第3章接入网

3.3 光纤接入网(OAN) 3.3.1 光接入网的基本概念
本地交换机或远端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。
E/O 交换局 光纤 ONU O/E 同轴或 用户设备 双绞线缆
光纤接入网示意图
光纤接入网
1. 光接入网定义
OAN：共享同样网络侧接口且由光接入传输系统支持的一 系列接入链路，由一个光线路终端（OLT）、至少一 个光配线或分配网（ODN - Optical Distribution Network）、至少一个光网络单元（ONU）及适配设 施（AF）组成，可能包含若干与同一个OLT相连接 的ODN。
接入网 （AN）
业务节点 （SN）
接入网的定界
3.1.4 接入网主要接口与业务支持
接入网概述
接入网的主要接口有用户网络接口（UNI）、业务 节点接口（SNI）和维护管理接口（Q3）。
1. 接口类型 ⑴ UNI接口
在用户侧，可以支持各种业务的接入。 UNI分为独享式和共享式两种。
UNI主要支持的接口有：
3.1.7 接入网分类 接 入 网
无 线 接 入 网 有 线 接 入 网
固 定 接 入
综 合 接 入
移 动 接 入
铜 线 接 入
光 纤 接 入
混 合 接 入
3.2 接入网的传输技术
有线接入
用户线对增容（PAIR GAIN） 高速数字用户线（HDSL） (1) 铜线接入 不对称数字用户环路（ADSL） 甚高比特数字用户线（VDSL） 有源光纤接入技术 无源光纤接入技术
接入网的传输技术
2. 甚高比特率数字用户线（VDSL）技术 ⑴ 目的
VDSL技术是针对ADSL技术存在的问题而设计的 一种高速率的用户接入技术。也可称宽带数字用户线 （BDSL）系统。 VDSL有两种速率结构：一种是上行2Mb/s，下行 52Mb/s；另一种是上下行均为26Mb/s的对称结构。
接入网的传输技术
无线寻呼 卫星移动
接入网的传输技术
• 特点：无线传输具有方便、灵活、经济和快捷。 • 功能：
以无线技术为传输媒介向用户提供固定终端业务服务。
• 目标：
提供与有线接入网相同的业务种类和广阔的服务范围。
接入网的传输技术
1. 无线接入网构成
E1 （MFC/NO.7）
PSTN V5.2
本 地 交 换 机
⑸ PSPDN业务 ⑹ Internet接入业务 ⑺ 2线和4线音频专线业务 ⑻ CATV业务 ⑼ ADSL业务 ⑽ ATM UNI接口：支持ATM over SDH方式等。
3.1.5 接入网与干线网络对比 比较内容
干线网
接入网概述
接入网 与最终用户有关 相反 局部小范围管理 支持各种业务
相对稳定，一般不随 网络结构 用户的变化而变化
口），对应于UNI的模拟2线音频接口和数字接口 （V5接口）。
接入网概述
⑶ Q3接口
Q3接口是电信管理网（TMN）与电信网各部分相 连的标准接口。接入网的管理也必须符合TMN的要 求。
2. 支持的主要业务
⑴ POTS普通电话业务 ⑵ N-ISDN业务 ⑶ DDN专线业务 ⑷ DLL数字租用线业务
接入网概述
⑵ 技术特点
采用前向纠错(FEC)编码；频分复用技术； 采用DMT调制，具有灵活性和优良的高频传输性能； 传输速率高，传输距离近（25-52 Mbit/s传1-0.3Km）； 目前尚未有国际标准出台，相关标准正在研究中。
接入网的传输技术
3. ADSL/VDSL技术优缺点
无需改动双绞线，高速传输，同时支持电话业务； 带宽分配灵活性好； 通信距离较远，覆盖面广（集中/分散用户）； 能容纳现有各种业务； 统计时分复用，共享带宽； 相对HFC接入和局域网接入来说，用户终端设备投资较 贵，且须考虑已有电话线的质量问题。
接入网的传输技术
⑵ 系统连接方法
自适应数字滤波技术；正交幅度调 制（QAM）、无载波幅度相位调制（ CAP）、离散多音调制（DMT） 下行 宽带信息源 ADSL 局端 上行 主干线路 3~5km ADSL 远端 用户环路 配线线路 TV 视频解码器
0.5mm芯线双绞线
ADSL网络结构
接入网的传输技术
接入网的传输技术
3. 无线接入网的主要优缺点 无线通信本身具有的优缺点。
ZXWLL无线接入系统简介
系统组成
