宽带接入技术：接入网体系结构

1、接入网体系结构学习重点接入网的两个重要标准G.902Y.1231引出几种重要的接入技术学习要求了解接入网的标准化进程与发展掌握G.902和Y.1231的定义、基本特点、两者的异同以及在接入网发展中的作用初步了解几种典型的接入技术1 接入网标准出台与意义2 电信网接入体系G.9023 IP网接入网体系 Y.12314 G.902与Y.1231的比较5 典型接入技术简介6 接入网的管理体系接入网标准出台与意义英国电信1975年首次提出接入网概念ITU-T制定接入网总体标准ITU-T：国际电联电信标准部ITU: International Telecommunications Union TSS:

2、Telecommunication Standardization SectorITU-T 1995年11月，发布第1个接入网标准G.902基于电信网的接入网接入网首次作为一个独立的网络出现ITU-T 2000年11月，发布第2个标准Y.1231基于IP网的接入网符合Internet迅猛发展的潮流揭开了IP接入网迅速发展的序幕电信网接入体系G.9021 G.902建议概述2 电信接入网的定义3 电信接入网的结构与定界4 电信接入网的接口5 电信接入网的功能6 电信接入网在电信网中的位置7 对电信接入网体系G.902的评价G.902建议概述定义了接入网的总体框架结构定义的是基于电信网的接入网的框

3、架定义了接入网的：体系结构和功能接入类型管理和业务节点着重从功能的角度对接入网进行描述2 电信接入网的定义接入网 (AN)接入网(AN)是由一系列实体（诸如线缆装置和传输设施等）组成的、提供所需传送承载能力的一个实施系统。在一个业务节点接口(SNI)与之相关联的每一个用户网络接口(UNI)之间提供电信业务的所需的传送能力。接入网可以经由一个Q3接口进行配置和管理一个接入网实现UNI和SNI的数量和类型原则上没有限制。接入网不解释用户信令。2电信接入网的定义进一步理解G.902接入网组成由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实施系统接入网目的为承载电信业务提供传送能力电信业务是在SNI和每一与之关

4、联的UNI之间提供接入网的管理经由Q3进行配置和管理Q3：电信管理网TMN的系统管理接口接入网不解释用户信令SNI和UNI具有静态的关联用户不能通过命令自动接入不同的业务节点（不能动态改变）主要功能复用、连接和运送，不含交换功能，独立于交换机3 电信接入网结构与定界G.902定义的接入网范围由三个接口定界：用户网络接口 UNI:User Network Interface业务节点接口 SNI：Service Node Interface电信管理接口: Q3电信管理网(TMN)接入网业务节点Q3Q3SNIUNI4 电信接入网的接口用户网络接口 UNI连接用户与接入网之间的接口类型：单一UNI和共

5、享UNI业务节点接口 SNI连接接入网与业务节点之间的接口典型的SNI如：Z接口，V接口，ATM接口等业务节点 SN 业务节点（SN）是提供业务的实体如对交换业务：SN提供接入呼叫和连接控制信令、接入连接及资源处理4 电信接入网的接口电信管理接口 Q3连接电信管理网与电信网其他部分的标准接口电信管理网通过Q3接口实施对接入网的管理与协调管理包括用户端口功能的管理运送功能的管理业务端口功能 的管理注意：指对接入网的管理，而非对用户的管理5 电信接入网的功能接入网具有五大主要功能用户口功能UPF （User Port Function）将特定的UNI的要求适配到CF和AN-SMF业务口功能SPF

6、（ Service Port Function）将特定的SNI的要求与公共承载相适配以便CF处理核心功能CF （ Core Function）将用户或业务端口的承载要求与公共传送承载适配传送功能TF （ Transport Function）在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质AN系统管理功能AN-SMF （ Access Network System Management Function）协调各功能的指配、操作和维护5 电信接入网的功能可归纳为两大功能群: 传送功能、系统管理功能传送功能TF包括UPF、SPF、CF承载并运送业务，UPF/SPF/CF主要是适配功能，是TF的外围功能

