接入网技术-第01章绪论

2023/1/161接入网技术于 秦通信与信息工程学院网络工程系E-mail：yuqin@Office：61830521Mobile：138805080252023/1/162第1章绪论课程简介绪论什么是接入网接入网市场的特点接入网的产生和发展接入网发展的动力ATM与IP之争网络演进与融合迎接接入网的大发展2023/1/163教材与参考书教材：《接入网技术》雷维礼、马立香等编著清华大学出版社、2006年9月主要参考书宽带接入技术AlbertAzzamNielRansom著文爱军/刘增基：译审，电子工业出版社、2001年7月主要参考资料ITU-T标准IEEE、IETF相关标准2023/1/164课程特点是一门重要的特色专业课讲授当前通信网络的一个热点－接入网电信网和IP网的构成：核心网与接入网40学时、2学分主要特色实用性、针对性、综合性讨论技术总体和技术发展概念新、内容新、覆盖广讨论技术发展、标准发展、市场走向标准、市场、法规分析不同接入技术在运营商竞争中的作用2023/1/165课程概要接入网的发展背景与激烈竞争在近年来的网络建设中极为重要接入网的总体结构和总体标准各种宽带接入技术及其发展与应用分析接入技术以利技术选型组建接入网的基本技能用户接入管理系统2023/1/166考核要求与说明总成绩为100分，由4部分组成：

总成绩=平时+实验＋期中＋期末成绩平时满分13分作业：3次共9分考勤：4分实验：3次共12分实验考勤实验报告期中考试：共5分（开卷）期末成绩满分70分：卷面满分100分，按70%折算（开卷）。特别提醒作业必须按时提交使用作业本、手写不得抄袭2023/1/167第1章绪论什么是接入网接入网市场的特点接入网的产生和发展接入网发展的动力ATM与IP之争网络演进与融合迎接接入网的大发展2023/1/16AccessNetwork(2009)8接入网示意图接入网核心网用户设备接入网：AN，AccessNetwork泛通信网的两大部件：核心网、接入网接入网：将用户终端设备连接到核心网络用户设备可以是一台设备也可是多台设备连成的用户驻地网CPN(CustomersPremisesNetwork)使用户可以接入到核心网，并能够使用业务提供者提供的各种业务2023/1/16AccessNetwork(2009)9什么是接入网接入网的主要功能：“连接”实质是指：传送数据流“数据流”用来承载多种业务接入认证、授权、计费接入网被形象地称为最后一公里网络：Lastmile运营商提供业务、延伸网络到用户的最后几公里最初一公里网络：Firstmile用户使用业务、接入运营商网络的最初几公里接入网成为相对完整、独立的网络2023/1/16AccessNetwork(2009)10第1章绪论什么是接入网接入网市场的特点接入网的产生和发展接入网发展的动力ATM与IP之争网络演进与融合迎接接入网的大发展2023/1/16AccessNetwork(2009)11接入网市场的特点竞争的格局市场竞争技术竞争并存的格局多家营运商并存多种技术并存竞争的影响2023/1/16AccessNetwork(2009)12接入网是争夺用户的激烈战场AN从网络附属设施转变为独立网络之后A接入网B接入网??接入网运营商A核心网络运营商B核心网络2023/1/16AccessNetwork(2009)13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、联通、铁通等等八仙过海，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2023/1/16AccessNetwork(2009)14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！充分利用现有基础设施，发展多种宽带接入技术依托并有利于现有的电话网、互联网、有线电视网ADSLCablemodemEthernetWLANGPRSCDMA-1X……WiMax2023/1/16AccessNetwork(2009)15接入网市场的特点竞争的格局市场竞争技术竞争并存的格局多家营运商并存多种技术并存竞争的影响2023/1/16AccessNetwork(2009)16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2023/1/16AccessNetwork(2009)17接入网市场的特点竞争的格局市场竞争技术竞争并存的格局多家营运商并存多种技术并存竞争的影响2023/1/16AccessNetwork(2009)18竞争的影响“有了选择真好”——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2023/1/16AccessNetwork(2009)19竞争给运营商带来了…机会给新运营商带来契机庞大的市场、高额的利润挑战争抢用户，满足多业务需求提高服务质量提供新业务发展各种宽带接入技术可能会被淘汰2023/1/16AccessNetwork(2009)20第1章绪论什么是接入网接入网市场的特点接入网的产生和发展接入网发展的动力ATM与IP之争网络演进与融合迎接接入网的大发展2023/1/16AccessNetwork(2009)21接入网的产生和发展早期的接入段接入网的产生和标准化接入网的发展2023/1/16AccessNetwork(2009)22早期的接入段早期：传统电信网络没有独立的接入网，只有专属的接入段（AccessSection）接入段的构成由各种线缆及其附属设施构成也称为本地环路、用户线路Localloop,Subscriberline接入段将用户终端连接到电话接入端局仅仅是一种附属的