ZXWLL无线接入系统由一个或多个单元组成。每 个单元由基站控制器BSC、一个或多个基站BS和无线用 户终端 三部分组成。 每个基站由天馈系统、控制层组成。其结构框图如 下图所示。
PSTN
现代通信网概论 现代通信网概论
张有根
参考文献
• 接入网技术 张中荃 人民邮电出版社 2004.8-3 人民邮电出版社
• 现代通信网概论 杨武军 • 光接入网技术及其应用
第3章 接入网(AN) 本章主要内容
3.1 接入网概述 3.2 接入网的传输技术 3.3 光纤接入网(OAN) 3.4 光纤/同轴混合接入(HFC) 3.5 接入网接口概述 3.6 应用举例
用户端ADSL
北京交通大学现代通信综合实验网络架构图
接入网的传输技术
⑶ 优缺点 在现有双绞线上同时开展图像业务、语声和数据业务； 适用于Internet业务，上下行速率不对称 结合ATM技术传多媒体业务； 方便、灵活、带宽可移动等优点，且能与光纤网并存； 采用6Mbit/s速率,传输距离仅为3.6km左右(0.5mm线 径)成本也偏高。 ⑷ 应用 娱乐、家庭影视点播（VOD）、音乐点播、游戏； 远程教育、检索与查询、远程医疗和会诊； 居家办公和电视会议；视讯购物等视像业务。
说明：
ADSL有两个标准：ADSL论坛标准和ITU-T标准； 前者在3Km范围内，下行6Mbit/s，上行640kbit/s； 后者为G.Lite标准，下行最高速率可达1.5Mbit/s，上 行最高速率为512Kbit/s；线路上的速率可自动调整。 ADSL系统主要采用DMT或 CAP技术，也有使用 QAM技术的。
V5.2 E1(MFC//NO.7)
BSC
有线用户 维护与计费管理 E1 30 B+D 单用户台
ZXW11
控制层 无线信道
多用户台
ZXW41 分/合路器 /
发射塔
系统特点
• 系统采用模块化结构设计，组网灵活。可有多种组网 方式：有线∕无线混合网、单区单基站、单中心多基站 （星型网）、多中心多基站。 • 系统采用450MHz频段。电波绕射能力强，适用 于山区、丘陵和广大农村。覆盖半径达20～50公里。
接入网的传输技术
3.2.2 无线接入网
从交换节点到用户终端，部分或全部采用了无 线手段接入。
蜂窝固定接入 (1)固定无线接入
FWA-Fixed Wireless Access
微波一点多址 低轨道卫星技术
固定用户以无 线方式接入到 交换机（一般 指PSTN）
蜂窝移动接入 (2)移动无线接入
MWA-Mobile Wireless Access
光纤接入网
2. 光接入网功能参考配置
Q3
4种功能模块： 4种功能模块： OLT：光线路终端 OLT：光线路终端 ODN：光分配网络 ODN：光分配网络 ONU：光网络单元 ONU：光网络单元 AF：适配功能 AF：适配功能 参考配置以PON为例， 也适合其它配置
AN系统管理功能
S/R ODN ONU
AF
ONU
R/S OLT V参考点 SNI SN 功能
T参考点 A参考点 UNI 用户
网络侧
5个主要参考点： 5个主要参考点： 光发送参考点S 光发送参考点S
• 高速数字用户线（HDSL） • 非对称数字用户线（ADSL） • 甚高比特率数字用户线（VDSL） • 在CATV上开设电话、数据和交互型图像等的全业务 网（FSN）。
接入网概述
2 .可靠、灵活、管理的需要
不同用户对电信新业务及其可靠性的需求不同； 接入网可实现在一条用户线上传送多种业务，多 个用户共用一条用户线。
3.1 接入网概述
3.1.1 通信网的基本组成
CPN UNI
接入网 接入网 SNI
核心网
(CN)
SNI
接入网 UNI CPN 接入网
通信网的基本组成 说明:(G.902定义的接入网) • CN • CPN • UNI • SNI 核心网 用户驻地网 用户网络接口 业务节点接口
接入网 各种用户业务 骨干网
342hfc网络结构光纤光纤节点节点供电供电用户用户服务区服务区500500个用户个用户前端机前端机光纤节点光纤节点调制放大调制放大配线网配线网光纤节点至分支点间部分光纤节点至分支点间部分馈线网馈线网支点至用户部分支点至用户部分引入线引入线同轴同轴去干线和去干线和配线延长配线延长放大器放大器干线干线桥接放大器桥接放大器同轴同轴光纤光纤典型的hfc网络结构示意图光纤同轴混合接入343hfc频谱安排上行通道
