NGI-第7章 接入网技术

7.2
7.2.1
xDSL宽带接入
xDSL接入技术
2．非对称（Asymmetrical）DSL技术
非对称DSL技术的上、下行传输速率不同，主要有ADSL、RADSL、 VDSL等。适用于对双向带宽要求不一样的应用，如Web浏览、多媒体 点播、信息发布等，因此适用于Internet接入、VOD视频点播等。 ●ADSL（非对称用户线）是目前业界讨论最热烈的DSL技术。
7.1
接入网概述
7.1.3 接入网的主要接口 2．用户网络接口(UNI)
UNI在用户侧，接入网经由用户网络接口与用户宅用设备(CPE) 或用户驻地网(CPN)相连。用户网络接口主要有传统的模拟电话Z 接口、ISDN基本速率接口、ISDN 基群速率接口、ATM 接口、E1接 口、以太网接口，以及其他接口。用户终端可以是计算机、普通电 话机或其他电信终端设备。用户驻地网可以是局域网或其他任何专 用通信网。
传送提供通道，也为所用传输媒介提供媒介适配功能，主要功能有：
复用功能、交叉连接功能、管理功能、物理媒介功能等。
7.1
接入网概述
7.1.2 主要功能和协议参考模型
5) 接入网系统管理功能 接入网系统管理功能的主要作用是协调接入网内UPF、SPF、 CF 和TF的指配、操作和维护，也负责协调用户终端(经UNI)和业 务节点(经SNI)的操作功能, 主要功能有：配臵和控制功能、指
7.2
7.2.1
xDSL宽带接入
xDSL接入技术
●HDSL（高比特率用户数字线）：采用两对或三对双绞线提供全 双工数据传输，支持n×64Kb/s（n=1，2，3，…）各种速率，较高 的速率可达T1的1.544Mb/s或E1的2.048Mb/s，传输距离可达3～5km， 技术上比较成熟，已经在视频会议、远程教学、移动电话基站连接 等方面得到了较为广泛的应用。这种技术的缺点是目前还不能传输 2.048Mb/s以上的信息，传输距离限于6～10km以内。 ●SDSL（单线路用户数字线）：在单一的双绞线上支持多种对称 速率到T1/E1的连接，用户可根据数据流量，选择最经济合适的速率。 在0.4mm双绞线上的最大传输距离可达3km以上，能够支持各种要求 上、下行通信速率一致的应用，如电视会议和联合计算等。SDSL标 准目前还处于发展中。
接入网系统管理功能
UNI
用户口 功能
核心 功能
传送 功能
核心 功能
业务口 功能
SNI
图7.4 接入网的功能结构
7.1
接入网概述
7.1.2 主要功能和协议参考模型
1) 用户口功能 用户口功能的主要作用是将特定UNI的要求与核心功能和管理功能 相适配，主要功能有：终结UNI功能、A/D转换和信令转换、UNI的激活 与去激活、UNI承载通路/承载能力的处理、UNI的测试。 2) 业务口功能 业务口功能的主要作用是将特定SNI规定的要求与公用承载通路相 适配以便核心功能处理，也负责选择有关的信息以便在AN-SMF中进行 处理，主要功能有：终结SNI功能、将承载通路的需要和即时的管理及 操作需要映射进核心的功能、对特定的SNI所需的协议进行协议映射， 以及SNI的测试。
பைடு நூலகம்
7.2
7.2.1
xDSL宽带接入
xDSL接入技术
● VDSL（甚高比特率数字用户线）可在较短的距离上获得极高的 传输速率，是各种DSL技术中速度最快的一种。在一对双绞铜线上， VDSL的下行速率可以扩展到52Mb/s，上行速率允许l.5～2.3Mb/s，但 传输距离只有300～1000m。当下行速率降至13Mb/s时，传送距离可达 到1.5km以上，此时上行速率为1.6～2.3Mb/s左右。不过，传输距离 的缩短，会使码间干扰大大减少，数字信号处理就大为简化，所以其 设备成本要比ADSL低。 xDSL技术可以把多种格式的数据、话音和视频信号通过铜线从局 端传给远端用户，可以支持高速Internet/Intranet访问、在线业务、 视频点播、电视信号传送、交互式娱乐等，适用于企事业单位、家庭、 消费市场和校园等。
7.1
7.1.3
接入网概述
接入网的主要接口
