《接入網(wǎng)技術(shù)》課件第1章 接入網(wǎng)概述

第1章接入網(wǎng)概述接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)技術(shù)分類接入網(wǎng)的接口

寬帶業(yè)務應用第1章接入網(wǎng)概述接入網(wǎng)的定義與定界接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢一接入網(wǎng)的基本概念接入網(wǎng)的定義與定界接入網(wǎng)的定義從通信網(wǎng)的拓撲邏輯、管理角度、業(yè)務接入和延伸廣度看，通信網(wǎng)包含兩個大的部分：骨干網(wǎng)和接入網(wǎng)。骨干網(wǎng)系指通信網(wǎng)絡(luò)中擔任主要傳遞功能的實體集合。①骨干網(wǎng)是一種通信傳輸網(wǎng)，擔負著較小網(wǎng)絡(luò)之間的主要通信量；②可完成整個通信網(wǎng)中的大容量信息轉(zhuǎn)接、中繼等任務；③也指在通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳送主要通信流量的線路。接入網(wǎng)的定義與定界骨干網(wǎng)由節(jié)點和節(jié)點互聯(lián)線路構(gòu)成。在我國，它包括省級、地區(qū)級交換中心（節(jié)點）和若干國家級省際傳輸干線。邊緣網(wǎng)，包括接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)，泛指骨干網(wǎng)之外的邊緣網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)是整個電信網(wǎng)的一個子網(wǎng)，其作用是連接用戶網(wǎng)絡(luò)（UserNetwork，UN）與業(yè)務節(jié)點（ServiceNode,SN），為用戶提供各種業(yè)務的透明傳輸。接入網(wǎng)的定義與定界電信網(wǎng)包括接入網(wǎng)、交換網(wǎng)和傳輸網(wǎng)3個部分，其中交換網(wǎng)和傳輸網(wǎng)合在一起稱為核心網(wǎng)。接入網(wǎng)負責將電信業(yè)務透明地傳送到用戶，即用戶通過接入網(wǎng)的傳輸，能靈活地接入不同的電信業(yè)務節(jié)點。接入網(wǎng)的定義與定界國際電信聯(lián)盟（ITU-T）對接入網(wǎng)的定義如下：接入網(wǎng)由業(yè)務節(jié)點接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實體組成，為供給電信業(yè)務而提供所需傳送承載能力的實施系統(tǒng)，可經(jīng)由管理接口（Q3）配置和管理。按照服務范圍、網(wǎng)絡(luò)拓撲和接入邏輯，也有人把現(xiàn)代通信網(wǎng)劃分為：核心網(wǎng)（骨干網(wǎng)）、接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)。核心網(wǎng)（CoreNetwork）由現(xiàn)有的和未來的寬帶、接入網(wǎng)的定義與定界高速骨干傳輸網(wǎng)和大型中心交換節(jié)點構(gòu)成。接入網(wǎng)（AccessNetwork）泛指用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）與業(yè)務節(jié)點接口（SNI）間實現(xiàn)傳送承載功能的實體網(wǎng)絡(luò)。用戶駐地網(wǎng)（CustomerPremisesNetwork）一般是指用戶終端至用戶網(wǎng)絡(luò)接口所包含的機線設(shè)備（通常在一個樓房內(nèi)），由完成通信和控制功能的用戶駐地布線系統(tǒng)組成，以使用戶終端可以靈活方便地進入接入網(wǎng)。接入網(wǎng)的定義與定界接入網(wǎng)的定界接入網(wǎng)所覆蓋的范圍可由三個接口來定界，即網(wǎng)絡(luò)側(cè)經(jīng)由SNI與業(yè)務節(jié)點（SN）相連，用戶側(cè)經(jīng)由UNI與用戶相連，管理方面則經(jīng)Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）相連。接入網(wǎng)的定義與定界（1）SNI接口

業(yè)務節(jié)點（SN）是提供業(yè)務的實體，可提供規(guī)定業(yè)務的業(yè)務節(jié)點有本地交換機、租用線業(yè)務節(jié)點或特定配置的點播電視和廣播電視業(yè)務節(jié)點等。業(yè)務節(jié)點接口（SNI）是接入網(wǎng)（AN）和業(yè)務節(jié)點（SN）之間的接口。接入網(wǎng)的定義與定界（2）UNI接口

用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）是用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的接口。接入網(wǎng)與用戶間的UNI接口能夠支持目前網(wǎng)絡(luò)所能提供的各種接入類型和業(yè)務，但接入網(wǎng)的發(fā)展不應限制在現(xiàn)有的業(yè)務和接入類型。接入網(wǎng)的定義與定界（3）Q3接口

