征已有根本性变化。容量分为10／100／1000Mbit/s

三种等级，可按需按64Kbit/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽直至1Gb／s，用户真正实现按

需付费。特别是1Gb／s和10Gb／s以太网技术直接与光技术结合后，由于省掉了中间的ATM

层和SDH层，可以使投资成本减少30％。目前全球企事业用户的90％以上都采用以太网接入，

成为企事业用户接入的最佳方式。

然而，由于认证计费、服务质量、可管理性、信息安全、可靠性以及实装率低等多种因

素，以太网作为公用电信网接入方式尚需进一步改进。主要问题是目前以太网还没有机制保

证端到端性能，无法提供实时业务所需的QOS和多用户共享节点和网络所需的计费统计能力。

其次，以太网尚不能提供电信级公用电信网所必须的硬件和软件可靠性，特别是由于以太网

交换机的光口以点到点方式直接连接，省掉了传输设备，不具备内置的故障定位和性能监视

6

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

能力，使以太网中发生的故障难以诊断和修复。第三，以太网也不能象SDH那样分离网管信

息和用户信息，安全性不如SDH网。事实上以太网原来就根本没有也无需安全机制，而一旦

用于公网，安全机制就成为不可缺少的关键要求。第四，以太网原来主要用于小型局域网络

环境，OAM&P能力很弱，只有网元级的管理系统，其管理工具也不足以支持公用电信网所必须

的网络范围的管理和视野。而在公用电信网中，必须有效的运行和维护大规模的地理分散的

网络，需要很强的OAM&P能力和网络级的管理能力和视野。

但是，随着以太网技术向通信领域的渗透，国内的通信标准研究组也逐渐开始制定一系

列与以太网技术关系密切的通信行业标准。目前已经发布的有：

YD/T 1148-2001 《网络接入服务器（NAS）技术要求——宽带网络接入服务器》；

YD/T 1160-2001 《接入网技术要求——基于以太网技术的宽带接入网》；

YD/T 1239-2002 《接入网技术要求——甚高速数字用户线（VDSL）系统》；

YDN 078-1998 《接入网技术要求——不对称数字用户线(ADSL) 》；

YD/T 1064-2000 《接入网技术要求——无话音分离器的低速不对称数字用户

（）》；

YD/T 1188-2002 《接入网技术要求——基于ATM方式的不对称数字用户线（ADSL）用户

端设备》；

YD/T 1185-2002 《接入网技术要求——单线对高比特率数字用户线（SHDSL）》；

YD/T 1099-2001 《千兆比以太网交换机设备技术规范》。

还有一些与以太网相关的技术，标准组正在研究起草相应标准的过程中，包括：

三层交换机设备技术要求；

虚拟局域网（VLAN）技术要求和测试方法；

接入网技术要求——基于以太网的无源光网络（EPON）；

接入网技术要求——增强型不对称数字用户线（ADSL+）；

以太网交换机集群管理技术要求；

宽带网络接入服务器技术要求（修订）；

AAA服务器认证计费接口标准——宽带网络接入服务器。

（二）、 以太网的发展展望

1． 安全问题

以太网接入方式被大家质疑的一个主要问题是网络的安全问题。因为接入网是一个公用

的网络环境，而以太网原本是面向一个私有的局域网来设计的，这样在用户的安全与计费方

面存在一些缺陷。目前有以下技术可以解决这方面的问题。

7

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

用交换机代替共享式集线器在减少网络冲突的同时避免了单播包网络侦听。采用VLAN技

术隔离ARP、DHCP等携带用户个人信息的广播消息，可以使用户的安全性得到进一步的提高。

为对用户进行有效的管理，需要对用户进行认证和计费的方法。目前应用比较多的方法有

PPPoE和IEEE 802.1X等，接入服务器一般采用Radius协议与AAA服务器交互实现对用户的

认证和计费。在认证后可以将已认证用户的MAC地址，分配给他的IP地址、他所在的VLAN

捆绑在一起提供更佳的安全保障。

2． 基于以太网技术的宽带接入网

鉴于目前的解决方案和设备还不能完全满足接入网这样一个公用网络环境的要求，接入

标准组提出了基于以太网技术的宽带接入网。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。局域设备提供与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

