接入网技术基础概念共56页文档

接入网技术

接入网技术前言在电信网络接入用户的“最后一公里”处，目前正是硝烟四起、竞争惨烈。

个网络运营商都在“跑马圈地”，竭尽全力争夺更多的用户；各种新兴的“宽带”接入技术在“最后一公里”处纷纷登场，显示出各自优良的性能和适应性。

电信网络的“最后一公里”已经有了一个全新的名字——接入网（AN Access Network）。

目前，全球都在针对接入网进行电信网历史上最昂贵的升级，有人甚至把这次升级称为第二次电信革命。

1接入网的基本概念1.1接入网的定义接入网(AN Access Network)是电信网的重要组成部分,位于电信网的最低层,是各运营商电信业务落地的必经之路，是网络运营的基础。

接入网是连接用户终端设备和某种业务网网络节点之间的网络设施。

接入网的概念来自电话业务网，现代接入网的特点表现为综合业务的接入，特别是多媒体业务和IP业务的综合接入。

一般来讲，接入网是业务节点接口和用户网络接口之间的一系列传送实体所组成，以及为传送信息业务提供所需承载能力的实施系统。

所以说接入网实际就是完成用户终端/网络与业务节点的连接。

从整个电信网的角度，可以将全网划分为公用电信网和用户驻地网（Customer Premises Network，CPN）两大块，其中CPN属用户所有，故通常电信网指公用电信网部分。

公用电信网又可划分为三部分，即：长途网（长途端局以上部分）、中继网（即长途端局与市话局之间以及市话局之间的部分）和接入网（即端局至用户之间的部分）。

按照ITU-T G.902的定义，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）之间的一系列传送实体（诸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。

IP接入网是IP用户和IP服务提供者之间提供接入能力的实体组成，由这些实体提供承载IP业务的能力。

第一节接入网的基本概念和特点

第一节接入网的基本概念和特点一、接入网的基本概念一般地说，电信网包含核心网 (Core Network) (也即骨干网)和接人网(Aces Network)两大部分。

核心网由长途网(城市之间)和中继网(本市内)组成。

核心网承担全市通信任务，关系重大，被成千上万个用户所共用，是电信网的骨干部分，需要巨额投资，受到全球通信投资企业的重视。

连接本地交换机和用户部分称为接人网。

接人网的每一对接人线只涉及一个用户，影响较小。

但是，用户数众多，相应接人线的线对数庞大，因此对通信网投资企业者来说，接人网比核心网需要更多的资金。

CPN:用户驻地网UN:用户网络接口SNI:业务节点接口RSC)命名这类设备，接入网技术(第2底) Remote Suberibler Comc用户集线器接入网的发展简史从1876年贝尔发不发明电话至今,已经有一百多年的历史了。

电话用户采用双绞线作为传输介质，一直沿用到现在。

电话用户环路、局用主配线架和集中供电电源，这些线路和设备标志着接人网开始形成。

电信接人网言常被形象地称为“最后一千米”当初，这仅仅是指电话局连接端的各肿线缆及其附属设备，在电话通信网中，通常把这些线缆设施称为用户线、本地环路等。

长期以来，这些用户线不仅只是电话网接人用户增加了维护的复杂性,增加了网络建设和升级的成本.阻碍了技术的发展，为了改变这种封闭的局面，从20世纪 70年代中后期开始，国际标准化组织和电信运营商进行了不解的努力。

1975年和1978年，在苏格兰拉斯哥举行了两次国际电信讨论会。

英国电信运营商BT(Britain Telecomimunication)商进行了不懈的努力。

1975 年和1978 第一次研讨会上首次提出了接入网组河的概念，其主要目的是降低接人段线路的投资在第二次研讨会上.国际电信技术界确认了这种组网方式，并正式命名为“接人网组网”技术。