专用设施附属于电话网甚至附属于特定程控交换机：运营商极力反对LastMile2023/1/16AccessNetwork(2009)23接入网的产生和发展早期的接入段接入网的产生和标准化接入网的发展2023/1/16AccessNetwork(2009)24接入网的产生和标准化接入网的诞生：1970s由运营商发起，以改变设备专属的约束改变专属设施可降低运营商的维护和更新成本英国电讯BT：提出概念、组网实验、进行推广1975年，格拉斯哥会议，首次提出概念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，格拉斯哥会议，正式命名为“接入网组网”国际电联(CCITT/ITU-T)强有力地介入、推动2023/1/16AccessNetwork(2009)25接入网的产生和标准化制定接入网标准的机构：ITU-TITU:国际电信联盟（前身CCITT)ITU:InternationalTelecommunicationsUnionITU-T：国际电信联盟标准部TSS:TelecommunicationStandardizationSector接入网的标准化：1990s总体标准：ITU-TG.902、ITU-TY.12311995年，电信网接入网标准ITU-TG.902发布2000年，IP接入网标准ITU-TY.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2023/1/16AccessNetwork(2009)26接入网的产生和发展早期的接入段接入网的产生和标准化接入网的发展2023/1/16AccessNetwork(2009)27接入网的发展－宽带接入“宽带”的竞争宽带接入已经成为时尚的技术名词“宽带”－相对于“窄带”（4kHz）而言由CableModem引发：6MHz的带宽区分概念带宽：Hz、KHz、MHz数据速率：b/s(bps)、Kbps、Mbps“宽带”＝大于2Mbps波特率：Baud，调制技术中的符号速率运营商对宽带接入技术的“偏爱”现有的宽带接入技术都依存于特定传输介质这些技术成了运营商有力的竞争工具2023/1/16AccessNetwork(2009)28第1章绪论什么是接入网接入网市场的特点接入网的产生和发展接入网发展的动力ATM与IP之争网络演进与融合迎接接入网的大发展2023/1/16AccessNetwork(2009)29接入网发展的动力需求牵引技术推动规制开放竞争激励2023/1/16AccessNetwork(2009)30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交互式多媒体业务服务个性化：量身定做、并可提升用户价值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，市场占有率发生变化2023/1/16AccessNetwork(2009)31接入网发展的动力需求牵引技术推动规制开放竞争激励2023/1/16AccessNetwork(2009)32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参数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2023/1/16AccessNetwork(2009)33接入网发展的动力需求牵引技术推动规制开放竞争激励2023/1/16AccessNetwork(2009)34规制开放早期的政策限制造就了传统的单一业务网络规制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规制的开放源于:美国电信法案TA’962023/1/16AccessNetwork(2009)35规制开放网络行业的垄断美国的电信开放中国电信市场的开放2023/1/16AccessNetwork(2009)36网络行业的垄断网络性的行业长期都被认为是“自然垄断”的行业具有网络结构的行业，例如：水、电、气通信行业率先打破垄断，实现了迅速发展需求、技术、规制、竞争开放使通信行业迅速变化通信业：设备制造业、网络运营业、信息服务业全球增长最快的产业新经济中一个主要的产业群：网络经济电信的新型业务20世纪八十年代前，电信几乎只是POTS普通电话：PlainOldTelephoneService当年还有电报、电传，以及增值业务FAX目前，电信业务令人眼花缭乱几乎包括信息的所有形式：话音、图象、视频、数据2023/1/16AccessNetwork(2009)37规制开放网络行业的垄断美国的电信开放中国电信市场的开放2023/1/16AccessNetwork(2009)38美国的电信开放美国电信业垄断的打破长期以来，美国电信业被高度垄断：AT&T——“电信业的自然垄断者”AT&T拆分：1家长途公司、7家地区公司1984，MFJ’82(最终判决修正案)的执行1家长途公司:AT&T7家地区贝尔营运公司（RBOC），也称小贝尔（BabyBell）Ameritech、BellAtlantic、BellSouth、Nynex、PacificTelesis、SBCCommunications、USWest后来，小贝尔之间出现兼并电信垄断开始打破长途业务：FCC裁决可以竞争本地业务：RBOC只能在LATA（本地接入传输区）提供市话业务服务，而不能提供长途业务2023/1/16AccessNetwork(2009)39美国的电信开放进一步开放：TA’96：1996年电信改革法案取消电信和有线电视、本地和长途之间的交叉进入的限制14点备忘条款，提出若干开放的条件RBOC必须向CLEC开放市场，方可进入长途业务市场