10/100BASE-T接口。局侧设备具有汇聚用户侧设备网管信息的功能。

在基于以太网技术的宽带接入网中，用户侧设备只有链路层功能，工作在MUX（复用器）

方式下，各用户之间在物理层和链路层相互隔离，从而保证用户数据的安全性。另外用户侧

设备可以在局侧设备的控制下动态改变其端口速率，从而保证用户最低接入速率、限制用户

最高接入速率，支持对业务的QoS保证。对于组播业务，由局侧设备控制各多播组状态和组

内成员的情况，用户侧设备只执行受控的多播复制，不需要多播组管理功能。局侧设备还支

持对用户的认证、授权和计费以及用户IP地址的动态分配。为了保证设备的安全性，局侧设

备与用户侧设备之间采用逻辑上独立的内部管理通道。

在基于以太网技术的宽带接入网中，局侧设备不同于路由器，路由器维护的是端口——

网络地址映射表，而局侧设备维护的是端口——主机地址映射表；用户侧设备不同于以太网

交换机，以太网交换机隔离单播数据帧，不隔离广播地址的数据帧，而用户侧设备完成的功

能仅仅是以太网帧的复用和解复用。

基于以太网技术的宽带接入网还具有强大的网管功能。与其它接入网技术一样，能进行

配置管理、性能管理、故障管理和安全管理；还可以向计费系统提供丰富的计费信息，使计

费系统能够按信息量、按连接时长或包月制等进行计费。

3． 应用前景

宽带接入市场现在有多种技术和协议共存，但这些技术在带宽约束、有效性、应用的简

便、成本等方面各有不足。同时目前许多所谓的宽带连接实际上并非真正意义的宽带接入，

它们只是大多数公司能够得到的最快的连接。宽带接入的要求应该是连接速度快到可以做与

浏览网页有根本不同的事情，例如接收高清晰度电视等。

随着光纤网络覆盖范围的延伸，以太网可以更方便地进入城域网市场。由于以太网的成

8

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

本优势，它已经成为局域网的事实标准，我们可以预见它的成本优势也必然对它在广域网和

城域网中的成长起着重要的作用。因此，宽带接入市场如果采用以太网技术结束那些不必要

的协议转换，也很有可能取得接入市场的统治地位。

综上所述，我们有理由相信以太网未来将成为一个事实上的全程的数据传输标准。然而，

网络运营商有可能担心把一个速度更快而价格更低的技术引入市场会破坏其现有的价格和市

场结构，减少其收入。从这一点来看，运营商是否有足够的动机将基于以太网的宽带接入方

式迅速推向市场还不是十分明朗。但是随着电信市场的进一步开放，以及EFM市场的急速成

长（据媒体预测，全球以太网EFM的家庭用户将会有一个迅速的成长，由2001年的130万户，

发展到2006年的3680万户。同时未来亚太地区将是EFM的最大市场，将占有全球63%的份额），

基于以太网的宽带接入在电信市场中的普及只是一个时间问题

2.3 HFC（Hybrid fiber coax）混合光纤同轴网技术

是宽带接入技术中最先成熟与进入市场的，其巨大的带宽和相对经济性使其对有线电视

公司和新成立电信公司很具吸引力。一旦管制放开，对传统电话公司也具有很大吸引力。 HFC

在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视和每户至少2路电话、速率至

少高达10Mbps的数据业务。将来利用其550MHz～750MHz频谱还可以提供至少200路MPEG-2

的点播电视业务以及其它双向电信业务。目前HFC主要业务为电视+数据，特别是IP业务誓

在必争，少数为电视+电话。我国有线电视部门自然地选择了这一宽带接入技术，网络的双向

化改造比例己达10％以上，某些地区的电信部门也开始了较大规模的商用试验。

HFC目前已有多种解决方案可用，其中比较彻底的方案是小型光节点方案，节点采用低成

本激光器，应用独立的光纤来传双向业务，同轴网部分为无源网，回传信道则安排在高频端，

可解决回传信道干扰问题，用户端接入基本上采用的是树型总线结构,共享带宽资源。有线接

入网发展的一个重要趋势是FTTC（光纤到路边）与HFC融合，进而实现光纤到家。

2.4 光纤接入技术

光纤接入技术是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体的接入网。用户网光纤化有

很多方案，有光纤到路边（FTTC）、光纤到小区（FTTZ）、光纤到办公室（FTTO）、光纤到楼面

（FTTF）、光纤到家庭（FTTH）、光纤到桌面（FTTD）等。光纤用户网具有带宽大、传输速度

快、传输距离远、抗干扰能力强等特点，适于多种综合数据业务的传输，是未来宽带网络的

发展方向。它采用的主要技术是光波传输技术，目前常用的光纤传输的复用技术有时分复用

9

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

（TDM）、波分复用（WDM）、频分复用（FDM）、码分复用（CDM）等。但由于光纤接入存在技术

复杂、成本高昂等制约因素，短期内必将仅仅以骨干网的形态出现，实现光纤到户宽带接入

的广泛应用尚需时日。

宽带固定无线接入

宽带固定无线接入技术已有多种形式，下面主要介绍两种。

（1）无线局域网技术

它是利用射频技术来提供传统有线局域网的全部功能，是一种能支持较高速率

（2-54Mbit/s）,采用微蜂窝或微微蜂窝的自我管理的计算机局域网技术。WLAN主要使用

2.4GHZ ISM (工业、科学、医疗)频段，属于开放频段，无需申请牌照。适用于用户流动性大

且有较多数据业务需求的公共区域（如机场、大型会展中心、高级宾馆）以及没有综合布线

的住宅小区。目前WLAN在各地呈现良好发展势头，特别是3G的推迟给这种技术的发展和成

熟提供了所需的时间。

2003年初福州电信推出了基于WLAN （无线局域网技术）的“天翼通”业务，工作频段：

2.4G~2.4835GHZ, ISM频段；发射功率：25－100ｍW,覆盖半径：室内35－100米，室外：100

－150米；带宽达到11Mｂｐｓ；而且每个接入点（AP Access point）可同时承载40个以

上用户。估计在不久的将来随着笔记本电脑价格的下降，WLAN将是各电信运营商竞争的焦点。

（2）LMDS（Local Multipoint Distribut Service本地多点分配业务）技术

LMDS技术是一种微波宽带业务，工作在毫米波波段，主要工作波段有24GHZ、26GHZ、28GHZ、

38GHZ。最常用的是28GHZ。LMDS采用一种类似蜂窝的服务区结构，将一个需要提供业务的地

区发划分如干个服务区，每个服务区内设基站，基站设备经点到多点微波传输，可提供双向

话音、数据及视频图像业务，能实现N×64Kbit/s到2Mbit/s，甚至155Mbit/s的用户接入速

率。由于LMDS提供多点传输技术，新增用户时无需增加基站射频设备，便于快速扩充用户，

适用于新的电信运营商。

LMDS系统尚处于试验和小规模商用阶段，能否大规模发展在很大程度上取决于能否开发

出低成本的28GHZ的收发机来，同时也尚缺乏统一的标准。因此，总的来看LMDS更适合于提

供应急、备份、补充等应用，而非主要应用。

VLAN技术

（1）VLAN的含义

虚拟局域网（VLAN）技术是一种能将一个物理连接的网络环境，按照用户一定的逻辑关

系，通过不同的方式，划分成相互隔离的用户组的技术。为简便起见，VLAN可视为与传统的

子网相类似，用于在交换式网络中限制广播和引入等级制度。和子网一样，VLAN也是通过路

