第2章 接入网的体系结构

2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.5 接入网的管理
G.902规定了接入网所要求的管理结构和接入网的管理功能。 网络的可靠运行是运营网络的基本需要，也是接入网的运行 需要。因此，对接入网的功能进行管理是接入网正常运行必备的 条件。另外，接入网系统的管理功能还需要提供配置管理、故障 管理、性能管理和安全管理等功能。 配置管理功能包括设备管理和软件管理。设备的管理必须连 续监视接入网的逻辑表示和具体实现之间的映射，包括对现场可 替代单元的管理。对于这些部件，均可以施行配置管理、故障管 理和性能管理。软件管理包括软件下载、版本管理、软件故障管 理和恢复机制。
第2章 接入网的体系结构
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.1 ITU G.902概述
1993年起，国际电联SG13研究组开始着 手研究和制订接入网的第一个总体标准。当时， 互联网尚未普及到今天的程度，互联网技术的 理论体系还没有深入影响到国际电联SG13研 究组， G.902标准很大程度上受到传统电信技 术的影响。国际电联SG13研究组定义的接入 网的功能体系、接入类型、接口规程等，更适 用于传统的电信网。因此，学者们通常将ITU G.902称为电信接入网总体标准。
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.3 接入网的拓扑结构
2. 星型拓扑结构 (1) 星型拓扑结构的组成
用户 用户
用户
端局
用户
用户
用户
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2.1.3 接入网的拓扑结构
2. 星型拓扑结构 (2) 星型拓扑结构的优点 ① 可靠性高。在星型拓扑的结构中，每个连接只与一个 设备相连，因此，单个连接的故障只影响一个设备，不 会影响整个网络。 ② 方便服务。中央节点和中间接线都有一批集中点，可 方便地提供服务和进行网络重新配置。 ③ 故障诊断容易。如果网络中的节点或者通信介质出现 问题，只会影响到该节点或者通信介质相连的节点，不 会涉及整个网络，从而比较容易判断故障的位置。
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2.1.4 接入网的定界
1．业务节点接口（SNI） 业务节点接口（SNI）可分为模拟接口（Z接口）和数字接口 （V接口）。Z接口对应于UNI的模拟2线音频接口，可提供普通电 话业务。随着接入网的数字化和业务的综合化，Z接口逐渐被V接 口取代。 到目前为止，V接口的发展经历V1～V5的5个阶段。V1～V4 接口的标准化程度有限，不支持综合业务接入。新版的V5接口是 本地数字交换机与接入网之间开放的、标准的数字接口，支持多 种类型的用户接入，可以提供语音、数据、专线等多种业务，支 持接入网提供的业务向综合化方向发展。目前，SNI普遍采用V5接 口。
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2.1.2
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ITU G.902对接入网的定义
深入分析G.902对接入网的定义，可以得出如下结论： 接入网是由线路设施、传输设施等实体组成的一个实施系统 接入网为电信业务提供所需的传送承载能力 电信业务是在SNI和每一个与之关联的UNI之间提供的 接入网可以经由Q3（电信管理网TMN的接口）进行配置和管理 接入网不解释用户信令
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2.1.3 接入网的拓扑结构
2. 星型拓扑结构 (3) 星型拓扑结构的缺点 星型拓扑结构虽然有许多优点，但是也有缺点： ① 扩展困难、安装费用高。增加网络新节点时，无论有 多远，都需要与中央节点直接连接，布线困难且费用高。 ② 对中央节点的依赖性强。星型拓扑结构网络中的外围 节点对中央节点的依赖性强，如果中央节点出现故障， 则全部网络不能正常工作。
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2.1.3 接入网的拓扑结构
3. 环型拓扑结构 (1) 环型拓扑结构的组成
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2.1.3 接入网的拓扑结构
3. 环型拓扑结构 (2) 环型拓扑结构的优点 ① 电缆长度短。环型拓扑结构所需的电缆长度与总线型 相当，但比星型要短。 ② 适用于光纤。光纤传输速度高，环型拓扑网络是单向 传输，十分适用于光纤通信介质。如果在环型拓扑网络中 把光纤作为通信介质，将大大提高网络的速度和加强抗干 扰的能力。 ③ 无差错传输。由于采用点到点通信链路，被传输的信 号在每一节点上再生，因此，传输信息误码率可减到最少。
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2.1.3 接入网的拓扑结构
3. 环型拓扑结构 (3) 环型拓扑结构的缺点 ① 可靠性差。在环上传输数据是通过接在环上的每个 中继器完成的，所以任何两个节点间的电缆或者中继器 故障都会导致整个网络故障。 ② 故障诊断困难。因为环上的任一点出现故障都会引 起网络络的故障，所以难于对故障进行定位。 ③ 调整网络比较困难。要调整网络中的配置，例如扩 大或缩小，都是比较困难的。
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2.1.3 接入网的拓扑结构
4. 树型拓扑结构 (1) 树型拓扑结构的组成
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交换机
交换机
交换机
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2.1.3 接入网的拓扑结构
4. 树型拓扑结构 (2) 树型拓扑结构的优点 ① 易于扩展。 ② 故障隔离较容易。 (3) 树型拓扑结构的缺点 树型拓扑结构的缺点是各个节点对根的依赖性太大。
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2.1.3 接入网的拓扑结构
1. 总线型拓扑结构
(1) 总线型拓扑结构的组成
用户 用户 用户
本 地 交 换 机
用户
用户
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2.1.3 接入网的拓扑结构
1. 总线型拓扑结构