随后由willesm等人共同编辑了此次会议的文献集《电信网技术》。

现代通信网第六章接入网技术

图6.10 ADSL系统构成
ADSL主要有两种应用方式，一种是在局端和用户端各加装一个ADSL收发机经一对普通铜双绞线对传输；另一种方式是经过一段光纤通路传输到远端光网络单元（ ONU）进行光/电变换和分路，再经 ADSL和铜双绞线接入用户。
双绞线对上的频谱可分为三个频带；（1）双向普通电话业务。（2）上行信道，144kbit/s或384kbit/s 的数据或控制信息（如VOD的点播指令）。（3）下行信道，传送6Mbit/s的数字信息（如VOD的电视节目信号）。
（2）接入网的参考模型接入网的功能结构是以分层模型为基础的。接入网的传送网可划分为电路层（CL）、传送通道层（TP）和传输媒介层（TM），其中传输媒介层进一步划分为段层和物理媒介层。如图6.5所示。
图6.5 接入网通用协议参考模型
电路层：涉及电路层接入点之间的信息传递并独立于传输通道层。电路层为用户提供诸如电路交换业务、分组交换业务等电信业务。传送通道层：涉及通道层接入点之间的信息传递并支持一个或多个电路层网络。为其提供传送服务。
图6.9 HDSL系统构成
HDSL局端设备提供交换机与系统网络侧的接口，将来自交换机的信息流透明地传送给远端用户侧设备。 HDSL远端设备提供用户侧接口，将来自交换机的下行信息传送给用户设备，并将用户设备的上行信息传向业务节点。
在发送端，E1控制器将经接口送入的E1 信号（2.048Mbit/s）进行 HDB3码解码和帧调整后输出；然后经 HDSL通道控制器变换，通道控制器的主要功能是进行串/并变换，它是在保留原有帧结构和时隙的基础上分成二路或三路。
总线形结构：以光纤作为公共总线，各用户终端通过耦合器与总线直接连接所构成的网络结构。其优点是共享主干光纤、节省线路投资、增删节点容易；缺点是损耗累积，且可靠性较差，用户接收机的动态范围要求较高。

宽带接入网技术基础第一章接入网的概念

1.2.1电信网接入网标准
电信接入网定义的解释： ➢ 接入网组成
接入网是由线缆装置、传输设备等实体构成的一个实施系统。
➢ 接入网目的
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和每一与之关联的UNI之间提供的。
➢ 接入网可经由Q3接口由电信管理网进行配置和管理
Q3：电信管理网（TMN）的系统管理接口。
宽带接入网技术基础
第一章接入网的概念
第一章接入网的概念
1 从位置关系理解接入网 2 接入网的标准 3 总结
1.1从位置关系理解接入网
1.1从位置关系理解接入网
➢接入网的俗称 Last mail（最后一英里）从网络指向用户方向，最后一公里 First mail（最初一英里）从用户指向网络方向，最初一公里注意：“一公里”是一种形象的称呼，并非实际距离为一公里。
用户 R P IP接入网 R P
驻地网
(IPA N )
IP核心网 R P IP接入网R P 用户
(IPC N )
(IPA N )
驻地网
1.2.2 IP接入网标准
IP接入网定义的解释： ➢ 是IP用户和IP服务提供者之间提供接入能力的实体组成 ➢ 由这些实体提供承载IP业务的能力 ➢ 定义中的IP服务提供者是一种逻辑实体
可能是一个服务器群组可能是一个服务器甚至可能是一个提供IP服务的进程 ➢ IP用户可以动态选择不同的IP服务提供者
1.2.2 IP接入网标准
IP接入网的三大功能
去管理口 RP
➢ 运送功能
IP接入网系统管理
承载并传送IP业务
RP
CPN
➢ 接入功能
IP接入功能 IP接入网运送功能

接入网基础知识

泛在超宽带时代 “用户数 + 带宽”经营
有线宽带促进中国移动全业务进程
空间竞争
固定宽带1.7亿用户，未来发展空间巨大
手机用户10.7亿，移动自身业务发展瓶颈，2G /3G语音增长受限
2012 年电信，4M以上宽带用户达60%，新增固定宽带用户1600万中国联通全球最大规模宽带提速进程，2012年4M及以上宽带用户超过 50%，新增宽带接入家庭900万户广电网络强烈期待跻身宽带建设,加速自身的整合，希望形成全国统一的运营网络和企业。寻求国家对于资金和牌照的支持
MA5600T/MA5603T提供GPON光接口接入ONU设备，ONU提供VDSL2接入。 ONU放置于路边或者楼道，提供 VDSL2接入，而上行则通过PON接入到MA5600T/MA5603T。这种 FTTx+VDSL2的组网方式能够解决 VDSL2距离的问题。
对于ADSL/ADSL2+的组网，只需要擦除图中的VDSL2 CPE即可。
技术没有这一弊端，如我国ADSL被广泛应用在普通用户领
域。
xDSL技术组网应用
话
1
音
低通滤波器
双绞线
数据 Modem 2
3 高通滤波器
用户端分离器
低通滤波器
话音 PSTN
高通滤波器
数据 Internet
局端分离器
放在家里的小小的盒子。如果你家是xDSL方式上网和打电话，不加这个盒子会出现意想不到的问题哦。比如：来电显示不显、打电话断网等等。
几乎不存在。
ADSL2＋
不对称
下行最大速率24Mbps，上行最大速率 1.5Mbps
6.5 支持
G.992.5 兼容ADSL、ADSL2