由实现相互连接。但VLAN具有更好的稳定性、可扩充性和高性能。VLAN通过限制广播和把网

10

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

络问题局限在逻辑工作组内，可以使网络资源在整个网络范围内得到最大限度的利用。

（2）VLAN的作用

VLAN技术简化了网络的管理，因为它使管理人员能按照共同的爱好、组织关系或者安全

策略来分组用户，而不是按照共同的物理位置来分组。子网地址分配给虚拟局域网，而不是

分配给物理的局域网段。由于在大多数部门中，虚拟局域网的数目都大大少于局域网段的数

目，所以地址管理变得更为简化。虚拟局域网还可以通过减少广播或多点广播的开销，提高

网络效率。一个MAC-Layer（媒体访问控制层）的"多点广播（Muticast）操作"可以从一个站

点到达同一虚拟局域网内的其它站点，而VLAN之间的路由器阻止了多点广播进一步到达别的

虚拟局域网。这样，站点就无需再浪费资源去处理从其它不相关组发来的多点广播信息包。

（3）VLAN的划分

VLAN的划分主要有基于OSI的第二层的划分和基于OSI的第三层的划分。第二层划分有

按端口划分和按MAC地址划分；第三层划分有按网络协议（如IP和IPX）和按子网地址划分

等。

基于端口的划分是最简单也是最普通的实现VLAN的方法，它能够进行多种协议的数据通

信。其缺点是属于静态VLAN的范畴，当更换端口时须对VLAN的端口重新配置，维护不方便。

基于MAC的划分使用网卡的48位以太网地址，当更换端口时不须对VLAN重新配置，但

若网卡损坏并更换新网卡时，由于每块网卡的MAC地址不一样，故须对VLAN重新配置。

第三层划分基于网络协议或IP地址，当更换端口或网卡时，均不须对VLAN重新配置，

对VLAN的管理比较方便。

（4）VLAN的特点

虚拟局域网的最大特点就是同一个VLAN里的用户不管其物理位置在哪里，也不管连接在

哪里的网络设备（该网络要支持VLAN），只要是连接在同一个物理网上即可。这样，一个或多

个VLAN就可能跨接在多台网络设备上，也可能跨越网络主干，因此网络主干和网络设备就需

要支持VLAN的这种跨越。但是，目前网络界还没有一个公认的技术标准支持同一VLAN跨越

不同的网络设备，不同厂家有不同的支持方式。例如3Com公司采用VLT（VLAN Trunk）技术

支持，而Cisco公司则以ISL (Inter-Switch Link)技术支持。

（5）VLAN间的通信

一般说来，支持VLAN技术的交换机产品只能通过划分VLAN来隔离不同的用户群，而不

能提供VLAN之间的通信，要实现VLAN之间的通信，必须通过路由器来实现。

目前，有一些厂家的交换机支持第三层交换，称为第三层交换机。它同时具有第二层交

换机和局域网路由器的功能，并且其时延小于传统的局域网路由器。采用第三层交换机可直

接实现VLAN间的通信，如Cisco公司的Catalyst 3550、6000等系列交换机等。

11

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

LAN内的计算机网络系统由网内多个网络子系统组成，这些网络子系统通过高速主干网进

行信息交换。为有效控制广播发送，增加安全性以及便于网络管理，可以安全需求子系统划

分成不同的VLAN。

我县根据实际情况将VLAN进行如下划分：

VLAN 101---公用用户；VLAN 201---企事业单位

VLAN 301－－网吧用户；VLAN 402――LAN计费用户；

VLAN 501――LAN包月用户；VLAN 600－为上街大学城

（6）IP地址的规划与分配

IP地址用于在网络上唯一标识一台机器。根据RFC791的定义，IP地址由32位二进制数

组成(四个字节)，表示为用圆点分成每组3位的12位十进制数字()每个3

位数代表8位二进制数(一个字节)。由于1个字节所能表示的最大数为255，因此IP地址中

每个字节可含有0～255之间的值。但0和255有特殊含义，255代表广播地址：IP地址中0

用于指定网络地址号(若0在地址末端)或结点地址(若0在地址开始)。

根据IP地址中表示网络地址字节数的不同将IP地址划分为三类，A类，B类，C类。A

类用于超大型网络(百万结点)，B类用于中等规模的网络(上千结点)，C类用于小网络(最多

254个结点)。A类地址用第一个字节代表网络地址，后三个字代表结点地址。B类地址用前两

个字节代表网络地址，后两个字节表示结点地址。C类地址则用前三个字节表示网络地址，第

四个字节表示结点地址。

网络设备根据IP地址的第一个字节来确定网络类型。A类网络第一个字节的第一个二进

制位为0；B类网络第一个字节的前两个二进制位为10；C类网络第一个字节的前三位二进制

位为110。换成十进制可见A类网络地址从1～127，B类网络地址从128～191，C类网络地址

从192～223。224～239间的数有时称为D类，239以上的网络号保留。

根据IP设计规划要求，综合考虑结点功能需求，将我县IP地址分配如下：

公用用户：218.5.8.1～218.5.8.253 子网掩码：255.255.252.0

企事业单位:218.43.26.1～218.43.26.253子网掩码255.255.252.0

网吧用户：218.66.37.1～218.66.37.253 子网掩码：255.255.252.0

LAN计费用户：218.78.46.1～218.78.55.253 子网掩码：255.255.252.0

LAN包月用户 ：218.54.43.1～218.54.52.253 子网掩码255.255.252.0

大学城 ：218.57.37.1～218.57.47.253子网掩码：255.255.252.0

12

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

第三章 阳逻镇住宅小区概况

武汉阳逻经济开发区是湖北省、武汉市重点对外开发区，是新世纪武汉经济发展的重要

支撑点。武汉阳逻经济开发区地处长江中游北岸武汉市新洲区阳逻街，距武汉中心城区20公

里，是武汉通向沿海地区的水路咽喉和华中地区对外联络的水上门户，是长江经济带的重要

组成部分，肩负着带动和促进武汉东北地区经济发展的重任，战略地位十分重要，是省级重

点开发区之一。开发区规划面积35平方公里，分为港口物流区、工业园区和综合生活配套区，

其发展定位为：华中地区重要物流中心，现代港口 工业新城。武汉常住和流动人口过千万人，

不仅自身具有巨大的消费市场，而且货物集散方便，产品辐射广阔，历史上被商家评论为“货

到武汉活”。目前在阳逻开发区投资办厂，既是低成本进入的最佳时期，又可占领武汉及周

边的巨大市场。近二年来，台湾远东集团、香港新世界集团、湖北天发集团、武汉中百集团

等大财团十分看好阳逻开发区，纷纷投巨资在阳逻开发区进行项目建设。开发区三个功能分

区都进入快速发展时期，投资热潮初步形成。下面将阳逻县住宅小区分为以下几种类型：

（1）新兴的高尚小区。

此类小区建筑时间一般在4年以下，居住群体以年轻人、中

年人居多，业主的经济条件比较宽裕，小区的户型、环境以及地理位置都比较理想，一般为

小高层设计以及独门独户的town hou。小区在设计时都已考虑了综合布线，此类小区的宽

带消费能力最强，但户数较少。比较典型的如：闽都大庄园、绿洲家园等。

（2）次新小区。

此类小区建筑时间一般在4-8年，居住群体一般以年轻人居多。因为

此类小区的价位比较适合刚参加工作不久的年轻人以及新婚夫妇。但由于开发商经济实力的