Q3接口為TMN（電信管理網(wǎng)）與電信網(wǎng)各部分相連的標準接口。統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理不同的網(wǎng)元，接入網(wǎng)的管理不但要完成接入網(wǎng)各功能塊的管理，而且要附加完成用戶線的測試和故障定位。接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)分為5個基本功能組：用戶口功能(UPF)、業(yè)務口功能(SPF)、核心功能(CF)、傳送功能(TF)和接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能(AN—SMF)。接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)（1）用戶口功能將特定UNI的要求與核心功能和管理功能相適配，它完成的主要功能有終結(jié)UNI功能、A／D轉(zhuǎn)換和信令轉(zhuǎn)換、UNI的激活與去激活、UNI承載通路／承載能力的處理、UNI的測試。（2）業(yè)務口功能終結(jié)SNI功能、將承載通路的需要和即時的管理及操作需要映射進核心的功能、對特定的SNI所需的協(xié)議進行協(xié)議映射、SNI的測試。接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)（3）核心功能負責將個別用戶承載通路或業(yè)務口承載通路的要求與公用傳送承載通路相適配。核心功能可以在接入網(wǎng)內(nèi)分配，具體包括：接入承載通路的處理、承載通路集中、信令和分組信息的復用、ATM傳送承載通路的仿真及管理和控制。接入網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)（4）傳送功能為接入網(wǎng)中不同地點之間公用承載通路的傳送提供通道，也為所用傳輸介質(zhì)提供介質(zhì)適配功能，主要功能有：復用功能、交叉連接功能、管理功能、物理介質(zhì)功能等。（5）接入網(wǎng)系統(tǒng)管理功能協(xié)調(diào)接入網(wǎng)內(nèi)UPF、SPF、CF和TF的指配、操作和維護，主要功能有：配置和控制功能、指配協(xié)調(diào)功能、故障監(jiān)測和指示功能、用戶信息和性能數(shù)據(jù)收集功能、安全控制功能、資源管理功能、對uPF和sN進行協(xié)調(diào)的即時管理和操作功能。接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)是指組成網(wǎng)絡(luò)的物理的或邏輯的布局形狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)成，可以進一步分為物理配置結(jié)構(gòu)和邏輯配置結(jié)構(gòu)。星型結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)中心結(jié)點必須有著較強的功能和較高的可靠性。結(jié)構(gòu)簡單，建網(wǎng)容易，控制簡單屬于集中控制。主機負載過重，可靠性低，通信線路利用率低?？偩€結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)連接形式簡單，易于實現(xiàn)，個別結(jié)點發(fā)生故障時，不影響網(wǎng)絡(luò)中其他結(jié)點的正常工作。網(wǎng)絡(luò)傳輸能力低，安全性低，總線發(fā)生故障時，會導致全網(wǎng)癱瘓。環(huán)形結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)傳輸控制機制簡單，實時性強。一個結(jié)點發(fā)生故障時，可能導致全網(wǎng)癱瘓，可靠性差。樹形結(jié)構(gòu)優(yōu)點是易于擴展而且故障隔離較容易。缺點是節(jié)點對根依賴性太大，若根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。接入網(wǎng)的定義與定界接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢接入技術(shù)的寬帶化近年來，固網(wǎng)運營商來自話音、純寬帶業(yè)務收入的增幅在不斷下降，不能適應競爭和需求的變化，因此，需要從純數(shù)據(jù)、話音的單業(yè)務運營模式向應用、視頻、語音、數(shù)據(jù)相結(jié)合的多業(yè)務運營模式邁進。接入技術(shù)的多樣化電信網(wǎng)寬帶化首當其沖的就是接入網(wǎng)的寬帶化。接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢接入承載差異化要承載多業(yè)務，接入網(wǎng)面臨的重要課題就是要能區(qū)別用戶和業(yè)務，能實施不同的QoS策略，達到不同用戶、不同業(yè)務服務的差異化。（1）區(qū)別用戶（2）區(qū)別業(yè)務（3）QoS策略下發(fā)（4）接入終端設(shè)備可控化接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢接入網(wǎng)的標準化

有關(guān)有線接入的標準化，在DSL技術(shù)方面，目前比較關(guān)注的國際標準化組織主要有ITU-T和DSLFORUM（DSL論壇）。我國有關(guān)DSL的標準是由中國通信標準化協(xié)會（CCSA）的TC6WG2負責起草的，包括4個方面：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、技術(shù)規(guī)范、設(shè)備測試方法以及運營和管理標準。在寬帶光接入方面，比較受關(guān)注的國際標準化組織有ITU和IEEE。ITU發(fā)布了關(guān)于GPON技術(shù)的G.984.x系列標準；IEEE發(fā)布了關(guān)于EPON技術(shù)的802.3ah標準。