7、系统管理功能STM供TMN进行系统管理SNIAN-SMFUPFCFTFCFSPFUNIQ3AN6电信接入网在电信网中的位置电信网组成 接入网、交换网、传输网 通常将交换网和传输网合称为电信核心网电信接入网是用户到电信核心网的承载电信业务的一系列实体用户终端接入网 电信核心网接入网用户终端UNISNIUNISNI6电信接入网在电信网中的位置最初的接入网用户环路程 控 交换机交接盒分线盒用户终端主干系统配线系统引入线数千米数百米数十米接入网SNI7 对G.902的评价是接入网发展的里程碑历史上第一个接入网总体标准框架接入网作为一个独立网络形式出现是接入网发展的重要理论依据具有一定的局限性束缚于电信

8、网的体制只具有连接、复用、运送功能，不具备交换功能只能静态关联：UNI和SNI只能静态指派 SN必须与核心网绑定不解释用户信令：用户不能通过信令选择不同的业务提供者由特定接口界定核心网与业务绑定，不利于其他业务提供者参与不具备独立的用户管理功能2.3 IP网接入网体系 Y.1231 1 Y.1231建议概述2 IP接入网的定义3 IP接入网的总体结构4 IP接入网的参考模型5 IP接入网的功能与特点6 IP接入网的接入类型7 IP接入网的典型模型Y.1231建议概述2000年11月由ITU-T通过定义了IP接入网的总体框架结构Y.1231建议的主要内容 IP接入网定义 参考模型IP高层网络结构

9、和模型IP接入网支持的接入类型及接口承载能力与功能比G.902有较大的发展如今的接入技术几乎都是基于IP接入网IP接入网的定义IP 接入网由网络实体组成提供所需接入能力的一个实施系统，用于在一个“IP用户”和一个“IP服务者”之间提供IP业务所需的承载能力。“IP使用者”和“IP服务者”都是逻辑实体。 (注：IP用户也称IP使用者）IP接入网的定义进一步理解IP接入网是IP用户和IP服务提供者之间提供接入能力的实体组成由这些实体提供承载IP业务的能力定义中的IP服务提供者是一种逻辑实体可能是一个服务器群组可能是一个服务器甚至可能是一个提供IP服务的进程IP用户可以动态选择不同的IP服务提供者2

10、.3.3 IP接入网的总体结构 Y.1231定义的接入网统一由参考点RP定界 用户 驻地网（CPN) IP 接入网(IP AN) IP核心网(IP CN)参考点 (RP)参考点 (RP) IP 接入网(IP AN)RP 用户 驻地网（CPN)RP用户驻地网CPN (Customer Premises Network)位于用户驻地、可以是小型办公网络,也可以是家庭网络可能是运营网络或非运营网络IP服务提供商的网络，可以包括一个或多个IP服务提供商。IP接入网的参考模型模型描述了IP接入网的三大功能运送功能、接入功能、系统管理功能模型还描述了IP接入网的统一接口RP去管理口IP接入网系统管理IP接

11、入功能IP接入网运送功能IP服务提供商1CPNRPRPRPIP服务提供商2IP服务提供商2IP接入网IP核心网IP接入网的参考模型模型描述的IP接入网的三大功能运送功能承载并传送IP业务接入功能对用户接入进行控制和管理（AAA） AAA：认证、授权记帐的简写认证（通过口令和用户名实施身份认证，即鉴权）授权（认证通过，准许使用网络资源进行访问）记账（记录用户使用的资源及通信流量，进行记账）系统管理功能系统配置、监控、管理IP接入网的参考模型IP接入网的统一接口RP一种抽象、逻辑接口在Y.1231标准中未作具体定义适用所有IP接入网在具体的接入技术中，由专门的协议描述RP去管理口CPNRPRPRP

12、IP接入网IP核心网IP接入网的功能与特点用户可以动态选择不同的IP服务提供者千万IP用户与众多IP服务提供者之间的选择IP接入网解释用户信令，用户可以通过呼叫选择不同的IP服务提供者为接入用户动态分配IP地址实现网络地址转换(NAT)数据加密用户接入管理认证、授权、记账6 IP接入网的接入类型 IP接入网允许多种接入类型xDSLCable Modem 光纤接入LAN、WAN无线、卫星ISDN2.3.7 IP接入网的典型模型对于不同的传输系统，IP接入网具有不同的IP映射机制以太网接入是最典型的接入方式，通常承载IP业务。可有几种方式运行IP，典型的有：IPOE（IP over Etherne