(2) 总线型拓扑结构的优点 ① 布线容易、电缆用量小。总线型网络中的节点都连接在一个公 共的通信介质上，所以需要的电缆长度短，减少了安装费用，易 于布线和维护。 ② 可靠性高。总线结构简单，从硬件观点来看，十分可靠。 ③ 易于扩充。在总线型网络中，如果要增加长度，可通过中继器 加上一个附加段；如果需要增加新节点，只需要在总线的任何点 将其接入。 ④ 易于安装。总线型网络的安装比较简单，对技术要求不是很高。
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2.1.2 ITU G.902对接入网的定义
1995年11月，国际电信联盟电信标准部 （International Telecommunications Union – Telecommunications standardization section，ITUT）正式发布了电信接入网总体标准ITU G.902，这 个总体标准对接入网给出了以下准确的定义： 接入网是由业务节点接口（Service Node Interface，SNI）和相关用户网络接口（User Network Interface，UNI）之间的一系列传送实体 （例如，线路设施和传输设施）所组成的，它是一个 为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统， 接入网可经由Q3接口进行配置和管理。
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
3．Q3管理接口 Q3管理接口是操作系统（Operation System，OS） 和网络单元（Network Unit，NU）之间的接口，Q3接口 支持信息传送、管理和控制功能。在接入网中，Q3接口 是TMN与接入网设备各个部分相连的标准接口。通过Q3 管理接口来实施TMN对接入网的管理，从而提供用户所 需的接入类型和承载能力。 AN需要标准化Q3管理接口，以便电信管理网（TMN） 经由Q3管理接口对AN进行配置和管理。
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
2．用户网络接口（UNI） 用户网络接口（UNI）是用户和网络之间的接口，用 户终端设备通过UNI与AN相连。UNI进一步分为单个UNI 和共享UNI。在单个UNI的情况下，ITU-T所规定的UNI （包括各种类型的公用电话网和ISDN的UNI）应用于AN 中，以支持所提供的接入类型和业务。
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2.1.4 接入网的定界
1．业务节点接口（SNI）
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在G.902系列标准中，关于V5的重要接口规范如下： G.964（1994）：V5.1窄带接口 G.965（1995）：V5.2窄带接口 G.967.1（1998）：VB5.1宽带接口 G.967.2（1999）：VB5.2宽带接口
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.3 接入网的拓扑结构
1. 总线型拓扑结构
(3) 总线型拓扑结构的局限性 ① 故障诊断困难。虽然总线拓扑简单，可靠性高，但故障检测却不 容易。因为具有总线拓扑结构的网络不是集中控制，故障检测需要 在网上各个节点进行。 ② 故障隔离困难。对于介质的故障，不能简单地撤消某工作站，这 样会切断整段网络。 ③ 中继器配置。在总线的干线基础上扩充时，需要增加中继器，并 重新设置，包括电缆长度的裁剪，终端匹配器的调整等。 ④ 通信介质或中间某一接口点出现故障，会导致整个网络瘫痪。 ⑤ 终端必须是智能的。因为接在总线上的节点有介质访问控制功能， 因此必须具有智能，从而增加了站点的硬件和软件费用。
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.1 ITU G.902概述
ITU G.902标准仅仅是一个总体标准，它还需要引用一系列具体的技术 标准： • G.964（1994）：V5.1窄带接口 • G.965（1995）：V5.2窄带接口 • G.967.1（1998）：VB5.1宽带接口 • G.967.2（1999）：VB5.2宽带接口 • G.803（1993）：基于SDH的传送网络体系结构 • G.805（1995）：传送网络的一般功能结构 • G.960（1993）：ISDN基本速率接入的接入数字段 • G.962/G.963（1993）：ISDN基群速率接入的接入数字段 • ISDN的相关建议：I.112（1993）、I.414（1993）、I.430（1993） • M.3010（1992）：电信管理网（TMN）工作原理 • Q.512（1995）：用户接入的数字交换接口 • Q.2512（1995）：用户接入的网络节点接口
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
2．用户网络接口（UNI） 单个UNI的例子包括PSTN模拟电话接口（Z接口）、 ISDN基本速率接口（BRI）、ISDN基群速率接口（PRI） 和各种专线接口。但是PSTN中的UNI和用户信令并没有 得到广泛应用，因此，各个国家和地区都有各自的规定。 共享UNI的例子是ATM接口。当UNI是ATM接口时， 这个UNI可以支持多个逻辑接入，每一个逻辑接入通过一 个SNI连接到不同的SN，这样，ATM接口就成为一个共 享UNI，通过这个共享UNI可以接入多个SN。
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
1．业务节点接口（SNI）
业务节点接口（Service Network Interface，SNI）是接入 网（AN）和业务节点（SN）之间的接口。如果AN-SNI侧和SN-SNI 侧不在同一地方，可以通过透明传送通道实现远端连接。通常， 接入网（AN）需要大量的业务节点接入类型，SN主要分为3种类型： 第一，仅支持一种专用的接入类型；第二，支持多种接入类型， 但是所有接入类型仅支持相同的接入承载能力；第三，可以支持 多种接入类型，且每一种接入类型支持不同的承载能力。按照特 定业务节点类型所需要的能力，以及根据所选择的接入类型、接 入承载能力和业务要求，可以规定合适的业务节点接口。
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
电信管理网 TMN
Q3
Q3
UNI 接入网 AN
SNI 业务节点 SN
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
接入网所覆盖的范围可由三个接口来定界：接入网 的用户侧通过用户网络接口（UNI）与用户终端相连；业 务侧通过业务节点接口（SNI）与位于市话端局或远端交 换模块（RSU）的业务节点（Service Node，SN）相连； 管理侧通过Q3接口与电信管理网（TMN）相连。接入网 由电信管理网进行配置和管理，完成电信业务的交叉连 接、复用和传输。