第5章接入网技术

滤波器 LINE 接电话公司外线 PHONE DSL DSL ETHERNET 交叉网线
ADSL MODEM
电话机
计算机
图5-1 ADSL Modem的线路连接示意图
图5-2 ADSL Modem与计算机的连接

局域网用户的ADSL安装与单机用户的安装没有很大区别，只需再加多一个集线器或交换机，用直连网线将集线器交换机与ADSL Modem连起来就可以了,USB终端用户将设备盒内的USB线插入电脑的USB 口即可。

4．Windows XP下设置PPPoE拨号连接

Windows XP集成了PPPoE协议支持， ADSL用户不需要安装任何其他PPPoE拨号软件，直接使用Windows XP 的连接向导就可以建立自己的ADSL虚拟拨号连接。安装好网卡驱动程序以后，选择（开始->程序-> 附件->通讯->新建连接向导）出现“欢迎使用新建连接向导”画面，直接单击 “下一步”。在新出现的对话框中，单选“连接到Internet（C）”，单击“下一步”，再选择 “手动设置我的连接”，然后单击“下一步”。出现图5-3。单选“用要求用户名和密码的宽带连接来连接”，再单击“下一步”。

单击“完成”后，你会看到桌面上多了个名为“ADSL”的连接图标。如果确认用户名和密码正确以后，直接单击“连接” 即可拨号上网。成功连接后，你会看到屏幕右下角有两部电脑连接的图标。
5．3 HFC接入
5．3．1
HFC接入简介
１．HFC的特点与频带划分

HFC（Hybrid Fiber Coaxial）即混合光纤同轴电缆网。该网络是一个双向的共享媒质系统，包括前端和光纤结点之间的光纤干线，以及从光纤结点到用户驻地的同轴分配网络。视频信号以模拟方式在光纤上传输。光纤结点将光纤干线和同轴分配线互相连接。光纤结点通过同轴电缆下引线可以为300到500个用户服务。这些被连接在一起的用户共享同一根线缆，并因此同时共享它的可用容量和带宽。

接入网基础知识及应用 81页PPT文档

多模与单模光纤相比，芯径大得多，色散大得多，限制了传输数字信号的频率，传输容量较小，传输距离也较短，一般只有几千米。
单模尾纤和多模尾纤的判断方法
• 多模尾纤和单模尾纤的判断方法
1、通过标注的中心波长。中心波长850nm为多模，1310nm 和1550nm为单模
2、通过标注信息。多模光纤(Multi Mode Fiber)，单模光纤 (Single Mode Fiber)。
3、多模尾纤一般偏红色，单模尾纤一般偏黄色。
光纤接头图示
光纤规格
• 4、常用光纤规格： • 单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm • 多模：50/125μm，欧洲标准 • 62.5/125μm，美国标准 • 工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm • 塑料：98/1000μm，用于汽车控制
•
杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。
•
不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
其他原因：
•
光纤接头或光接口被污染。
•
光连接器未连接好。
光纤的衰减计算
• .路线较长时则需要核算系统的衰减余量，核算可按下面公式进行：
• 衰减余量＝发射光功率－接受灵敏度－线路衰减－连接衰减（dB）其中线路衰减＝光缆长度×单位衰减；单位衰减与光纤质量有很大关系，一般单模为 0.4~0.5dB/km；多模为2~4dB/km。
绞线，其直径为3英寸，重量8吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆直径为0.5英寸，重量450KG/KM。 • 5、光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。 • 6、使用环境温度范围宽。 • 7、化学腐蚀，使用寿命长。
光缆实物图
• 二、光缆的种类：