不同，认识上的差异，有的小区有综合布线，有的没有。由于年轻人居多，此类小区的宽带

消费能力很强，因此很有必要对其进行布线改造，但须经业主及开发商的同意。比较典型的

如：金桥花园、各类集资楼等。

（3）老旧小区。

此类小区一般建筑时间都在8年以上，居住群体一般以中老年人居多，

或山区搬来的家庭以及租住人员。因此经济条件不是很宽裕。由于当时社会发展及经济条件

等因素的制约，此类小区一般都没有综合布线，双绞线线对也不是很充足，而且也没有改造

的必要。比较典型的如：福龙小区、横屿小区等。

13

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

下面是各类住宅小区宽带接入方案

3.1 新兴的高尚小区

此类小区有比较完善的综合布线系统，业主经济条件较宽裕，是各运营商的必争之地。

我局也在此类小区内都设有接入点，抢占市场。因此此类小区有多种方案可供选择，下面以

绿洲家园为例进行阐述。

绿洲家园始建于2000年，为小高层设计别墅群小区，目前共有488座住宅楼合计780户

人家，建筑采用框架结构，每座共有5层，分为左右两个楼梯上楼，2至5层为居民单元套房，

底层为杂物间与停车场。对于这类住宅，有以下几种接入方案可供选择：

3.1.1 FTTX+LAN方式接入

这是一种利用光纤加五类网络线方式而实现的宽带接入方案。该方案的核心观点就是让

用户用最少的投入得到更多更快的网络资源。方案采用千兆以太网传输技术和高速IP交换技

术，充分利用已经接到小区的光纤资源，配合综合布线系统，不仅价格低廉，而且对比ADSL

等技术，有显著优势。

我们选取绿洲小区较为核心的地方建立一个机房（利用杂物间或车库）,用以放置带光

口的思科cisco 3550千兆以太网交换机(该交换机也可设在小区附近的接入点机房内，以利

于今后附近其他住宅小区的宽带接入)，该交换机通过光纤以千兆速率上连至ISP接入区域交

换机，我们在每两栋单元楼的底层选取地点放置华为S3026E带百兆光口的以太网交换机，通

过百兆光纤将小区核心千兆以太网交换机和单元楼百兆以太网交换机连接起来。在每栋楼楼

道各放置一个集线器（swith）华为2403H以太网交换机转接，该集线器通过五类线连到百兆

口以太网交换机。楼层内部利用综合布线管道，通过五类线将左右楼道的8个用户连到该集

线器。每一个用户家庭内部都设有综合布线（建议每户内部均采用多媒体配线盒，所有的布

线，如：CATV线、多媒体数据线、电话线、可视对讲线、红外报警探头线等都集中到门口的

多媒体配线盒）,通过五类线将用户计算机的网卡与集线器连接起来。这样，就可使单段五类

线的长度控制在百米以内，符合中国工程建设标准化协会发布的《建筑与建筑群综合布线系

统工程设计规范》，这样可使用户上网速率达6-10Mbps以上。

FTTX+LAN接入方式在技术上存在以下优势：

1）、 以单模光纤为传输基础,在小区与ISP互通中,采用以 IEEE-802.3Z标准为基础的千

兆以太网技术，建立千兆位高速的上连通道。以IEEE-802.3以太网标准和IEEE-802.3U快速

以太网标准为基础实现用户的接入。

2）、 接入速率高，为每个最终用户提供独享10M左右的带宽，可为用户提供支持MPEG-1、MPEG-2

14

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

标准的视频服务，因此如VOD、视频会议、音乐与大型软件下载等一些只有在高速率下才能实

现的网络应用在FTTX+LAN方式看来显得较为简单,容易实现。

3）、 可以针对用户需求、网上业务的种类，为不同类型的用户提供不同层次的QOS，保障用

户的需求。

4）、 支持IGMP和CGMP等IP组播协议，可以有效地利用网络带宽，防止诸如广播之类带来

的网络拥塞。

5）、 FTTX+LAN方式可以提供局域网的接入。只要将直接通过FTTX+LAN方式连上网的那台主

机设置成代理服务器，然后本地局域网上的客户机通过该代理服务器访问外部信息资源，这

种方法的好处是只需要申请一个账号或一个IP地址，本地客户机可采用保留IP地址。

6）、 楼道交换机和小区中心交换机、小区中心交换机和局端交换机之间通过光纤相连。网络

稳定性高、可靠性强。

7)、同时该小区可以利用FTTX+LAN方式的小区宽带网络系统，在未来适合时间将家庭终端与

物业管理平台构成整体局域网，为该小区物业管理开展各类网上增值服务提供支持。

设备选型方面,考虑到设备性价比,未来扩容的便利,以及日常维护,局端中心机房采用思科

Cisco Catalyst 3550系列智能第三层以太网交换机是思科公司推出的一个新型的、可堆叠的、

多层企业级交换机系列，包括Catalyst 3550-24，Catalyst 3550-48，Catalyst 3550-12T，

Catalyst 3550-12G等产品。因为具有多种快速以太网和千兆以太网配置，因此Catalyst 3550

系列既可以作为一个功能强大的接入层交换机v（如Catalyst 3550-24，Catalyst 3550-48），

可以作为一个骨干网交换机，用于中型网络（如Catalyst 3550-12T，Catalyst 3550-12G）,

它还能作为城域网接入应用的强大选择。选华为S3026E百兆以太网交换机作为小区中心交换

机，支持802.1Q的华为2403H以太网交换机作为楼道交换机。

3.1.2 ADSL+LAN的模式接入

为进一步降低用户端的设备成本，在该类小区中，也可以采用ADSL+LAN的方式，我们选

取小区较为核心的地方建立一个机房（利用杂物间或车库）,用以放置带光口的DSLAM设备(该

设备也可设在小区附近的接入点机房内，以利于今后附近其他住宅小区的ADSL接入)，DSLAM

通过光纤上连至ISP接入区域交换机以及程控交换机，在每栋楼楼道各放置一个ADSL Modem

和集线器，ADSL Modem与集线器相连。通过HUB或者Switch，多家用户共享一个ASDL modem，

采用PPPOE的方式独立地接入网络，共享一路ADSL的带宽。采用五类线入户，每一户家庭内

部的布线方法等同于FTTX+LAN方式中布线方法，推荐采用多媒体配线盒，可以使所有通信进、

出线都在该盒体内分路、汇接，并可以在家庭内部组成小型居域网，数据信息口、可视对讲、

网络电话信息口、电视信息口、红外报警探头、煤气泄露报警等线路均可由此引申、汇聚。

15

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

ADSL+LAN接入方式在技术上的特点：

① 它以双绞线取代光纤可以大幅度降低改造线路的投资，使用户接入费用降低，对经济条

件较弱的用户很有吸引力。

② 扩充性强。只要将DSLAM换成以太网交换机，双绞线取代光纤，就可以向FTTX+LAN方式

转变。

③ 由于DSLAM移到小区，靠近用户，线路质量提高，速率也大幅提高，稳定性、可靠性也

增强。

④ 速率大幅提高很有前途。当VDSL技术成熟后，ADSL可以转变为VDSL，下行带宽将有10～

20倍的提升。

⑤ 缺点是使用ADSL双绞线这段线路传输距离不能太长，双绞线线对质量要求也较高，否则

传输速率将大打折扣。

设备选型方面：ADSL modem 采用带路由功能的上海贝尔6309modem, Switch采用华为2403H

以太网交换机,不带光电模块,以节省投资,也便于今后改为FTTX-LAN方式.

