HomePNA寬帶接入方案的設計與實施
最近幾年,隨著Internet業務在中國的高速發展,最后一公里問題越來越突出。如何增加接入網的帶寬是各大通信運營商關心的問題,而如何在實現寬帶上網與盡可能降低上網費用上找到一個切合點,則是用戶關注的焦點。目前,已有很多高速接入技術陸續推出,如光纖到戶、xDSL(常用的為ADSL)、CABLE MODEM和HomePNA等。HomePNA雖是近幾年才推出的,但卻以它特有的優勢,從眾多寬帶接入方案中脫穎而出,在寬帶技術市場上占有了越來越多的比重。
1 HomePNA技術簡介
HomePNA(Home Phoneline Network Alliance)即用戶線接入多路復用器，位于網絡中寬帶接入服務器和終端用戶之間,通過現有的電話線為每個用戶提供1Mbps(HomePNA 1.0版本)或10 Mbps(HomePNA 2.0版本)的高速數據傳輸。其優勢是利用現有電話線路傳輸寬帶數字信號,省去了重新布線的麻煩,滿足用戶寬帶上網的要求,又降低了上網費用,上網的同時不會影響電話使用和收發傳真。
2 HomePNA寬帶接入方式
HomePNA被譽為解決寬帶接入最后100m的最簡單的解決方案,不僅因為它不需重新布線,更重要的是與前端接入設備的無縫結合。無論對目前應用比較廣泛的ADSL和CABLE MODEM,還是代表未來發展趨勢的光纖到路邊及光纖到小區等寬帶接入方式,HomePNA都能與它們很好地結合,使用戶通過現有電話線路共享帶寬,以較低的費用實現寬帶上網。根據不同地區的實際情況,可以很方便地選擇一種合適方式與HomePNA結合使用,對住宅小區、酒店客房和學生宿舍等多種環境實現寬帶改造。
3 ADSL+HomePNA的接入實例
接入環境: 中國礦業大學學生集體宿舍。為了滿足大學生寬帶上網的要求并推動網絡教學的發展,學校擬采用ADSL方式接入Internet,并通過HomePNA終端接入學生宿舍;已有條件:各宿舍已有校園網電話,基本每個宿舍都配有計算機。
外部為徐州電信ADSL接入,使用撥號方式連接,橋接使用RFC1483B協議,路由使用PPPoE協議,開通速率4～8Mbps。
路由器使用徐州和緯信電科技有限公司的Soho Router。它具有內置的PPPoE撥號功能,處理速度為6Mbps,WAN和LAN以太網口各一個,適合與ADSL及HomePNA配合使用。
HomePNA采用和緯公司PN-88系列產品。和緯公司的HomePNA Switch Hub 有12個RJ-11接口,幾臺Switch Hub之間可以用網線級聯,以實現12×n個用戶接入,利用電話線可連接12臺PC終端,可通過HomePNA Switch Hub的VPN來設定任意終端的連接共享,HomePNA的用戶終端設定速率上限為1Mbps。試驗中用戶最多時達30個,使用三個Switch Hub級聯。
根據現有設備,設計了三種接入方案:
(1)選用橋接ADSL+服務器+HomePNA
有條件設置服務器的環境下,可以配置Win2000 Sever,并安裝WinPoET撥號軟件,設置兩塊網卡均為自動獲取IP地址,啟動撥號軟件撥號,在網絡連接中會得到三個連接:WinPoET、本地連接1(對外部連接)、本地連接2(對內部網路)。設置WinPoET中的連接共享為本地連接2,而HomePNA連接的局域網內部PC網絡配置為自動獲得IP地址即可。
(2)選用橋接ADSL+Router+HomePNA
如果不適合設置服務器的,選用帶有PPPoE功能的Soho Router,利用其自帶的撥號功能來自動撥號,并設置Router對內為DHCP模式,DNS啟用,內部網路同樣使用自動獲取IP地址即可訪問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。
具體連接網路結構如圖1所示。
使用Router時,可以將ADSL、Router和HomePNA Switch Hub同放入一只鐵箱中,置于電話配線箱旁邊,如果用服務器,則需要將設備放置于管理室。
學生宿舍內部連接如圖2所示。
宿舍內基本不需要布線等施工。
對使用橋接模式ADSL+服務器/Router兩種方案,分別進行了半個月的測試。之后,又測試了另外一種方案,即路由模式ADSL直接連接HomePNA。
4 各種方案的現場測試
實際接入試驗中,在接有30個用戶的時候測試并記錄了ADSL斷線率、下載速度、網頁瀏覽、在線播放(VOD)、ping命令丟包率等性能指標,并進行了比較分析:
(1)ADSL(橋接)+服務器+HomePNA
這種接入方式穩定性最好,基本不會出現ADSL掉線的情況。利用世界網絡的在線測試工具,測試瀏覽中國新浪和美國雅虎網頁的平均響應速度分別為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。在中央電視臺的視聽在線和徐州彭城視窗影視版上,測試了視頻點播(VOD),非上網高峰期可以有10臺左右的計算機同時實現在線播放。另外,使用服務器還可以控制學生對某些網站的訪問,過濾掉一些垃圾網站。
(2)ADSL(橋接)+Router+HomePNA
這種方式比較穩定,瀏覽網頁時的響應速度最快。同樣使用世界網絡的測試工具測試,瀏覽中國新浪和美國雅虎網頁的平均響應時間分別為0.25s和0.5s,下載及視頻點播方面與接服務器時基本相同,上網高峰時期偶爾可能會出現ADSL掉線的情況,2～3min后可以自動重撥。相對于使用服務器,這種方式更簡單、更適合學生宿舍和一般住宅小區接入。
(3)ADSL(路由)+HomePNA
理論上來說,直接使用帶有路由功能的ADSL可以節省一臺路由器,即可以減少運營時的投資。但本次試驗所使用ADSL的路由功能不是很穩定,使用中出現過死機現象,而且需要手動重新啟動方可工作,并不適合在學生宿舍使用。所以只測試了一個星期的時間。如果帶路由功能的ADSL有足夠的穩定性,這將是最理想的學生宿舍接入方案。
此次實驗使用了HomePNA與ADSL相結合的方式,具體設計并測試了幾種接入方案。測試結果充分證明了HomePNA技術在寬帶接入應用中的可行性以及在布線、上網費用等方面的優越性。
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