13、t）PPPOE（PPP over Ethernet） （Ip over PPP over Ethernet）2.3.7 IP接入网的典型模型 IPOE以太网封装IP的两种形式IP Over Ethernet II此时以太网只有MAC层和物理层IP分组直接由MAC帧封装IP Over IEEE802.3以太网具有完整的LLC子层、MAC子层和物理层IP分组由LLC帧封装，LLC帧再封装在MAC帧中2.3.7 IP接入网的典型模型IP Over Ethernet II（IP Over MAC） IP (IETF RFC 894) MAC (Ethernet II) PHYIP Over IEEE8

14、02.3 （IP Over LLC）IP (IETF RFC 1042)LLC (IEEE802.2) MAC (IEEE802.3/1985)PHY2.4 G.902与Y.1231比较定义上：G.902定义SNI与对应UNI之间的承载电信业务能力的实体Y.1231定义IP用户与IP服务提供者之间的承载IP业务能力的实体定界与接口：G.902建议由UNI、SNI和Q3接口界定Y.1231建议的接口抽象为统一的接口RP,更具灵活性和通用性2.4 G.902与Y.1231比较功能：G.902建议具有复用、连接、运送，无交换和记费功能 不解释用户信令，UNI和SNI只能静态关联，用户不能动态选择SN

15、Y.1231建议除具有复用、连接、运送，还具有交换和记费功能解释用户信令，IP用户可以自己动态选择IP服务提供者2.4 G.902与Y.1231比较接入网、核心网与业务提供者的关系G.902建议接入网与核心网相互独立核心网与业务绑定，不利于更多的业务提供者参与Y.1231建议接入网、核心网、业务提供者完全独立更多的业务提供者参与用户可以通过接入网获得更多的IP服务2.4 G.902与Y.1231比较接入管理：G.902对接入网的管理由电信能管理网络实现，受制于电信网的体制没有关于用户接入管理的功能Y.1231具有独立且统一的AAA用户接入管理模式便于运营和对用户的管理适应于各种接入技术 结论I

16、P接入网比电信接入网具有较大优势宽带接入基于IP将是大趋势接入网HDSLADSLVDSLPONAON有线接入网无线接入网铜线接入网光纤接入网混合接入网固定无线接入网移动无线接入网2.5 接入技术简介双绞线接入典型的是以太网接入采用UTP5类及以上介质接入速率可为10/100/1000Mb/s电话铜线接入典型技术xDSL接入话带Modem接入ISDN接入使用用户环路（用户线）分别采用不同的频段，多种接入技术可共存同轴电缆接入典型的是Cable Modem接入接入到用户的部分采用同轴电缆介质保留原CATV节目采用剩余频段传输数据光纤接入技术典型技术ATM无源光网络APONEthernet无源光网络

17、EPON图 HFC工作原理前端卫星视像数据光纤光纤光节点同轴同轴同轴NIU电话TV数据 混合接入网 HFC系统的组成与原理无线局域网WLAN数据用户小范围移动固定无线接入用户位置固定不变的无线接入，典型的如LMDS移动无线接入用户位置大范围移动的接入利用公众移动网络（如利用GSM，CDMA网络）典型的如GPRS、CDMA1x卫星接入用户位置大范围移动利用卫星作为中继图1.16 典型的移动通信系统结构移动网市话网市话局/转接局“有线”中继线（BS）基地站移动交换中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移动台无线小区市话局/转接局“有线”中继线（BS）基地站移动交换中心（MSC）BSBS（MS）MSMS移动台无线小区无线接入代替有线接入的方案1、代替引入线图 无线代替引入线的结构本地交换机分线盒交接箱馈线电缆配线电缆引入线空中接口本地交换机无线基站交接箱馈线电缆配线电缆无线代替引入线无线有线2、代替配线和引入线图 无线代替配线和引入线的结构本地交换机分线盒交接箱馈线电缆配线电缆引入线空中接口本地交换机馈线电缆无线代替配线和引入线无线有线无线基站3、代替全部有线接入 图 无线代替全部有线接入的结构本地交换机分线盒交接箱馈线电缆配线电缆引入线空中接口无线基站