接入网有三种主要接口，即业务节点接口、用户网络接口和维 护管理接口等。 1．业务节点接口(SNI) SNI是接入网和SN之间的接口，可分为支持单一接入的SNI和综 合接入的SNI。目前支持单一接入的SNI主要有模拟Z接口和数字V接 口两大类，Z接口对应于UNI的模拟2线音频接口，可提供模拟电话 业务或模拟租用线业务；数字V接口有V1-V4，其中V1、V3和Ｖ4仅 用于N-ISDN，V2接口虽然可以连接本地或远端的数字通信业务，但 在具体的使用中其通路类型、通路分配方式和信令规范也难以达到 标准化程度，影响了应用的经济性。支持综合接入的标准化接口目 前有V5接口和以ATM为基础支持宽带综合接入的VB5接口，但VB5目 前尚在制定中，还很不完善。
接人承载能力要求 系统管理
接入承载处理功能层AF 电路层(CL) 层管理 通道层(TP) 传输媒介层(TM)
图7.5 接入网通用协议参考模型
7.1
接入网概述
7.1.2 主要功能和协议参考模型
●电路层：面向电路层接入点之间信息的承载模式，例如电 路模式、分组模式、帧中继模式、ATM模式等。 ●通道层：定义了通道层接入点之间信息的传递方式，并为 电路层提供透明的通道，如PDH、SDH 、ATM及其他类型的通道。 ●传输媒介层：则与具体的传输媒介相关，相当于OSI的物理 层，它可以是铜线系统(xDSL)、光纤接入系统、无线接入系统、 混合接入系统等，而具体的传输媒介可以是双绞线、光纤、无线 或同轴光纤混合方式等。 ●接入承载处理功能：位于电路层之上，主要用于用户承载 体、用户信令及控制与管理。
7.2
7.2.1
xDSL宽带接入
xDSL接入技术
数字用户线路（Digital Subscriber Line，DSL）技术是基于普 通电话线的宽带接入技术。它可在一根铜线上分别传送数据和语音信 号，其中数据信号并不通过电话交换设备，并且不需要拨号，属于一 直在线的专线上网方式。 DSL有许多模式，如 ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等，通常把所有的 DSL技术统称为xDSL。按数据传输的上、下行传输速率的相同和不同， DSL有对称和非对称传输两种模式。 1．对称（Symmetrical）DSL技术 对称DSL技术中上、下行双向传输速率相同，代表有HDSL、SDSL等， 主要用于替代传统的T1/E1接入技术，与T1/E1技术相比，对称DSL技 术具有对线路质量要求低，安装调试简单等特点。
UNI
引入线
图7.3 接入网的一般物理结构
7.1
接入网概述
7.1.2 主要功能和协议参考模型
1．接入网的功能模型 接入网的功能结构分为五个基本功能组：用户口功能(UPF)、业 务口功能(SPF)、核心功能(CF)、传送功能(TF)和接入网系统管理功 能(AN-SMF)，其结构如图7.4所示。 Q3
7.1
接入网概述
7.1.2 主要功能和协议参考模型
3) 核心功能 核心功能的主要作用是负责将个别用户承载通路或业务口承载通 路的要求与公用传送承载通路相适配。核心功能可以在接入网内分 配，具体包括：接入承载通路的处理、承载通路集中、信令和分组
信息的复用、ATM传送承载通路的仿真及管理和控制。
4) 传送功能 传送功能的主要作用是为接入网中不同地点之间公用承载通路的
●光纤接入网技术等。
2.宽带无线接入网技术 ● 固定无线接入 ● LMDS等。
接 入 网 的 分 类
第7章 7.1
宽带接入网 接入网概述
7.2
7.3
xDSL宽带接入
光纤接入
7.4
7.5 习题
混合光纤同轴网HFC
宽带无线接入
7.2
7.2.1
xDSL宽带接入
xDSL接入技术
到目前为止，全球电信运营商的用户有90%以上仍然 是通过双绞线接入电信网的，这部分的总投资达数千亿美 元。在光纤到户短期内还无法真正实现的情况下，开发基 于双绞线的宽带接入技术，既可以延长双绞线的寿命，又 可以降低接入成本，对电信运营商和用户都极有吸引力， 习惯上将各种基于双绞线的宽带接入技术统称为xDSL, 其 中ADSL技术是目前最有活力的一种宽带接入技术，是大多 数传统电信运营商从铜线接入到宽带光纤接入的首选过渡 技术。