美国电信运营商ILEC：法定本地交换业务承载商：主导电信企业IncumbentLocalExchangeCarrierCLEC：竞争性本地交换业务承载商CompetitiveLocalExchangeCarrierIEC：交换局间承载商InterExchangeCarrier2023/1/16AccessNetwork(2009)40法案的实施后…电话费用下降，用户受益用户可以自由选择长途营运商国际长途价格：0.5→0.2→0.1（美元/分钟）现在长途电话仅3美分/分钟（IP电话）2023/1/16AccessNetwork(2009)41规制开放网络行业的垄断美国的电信开放中国电信市场的开放2023/1/16AccessNetwork(2009)42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）中国卫通成立2001年：中国铁通成立2002年：中国电信南北分家北方十省归属网通南方各省仍属中国电信2023/1/16AccessNetwork(2009)43中国电信业大记事2023/1/16AccessNetwork(2009)442008年重组2023/1/16AccessNetwork(2009)45接入网发展的动力需求牵引技术推动规制开放竞争激励2023/1/16AccessNetwork(2009)46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2023/1/16AccessNetwork(2009)47第1章绪论什么是接入网接入网市场的特点接入网的产生和发展接入网发展的动力ATM与IP之争网络演进与融合迎接接入网的大发展2023/1/16AccessNetwork(2009)48ATM与IP之争ATM：cellbased面向连接（虚连接）：通过信令建立连接，根据虚电路标识号完成寻址定长信元交换提供QoS保证在ATM上复用网络层协议，提供多种业务建立/拆除连接，低效（53字节信元，头部占5字节），通信不灵活设备、系统复杂，价格昂贵IP：packetbased面向无连接,尽力传送：根据每个分组头部的地址信息完成寻址变长分组无QoS保证QoS能力逐步加强在IP之上提供多种应用通信灵活设备、系统简洁，价格较低IP已经全面胜出，简洁战胜了繁琐NGN：packetbasednetwork2023/1/16AccessNetwork(2009)49ATM与IP之争技术之争的重点，称为世纪之争影响到：技术、设备、系统、业务上世纪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——B-ISDN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2023/1/16AccessNetwork(2009)50ATM与IP之争接入网中的ATM与IP之争学习重点：认识并分析这种世纪之争在1990s发展的技术，大量基于ATM技术CM、ADSL、……现在，ATM已经退出或正在向IP转变CM：IEEE802.14vs.DOCSISADSL的转移模式：STM/ATM/PTMPON：APON/EPONIP接入网络正在全面发展！2023/1/16AccessNetwork(2009)51第1章绪论什么是接入网接入网市场的特点接入网的产生和发展接入网发展的动力ATM与IP之争网络演进与融合迎接接入网的大发展2023/1/16AccessNetwork(2009)52网络演进与融合传统的业务专用网新兴的多业务网网络融合的必然与必要下一代网络NGN2023/1/16AccessNetwork(2009)53传统的业务专用网近百年来通信网的规律：都是业务专用网新的业务需求推动建设新的网络新网络的建设促进了通信业的增长但是，新网络在地理位置上与原有网络重叠各个满足特定业务的网络基础设施、设备厂商、运营公司、管理法规均不一样典型例子：电话网、电报网、电缆电视网、互联网2023/1/16AccessNetwork(2009)54传统网络（三网）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2023/1/16AccessNetwork(2009)55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2023/1/16AccessNetwork(2009)56网络演进与融合传统的业务专用网新兴的多业务网网络融合的必然与必要下一代网络NGN2023/1/16AccessNetwork(2009)57新兴的多业务网业务专用网正在被攻破当前的网络建设趋势正在打破百年来的规律网络运营商正在迅速改变网络的所有部件电话公司增加互联网接入、交互式多媒体业务有线电视公司争夺互联网、话音用户新兴宽带公司基于互联网的成功试图提供所有业务NGN：能够提供各种电信业务2023/1/16AccessNetwork(2009)58网络演进与融合传统的业务专用网新兴的多业务网网络融合的必然与必要下一代网络NGN2023/1/16AccessNetwork(2009)59网络融合的必然与必要 每个专用业务网络完全不同网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2023/1/16AccessNetwork(2009)60网络演进与融合传统的业务专用网新兴的多业务网网络融合的必然与必要下一代网络NGN2023/1/16AccessNetwork(2009)61下一代网络NGNNGN：ITU-TY.2001-2004NextGenerationNetwork多年的探讨提出了NGN概要NGN的特