带接入网技术第一章接入网基础

AON技术
有源光网络技术，在光分配网络ODN 中使用有源电子器件及电子电源。
混合接入技术
FTTx+DSL技术
将光纤敷设到靠近用户的地方，然后通过DSL技术提供宽带数据业务。
FTTx+HFC技术
将光纤敷设到靠近用户的地方，然后通过HFC 技术提供宽带数据业务。
FTTx+以太网技术
将光纤敷设到靠近用户的地方，然后通过以太网技术提供宽带数据业务。
第一阶段
以铜缆为主要传输媒介的电话网接入时代。在这个阶段，电话网是主要的通信方式，铜缆是主要的传输媒介。
第二阶段
以光纤为主要传输媒介的宽带接入时代。在这个阶段，随着互联网的发展，人们对数据传输速度的要求越来越高，光纤逐渐取代了铜缆成为主要的传输媒介。
第三阶段
以无线通信技术为主要传输媒介的移动接入时代。在这个阶段，随着移动通信技术的发展，人们可以随时随地使用移动设备进行通信和数据传输。
软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的应用
SDN和NFV技术使得网络更加灵活、可编程，提高了接入网的资源利用率和服务质量。
光纤接入网的发展
光纤接入网以其高带宽、低损耗的特性成为未来接入网的重要发展方向，但同时也面临着建设和维护成本高的挑战。
无线接入技术的创新
无线接入技术不断演进，如Wi-Fi 6、5G毫米波等，为接入网提供了更高的灵活性和覆盖范围，但也需要解决干扰和安全问ON是一种基于以太网的PON技术，采用IEEE 802.3ah标准。EPON系统具有高速率、低成本、易维护等优点，适用于宽带接入、企业网络和数据中心等场景。
GPON（吉比特无源光网络）
GPON是一种更高速率的PON技术，采用ITU-T G.984标准。GPON系统具有更高的带宽、更远的传输距离和更丰富的业务支持能力，适用于高清视频、大型企业和高端数据中心等场景。

接入网技术概述

逻辑配置结构：指各种信号通道，诸如光波长、信元位置、时隙和频率等在光纤中使用的方式，反映了网络的逻辑形状和逻辑上的连接性。决定业务特性，易于修改。
1、星型结构
含义：当涉及通信的所有点中有一个特殊点（即枢纽点）与其他所有点直接相连，而其余点之间互相不能直接相连时，就构成了星型结构，又称单星型或大星型结构（见图1.5）。
什么是电信网？
电信网是为众多用户服务的多个点到点的电信系统集合，它是将多个点到点的电信系统通过交换系统按一定网络拓扑结构集合在一起而构成。
一、传统电信网的划分：
长途网
公用电信网电信网
市话中继网农话网
专用网
用户网
电信网
核心网-- 长途网
中继网
接入网
UNI
SNI
SNI
UNI
用户驻
接入
核心
特点：诸如与原有网络和管道的兼容性、保密性、故障定位容易、用户设备较简单、成本高。很适于传输距离较远、用户密度较高的企事业用户和住宅居民用户区。
端局
远端节点 RN/RT
用户
用户
用户
用户
图1.6 双星型结构
3、总线结构（链型或T型结构）
含义：当涉及通信的所有点串联起来并使首末两个点开放时就形成了链型结构，当中间各个点可以上下业务时理网（TMN）
用户终端或用户驻地网（CPN）
用户网络接口UNI
Q3
Q3
业务节点接口SNI
接入网（AN）
业务节点（SN）
图1.2 接入网的定界
接入网的接口
①用户—网络接口UNI 位于用户侧，原则上用户端口功能仅与一个SNI
通过指配功能建立固定联系，采用ATM方式的单个 UNI可以支持多种逻辑接入，其中每种逻辑接入经由一个SNI连至不同的SN；共享式UNI是指一个UNI 可以支持多个业务节点，实现多个逻辑接入。

