第三篇接入网

1、第三篇 接入网1 1. 概述1.1 什么是接入网？1.2 接入网市场现状1.3 接入网的产生1.4 推动接入网发展的因素1.5 网络融合1.6 ATM与IP之争1.7 接入网与NGN21.1 什么是接入网？1.1.1 从使用的角度理解接入网1.1.2 从位置关系理解接入网1.1.3 接入网面临的问题31.1.1 从使用的角度理解接入网接入网Access Network ，简称 AN从使用来看：直接为签约用户提供接入的网络签约用户（ Subscriber ）：合法使用者意味着责任、享受服务的权力是一种运营网络，由运营商建设和管理对用户进行接入控制收取一定费用提供电信级服务41.1.2 从位置关系

2、理解接入网将用户接入到核心网的网络俗称Last mile：从网络指向用户方向，最后一公里First mile：从用户指向网络方向，最初一公里注意：“一公里”是一种形象的称呼，并非实际距离 为一公里。接入网核心网一台设备或是一个网络5 1.1.3 接入网面临的问题接入环境多样、差异极大如何在不同环境下提供最佳接入方式？不同接入用户接入需求差异大如：个人用户和集团用户差异如何量身定做提供个性化服务？运营和接入管理是难题如何有效控制用户的接入？如何保证用户信息的安全？61.2 接入网市场现状1.2.1 竞争的格局市场竞争技术竞争1.2.2 并存的格局多家营运商并存多种技术并存1.2.3 竞争的影响7

3、1.2.1 竞争的格局市场竞争市场竞争的实质运营商抢占市场接入网市场上，硝烟四起各运营商“跑马圈地”，争抢用户电信、网通、移动、有线电视公司 八仙过海，各显神通提高服务增加新业务降低价格广告宣传恶意诋毁甚至破坏设施等等A接入网B接入网?运营商A运营商B81.2.1 竞争的格局技术竞争在接入网大发展的今天各种接入技术纷纷登场，技术大比拼ADSLCable modemEthernetWLANGPRSCDMA-1X91.2.2 并存的格局多家运营商并存并存才能形成竞争竞争才能发展多种技术并存接入环境差异很大接入需求差异很大没有一种技术能满足各种环境、各种需求的接入101.2.3 竞争的影响“有了选择

4、真好”发自用户内心的声音竞争使用户有了更多选择权享受到更便宜、更好的服务打破了行业垄断的神话个别运营商独霸天下的日子已一去不复返竞争给运营商提供了发展的机会同时也面临着生存的挑战111.3 接入网的产生1.3.1 最初的接入段1.3.2 接入网概念的提出1.3.3 接入网标准的出台121.3.1 最初的接入段以前，传统的电信网络没有独立的接入网接入网的原型：最初的接入段用户环路连接用户终端到电话接入端局由各种线缆及其附属设施构成称为本地环路、用户线路Local loop, Subscriber line仅仅是一种专用设施 附属于电话网甚至附属于特定程控交换机131.3.2 接入网概念的提出英国

5、电信首次提出接入网概念英国电信BT（Britain telecommunication）1975年，格拉斯哥会议，首次提出概念基于电信接入业务需求基于电话线介质1976年，曼彻斯特，接入网组网的可行性试验1977年，苏格兰和伦敦地区，较大规模推广应用1978年，正式命名为“接入网组网”141.3.3 接入网标准的出台制定接入网标准的机构：ITU-T ITU:国际电信联盟（前身CCITT) ITU-T：国际电信联盟标准部ITU: International Telecommunications Union TSS: Telecommunication Standardization Sector

