Access Networks

Ta xem xét các end systems và các ứng dụng đặt tại "edge of network". Nào bây giờ hay suy nghĩ về access networks. Các liên kết vậy lý kết nối một end system đến đên router đầu tiên (edge router) trên con đường đi từ end system này đến một system ở xa. Có rất nhiều công nghệ truy nhập được sử dụng, các mức độ cũng như các thành phần khác nhau của cấu trúc mạng điện thoại cố định truyền thống. Các hạ tầng đường dây điện thoại được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại địa phương, thường được gọi với cái tên telco. ví dụ cho các local telcos có thể kể đến như Verizon ở Mỹ hay France Telecom tại Pháp. Mỗi bộ phận cư trú (hộ gia đình hay chung cư) có một đường liên kết twisted-pair đấu nối trực tiếp đến telco switch gần nhất, những gì được đặt trong một tòa nhà gọi là Central Office (CO) theo thuật ngữ điện thoại. Một local telco sẽ có hàng trăm COs, và sẽ liên kết khách hàng của họ đến telco gần nhất.

1. Dial Up
Nhìn lại những năm 1990, hầu hết các khách hàng trong khu dân cư truy cập Internet thông qua kết nối sử dụng đường dây điện thoại thông thường  sử dụng các dial up modem. Ngày nay còn rất nhiều quốc gia kém phát triển và các vùng nông thôn tại các quốc gia phát triển vẫn kết nối đến Internet thông qua dial up. Năm 2008 người ta ước lượng được rằng có 10% khách hàng tại Mỹ sử dụng kết nối dial up để đi vào internet.
thuật ngử "dial up" được sử dụng bởi vì khách hàng thực sự quay (dial) số điện thoại của ISP và tạo ra một cuộc gọi thông thường đến các ISP. PC được gắn với dial up modem, những gì cũng được gắn trên home's analog phone linet. analog phone line được tạo ra từ twisted-pair cooper wire và giống với đường dây điện thoại được sử dụng để tạo ra cuộc gọi. home modem thực hiện convert tín hiệu số từ PC sang tín hiệu analog để phù hợp cho việc vận chuyển trên analog phone line. Phía bên kia kết nối, một modem của ISP thực hiện convert tín hiệu analog thành tín hiệu số để phù hợp với đầu vào của các router.
Dial up Internet access có hai nhược điểm chính. Đầu tiên và quan trong nhất, nó thực sự chậm, dial up cung cấp tốc độ tối đa là 56Kbps, trung bình mất 8 phút để download một file MP3 dài 3 phút và mất đến một vài ngày để download một bộ phim với dung lượng 1Gbyte. thứ hai, dial up cạnh tranh đường dây điện thoại dùng để gọi điện, trong khi một thành viên trong gia đình sử dụng dial up modem để lướt web thì thành viên khác không thể gọi điện hay nhận điện thoại trên đường dây điện thoại được.

2. DSL
Ngày nay có hai kiểu phổ biến của việc truy cập Internet băng thông rộng đó là digital subscriber line (DSL) và cable. Trong xã hội phát triển hiện nay, có hơn 50% hộ gia đình có kết nối băng thông rộng tại Hàn Quốc, Iceland, Netherlands, Denmark và Switzerland dẫn đâu với 74% trong các hộ gia đình vào năm 2008. ở Mỹ, DSL và cable chia sẻ nhau thị phần trong kết nối băng thông rộng. Bên ngoài Mỹ và Canada, DSL chiếm ưu thế, tỷ dụ như khu vực Châu Âu trong nhiều nước DSL chiêm tới 90%.
Các thành phần cư trú (residence) có được Internet DSL access từ cùng một công ty cung cấp wired local telecom access (ví dụ như local telco). Do đó khi một DSL được sử dụng, một customer's telco cũng là một ISP của nó. mỗi customer's DSL modem sử dụng đường dây điện thoại đã tồn tại sắn (twisted-pair cooper wire) để trao đổi dữ liệu với Digital Subscribr Line Access Multiplexer (DSLAM), được đặt trong telco's CO đường dây điện thoại vận chuyển đồng thời cả dữ liệu và tín hiệu thoại, những gì được encoded tại các tần số khác nhau:
- A high speed downstream channel, trong khoảng từ 50khz đến 1MHz
- A medium speed upstream channel trong khoảng từ 4khz đến 50khz
- An ordinary two way telephone channel trong khoảng từ 0 đến 4khz
tại cùng một thời điểm. về phía khách hàng, đối với các tín hiệu đi đến nhà, bộ tách sẽ phân chia phần dữ liệu và phần tín hiệu thoại và chuyển tiếp phần dữ liệu đên DSL modem. về phía telco, DSLAM phân chia dữ liệu và tín hiệu điện thoại chuyển phần dữ liệu đi vào Internet. Có đến hàng trăm thậm chí là hàng ngàn hộ gia đinh kết nối đên một DSLAM đơn.
DSL có hai lợi thế chính so với dial up Internet access. Thứ nhất nó có thể chuyển và nhận dữ liệu ở tốc độ cao. Tiêu biểu như, DSL customer sẽ có tốc độ downstream (từ CO về đến dân cư) từ 1 đến 2 Mbps và trong khoảng từ 128Kbps đến 1 Mbps đối với upstream. bởi vì tỉ lệ downstream và upstream là khác nhau cho nên kiểu cập này là bất đối xứng. Đặc điểm lợi thế thứ hai là khách hàng có thể vừa sử dụng điện thoại vừa truy cập Internet, không giống như dial up , khách hàng không thể dial số điện thoại của ISP để có được kết nối Internet, thay vào đó chúng có một kết nối thường trực đến ISP's DSLAM (và hiển nhiên là đến Internet)
tỉ lệ transmission thực sự đối với downstream và upstream còn phụ thuộc vào khoảng cách từ nhà đên CO, sự đánh giá về twisted pair line và sự can thiệp của các tín hiệu điện. Các kĩ sư có thể thiết kế DSL với khoảng cách ngắn từ khách hàng đến các CO cho phép một tỉ lệ transmission cao hơn so với dial up. Để ''bật'' (boost) tỉ lệ dữ liệu. DSL phụ thuộc vào khả năng xử lý tín hiệu cấp cao và cơ chế chỉnh sửa lỗi những gì có thể làm cho độ trì hoãn packet cao. Tuy nhiên, nếu khách hàng không nằm trong phạm vi 5 đến 10 miles của CO thì việc xử lý tín hiệu DSL là không có hiệu quả và khách hàng phải cân nhắc đến sử dụng một kiểu kết nối Internet khác.
Có một vài công nghệ DSL tốc độ cao khác nhau thâm nhập vào thị trường và hữu dụng cho ngày hôm nay. Cho ví dụ very high speed DSL (VDSL) được sử dụng nhiều tại Nam Hàn và Nhật bản, cung cấp một tỉ lệ ấn tượng 12 đên 55 Mbps cho downstream và 1.6 đến 20Mbps cho upstream.

3. Cable
Nhiều residences (người sử dụng) ở Bắc Mỹ và một số nơi khác nhận hàng trăm kênh truyền hình thông qua coaxial cable networks. Trong hệ thống truyền hình cable truyền thống, cable head end phát các kênh truyền hình thông qua mạng lưới phân bố coaxial cable và các ampliers đến với các residences.
trong khi DSL và dial up sử dụng hạ tầng đường dây điện thoại thì cable Internet access sử dụng các đường cable truyền hình tồn tại sẵn trên hệ tầng truyền hình. các residence đạt được truy cập Internet từ chính các công ty cung cấp truyền hình cable....