接入网知识点汇总

1、接入网技术知识点汇总从整个电信网角度，可将全网划分为公用电信网和用户驻地网（Customer Premises Network, CPN）两大块。公用电信网又可分为3部分：长途网、中继网、和接入网。目前国际上倾向于将长途网和中继网合在一起称核心网（Core Network，CN）或转接网（Transit Network，TN），相对于核心网其他部分统称接入网（Access Network，AN）。接入网是相对核心网而言的。接入网（AN）是由业务节点接口（Service Node Interface，SNI）和相关用户网络接口（User Network Interface, UNI）之间一系列传

2、送实体所组成的。SNI和UNI用来界定AN范围。接入网基本网络拓扑结构有5种：星型结构、双星型结构、环形结构、树形结构和总线结构。星型结构具有优质服务和成本高特点，适合于传输成本相对交换成本较低的应用场合。双星型结构是一种经济、演进的网络结构，很适合于传输距离较远、用户密度较高的企事业用户和住宅居民用户区。总线结构具有遍及全网的公用设施，但RN多且信息保密性大大受损，较适宜分配式业务。环形结构特别是SDH自愈型网结构，以其出色的质量结合较高的成本适合于带宽需求大、质量要求高的企事业用户和接入网馈线段应用。以PON（无源光网络）为基础的树型分支结构，十分适合那些目前仅有4线以上电话业务需求而且是

3、对双向带宽业务需求不迫切或不明朗的小企事业用户和住在居民用户，特别是新建用户区。接入网通常是按其所用传输介质的不同来进行分类的。一般，接入网分为有线接入网和无线接入网两大类。有线接入网又分为铜线接入网和光纤接入网两种；无线接入网分为固定无线接入网和移动无线接入网两种。光纤接入网（或称光接入网）（Optical Access Network，OAN）是以光纤为传入介质，并利用光波作为光载波传送信号的接入网，泛指本的交换机或远端交换模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。光接入网可以定义为：共享同样网络侧借口且由光接入传输系统支持的一系列介入链路，由光线路终端（Optical Line

4、 Terminal，OLT）、光配线网络/光配线终端（Optical Distributing Network/Optical Distributing Terminal，ODN/ODT）、光网络单元（Optical Network Unit，ONU）及相关适配功能设备组成，还可能包含若干个与同一OLT相连的ODN。OLT的作用是为光接入网提供网络侧与本地交换机之间的接口，并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信。ODN为OLT与ONU之间提供光传输手段，其主要功能是完成光信号功率的分配任务。ONU的作用是为光接入网提供直接的或远端的用户侧接口，处于ODN的用户侧。混合接入网是指接入网的传输介

5、质采用光线和同轴电缆混合组成的。主要有3种方式，即混合同轴光纤（HFC）方式、交换型数字视频（Switched Digital Video，SDV）方式以及综合数字通信和视频（Integrated Digital communication and Video，IDV）方式。接入网提供的综合接入业务：普通电话业务的接入，接入网提供普通电话业务（Plain Old Telephone Service，POTS）接口；综合业务数字网（ISDN）业务的接入，接入网提供ISDN BRI（2B+D）和ISDN PRI（30B+D）接口。 PS：B指传输通道，主要用来传输数据；D指数据通道，主要用来传输控

6、制信号。数字数据网络（DDN）专线业务的接入。有线电视业务的接入。Internet业务的接入。其它业务的接入。HDSL（高比特率数字用户线）系统的基本构成，如下图：它是由两台HDSL收发信机和两对（三对）铜线构成。两台HDSL收发信机中的一台位于短剧，另一台位于用户端，可提供2Mbit/s或1.5Mbit/s速率的透明传输能力。位于端局的HDSL收发信机通过G.703接口与交换机相连，提供系统网络侧与业务节点（交换机）的接口，并将来自交换机的E1（或T1）信号转变为两路或三路并行低速信号，再通过两对（或三对）铜线将信息流透明的传送给位于远端（用户端）的HDSL收发信机。位于远端的HDSL收发信