3.1.3 LAN+WLAN(无线局域网)的模式接入

由于此类小区的业主经济实力强，家中的笔记本电脑拥有量也比较高，业主有从书桌边

解放到阳台或公共绿地休闲上网的需求。因此，采用WLAN接入方式上网将是一种不错的选择。

即使是笨重的台式机也可随意搬动而不必考虑繁杂的网络线的束缚。连接的方法十分简单，

即将原有的LAN的五类线连上网络桥接器AP(Access Point)，再加上无线网卡即可。

LAN+WLAN接入方式的特点：

① 不受工作区域限制，自由移动。

② 无须重新考虑装潢，无须增加布线费用，可重复使用，对房间内线对比较紧张的用户尤

为实用。

③ 可随时增减终端数量，因为每个AP可同时承载40个用户接入。

④ 接入速率可高达11Mb/s，发射功率仅为25-100 mW我，绿色环保。

设备选型方面:AP之所以选择是因为UtstarcomWA3001-S支持多种常用协议（IP，IPX，

NETBEUI）、多种安全机制和大量用户接入，为网络内部及SOHO等网络环境提供一种高性能、

安全的无线解决方案。其卓越的天线设计使其室内覆盖半径高达140米，提供UTP双绞线供

电也为网络设计及实施提供了更大的灵活性，同时WA3001-S也是一款性价比极高的AP。无线

网卡选用UT斯达康的WNIC2010为PCMCIA ( CardBus )接口的无线网卡，适用于笔记本电脑，

是一款节能型高速率的b/g兼容型网卡。WNIC2010提供基于Windows 操作系统的" 连接质量

测试" 、"AP搜索" 等功能； 支持自动传输速率选择；提供64/128/152 bits WEP加密；支

持多个SSID功能。台式机无线网卡TP-LINK的DWL-120+支持256bit 的WEP加密方式，为用

16

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

户提供更高级的数据传输安全性。符合USB1.1的接口标准，可使用于配备USB接口的笔记本

电脑或者台式电脑，安装方便，易操作。支持Ad-Hoc, Infrastructure 无线网络，无线漫游

模式等网络操作模式。 完全兼容2.4GHz IEEE 802.11b标准和Wi-Fi规格高速率的数据传输，

可高达22Mbps，在长距离或者复杂环境下，自动调整速率大小采用PBCC的数据调制技术，传

输距离比IEEE802.11b产品远约20% 即插即用支持安全认证 802.1x。支持软件升级，支持 WPA

( Q2 03.) 支持Ad-Hoc, Infrastructure 和无线漫游模式使用客户端软件，简单管理和配置。

内置天线的模式可增加其传输功率。

3.2 次新小区

此类小区一般是6-8层的框架结构设计，底层为杂物间和车库，一梯两户，因此单位面

积上容纳户数较多。有的小区有综合布线系统，有的没有。没有的小区可以跟开发商和业主

商量进行综合布线改造。经过改造和原先就有综合布线系统的，可以采用与新兴的高尚小区

同样的接入方式即：FTTX+LAN、ADSL+LAN和LAN+WLAN方式接入（方法如上）。对于担心布线

改造破坏装修的业主，则可以以下两种方式接入。

3.2.1 ADSL方式接入

下面以金桥家园为例进行阐述：

金桥家园始建于1998年，距离上街电信局大约在3-5公里左右，正好在ADSL提供的距

离之内，因此可以将DSLAM（DSL Access Mux）设备直接放在电信局内。DSLAM通过语音接口

连接程控交换机，数据接口连接数据骨干网（IP或ATM），DSLAM将语音和数字信号同时加载

到普通2芯电话线上并直接连接到用户端，用户端需采用POTS分离器对两种信号进行分频，

分别传送给电话和ADSL 用户端（CPE）设备，完全不要对用户线路进行改造。

ADSL接入方式的特点：

① 充分利用原有的双绞线资源，提高了双绞线的使用效率，延长了双绞线的使用寿命。

②话音和数据合在同一对线路上传输。

③无须重新改造线路，节省投资，能降低接入费用。

④传输速率高，用户独享512K-8M bit/s的带宽。

⑤用户端设备安装方便灵活，线路维护与传统电话一样，技术不复杂。

⑥缺点是对线路质量要求高，线对的淘汰率较高，传输距离少于5KM。

设备选型方面：一般的ADSL modem都能使用，例如：上海贝尔、华为、阿尔卡特ADSL modem

等均能正常使用，视情况而定。

3.2.2 ADSL+LAN方式接入

17

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

Internet/PSTN

电话线

ADSL

Modem

AP

由于WLAN无须布线，不要改造室内线路，因此对此类双绞线线路资源紧张的小区有很大

的用武之地。此种接入方式非常简单，只要将AP网络桥接器接入ADSL线路，再加上无线网

卡即可。

3.3 老旧小区

对此类小区再进行线路改造，投资过大，加上其实装率较低，不利于收回成本，甚至有

的小区还面临拆迁改造的问题。因此只要采用ADSL接入方式就可以满足其宽带接入的需求。

例如城关的福龙小区，其设备同样使用一般功能的ADSL modem即可。

18

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

第四章 几种宽带接入方式比较分析

4.1 FTTX+LAN方式

FTTx+LAN技术是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小

区（大楼）中心交换机，中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类网络线相连，楼道内采

用综合布线，用户上网速率可达10Mbps，网络可扩展性强，投资规模小。另有光纤到办公室、

光纤到户、光纤到桌面等多种接入方式满足不同用户的需求。FTTx+LAN方式采用星型网络拓

