硬件-3-家庭联网常用设备

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1 家庭网络结构

1.1 网络运营商

运营商是指提供网络服务的供应商：
如华为、中兴、诺基亚、爱立信等这些通信设备的生产厂家叫生产商。
如中国移动、中国联通、中国电信、 中国广电这些公司叫运营商。

国内四大运营商指的是中国移动，中国联通，中国电信，中国广电，不管是从通讯或者是地面网络角度去看这四家都是规模最大实力最雄厚的，当然他们彼此的侧重点不同，例如：

(1)中国移动主要运营GSM、TD-SCDMA、TD-LTE网络和固网。
(2)中国联通主要运营GSM、WCDMA、FDD-LTE，固网。
(3)中国电信主要运营CDMA、CDMA2000、FDD-LTE、TD-LTE网络和固网。
(4)中国广电主要经营互联网国内数据传送业务、国内通信设施服务业务。

1.2 调制解调器(物理层)

调制，就是把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号；
解调，即把模拟信号转换成数字信号。
合称调制解调器。

调制解调器的英文是MODEM，它的作用是模拟信号和数字信号的“翻译员”。
电子信号分两种，一种是"模拟信号"，一种是"数字信号"。
我们使用的电话线路传输的是模拟信号，而PC机之间传输的是数字信号。
所以当你想通过电话线把自己的电脑连入Internet时，就必须使用调制解调器来"翻译"两种不同的信号。连入Internet后，当PC机向Internet发送信息时，由于电话线传输的是模拟信号，所以必须要用调制解调器来把数字信号"翻译"成模拟信号，才能传送到Internet上，这个过程叫做"调制"。

当PC机从Internet获取信息时，由于通过电话线从Internet传来的信息都是模拟信号，所以PC机想要看懂它们，还必须借助调制解调器这个“翻译”，这个过程叫作“解调”。
总的来说就称为“调制解调”。

通过电话线上网的时代，我们通过猫来连接互联网。现在运营商都升级成了光纤了，所以原来的猫换成光猫。

1.2.1 猫

调制解调器（英文名Modem），俗称“猫”，是一种计算机硬件。
它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语言。

计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号，而在电话线上传递的却只能是模拟电信号。于是，当两台计算机要通过电话线进行数据传输时，就需要一个设备负责数模的转换。

1.2.2 光猫

光猫和上面说的猫也是一样的，只是将传输脉冲信号变成了传输光信号。
现在一般的光猫外形都是和无线路由器相似，并且光猫上的天线也是可以发射无线信号的，这种能够自带路由器功能的，并且还能内置wifi功能的光猫，是一种集合光猫和路由一体的机器。

生活中，我们使用手电筒时，可以通过明暗的变化传递信息，光纤传输信息跟这个差不多。
在网络世界里，只有0和1，数字信号不能直接变成光信号，需要将数字信号转换成电信号，比如1用高压表示，0用低压表示。将这些电信号输入到激光、二极管等光源，光源根据信号电压变化而发光，比如高电压发光亮，低电压发光暗。 光信号到达对端时，通过光敏元件根据光的亮度产生不同的电压，转换成电信号，最后将电信号转换成数字信号，这样我们就收到信号了。

目前，家庭上网基本上都实现了FTTH(Fiber To The Home)，也就是光纤入户。 宽带上网、IPTV、电话均通过一根光纤接入，实现了“三网融合”。

三网融合是指电信网、互联网和有线电视网三大网络通过技术改造，能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体的通信业务，并实现业务、应用的互联互通。

1.3 无线路由器

无线路由器是用于用户上网、带有无线覆盖功能的路由器。无线路由器可以看作是一个转发器，将家中墙上接出的宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备(笔记本电脑、支持wifi的手机、平板以及所有带有WIFI功能的设备)。

2 宽带

美国宽带网新标准：25Mbps下行/3Mbps上行。
宽带技术是一种互联网接入技术，所以给家庭接入互联网服务，就叫做“装宽带”，接入方式也有很多种，光纤接入是目前最主流的接入方式，此外还有网线接入、混合光纤/网线接入和无线接入等方式。。

最初“宽带技术”命名是相对于之前的“窄带网络”，以前以电话线和调制解调器(modem)为介质的网络，只能够每秒钟发送64Kbps的数据。

经历了近20年的发展，随着宽带技术的进步，宽带标准也在不断发展：2006年时OECD报告称：任何传输速率在256Kbps以上的互联网连接，可称为宽带。
2015年时FCC解释：传输速率在25Mbps以上，便叫做宽带。
如今一般家庭100Mbps(百兆)以上的接入已经很正常了。

家庭宽带的传输介质从电话线，发展到网线，目前普遍实现了光纤入户。

2.1 ADSL宽带

ADSL非对称数字用户线路(Asymmetric Digital Subscriber Line)。
PPPoE(Point-to-Point Protocol Over Ethernet)。
ADSL宽带，以前上网都是通过电话线，然后连接一个分离器，分离器的一个端口连接电话，一个端口连接ADSL猫，通过电脑或者无线路由器PPPoE拨号就可以上网了。

在没有路由器的时候，您的电脑单机连接宽带，使用宽带服务商（电信或联通等）提供的宽带账号密码拨号上网，这种上网方式叫做PPPoE上网或宽带拨号上网。
购买路由器后，就不需要在电脑上拨号了，只需要将宽带线连接到路由器的WAN口，在路由器界面上设置宽带拨号上网，您的所有终端设备都可以直接上网。