7、机，则将收到来自交换机的两路（或三路）并行低速信号恢复为E1（或T1）信号送给用户。PS：HDSL系统的核心是HDSL收发信机，他是双向传输设备。HDSL线路编码终端设备产生的数字信号通常是单极性不归零（NRZ）的二进制信码，这种信码一般不适于在二线用户环路上直接传送。这是因为单极性不归零（NRZ）信码与二线用户环路的传输特性不匹配。在二线用户环路上，线路信号的常用码型有如下几种：HDB3码、2B1Q码、CAP码CAP码是HDSL系统中使用的第二种主要码型。它的编译原理是：将输入码流经串并变换分为两路，分别通过两个数字带通滤波器，然后相加即得到CAP码。这两个数字带通滤波器的幅频特性相同，但相

8、频特性相差90 ，所以CAP码与正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）信号相同。如果将两路信号分别调制同一载波，然后用两个滤波器把他们的相位移开90，再叠加到一起即得到QAM信号。CAP编码与QAM的唯一区别是：QAm使用了载波，而CAP编码不使用载波。评价HDSL系统性能质量的主要指标：比特差错率（Bit Error Ratio，BER）；允许的传输距离；不出现误码条件下，系统能承受的线路劣化程度。不对称数字用户线（Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL）是一种利用现有的传统电话线路高速传输数字信息的技

9、术。该技术将大部分带宽用来传输下行信号（即用户从网上下载信息），而只是用一小部分带宽来传输上行信号（即接收用户上传的信息），这样就出现了所谓不对称的传输模式。ADSL的技术特点ADSL是一种宽带调制解调器技术，这种技术能把一般的电话线路转换成高速的数字传输通道，供互联网络及公司网路告诉接收/发送消息使用，同时还可提供各种实时多媒体服务，特别是丰富的影音服务；ADSL也可以在相同的线路上同时容纳模拟的语音信息，用户在上网时仍然可以使用电话；ADSL系统的主要技术特点是“不对称”，正好与接入网中图像业务和数字业务的固有不对称性相适应。ADSL技术的主要优点：可以充分利用现有铜线网络，只要在用户线路

10、两端加装ADSL设备即可为用户提供服务；ADSL设备随用随装，施工简单，时间短，系统初期投资小；ADSL设备拆装容易、灵活，方便用户转移，较适合流动性强的家庭；充分利用双绞线上的带宽，ADSL将一般电话线路上未用到的频谱容量，以先进的调制技术，产生更大、更快的数字通路，提供高速远程接收或发送信息；双绞铜线可同时供普通电话业务（POTS）的声音和ADSL数字线路使用。ADSL的传输带宽ADSL基本上是运用频分复用（FDM）或是回波抵消（EC）技术，将ADSL信号分割为多重信道。简单地说，一条ADSL线路（一条ADSL物理信道）可以分割为多条逻辑信道。下图所示为这两种技术对带宽的处理。由图2-11

11、（a）可知，ADSL系统是按FDM方式工作的。POTS信道占据原来4kHz以下的电话频段，上行数字信道占据25200kHz的中间频段，下行数字信道占据200kHz1.1MHz的高端频段。频分复用法将带宽分为两部分，分别分配给上行方向的数据以及下行方向的数据使用。FDM方式的缺点是下行信号占据的频带较宽，而铜线的衰减随频率的升高迅速增大，所以，其传输距离有较大的局限性。为了延长传输距离，需要压缩信号宽度。一种常用的方法是将高速下行数字信道与上行数字信道的频段重复使用，两只之间的干扰用非对称回波抵消器予以消除。由图2-11（b）可见，回波抵消技术是将上行带宽与下行带宽产生重叠，再以局部回波消除方法