扑，用户共享带宽。适用于住宅小区、智能大厦、现代写字楼等地点。

光纤用户网是用户接入网技术的发展方向，是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒

体的接入网。用户网光纤化有很多方案，有光纤到路边(FTTC―Fiber To The Curb )、光纤

到小区 (FTTZ―Fiber To The Zone)、光纤到大楼（FTTB―Fiber To The Building）、光纤

到家庭(光纤到户)(FTTH―Fiber To The Home)、光纤到桌面（FTTD―Fiber To The Desktop），

即FTTx。

因FTTx接入方式成本较高，就我国目前普通人群的经济承受能力和网络应用水平而言，

并不适合。而将FTTx与LAN结合，大大降低了接入成本，同时可以提供高达100Mbps的用户

端接入带宽，是目前比较理想的用户接入方式。

FTTX+LAN方式技术特点：1、高速传输 ：用户上网速率目前为10Mbps，以后可根据用户

需要升级。 2、网络可靠、稳定 ：楼道交换机和小区中心交换机、小区中心交换机和局端交

换机之间通过光纤相连。网络稳定性高、可靠性强。 3、用户投资少、价格便宜 ：用户只需

要一台带有网络接口卡（NIC）的PC机即可上网。 4、安装方便：小区、大厦、写字楼内采

用综合布线，用户端采用五类网络线方式接入，即插即用。 5、应用广泛 ：通过FTTX+LAN

方式可以实现高速上网、远程办公、VOD点播、VPN等多种业务。

FTTX+LAN方式业务功能：1、高速数据接入：用户可以通过FTTX+LAN宽带接入方式快速

地浏览各种互连网上的信息、进行网上交谈、收发电子邮件等。 2、视频点播：由于FTTX+LAN

方式高带宽的接入，特别适合用户对音乐、影视和交互式游戏点播的需求，还可根据用户的

个性化需要进行随意控制。 3、家庭办公：实现家庭办公，用户只需通过高速接入方式，在

网上查阅本自己企业（单位）信息库中您所需要的信息，甚至可以面对面地和同事进行交谈，

完成工作任务。4、远程教学、远程医疗等：通过宽带接入方式，用户可以在网上获得图文并

茂的多媒体信息，或与老师、医生进行随意交流、探讨。

19

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

总之，由于FTTX+LAN方式的高带宽，用户可以通过这种接入方式得到所需要的各种信息，

不会受到因为带宽不够而带来的困扰，也不会为因为停留在网上所付出的附加话费而担忧。

4.2 ADSL方式

ADSL是一种异步传输模式（ATM）。在电信服务提供商端，需要将每条开通ADSL业务的电

话线路连接在数字用户线路访问多路复用器（DSLAM）上。而在用户端，用户需要使用一个ADSL

终端（因为和传统的调制解调器（Modem）类似，所以也被称为“猫”）来连接电话线路。由

于ADSL使用高频信号，所以在两端还都要使用ADSL信号分离器将ADSL数据信号和普通音频

电话信号分离出来，避免打电话的时候出现噪音干扰。

通常的ADSL终端有一个电话Line-In，一个以太网口，有些终端集成了ADSL信号分离器，

还提供一个连接的Phone接口。某些ADSL调制解调器使用USB接口与电脑相连，需要在电脑

上安装指定的软件以添加虚拟网卡来进行通信。

传输标准：由于受到传输高频信号的限制，ADSL需要电信服务提供商端接入设备和用户

终端之间的距离不能超过5千米，也就是用户的电话线连到电话局的距离不能超过5千米。

ADSL设备在传输中需要遵循以下标准之一：

ITU-T G.992.1()

：全速率，下行8Mbps，上行1.5Mbps

ITU-T G.992.2()

：下行1.5Mbps，上行512Kbps

ITU-T G.994.1()

可变比特率（VBR）

ANSI T1.413 Issue #2

下行8Mbps，上行896Kbps

还有一些更快更新的标准，但是目前还很少有电信服务提供商使用：

ITU G.992.3/4

ADSL2 下行12Mbps，上行1.0Mbps

ITU G.992.3/4

Annex J ADSL2 下行12Mbps，上行3.5Mbps

ITU G.992.5

ADSL2+ 下行24Mbps，上行1.0Mbps

20

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

ITU G.992.5

Annex M ADSL2+ 下行24Mbps，上行3.5Mbps

ADSL是一种非对称的DSL技术，所谓非对称是指用户线的上行速率与下行速率不同，上

行速率低，下行速率高，特别适合传输多媒体信息业务，如视频点播（VOD）、多媒体信息检

索和其他交互式业务。

以 ITU-T G.992.1 标准为例，ADSL 在一对铜线上支持上行速率512Kbps～1Mbps，下行

速率1Mbps～8Mbps，有效传输距离在3～5公里范围以内。当电信服务提供商的设备端和用户

终端之间距离小于1.3千米的时候，还可以使用速率更高的VDSL，它的速率可以达到下行

55.2Mbps，上行19.2Mbps。

网络登录标准：ADSL通常提供三种网络登录方式：桥接；PPPoA（PPPoverATM，基于ATM

的端对端协议）；PPPoE（PPPoverEthernet，基于以太网的端对端协议）。桥接是直接提供静

态IP，而后两种通常不提供静态IP，是动态的给用户分配网络地址。接入互联网的两种方式 ：

专线接入和虚拟拨号。

基本原理：传统的电话线系统使用的是铜线的低频部分（4kHz以下频段）。而ADSL采用

DMT（离散多音频）技术，将原来电话线路0kHz到1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3khz

