HomePNA寬帶接入方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施
最近幾年,隨著Internet業(yè)務(wù)在中國(guó)的高速發(fā)展,最后一公里問(wèn)題越來(lái)越突出。如何增加接入網(wǎng)的帶寬是各大通信運(yùn)營(yíng)商關(guān)心的問(wèn)題,而如何在實(shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)與盡可能降低上網(wǎng)費(fèi)用上找到一個(gè)切合點(diǎn),則是用戶(hù)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前,已有很多高速接入技術(shù)陸續(xù)推出,如光纖到戶(hù)、xDSL(常用的為ADSL)、CABLE MODEM和HomePNA等。HomePNA雖是近幾年才推出的,但卻以它特有的優(yōu)勢(shì),從眾多寬帶接入方案中脫穎而出,在寬帶技術(shù)市場(chǎng)上占有了越來(lái)越多的比重。
1 HomePNA技術(shù)簡(jiǎn)介
HomePNA(Home Phoneline Network Alliance)即用戶(hù)線(xiàn)接入多路復(fù)用器，位于網(wǎng)絡(luò)中寬帶接入服務(wù)器和終端用戶(hù)之間,通過(guò)現(xiàn)有的電話(huà)線(xiàn)為每個(gè)用戶(hù)提供1Mbps(HomePNA 1.0版本)或10 Mbps(HomePNA 2.0版本)的高速數(shù)據(jù)傳輸。其優(yōu)勢(shì)是利用現(xiàn)有電話(huà)線(xiàn)路傳輸寬帶數(shù)字信號(hào),省去了重新布線(xiàn)的麻煩,滿(mǎn)足用戶(hù)寬帶上網(wǎng)的要求,又降低了上網(wǎng)費(fèi)用,上網(wǎng)的同時(shí)不會(huì)影響電話(huà)使用和收發(fā)傳真。
2 HomePNA寬帶接入方式
HomePNA被譽(yù)為解決寬帶接入最后100m的最簡(jiǎn)單的解決方案,不僅因?yàn)樗恍柚匦虏季€(xiàn),更重要的是與前端接入設(shè)備的無(wú)縫結(jié)合。無(wú)論對(duì)目前應(yīng)用比較廣泛的ADSL和CABLE MODEM,還是代表未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的光纖到路邊及光纖到小區(qū)等寬帶接入方式,HomePNA都能與它們很好地結(jié)合,使用戶(hù)通過(guò)現(xiàn)有電話(huà)線(xiàn)路共享帶寬,以較低的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)。根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況,可以很方便地選擇一種合適方式與HomePNA結(jié)合使用,對(duì)住宅小區(qū)、酒店客房和學(xué)生宿舍等多種環(huán)境實(shí)現(xiàn)寬帶改造。
3 ADSL+HomePNA的接入實(shí)例
接入環(huán)境: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)生集體宿舍。為了滿(mǎn)足大學(xué)生寬帶上網(wǎng)的要求并推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展,學(xué)校擬采用ADSL方式接入Internet,并通過(guò)HomePNA終端接入學(xué)生宿舍;已有條件:各宿舍已有校園網(wǎng)電話(huà),基本每個(gè)宿舍都配有計(jì)算機(jī)。
外部為徐州電信ADSL接入,使用撥號(hào)方式連接,橋接使用RFC1483B協(xié)議,路由使用PPPoE協(xié)議,開(kāi)通速率4～8Mbps。
路由器使用徐州和緯信電科技有限公司的Soho Router。它具有內(nèi)置的PPPoE撥號(hào)功能,處理速度為6Mbps,WAN和LAN以太網(wǎng)口各一個(gè),適合與ADSL及HomePNA配合使用。
HomePNA采用和緯公司PN-88系列產(chǎn)品。和緯公司的HomePNA Switch Hub 有12個(gè)RJ-11接口,幾臺(tái)Switch Hub之間可以用網(wǎng)線(xiàn)級(jí)聯(lián),以實(shí)現(xiàn)12×n個(gè)用戶(hù)接入,利用電話(huà)線(xiàn)可連接12臺(tái)PC終端,可通過(guò)HomePNA Switch Hub的VPN來(lái)設(shè)定任意終端的連接共享,HomePNA的用戶(hù)終端設(shè)定速率上限為1Mbps。試驗(yàn)中用戶(hù)最多時(shí)達(dá)30個(gè),使用三個(gè)Switch Hub級(jí)聯(lián)。
根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備,設(shè)計(jì)了三種接入方案:
(1)選用橋接ADSL+服務(wù)器+HomePNA