12、将两个不同传播方向带宽分离，这种技术也用在一些模拟调制解调器上。 影响ADSl性能的因素：衰耗；反射干扰；传音干扰；噪声干扰。(4点展开)ADSL的调制技术在信号调制方面，ADSL先后采用了正交幅度调制（QAM）、无载波幅度相位调制（CAP）、离散多音频（DMT）调制。DMT调制技术DMT（Discrete MultiTone，离散多音频）是一种多载波调制技术。其核心思想是将整个传输频带分为若干子信道，每个子信道对应不同频率的载波，在不同载波上分别进行QAM调制，不通信道上传输的信息容量（即每个载波调制的数据信号）根据当前子信道的传输性能决定。PS：总结不全面，详解请参考课本P42P43。与C

13、AP方式相比，DMT具有以下优点：带宽利用率更高；可实现动态带宽分配；抗窄带噪声能力强；抗脉冲噪声能力强。Cable Modem全称：电缆调制解调器；CMTS全称：Cable Modem前端设备。Cable Modem与ADSL Modem介入性能比较：通路带宽：Cable Modem总体上说，其下行通路一般提供30Mbit/s以内带宽，可以由5002000个用户共享此带宽，其上行通路的共享带宽约为2Mbit/s； ADSL Modem工作在点对点的应用中，不能共享带宽，ADSL Modem可以动态调整其贷款以适应其使用环境。吞吐量：当大量用户同时进行传输，使吞吐量剧增时，Cable Mode

14、m的业务将受损； ADSL Modem（假设速率为6Mbit/s）只有一个用户专享，有限的上行带宽不能进行视频电话传输。经济性：在Cable Modem应用中，连接到一个用户只需要一个Modem，其费用比ADSl低； 在ADSL应用中，连接一个用户需要两个ADSL Modem，ADSL设备成本显然要高一些，但其升级费用较低。业务性能：标准的Cable Modem应该能够通过合理的流量工程来处理 恒定比特率（Constant Bit Rate，CBR）、可变比特率（Variable Bit Rate，VBR）和可用比特率（Available Bit Rate，ABR）业务； ADSL也可以处理C

15、BR、VBR和ABR业务，对于ABR业务，连接是点对点的，因此，不会有Cable Modem那些限制。可靠性：在Cable Modem应用中，CATV（有线电视）是一个树型网络，有线电视线路极容易造成单点故障，会使线路上用户的使用中断； ADSL应用中，采用的是星型网络，ADSL Modem按点对点的方式工作，其故障只影响一个用户。安全性：在Cable Modem应用中，会出项线路误用、窃听和业务盗窃现象； 在ADSL点对点体系结构中，用户驻地不大可能产生窃听现象。CMTS功能：CMTS采用10Base-T和100Base-T等接口通过交换型HUB与外接设备相连，通过路由器与Internet连

16、接，或者可以直接连接到本地服务器，享受本地服务。Cable Modem初始化过程描述Cable Modem在加电之后，必须进行初始化。获得上行信道参数。在此阶段，CMTS向Cable Modem重复发送3种MAC信息：第一种是同步信息（SYNC）；第二种是上行信道描述（Up Channel Description，UCD）；第三种是由UCD所描述的上行信道的MAP信息。测距。测距就是完成时间参考精度、发送频率参考精度和发送功率参考精度的过程。建立IP连接。Cable Modem根据动态主机配置协议（DHCP）分配得到地址资源。建立时间。Cable Modem和CMST需要有当前的如期和时间。建

17、立安全机制。如果有可拆卸安全模块（Removable Security Module，RSM）存在，并且没有建立安全协定，那么Cable Modem必须与安全服务器建立安全协定。 无源光网络（Passive Optical Network,PON）ATM无源光网络（ATM Passive Optical Network，APON）以太网无源光网络（Ethernet Passive Optical Network,EPON）有源光网络（Active Passive Optical Network，AON）根据光接入网（OAN）参考配置可知，OAN由光线路终端（OLT）、光配线网（ODN）和光网络