POTS模拟电话接口(Z接口) ；
接入网概述
ISDN基本（BRI）接口（2B+D）(U接口或S/T接口) ISDN基群（PRI）接口（30B+D）； 模拟租用线2线、4线接口； E&M模拟中继接口、E1数字中继接口； V.24接口、V.35接口； CATV(RF)接口等。
接入网概述
⑵ SNI接口
• 位于接入网的业务侧，对不同的用户业务，要提 供相对应的业务节点接口，使其能与交换机相连。 • 交换机的用户接口部分，分模拟接口和数字接口。 V接口经历了从V1到V5接口的发展。 • SNI主要有两种，即对交换机的模拟接口（Z接
TMN Q3 SN
接入网的定义示意图
3.1.3 接入网的定界
接入网概述
接入网所覆盖的范围可由三个接口来定界。即有 用户网络接口（UNI）、业务节点接口（SNI）和维护 管理接口（Q3）。
电信管理网（TMN） 电信管理网（TMN）
Q3 UNI Q3 SNI
说明： UNI：用户网络接口 SNI：业务节点接口 Q3： 网络管理接口
核心网
中继网
3.1.2 接入网定义
接入网概述
由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI） 之间一系列传送实体所组成，为传送电信业务提供所需 传送承载能力的实施系统，并经由网络管理接口Q3进 行配置和管理。 T接口:用于ISDN用户网络接口 SN： 业务节点
TE UNI T或Z Q3 AN AN SNI V或Z
(2) 光纤接入
(3) 光纤/同轴混合接入
HFC混合光纤/同轴接入技术
3.2.1 铜线接入技术
接入网的传输技术
铜线接入技术：采用先进的数字信号处理技术，提高 双绞铜线对的传输容量和传输速率，提供宽带数字化 接入。 优点： •可以充分利用现有资源，有效保护既有投资 •xDSL技术利用现有的接入线路，能平滑与现有网络连接 •提高双绞铜线对的传输能力 •与Cable Modem、无线接入等接入技术相比，xDSL的性 能和可靠性更加优越
控制器
E1、Z E1
基站
单用户 终线接入网结构示意图
接入网的传输技术
2. 相关接口介绍
⑴ 控制器与PSTN/ISDN交换机之间的接口 初期Z接口/专用协议，现已过渡到V5.1、V5.2接口； ⑵ 控制器与基站的接口 不同的产品采用不同协议，大多为专用协议； ⑶ 基站与用户终接设备的接口（无线接口） 此接口依据无线技术的不同而不同； ⑷ 用户终接设备与电话、传真机等设备之间的接口 标准与PSTN用户线接口一致。
BSS
无线网络平台
手机
2B+D
4 CS PS
MSS
A接口
Nx2M
NxE1
CSC
智能网络平台
SSCP
TCP/IP
ANU
V5 V5 基站BTS V5
OLT ONU
固定台
ONU
宽带网络平台
ATM
NxE1
光纤接入网
D W D M
局端ADSL 10M/100M
I
D W D M
ONU
用户端ADSL IP over ATM IP网络平台
接入网的传输技术
1. 不对称数字用户线（ADSL）技术
主要用于非对称业务，如： Internet接入、 Web浏览、文件下载和VOD等，因此， 对用户具有很强的吸引力，尤其近两年来推出的几个低速 率的XDSL技术，如UDSL、CDSL等，由于其成本低、安 装方便、稳定可靠，将会形成一定的市场。
⑴ 目的 使普通用户线具有高速传输能力。为特殊业 务服务，如VOD业务、网络业务等。
因此，需要有灵活的配置和完善的管理。
接入网概述
3．网络优化的需要
电信网结构的发展趋势：长途网由四级网络→两级网 络→无级动态网络发展； 动向：出现大容量交换局将代替众多的中、小局所， 大芯数的光纤将逐步取代大对数电缆；
为了满足上述需求，各种用户环路新技术， 即接入网技术得到了开发和应用。
接入网概述
容量上 管理上 业务上 技术上
容量较大，可预测性 较强 大范围的集中管理 面对比特的传送
主要是以光纤传送，技 可选择多种传输 术可选性较小，传送速 技术，技术可选 性较大。 度高。
3.1.6 接入网的演变 1. 用户业务的需要
接入网概述
电信业务由单一向各种非话新业务的发展, 新业务带 动新技术，包括铜缆复用技术和电缆电视复用技术两个 方向。主要应用技术有： • 用户线对增容系统（PAIR GAIN）