的子频带。其中，4khz以下频段人用于传送POTS（传统电话业务），20KhZ到138KhZ的频段

用来传送上行信号，138KhZ到1.1MHZ的频段用来传送下行信号。DMT技术可以根据线路的情

况调整在每个信道上所调制的比特数，以便充分的地利用线路。一般来说，子信道的信噪比

越大，在该信道上调制的比特数越多，如果某个子信道信噪比很差，则弃之不用。目前，ADSL

可达到上行640kbps、下行8Mbps的数据传输率。

由上可以看到，对于原先的电话信号而言，仍使用原先的频带，而基于ADSL的业务，使

用的是话音以外的频带。所以，原先的电话业务不受任何影响。ADSL采用频分多路复用技术，

在一条线路上可以同时存在3个信道；当使用HFC方式时，通过CABLE Modem可以使用永久

连接。主要特点：

1.一条电话线可同时接听，拨打电话并进行数据传输，两者互不影响。

2.虽然使用的还是原来的电话线，但adsl传输的数据并不通过电话交换机，所以adsl

上网不需要缴付额外的电话费，节省了费用。

的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的，它以“尽力而为”的方式进行数

据传输。

21

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

4.3 WLAN方式

对于局域网络管理主要工作之一，对于铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作，

很容易令人烦躁，也不容易在短时间内找出断线所在。再者，由于配合企业及应用环境不断

的更新与发展，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路，虽然电缆本身

并不贵，可是请技术人员来配线的成本很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高了。

因此，架设无线局域网络就成为最佳解决方案。

结构：无线局域网拓扑结构概述：基于IEEE802.11标准的无线局域网允许在局域网络环

境中使用未授权的2.4或5.3GHz射频波段进行无线连接。它们应用广泛，从家庭到企业再到

Internet接入热点。简单的家庭无线LAN：在家庭无线局域网最通用和最便宜的例子，一台

设备作为防火墙，路由器，交换机和无线接入点。这些无线路由器可以提供广泛的功能，例

如：保护家庭网络远离外界的入侵。允许共享一个ISP（Internet服务提供商）的单一IP地

址。可为4台计算机提供有线以太网服务，但是也可以和另一个以太网交换机或集线器进行

扩展。为多个无线计算机作一个无线接入点。通常基本模块提供2.4GHz802.11b/g操作的

Wi-Fi，而更高端模块将提供双波段Wi-Fi或高速MIMO性能。双波段接入点提供

2.4GHz802.11b/g和5.3GHz802.11a性能，而MIMO接入点在2.4GHz范围中可使用多个射频以

提高性能。双波段接入点本质上是两个接入点为一体并可以同时提供两个非干扰频率，而更

新的MIMO设备在2.4GHz范围或更高的范围提高了速度。2.4GHz范围经常拥挤不堪而且由于

成本问题，厂商避开了双波段MIMO设备。双波段设备不具有最高性能或范围，但是允许你在

相对不那么拥挤的5.3GHz范围操作，并且如果两个设备在不同的波段，允许它们同时全速操

作。家庭网络中的例子并不常见。该拓扑费用更高但是提供了更强的灵活性。路由器和无线

设备可能不提供高级用户希望的所有特性。在这个配置中，此类接入点的费用可能会超过一

个相当的路由器和AP一体机的价格，归因于市场中这种产品较少，因为多数人喜欢组合功能。

一些人需要更高的终端路由器和交换机，因为这些设备具有诸如带宽控制，千兆以太网这样

的特性，以及具有允许他们拥有需要的灵活性的标准设计。

无线桥接：当有线连接太昂贵或者需要为有线连接建立第二条冗余连接以作备份时，无

线桥接允许在建筑物之间进行无线连接。802.11设备通常用来进行这项应用以及无线光纤桥。

802.11基本解决方案一般更便宜并且不需要在天线之间有直视性，但是比光纤解决方案要慢

很多。802.11解决方案通常在5至30mbps范围内操作，而光纤解决方案在100至1000mbps

范围内操作。这两种桥操作距离可以超过10英里，基于802.11的解决方案可达到这个距离，

而且它不需要线缆连接。但基于802.11的解决方案的缺点是速度慢和存在干扰，而光纤解决

22

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

方案不会。光纤解决方案的缺点是价格高以及两个地点间不具有直视性。

中型无线局域网：中等规模的企业传统上使用一个简单的设计，他们简单地向所有需要无线

覆盖的设施提供多个接入点。这个特殊的方法可能是最通用的，因为它入口成本低，尽管一

旦接入点的数量超过一定限度它就变得难以管理。大多数这类无线局域网允许你在接入点之

间漫游，因为它们配置在相同的以太子网和SSID中。从管理的角度看，每个接入点以及连接

到它的接口都被分开管理。在更高级的支持多个虚拟SSID的操作中，VLAN通道被用来连接访

问点到多个子网，但需要以太网连接具有可管理的交换端口。这种情况中的交换机需要进行

配置，以在单一端口上支持多个VLAN。尽管使用一个模板配置多个接入点是可能的，但是当

固件和配置需要进行升级时，管理大量的接入点仍会变得困难。从安全的角度来看，每个接

入点必须被配置为能够处理其自己的接入控制和认证。RADIUS服务器将这项任务变得更轻松，

因为接入点可以将访问控制和认证委派给中心化的RADIUS服务器，这些服务器可以轮流和诸

如Windows活动目录这样的中央用户数据库进行连接。但是即使如此，仍需要在每个接入点

和每个RADIUS服务器之间建立一个RADIUS关联，如果接入点的数量很多会变得很复杂。

大型可交换无线局域网：交换无线局域网是无线连网最新的进展，简化的接入点通过几

个中心化的无线控制器进行控制。数据通过Cisco，ArubaNetworks，Symbol和TrapezeNetworks

这样的制造商的中心化无线控制器进行传输和管理。这种情况下的接入点具有更简单的设计，

用来简化复杂的操作系统，而且更复杂的逻辑被嵌入在无线控制器中。接入点通常没有物理

连接到无线控制器，但是它们逻辑上通过无线控制器交换和路由。要支持多个VLAN，数据以

某种形式被封装在隧道中，所以即使设备处在不同的子网中，但从接入点到无线控制器有一

个直接的逻辑连接。

从管理的角度来看，管理员只需要管理可以轮流控制数百接入点的无线局域网控制器。

这些接入点可以使用某些自定义的DHCP属性以判断无线控制器在哪里，并且自动连结到它成

为控制器的一个扩充。这极大地改善了交换无线局域网的可伸缩性，因为额外接入点本质上

是即插即用的。要支持多个VLAN，接入点不再在它连接的交换机上需要一个特殊的VLAN隧道

端口，并且可以使用任何交换机甚至易于管理的集线器上的任何老式接入端口。VLAN数据被

封装并发送到中央无线控制器，它处理到核心网络交换机的单一高速多VLAN连接。安全管理

也被加固了，因为所有访问控制和认证在中心化控制器进行处理，而不是在每个接入点。只

有中心化无线控制器需要连接到RADIUS服务器。

交换无线局域网的另一个好处是低延迟漫游。这允许VoIP和Citrix这样的对延迟敏感

的应用。切换时间会发生在通常不明显的大约50毫秒内。传统的每个接入点被独立配置的无

线局域网有1000毫秒范围内的切换时间，这会破坏电话呼叫并丢弃无线设备上的应用会话。

23

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

交换无线局域网的主要缺点是由于无线控制器的附加费用而导致的额外成本。但是在大型无

线局域网配置中，这些附加成本很容易被易管理性所抵消

无线局域网络应用：大楼之间：大楼之间建构网络的连结，取代专线，简单又便宜。餐

饮及零售：餐饮服务业可使用无线局域网络产品，直接从餐桌即可输入并传送客人点菜内容

至厨房、柜台。零售商促销时，可使用无线局域网络产品设置临时收银柜台。医疗：使用附

无线局域网络产品的手提式计算机取得实时信息，医护人员可藉此避免对伤患救治的迟延、

不必要的纸上作业、单据循环的迟延及误诊等，而提升对伤患照顾的品质。企业：当企业内

的员工使用无线局域网络产品时，不管他们在办公室的任何一个角落，有无线局域网络产品，

就能随意地发电子邮件、分享档案及上网络浏览。仓储管理：一般仓储人员的盘点事宜，透

过无线网络的应用，能立即将最新的资料输入计算机仓储系统。货柜集散场：一般货柜集散

场的桥式起重车，可于调动货柜时，将实时信息传回office，以利相关作业之逐行。监视系

统：一般位于远方且需受监控现场之场所，由于布线之困难，可藉由无线网络将远方之影像

传回主控站。展示会场：诸如一般的电子展，计算机展，由于网络需求极高，而且布线又会

让会场显得凌乱，因此若能使用无线网络，则是再好不过的选择。