18、单元（ONU）3大部分组成。OAN的拓扑结构取决于ODN的结构。通常ODN可归纳为单星型、树型、总线型和环型4种基本结构，也就是PON的4种拓扑结构。PON各种拓扑结构的性能比较PON的双向传输技术在PON中，OLT至ONU的下行信号传输过程是：OLT送至各ONU的信息采用光时分复用（Optical Time Division Multiplexing, OTDM）方式组成复帧送到馈线光纤；通过无源光分路器以广播方式送至每一个ONU，ONU收到下行复帧信号后，分别取出属于自己的那一部分信息。各ONU至OLT的上行信号采用OTDMA,OWDMA,OCDMA及OSCMA等多址接入技术。光时分多址（

19、Optical Time Division Multiple Access，OTDMA）接入技术是指将上行传输时间分为若干时隙，在每个时隙只安排一个ONU，以分组的方式向OLT发送分组信息，各ONU按OLT规定的顺序依次向上游发送。光波分多址（Optical Wavelength Division Multiple Access，OWDMA），将各ONU的上行传输信号分别调制为不同波长的光信号，送至OBD后，耦合到馈线光纤；到达OLT后，利用光分波器分别取出属于各ONU的不同波长的光信号，在分别通过光电探测器解调为电信号。光码分多址（Optical Code Division Multiple

20、 Access，OCDMA）是指给每一个ONU分配一个多址码。各ONU的上行信码与相应多址码进行模二加后将其调制为同一波长的信号。光副载波多址（Optical SubCarrier Multiple Access，OSCMA）采用模拟调制技术，将各个ONU的上行信号分别用不通的调制频率调制到不通的射频段，然后用次模拟射频信号分别调制各ONU的激光器（laser Device，LD），把波长相同的各模拟光信号传输至OBD合路点后再耦合到同一馈线光纤到OLT，在OLT端经光电探测器后输出的电信号通过不通的滤波器和鉴相器分别得到各ONU的上行信号。PON的双向复用技术:光波复用（OWDM）光时分复用

21、（OTDM）光码分复用（OCDM）光频分复用（OFDM）光副载波复用（OSCM）光空分复用（OSDM）光线路终端OLT的功能结构每个OLT由核心功能块、服务功能块和通用功能块组成OLT核心功能块包括数字交叉连接、传输复用和ODN接口功能。数字交叉连接功能提供网络端与ODN端允许的连接。传输服用功能通过ODN的发送和接收通道提供必要的服务，它包括复用需要送至各ONU的信息及识别各ONU送来的信息。ODN接口功能提供管物理接口与ODN相关的一系列光纤相连，当与ODN相连的光纤出现故障时，OAN启动自动保护倒换功能，通过ODN保护光纤与别的ODN接口相连来恢复服务。OLT服务功能块提供业务端口功能，

22、它可支持一种或若干种不同业务的服务。OLT通用功能块提供供电功能和操作管理与维护（OAM）功能。光网络单元ONU的功能结构每个ONU由核心功能块、服务功能块和通用功能块组成ONU的核心功能块包括用户和服务复用功能、传输复用功能以及ODN接口功能。用户和服务复用功能包括装配来自各用户信息、分配要传输给各用户的信息以及连接单个的服务接口功能。传输复用功能包括分析从ODN过来的信号并取出属于该ONU的部分以及合理地安排要发送给ODN的信息。ODN接口功能则提供一系列光物理接口功能，包括光/电和电/光转换。ONU服务功能块提供用户端口功能，它包括提供用户服务接口并将用户信息适配为64kbit/s或n*64kbit/s的形式。ONU通用功能块提供供电功能及系统的运行、管理和维护功能。供电功能包括交流变直流或直流变交流，供电方式为本地供电或远端供电，若干个ONU可共享一个电影；ONU应在用备用电源供电时也能正常工作。光配线网ODN的功能结构ODN全部由无源器件构成，它具有无源分配功能。对于ODN的基本要求是：为今后提供可靠的光缆设备；易