ADSL宽带使用电话线同时完成语音信号和网络信号的传输，使用频分复用的方式，语音信号一个频率、宽带上网一个频率，把这两个不同的频率调制在一起，在家庭端使用分离器对不同的频率分开；ADSL宽带由于使用了电话线传输网络信号，传输速率是有限的，上行2M，下行8M，与现在的100M、200M、500M宽带是不能相比的。

2.2 小区LAN宽带

小区LAN宽带，这种方式比较简单，使用交换机组网，运营商拉一根网线或者光纤到小区，然后接入一个交换机。

需要上网的用户通过网线连接到交换机，仍然是通过PPPoE拨号上网；小区LAN宽带，不使用电话线，也不使用调制解调器，一根网线入户；相对于ADSL，小区LAN宽带可以提供更高的接入速率。

2.3 光纤宽带

光纤宽带，目前的主流形式了，实现了三网融合，”宽带上网“，”看电视“，”固定电话“，通过一根光纤解决问题，不需要三套布线系统，告别了使用闭路线看电视、使用电话线打电话，使用网线上网的时代。

光纤入户的上游设备连接了宽带上网服务、IPTV服务、软交换电话服务，将三种业务连接到一个叫做OLT(Optical Line Terminal光线路终端）的设备，中间经过无源的分光器，连接到每家每户的光猫，实现三种业务的融合；带宽方面相对于ADSL、LAN来说，有质的飞跃，100M接入带宽起步，有些地区提供了千兆的接入速率。

3 宽带入户线连接

3.1 需要的设备

一、如果你家的宽带是电话线、光纤接入，那么一定需要用到猫(光猫)这个设备，才可以上网的。不过，你不用自己花钱去买一个猫，因为目前各大宽带运营商，在你办理宽带业务的时候，都会免费赠送或者租用猫给你。

二、现在有些用户办理宽带，运营商会提供一根可以上网的网线，到用户家里面。如果你的宽带是入户网线接入的，那么不需要用到猫这个设备了。

三、无线路由器的主要作用，是让更多的电脑、手机可以共享宽带上网。因为如果你只有猫的话，只能够实现一台电脑上网。

所以，通常情况下，在安装宽带后，我们需要买一个无线路由器；把无线路由器连接到猫或入户宽带网线，然后设置路由器连接宽带上网。

无线路由器配置成功后，可以实现多台电脑、多部手机同时上网。

3.2 弱电箱选择

弱电箱，顾名思义是较弱电压线路的集中箱，一般用于现代家居装修中，如网线，电话线，电脑的显示器，USB线，电视的VGA，色差，天线等都可以放置其中；而如果这些东西没有顺序的放，就是一大团线，非常乱，显得不和谐，还会影响清理。总之，弱电箱就是用来装这些设备和理线的。

弱电箱作为家庭的网络集中点，光猫和路由器等重要设备都是放在弱电箱内，弱电箱在选择的时候建议选择尺寸大一些，方便后续智能化弱电系统的扩充。

3.3 猫和路由器连接

首先了解一下路由器上的LAN口和WAN口。

(1)LAN局域网(Local Area Network)接口，通俗讲就是路由和用户之间网线口。
(2)WAN广域网(Wide Area Network)接口，通俗讲就是和猫外部网连接的网线口。
(3)WLAN无线局域网(Wireless LAN)，数据通过电磁波传输。

通俗点说，WAN口是对外的接口，和运营商、上级网络打交道。LAN和WLAN是对内的接口，内部的电脑、手机、PAD，都是接入到LAN或者WLAN。

路由器的WAN接口，用网线连接到宽带猫的网口；
电脑用网线连接到路由器中任意一个LAN接口就可以了。

3.4 拓扑图规划

(1)卧室线路连接
主卧线路连接：光纤入户→光猫→路由器→主卧面板AP；
次卧线路连接：光纤入户→光猫→路由器→次卧面板AP；
(2)客厅线路连接
IPTV：光纤入户→光猫→客房机顶盒→液晶电视；
网络：光纤入户→光猫→路由器→客厅面板AP；

(3)部署实施
光猫是运营商提供的，你需要采购无线路由器和面板AP。
由于现在家中的带宽都是百兆以上，建议路由器WAN和LAN口选择千兆。
路由器和光猫都是放在家中弱电箱内，面板AP，分别放置客厅，主卧和次卧。

4 移动家庭宽带

(1)您申请的自建FTTH(Fiber To The Home,光纤到户)标准200M包年(融合套餐58元档)家庭宽带订购已受理。您的宽带账号密码。宽带协议期从2022年3月1日起至2023年3月1日结束，感谢您的订购。

(2)中国移动魔百和标准版(语音)业务。
中国移动魔百和业务是指通过家庭宽带连接到互联网使用的机顶盒终端，用户可在电视上进行高清电影、电视剧、综艺节目等精选栏目的点播。

(3)您申请的“全家WiFi智能组网WiFi6版年包”网络优化服务订购已受理，398元/年(促销价329元/年，如叠加其他促销活动以最终实际资费为准)，协议期12个月。可享用全家WiFi极速网络服务。

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