无线局域网的优点：（1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络

位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局

域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保

持连接。（2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只

要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。（3）易于进行网络规划

和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是

一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。（4）故

障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往

往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故

障设备即可恢复网络连接。（5）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几

个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间“漫游”等有线网络

无法实现的特性。由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线

局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。

无线局域网的不足之处：无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时，也存在

着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面：（1）性能。无线局域网是依靠无

线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射，而建筑物、车辆、树木和其它障

碍物都可能阻碍电磁波的传输，所以会影响网络的性能。（2）速率。无线信道的传输速率与

24

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

有线信道相比要低得多。目前，无线局域网的最大传输速率为150Mbit/s，只适合于个人终端

和小规模网络应用。（3）安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道，无线信号是

发散的。从理论上讲，很容易监听到无线电波广播范围内的任何信号，造成通信信息泄漏。

技术要求：由于无线局域网需要支持高速、突发的数据业务，在室内使用还需要解决多

径衰落以及各子网间串扰等问题。具体来说，无线局域网必须实现以下技术要求：（1）可靠

性：无线局域网的系统分组丢失率应该低于10-5，误码率应该低于10-8。（2）兼容性：对于

室内使用的无线局域网，应尽可能使其跟现有的有线局域网在网络操作系统和网络软件上相

互兼容。(3）数据速率：为了满足局域网业务量的需要，无线局域网的数据传输速率应该在

1Mbps以上。（4）通信保密：由于数据通过无线介质在空中传播，无线局域网必须在不同层次

采取有效的措施以提高通信保密和数据安全性能。（5）移动性：支持全移动网络或半移动网

络。（6）节能管理：当无数据收发时使站点机处于休眠状态，当有数据收发时再激活，从而

达到节省电力消耗的目的。（7）小型化、低价格：这是无线局域网得以普及的关键。(8）电

磁环境：无线局域网应考虑电磁对人体和周边环境的影响问题。中国移动WLAN速率：中国移

动WLAN采用802.11b标准，理论上最高可提供高达11Mbps的上网速率，比老式固定拨号上

网（56K）高200倍，通过笔记本电脑等移动终端，以无线方式高速接入互联网/企业网，获

取信息、移动办公或者娱乐，可进行WWW浏览、收发EMAIL、欣赏网上电影、下载、办公和娱

乐等。

项目 FTTX+LAN方式 ADSL方式 WLAN方式

速率 独享10M带宽 独享512K~6M带宽 根据接入方式不同而不同

用户端条件 简单,只要有五类线与网卡即可 AP+无线网卡

建设成本 最低 较高

<1700元/线(按实装率为40%测

算)

预计2至4年可收回(按实装率为

40%测算)

网络清爽流畅 统一性 网络清爽流畅 根据接入方式不同而不同

高 可靠性 较可靠 较可靠

高 安全性 高 高

ADSL Modem

投资回收 当年即可收回成本 预计2至3年可收回投资

线路要求 无限制,光纤传送数据,质量高

3~5公里,且对线路质量每个AP覆盖半径：室内：

要求较高 35-100米；室外：100-150米

25

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

稳定性 高 较高 较高

实用性 应对目前绝大多数应用绰绰有余

应对目前大多数应用还应对目前大多数应用还较满

较满意 意

无线部分扩充非常方便 可扩充性 强,与现有网络可实现无缝连接

只要双绞线线对充足，扩

充不成问题

技术晋级比较 无线部分超过11M有困难

经济合理性 高 非常高 高

工程难易 技术单纯,较易 技术单纯,较易 复合技术,复杂一些

维护方面 略繁琐 简单

月租费（包月） 70/包月 58元/包月 500元/包月

小区未来信息化

功能实现

需要的时候,可方便的升到100M用户需求速率超过8M时

以上的速率 要进行大的改造

较易 较易 较易

主要在有线部分略繁琐，无线

部分方便

从以上3种方式比较可以看出FTTX+LAN方式技术较先进，享受的带宽较高，扩展性很强，

一步到位，一劳永逸，因此对新建小区可以优先考虑使用FTTX+LAN方式；WLAN作为应急或用

户有此特殊需求以及线路比较紧张的地方的接入方式。ADSL接入作为已建小区（无综合布线）

以及零散用户的首选方式。ADSL在一段时间内还会有很好的发展，因为对电信来说，ADSL的

投资小，可以最大限度的保护原有投资。但长远看，没法和FTTX+LAN的方式抗衡，而且对新

运营商来说，ADSL的投资只会更大。严格说ADSL根本不能算宽带，几乎可以理解为一个更快

的猫。

26

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

第五章 结 束 语

住宅小区的宽带接入方式不是惟一的，以上介绍的宽带接入方式只是众多组网方案中

的几种，它们均存在优势与不足，但结合先进性、统一性、可靠性、安全性、实用性、可扩

充性、经济合理性等各方面因素来考虑，FTTX+LAN的接入方式将是目前住宅小区较为理想的

选择，日后随社会发展与技术进步，广大小区住宅用户对宽带提出更高的要求，其速率在1

至2年以内应对也绰绰有余，再往后，升级到更高的速率也是众多接入方案中最简单的方案

之一。ADSL、ADSL+LAN方式在建设成本上较低，技术上较为成熟，充分利用现有丰富的铜缆

资源，也是一个很好的选择，中国电信集团下属的各个电信部门可充分利用网络优势，以低

廉的价格与其他电信运营商竞争。WLAN是新兴的技术，主要迎合了消费者自由移动的需求以

及能为热点地区临时解决宽带接入，目前使用范围还不广，但不久的将来将有不俗的表现。

27

新住宅小区宽带接入网设计方案 李 青

致 谢

在本次毕业设计中，我能够对小区宽带进行分析与研究，并且得到了徐书华

老师的耐心指导和帮助。在这里非常感谢徐老师的指导和帮助，并致以诚挚的谢

意！同时，身边的同学和同事给了我许多的帮助。在此，我向身边关心我的同学、

同事致以诚挚的谢意！

主要参考文献：

1、《电信工程技术与标准化》----------------------------宽带接入技术

2、《本地电信网宽带化发展策略初探》--------------------刘占霞

3、《我国高新技术产业发展的必然选择》----------------------江小娟

4、《宽带接入技术新发展》---------------------------------韦乐平

5、《福建通信科普》------------------------------------福建省通信学会

6、《IP地址管理与子网划分》---------------------赵英、师雪霖、黄玖梅

7、《无线宽带网络手册》-------------------------------人民邮电出版社

8、《宽带城域网使用手册》--------------------------北京邮电大学出版社

9、《宽带网络技术原理》------------------------------李乔红、杨峰

10《接入网技术》---------------------------蒋青泉、张喜云、雷新生

28