接入網(wǎng)的定義與定界我國關(guān)于光接入的標準是由中國通信標準化協(xié)會（CCSA）的TC6WG2負責起草的。在寬帶無線接入領(lǐng)域，受關(guān)注的國際標準化組織主要有IEEE、ETSI和WIMAXFORUM。我國關(guān)于寬帶無線接入的標準是由中國通信標準化協(xié)會（CCSA）的TC5WG3負責起草的。包括802.16系列、公眾無線局域網(wǎng)（PWLAN）系列、400/1800MHzSCDMA無線接入系統(tǒng)和固定無線接入系列標準。

按傳輸媒介分類按傳輸?shù)男盘栃问椒诸?/p>

按接入業(yè)務的速率分類二接入網(wǎng)技術(shù)分類按傳輸媒介分類接入網(wǎng)按所用傳輸介質(zhì)的不同可以分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大類。有線接入網(wǎng)基于雙絞線的ADSL技術(shù)基于HFC網(wǎng)（光纖和同軸電纜混合網(wǎng)）的CableModem技術(shù)基于五類線的以太網(wǎng)接入技術(shù)光纖接入技術(shù)。按傳輸媒介分類無線接入網(wǎng)傳統(tǒng)的窄帶無線接入是速率小于2Mbit/s的接入，可以提供話音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務。寬帶無線接入技術(shù)主要面向的是IP數(shù)據(jù)業(yè)務，寬帶無線接入方式的主流技術(shù)主要包括3.5GHz、5.8GHz固定無線接入、本地多點分配系統(tǒng)、IEEE802.16固定/移動寬帶無線接入技術(shù)。按傳輸?shù)男盘栃问椒诸惤尤刖W(wǎng)按照傳輸信號形式的不同可以分為數(shù)字接入網(wǎng)和模擬接入網(wǎng)。數(shù)字接入網(wǎng)：接入網(wǎng)中傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，如HDSL、光纖接入網(wǎng)和以太網(wǎng)接入等。模擬接入網(wǎng)：接入網(wǎng)中傳輸?shù)氖悄M信號，如ADSL。按傳輸媒介分類按傳輸?shù)男盘栃问椒诸?/p>

按接入業(yè)務的速率分類二接入網(wǎng)技術(shù)分類按傳輸?shù)男盘栃问椒诸惤尤刖W(wǎng)按照接入業(yè)務的速率不同可以分為窄帶接入網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)。對于寬帶接入網(wǎng)，不同的行業(yè)有不同的定義。寬帶與窄帶的一般劃分標準是用戶網(wǎng)絡(luò)接口上的速率，用戶網(wǎng)絡(luò)接口上的最大接入速率超過2Mbit/s的用戶接入稱為寬帶接入。窄帶接入網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)更本質(zhì)的區(qū)別是對信息的傳送方式不同。窄帶接入網(wǎng)基于電路方式傳送業(yè)務，寬帶接入網(wǎng)則以分組方式傳送業(yè)務。業(yè)務節(jié)點接口用戶網(wǎng)絡(luò)接口電信管理網(wǎng)接口