有條件設(shè)置服務(wù)器的環(huán)境下,可以配置Win2000 Sever,并安裝WinPoET撥號(hào)軟件,設(shè)置兩塊網(wǎng)卡均為自動(dòng)獲取IP地址,啟動(dòng)撥號(hào)軟件撥號(hào),在網(wǎng)絡(luò)連接中會(huì)得到三個(gè)連接:WinPoET、本地連接1(對(duì)外部連接)、本地連接2(對(duì)內(nèi)部網(wǎng)路)。設(shè)置WinPoET中的連接共享為本地連接2,而HomePNA連接的局域網(wǎng)內(nèi)部PC網(wǎng)絡(luò)配置為自動(dòng)獲得IP地址即可。
(2)選用橋接ADSL+Router+HomePNA
如果不適合設(shè)置服務(wù)器的,選用帶有PPPoE功能的Soho Router,利用其自帶的撥號(hào)功能來(lái)自動(dòng)撥號(hào),并設(shè)置Router對(duì)內(nèi)為DHCP模式,DNS啟用,內(nèi)部網(wǎng)路同樣使用自動(dòng)獲取IP地址即可訪(fǎng)問(wèn)Internet,Router接于ADSL后端,一般上電之后2min即可撥通。
(3)用帶有路由功能的ADSL終端+HomePNA
如果ADSL本身帶有PPPoE路由功能,則可以將ADSL設(shè)置為路由模式,然后直接與HomePNA連接。路由模式的配置基本與Router相同。
具體連接網(wǎng)路結(jié)構(gòu)如圖1所示。
使用Router時(shí),可以將ADSL、Router和HomePNA Switch Hub同放入一只鐵箱中,置于電話(huà)配線(xiàn)箱旁邊,如果用服務(wù)器,則需要將設(shè)備放置于管理室。
學(xué)生宿舍內(nèi)部連接如圖2所示。
宿舍內(nèi)基本不需要布線(xiàn)等施工。
對(duì)使用橋接模式ADSL+服務(wù)器/Router兩種方案,分別進(jìn)行了半個(gè)月的測(cè)試。之后,又測(cè)試了另外一種方案,即路由模式ADSL直接連接HomePNA。
4 各種方案的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
實(shí)際接入試驗(yàn)中,在接有30個(gè)用戶(hù)的時(shí)候測(cè)試并記錄了ADSL斷線(xiàn)率、下載速度、網(wǎng)頁(yè)瀏覽、在線(xiàn)播放(VOD)、ping命令丟包率等性能指標(biāo),并進(jìn)行了比較分析:
(1)ADSL(橋接)+服務(wù)器+HomePNA
這種接入方式穩(wěn)定性最好,基本不會(huì)出現(xiàn)ADSL掉線(xiàn)的情況。利用世界網(wǎng)絡(luò)的在線(xiàn)測(cè)試工具,測(cè)試瀏覽中國(guó)新浪和美國(guó)雅虎網(wǎng)頁(yè)的平均響應(yīng)速度分別為0.3s和0.65s、在華軍軟件園南京站的下載速度平均為60KB(500Kbps)以上。在中央電視臺(tái)的視聽(tīng)在線(xiàn)和徐州彭城視窗影視版上,測(cè)試了視頻點(diǎn)播(VOD),非上網(wǎng)高峰期可以有10臺(tái)左右的計(jì)算機(jī)同時(shí)實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)播放。另外,使用服務(wù)器還可以控制學(xué)生對(duì)某些網(wǎng)站的訪(fǎng)問(wèn),過(guò)濾掉一些垃圾網(wǎng)站。
(2)ADSL(橋接)+Router+HomePNA
這種方式比較穩(wěn)定,瀏覽網(wǎng)頁(yè)時(shí)的響應(yīng)速度最快。同樣使用世界網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試工具測(cè)試,瀏覽中國(guó)新浪和美國(guó)雅虎網(wǎng)頁(yè)的平均響應(yīng)時(shí)間分別為0.25s和0.5s,下載及視頻點(diǎn)播方面與接服務(wù)器時(shí)基本相同,上網(wǎng)高峰時(shí)期偶爾可能會(huì)出現(xiàn)ADSL掉線(xiàn)的情況,2～3min后可以自動(dòng)重?fù)?。相?duì)于使用服務(wù)器,這種方式更簡(jiǎn)單、更適合學(xué)生宿舍和一般住宅小區(qū)接入。
(3)ADSL(路由)+HomePNA
理論上來(lái)說(shuō),直接使用帶有路由功能的ADSL可以節(jié)省一臺(tái)路由器,即可以減少運(yùn)營(yíng)時(shí)的投資。但本次試驗(yàn)所使用ADSL的路由功能不是很穩(wěn)定,使用中出現(xiàn)過(guò)死機(jī)現(xiàn)象,而且需要手動(dòng)重新啟動(dòng)方可工作,并不適合在學(xué)生宿舍使用。所以只測(cè)試了一個(gè)星期的時(shí)間。如果帶路由功能的ADSL有足夠的穩(wěn)定性,這將是最理想的學(xué)生宿舍接入方案。
此次實(shí)驗(yàn)使用了HomePNA與ADSL相結(jié)合的方式,具體設(shè)計(jì)并測(cè)試了幾種接入方案。測(cè)試結(jié)果充分證明了HomePNA技術(shù)在寬帶接入應(yīng)用中的可行性以及在布線(xiàn)、上網(wǎng)費(fèi)用等方面的優(yōu)越性。
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