3．维护管理接口(Q3) 维护管理接口是电信管理网与电信网各部分的标准接口。接 入网也是经Q3接口与电信管理网(TMN)相连，以方便TMN管理功能 的实施。
7.1
7.1.4
接入网概述
接入网的分类
根据宽带接入网采用的传输媒介和传输技术的不同，接入 网可分为宽带有线接入网和宽带无线接入网两大类。 1. 宽带有线接入网技术 ●基于双绞线的xDSL技术 ●基于HFC网(光纤和同轴电缆混合网)
●RADSL（速率自适应用户数字线）支持同步和非同步传输方式， 下行速率从640Kb/s～12Mb/s，上行速率从128Kb/s～1Mb/s，也支持
数据和语音同时传输，具有速率自适应的特点，可动态调整用户的访
问速度。RADSL特别适用于线路质量千差万别的农村、山区等地区， 且不畏惧下雨、高温等反常天气。
TMN UNI Q3 SNI 接入网(AN) 业务节点(SN) Q3
图7.2 接入网的定界
7.1
7.1.1
3．一般物理结构
接入网概述
接入网的基本概念-接入网的物理结构
接入网从物理上可分为馈线段、配线段和引入线段，图7.3为接入 网的一般物理结构。
SNI 馈线段 业务节点 局端设备 配线段 远端设备
UNI SNI SNI UNI
CPE
接入网
核心网 （交换/传输）
接入网
CPE
图7.1 接入网在电信网中的位臵
7.1
7.1.1
接入网概述
接入网的基本概念
1．接入网的定义 根据ITU-T建议G.902的定义：接入网(AN)是由业务节点接口(SNI) 和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体所组成的传送承载实施 系统，并可通过Q3接口进行配臵和管理。它通常包含用户线传输系 统、复用设备、数字交叉连接设备和用户网络接口设备。主要功能包 括交叉连接、复用、传输，但一般不包括交换功能，并且独立于交换 机。另外接入网对用户信令是透明的，不做解释和处理，相应的信令 处理由SN完成。ITU-T接入网的主要设计目标如下： (1) 支持综合业务接入。将接入网从具体的业务网中剥离出来， 成为一种独立于具体业务网的基础接入平台，以支持综合业务接入。 (2) 开放、标准化SNI接口。将接入网与本地交换设备之间的接 口，即SNI接口由专用接口定义为标准化的开放接口。
7.1
7.1.1
接入网概述
接入网的基本概念-接入网的定界
2．接入网的定界 接入网覆盖的范围由三个接口界定，如图7.2所示。网络侧经SNI 与业务节点(SN)相连,用户侧经UNI接口与用户驻地设备(CPE)相连， CPE可以是简单的一个终端，也可以是一个复杂的局域网或其他任意 的用户专用网。TMN侧可通过标准管理接口Q3对接入网设备进行配 臵和管理。SN是提供业务的实体，如本地交换机、IP路由器、租用线 业务节点或特定配臵的视频点播 (VOD)等。
配协调功能、故障监测和指示功能、用户信息和性能数据收集功
能、安全控制功能、资源管理功能、对UPF和SN协调的即时管理 和操作功能。
7.1
接入网概述
7.1.2 主要功能和协议参考模型
2．接入网的参 考模型
接入网分层模 型则定义了构成 接入网的各实体 之间的相互配合 关系，接入网的 通用协议参考模 型如图7.5所示。
7.2
7.2.2
第7章 7.1
宽带接入网 接入网概述
7.2
7.3
xDSL宽带接入
光纤接入
7.4
7.5 习题
混合光纤同轴网HFC
宽带无线接入
7.1
7.1.1
接入网概述
接入网的基本概念
接入网在传统电信网上被称为用户环路，以铜双绞线为主，只 能解决电话或低速数据的接入，其特点是业务单一，用户到本地交 换机点到点连接。现代接入技术应是独立于具体业务网的基础接入 平台，对上层所有业务流实施都透明传送，呈现多元化的基本特征。 接入技术可以分为有线接入技术和无线接入技术两大类，目前 向用户提供宽带业务的主要有基于铜线的ADSL技术、光纤技术、基 于HFC的Cable Modem及宽带无线等接入方式，而ADSL和光纤两种 接入方式占了90%以上。