6、ITU-T参与BT的前期所有工作1979年，ITU-T开始制定有关接入网的标准1995年，电信网接入网标准ITU-T G.902发布2000年，IP接入网标准ITU-T Y.1231发布标准的出台，使接入网真正成为独立的网络特别是Y.1231的发布，使接入网进入大发展时期151.4 推动接入网发展的因素1.4.1 需求牵引1.4.2 技术推动1.4.3 规制开放1.4.4 竞争激励161.4.1 需求牵引不断增长的需求业务需求：话音、数据、图像、视频等带宽需求：需要更大的带宽传送多媒体业务希望通过一个接入网提供多种业务潜在的市场 用户数量不断增长，潜在的盈利因素 宽带业务不断出现 竞争打破垄断

7、，市场占有率发生变化171.4.2 技术推动数字化技术的使用使所有业务都可由比特流表示不同业务由不同QoS的比特流表示为在同一网络上提供多种业务提供了技术支撑 光纤的使用为各种业务的传输提供足够的带宽 数字信号处理(DSP)技术的使用可将模拟信号压缩成速率很低的数字比特流，用比传送原始信号低得多的带宽进行传输181.4.3 法规开放早期的政策限制造就了传统的单一业务网络法规逐步开放有条件地允许业务交叉引发了竞争机制世界范围内法规的开放源于:美国电信法案TA96191.4.3 法规开放 TA96对美国电信业的影响TA96法案的出台允许长途网运营商(IEC)运营本地业务IEC：InterExcha

8、nge Carrier，交换局间承载商也允许法定本地交换业务承载商（ILEC)进入长途网运营ILEC：法定本地交换业务承载商：主导电信企业Incumbent Local Exchange Carrier允许竞争性运营商运营本地业务CLEC：竞争性本地交换业务承载商Competitive Local Exchange Carrier一时间竞争性运营商如雨后春笋般涌现法案的实施，使费用下降，用户受益201.4.3 法规开放 TA96对世界电信业的影响很快带动了世界电信业规制的改革从最初的严格管制到国内业务市场开放国内多家运营商的竞争到国际业务市场开放电信营运者跨国经营电信营运者间广泛的国际合作极大

9、促进发展中和落后国际电信业的发展211.4.3 法规开放 中国电信市场的开放1993年前：邮政部、电信总局及省市电信局1994年：中国联通成立，并提供移动业务1995年：中国联通试点固定电话业务1999年：中国移动成立（从中国电信分离） 1999年：中国卫通成立2001年：中国铁通成立2002年：中国电信南北分家 中国网通: 北方十省 中国电信：南方各省 移动吃铁通，联通吃网通，电信吃卫通 221.4.4 竞争激励竞争有利于提高服务质量加速新业务的开发增加用户的选择降低市场价格推动了接入网技术的发展极大的活跃了接入网市场231.5 网络融合1.5.1 传统的网络（三网）电话网有线电视网互联网1

10、.5.2 网络融合的必然和必要241.5.1 传统的网络传统的网络是指：电话网、有线电视网、数据网电话网 专为电话业务优化设计 点对点、双向、交互式、严格时延，电路交换， 3kHz模拟信号有线电视网 专为广播电视业务优化设计 点对多点、单向、无严格时延，无交换、6MHz模拟信号数据网 专为数据业务优化设计 突发性、双向通常不对称、无严格时延，通常为分组交换、 数字信号251.5.1 传统的网络传统网络的局限性 各种网络对特定业务量身定制 不能满足用户日益增长的多业务需求 单一业务网络不能形成规模经济，发展受限 单一网络业务竞争实力弱261.5.2 网络融合的必然与必要每个专用业务网络完全不同网

11、络结构完全不同所支持业务的基本特性完全不同用户需求变化巨大希望一个网络提供多种业务希望提供个性化的服务专用业务网络越来越不能满足用户需求网络走向融合是必然趋势如今只能提供单一业务的网络很难在竞争中生存网络融合指在同一网络中同时提供多种业务并非简单地将三个网络进行重叠各大运营商都在增强网络，走融合之路271.6 ATM与IP之争ATM: Asynchronous Transfer Mode异步转移模式面向连接（虚连接）定长信元交换提供QoS保证低效（53字节信元，头部占5字节）建立/拆除连接，通信不灵活IP：Internet Protocol Internet协议面向无连接变长分组无QoS保证尽