V5接口三接入網(wǎng)接口業(yè)務節(jié)點接口接入網(wǎng)的范圍可以由業(yè)務節(jié)點接口（Servicenodeinterface，SNI）、用戶網(wǎng)絡(luò)接口（Usernetworkinterface，UNI）以及電信管理接口（Q3）界定。在接入網(wǎng)的建設(shè)中，還有一個非常重要的接口——V5接口。業(yè)務節(jié)點業(yè)務節(jié)點可以獨立地提供某種業(yè)務的實體，可以接人各種交換型或永久連接型電信業(yè)務的網(wǎng)元。業(yè)務節(jié)點的分類業(yè)務節(jié)點接口（1）按照支持的接入類型分類（2）按照特定的業(yè)務節(jié)點類型所要求的能力分類業(yè)務節(jié)點接口業(yè)務節(jié)點接口(SNI)是接入網(wǎng)(AN)和一個業(yè)務節(jié)點(SN)之間的接口，位于接入網(wǎng)的業(yè)務側(cè)。傳統(tǒng)的交換機是通過模擬的Z接口與用戶設(shè)備相連接的，數(shù)字業(yè)務的發(fā)展要求從用戶到業(yè)務節(jié)點之間是透明的純數(shù)字連接，新開發(fā)的業(yè)務節(jié)點都具有數(shù)字的業(yè)務節(jié)點接口，數(shù)字SNI稱為V接口。用戶網(wǎng)絡(luò)接口用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）是用戶-網(wǎng)絡(luò)接口是用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的接口。用戶網(wǎng)絡(luò)接口分為模擬用戶網(wǎng)絡(luò)Z接口和數(shù)字用戶網(wǎng)絡(luò)U接口。Z接口Z接口是交換機和模擬用戶線的接口。Z接口提供了模擬用戶線的連接，并且載運諸如話音、話帶數(shù)據(jù)及多頻信號等U接口用戶網(wǎng)絡(luò)接口在ISDN基本接入應用中，將網(wǎng)絡(luò)終端（NT）和交換機線路終端（LT）之間的傳輸線路稱為U接口。U接口是用來描述用戶線上傳輸?shù)碾p向數(shù)據(jù)信號。主要功能有：（1）發(fā)送和接收線路信號（2）遠端供電（3）環(huán)路測試（4）線路激活與解激活（5）電話防護電信管理網(wǎng)接口電信管理網(wǎng)（TMN）接口是為保持電信網(wǎng)正常運行和服務，對它進行有效地管理所建立的軟、硬件系統(tǒng)和組織體系的總稱。電信管理網(wǎng)主要包括網(wǎng)路管理系統(tǒng)、維護監(jiān)控系統(tǒng)等。Q3接口Q3接口是ITU規(guī)定的TMN網(wǎng)絡(luò)管理體系中的一部分,是由電信設(shè)備生產(chǎn)商實現(xiàn)的對該設(shè)備進行數(shù)據(jù)獲取和操作的管理接口。V5接口V5接口是為了適應接入網(wǎng)（AN）范圍內(nèi)的多種傳輸媒介、多種接入配置和業(yè)務而提出的一種標準化的、完全開放的接口，用于交換設(shè)備和接入網(wǎng)設(shè)備之間的配合。V5接口的技術(shù)特點（1）V5接口是一種標準化且完全開放的接口，用于交換設(shè)備與接入網(wǎng)設(shè)備之間的配合（2）V5.1接口由單個2048Kbit/s鏈路構(gòu)成。支持模擬電話接入。（3）V5.2接口按需要可以由1-16個2048Kbit/s鏈路構(gòu)成V5接口除了支持V5.1接口提供的接入類型外，還可支持ISDN一次群速率接入。V5接口基本功能協(xié)議結(jié)構(gòu)V5接口協(xié)議簇規(guī)定了接入網(wǎng)和本地交換網(wǎng)之間互聯(lián)的信號物理標準、呼叫控制信息傳遞協(xié)議，屬于業(yè)務節(jié)點接口SNI協(xié)議。V5接口的工作位置V5接口VoIP業(yè)務寬帶業(yè)務視頻通信業(yè)務IPTV業(yè)務多媒體業(yè)務四寬帶業(yè)務應用VoIP業(yè)務VoIP業(yè)務VoIP業(yè)務簡而言之就是將模擬聲音訊號(Voice)數(shù)字化，以數(shù)據(jù)封包(DataPacket)的型式在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(IPNetwork)上做實時傳遞。VoIP最大的優(yōu)勢是能廣泛地采用Internet和全球IP互連的環(huán)境，可以方便的提供語音、傳真、視頻、和數(shù)據(jù)等業(yè)務，如統(tǒng)一消息、虛擬電話、虛擬語音/傳真郵箱、查號業(yè)務、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、電視會議、電子商務、傳真存儲轉(zhuǎn)發(fā)和各種信息的存儲轉(zhuǎn)發(fā)等。VoIP業(yè)務VOIP業(yè)務的基本原理：通過語音的壓縮算法對語音數(shù)據(jù)編碼進行壓縮處理，然后把這些語音數(shù)據(jù)按TCP/IP標準進行打包，經(jīng)過IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包送至接收地，再把這些語音數(shù)據(jù)包串起來，經(jīng)過解壓處理后，恢復成原來的語音信號。寬帶業(yè)務寬帶業(yè)務寬帶業(yè)務主要是通過寬帶接入網(wǎng)絡(luò)（通常指互聯(lián)網(wǎng)）可以實現(xiàn)的業(yè)務。比較常見的寬帶業(yè)務種類：高速信息瀏覽、高速上傳、高速下載、高速郵件收發(fā)、聊天、網(wǎng)絡(luò)游戲。視頻通信業(yè)務視頻通信業(yè)務視頻通信是指在公共或?qū)Ｓ猛ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)上，實時傳送以視頻為主、音頻、數(shù)據(jù)等多媒體信息的雙方或者多方通信服務。比較常見的業(yè)務種類有：視頻會議、應急指揮、遠程教育、遠程醫(yī)療、遠程監(jiān)控、遠程協(xié)作、媒體信息的廣播或存儲等IPTV業(yè)務IPTV業(yè)務IPTV即交互式網(wǎng)絡(luò)電視，綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通信等技術(shù)于一體多種交互式服務業(yè)務。有三種方式IPTV服務種類：⑴計算機⑵網(wǎng)絡(luò)機頂盒+普通電視機