HomePNA宽带接入方案的设计与实施_通信网络论文
关键词：homepna 宽带接入
最近几年，随着internet业务在中国的高速发展，最后一公里问题越来越突出。如何增加接入网的带宽是各大通信运营商关心的问题，而如何在实现宽带上网与尽可能降低上网费用上找到一个切合点，则是用户关注的焦点。目前，已有很多高速接入技术陆续推出，如光纤到户、xdsl(常用的adsl)、cable modem和homepna等。homepna虽是近几年才推出的，但却以它特有的优势，从众多宽入方案中脱颖而出，在宽带技术市场上占有了越来越多的比重。
1 homepna技术简介
homepna(home phoneline network alliance)即用户线接入多路复用器，位于网络中宽带接入服务器和终端用户之间，通过现有的电话线为每个用户提供1mbps（homepna 1.0版本）或10mbps(homepna 2.0版本)的高速数据传畀。其优势是利用现有电话线路传输宽带数字信号，省去了重新布线的麻烦，满足用户宽带上网的要求，又降低了上网费用，上网的同时不会影响电话使用和收发传真。
2 homepna宽带接入方式
homepna被誉为解决宽带接入最后100m的最简单的解决方案，不仅因为它不需要重新布线，更重要的是与前端接入设备的无缝结合。无论对目前应用比较广泛的adsl和cable modem，还是代表未来发展趋势的光纤到路边及光纤到小区等宽带接入方式，homepna都能与它们很好地结合，使用户通过现有电话线路共享带宽，以较低的费用实现宽带上网。根据不同地区的实际情况，可以很方便地选择一种合适方式与homepna结合使用，对住宅小区、酒店客房和宿舍等多种环境实现宽带改造。
3 adsl+homepna的接入实例
接入环境：中国矿业大学学生集体宿舍。为了满足大学生宽带上网的要求并推动网络教学的发展，学校拟采用adsl方式接入internet，并通过homepna终端接入宿舍；已有条件：各宿舍已有校园网电话，基本每个宿舍都配有配有计算机。
外部为徐州电信adsl接入，使用拨号方式连接，桥接使用rfc1483b协议，路由使用pppoe协议，开通速率4～8mbps。
路由器使用徐州和纬信电科技有限公司的soho router。它具有内置的pppoe拨号功能，处理速度为6mbps，wan和lan以太网口各一个，适合与adsl及homepna配合使用。
homepna采用和纬公司pn-88系列产品。和纬公司的homepna switch hub有12个rj-11接口，几台switch hub之间可以用网线级联，实现12×n个用户接入，利用电话线可连接12台pc终端，可通过homepna switch hub的vpn来设定任意终端的连接共享，homepna的用户终端设定速率上限为1mbps。试验中用户最多时达30个，使用三个switch hub级联。
根据现有设备，设计了三种接入方案：
(1)选用桥接adsl+服务器+homepna
有条件设置服务器的环境下，可以配置win2000sever，并安装winpoet拨号软件，设置两块网卡均为自动获取ip地址，启动拨号软件拨号，在网络连接中会得到三个连接：winpoet、本地连接1(对外部连接)、本地连接2（对内部网络）。设置winpoet中的连接共享为本地连接2，而homepna连接的局域网内部pc网络配置为自动获得ip地址即可。
（2）选用桥接adsl+router+homepna
如果不适合设置服务器的，选用带有pppoe功能的soho router，利用其自带的拨号功能来自动拨号，并设置router对内为dhcp模式，dns启用，内部网络同样使用自动获取ip地址即可访问internet，router接于adsl后端，一般上电之后2min即可拨通。
（3）用带有路由功能的adsl终端+homepna
如果adsl本身带有pppoe路由功能，则可以将adsl设置为路由模式，然后直接与homepna连接。路由模式的配置基本与router相同。
具体连接网络结构如图1所示。
使用router时，可以将adsl、router和homepna switch hub同放入一只铁箱中，置于电话配线箱旁边，如果用服务器，则需要将设备放置于管理室。
宿舍内部连接如图2所示。
宿舍内基本不需要布线等施工。
对使用桥接模式adsl+服务器/router两种方案，分别进行了半个月的测试。之后，又测试了另外一种方案，即路由模式adsl直接连接homepna。
4 各种方案的现场测试
实际接入试验中，在接有30个用户的时候测试并记录了adsl断线率、下载速度、网页浏览、在线播放（vod）、ping命令丢包率等性能指标，并进行了比较分析；
(1)adsl（桥接）+服务器+homepna
这种接入方式稳定性最好，基于不会出现adsl掉线的情况。利用世界网络（www.linkwan.com）的在线测试工具，测试浏览中国新浪(www.sina.com.cn)和美国雅虎（www.yahoo.com）网页的平均响应速度分别为0.3s和0.65s、在华军软件园（www.newhua.com）南京站的下载速度平均为60kb（500kbps）以上。在中央电视台（www.cctv.com）的视听在线和徐州彭城视窗（www.xz.js.cn）影视版上，测试了视频点播（vod），非上网高峰期可以有10台左右的计算机同时实现在线播放。另外，使用服务器还可以控制对某些网站的访问，过滤掉一些垃圾网站。
(2)adsl（桥接）+router+homepna
这种方式比较稳定，浏览网页时的响应速度最快。同样使用世界网络的测试工具测试，浏览中国新浪和美国雅虎网页的平均响应时间分别为0.25s和0.5s，下载及视频点播方面与接服务器时基本相同，上网高峰时期偶尔可能会出现adsl掉线的情况，2～3min后可以自动重拨。相对于使用服务器，这种方式更简单、更适合宿舍和一般住宅小区接入。
(3)adsl(路由)+homepna
理论上来说，直接使用带有路由功能的adsl可以节省一台路由器，即可以减少运营时的投资。但本次试验所使用adsl的路由功能不是很稳定，使用中出现过死机现象，而且需要手动重新启动方式可工作，并不适合在学生宿舍使用。所以只测试了一个星期的时间。如果带路由功能的adsl有足够的稳定性，这将是最理想的宿舍接入方案。
此外实验使用了homepna与adsl相结合的方式，具体设计并测试了几种接入方案。测试结果充分证明了homepna技术宽带接入应用中的可行性以及在布线、上网费用等方面的优越性。