12、力传送、通信灵活281.6 ATM与IP之争上世纪90年代初认为下一代核心网基于ATM电信部门着手建设基于ATM的核心网并一度得到了应用上世纪90年代中后期Internet开始广泛应用 开始认为下一代网络可能基于IP于是引发了ATM与IP的世纪之争竞争从核心网延伸到了接入网时至今日，应该说IP占了上风无论是核心网还是接入网，两种技术现仍并存但IP化已是大势所趋291.7 接入网在NGN中的重要位置应用服务器网管服务器AAA服务器计费服务器软交换IP/ATM/SDH/DWDM各种业务接入设备、媒体网关业务和应用层控制层传送层媒体接入层企业用户住宅 用户移动用户NGN的功能架构接入用户接入网核心网

13、NGN的网络结构30思考题1、接入网的竞争给运营商带来了怎样的挑战和利 益？给用户带来了怎样的好处？2、如何理解“last mile”和“first mile”的概 念？3、传统的三网是指哪三网？各有什么特点？4、你是如何理解网络融合的？312 、 接入网体系结构 2.1 接入网标准出台与意义2.2 电信网接入体系G.9022.3 IP网接入网体系 Y.12312.4 G.902与Y.1231的比较 2.5 典型接入技术简介 2.6 接入网的管理体系322.1 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: Inter

14、national Telecommunications Union TSS: 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 332.2 电信网接入体系G.9022.2.1 G.902建议概述2.2.2 电信接入网的定义2.2.3 电信接入网的结构与定界2.2.4 电信接入网的接口2.2.5 电信接入网的功能2.2.

15、6 电信接入网在电信网中的位置2.2.7 对电信接入网体系G.902的评价 34 2.2.1 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35 2.2.2 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

16、。接入网不解释用户信令。362.2.2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372.2.3 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

17、：Service Node Interface电信管理接口: Q3 电信管理网 接入网AN业务节点SNUNISNIQ3Q3382.2.4 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392.2.4 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

18、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402.2.5 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 （ 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 Sys

19、tem Management Function）协调各功能的指配、操作和维护412.2.5 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/TF主要是适配功能，是TF的外围功能系统管理功能STM供TMN进行系统管理SNIAN-SMFUPFCFTFCFSPFUNIQ3AN422.2.6 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UNISNIUNISNI432.2.6 电

20、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UNISNI442.2.7 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452.3 IP网接入网体系 Y.1231 2.3.1

21、 Y.1231建议概述2.3.2 IP接入网的定义2.3.3 IP接入网的总体结构2.3.4 IP接入网的参考模型2.3.5 IP接入网的功能与特点2.3.6 IP接入网的接入类型2.3.7 IP接入网的典型模型462.3.1 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472.3.2 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”

22、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，它们终止IP层和IP功能并可能包括低层功能。 (注：IP用户也称IP使用者）482.3.2 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492.3.3 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 (Customer Premises Netw

23、ork)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。 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)RP502.3.4 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512.3.4

24、 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522.3.4 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CPNRPRPRPIP接入网IP核心网532.3.5 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

25、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542.3.6 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（APON、EPON等）LAN、WAN无线、卫星ISDNB-ISDN 552.3.7 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 Ethernet）PPPOE（PPP

26、 over Ethernet） （Ip over PPP over Ethernet）562.3.7 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572.3.7 IP接入网的典型模型 IPOEIP Over Ethernet II（IP Over MAC）IP Over IEEE802.3 （IP Over LLC） IP (IETF RFC 894) MAC (

27、Ethernet II) PHYIP (IETF RFC 1042)LLC (IEEE802.2) MAC (IEEE802.3/1985)PHY582.4 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592.4 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SNY.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602.4 G.902与Y