宽带接入网技术

3 光纤接入网技术
3.2.3 光网络单元（ONU）
3 光纤接入网技术
3.2.4 适配器（AF）
AF为ONU和用户侧设备提供适配功能。其具体物理实现可以包含在ONU内，也可以完全独立。当ONU与AF在物理上相互独立时， AF还要完成在最后一段引入线上的业务传送任务。
3 光纤接入网技术
3.1.4 PON网络的应用类型
目前，网络中PON的因应用主要以Ethernet PON简称“EPON”为主。河北省目前以FTTB的建设模式为主，根据不同的用户需求，采用 EPON＋DSL或EPON＋LAN的方式，实现用户接入。
以下我们根据ONU设备在网络中的位置分别介绍应用类型。
3 光纤接入网技术
3.1.4 光纤接入网的应用类型 1. 光纤到路边（FTTC）
3 光纤接入网技术
2. 光纤到大楼（FTTB） FTTB也可以看作是FTTC的衍生类型，不同之处是ONU直接放在楼内（通常为居民住宅公寓或小型企事业单位的办公楼），再经过多对双绞线将业务分送给各个用户。
3. 光纤到户（FTTH）或办公室（FTTO）
2 传统接入网技术
2.2.2 VDSL系统构成使用VDSL系统，普通电话线不需要改动，而数字信号经馈线光纤由网络侧的收发单元送往双绞线给远端。
2 传统接入网技术
2.2.3 VDSL的应用
1. 视频业务通过视频点播业务功能，用户可以在线收看影视，收听音乐，同时还可以进行网上游戏。 2. 数据业务通过高速数据接入业务功能，用户可以快速地浏览Internet上的信息，收发电子邮件，通过上传、下载文件和视频功能实现远程医疗、教学、办公和视频会议等。 3. 全服务网络由于VDSL支持高比特速率，因此，被认为是全业务网络的接入机制。这类网络将服务于用户的所有通信要求，包括语音、视频、数据应用。这种全包含的网络技术将代替今天的电话系统和有线电视，并且还会增加更多的功能，如视频电话等。

接入网基础知识

光纤接入技术
利用光纤作为传输媒介，具有高带宽、低损耗、抗干扰能力强等优点，是未来宽带接入的主要发展方向。
无线接入技术
Wi-Fi技术
利用无线电波传输数据，具有移动性强、使用方便等优点，但传输距离短，需要布设大量接入点。
4G/5G移动通信技术
利用电磁波传输数据，具有高速移动、大容量等优点，但需要大规模投资建设基站。
接入网功能
传输功能
接入网负责传输用户生成的数据、语音和视频等多种业务，确保数据安全、可靠地传输到目的地。
汇聚功能
接入网可以将多个用户的数据进行汇聚，提高数据传输的效率和可靠性。
接入控制功能
接入网负责对接入用户进行认证、授权和管理，确保用户只能访问其授权使用的业务。
接入网分类
有线接入网
光纤接入技术
PON技术
无源光网络技术，利用光信号在光纤中传输数据，具有高带宽、抗干扰能力强等优点，是当前主流的光纤接入技术。
AON技术
有源光网络技术，利用有源光器件进行数据传输，具有灵活扩展、易于管理等优点，但成本较高。
混合接入技术
HFC技术
混合光纤同轴电缆技术，结合了光纤和同轴电缆的优点，具有传输容量大、覆盖范围广等优点，常用于有线电视网络的宽带化改造。
详细描述
随着物联网、云计算等技术的发展，接入网不再仅仅局限于传统的宽带接入，而是逐渐与这些技术融合，为用户提供更加智能化的网络服务。
智能化发展
总结词
接入网正向着智能化方向发展，提升网络管理和维护的效率。
详细描述
通过引入人工智能、大数据等技术，接入网的管理和维护变得更加智能化，能够实现故障自动诊断、流量自动调度等功能，提高了网络运行的稳定性和可靠性。

网络接入技术概念

波分复用多址WDMA 这种方式也是目前正在研究的复用方法，与前几种方式不同，WDMA中不同ONU的激光器采用不同波长，在OLT侧接收时就可以用分波器（WDM）分别取出属于各ONU的不同波长的光信号，再经光电控测器（PD）就可检测出各ONU发送的电信号。
波分复用多址方式
WDM
λA
λB
λN
PD
PD
03
FTTC —— 光纤到路边
05
FTTH —— 光纤到家
02
FTTB —— 光纤到大楼
04
FTTZ —— 光纤到小区
06
6.2.2 光纤接入网络结构
有源光纤网络有源双星结构FTTC采用有源光分支器。采用有源节点可以降低对光器件的要求，例如可采用带宽窄、性能低的光器件，但这种结构初期投资较大，并且存在着供电、维护等问题。
同轴接入同轴电缆也是传输带宽比较大的一种传输介质，目前的CATV网就是一种混合光纤铜轴网络，主干部分采用光纤，用同轴电缆经分支器介入各家各户。混合光纤/铜轴（HFC）接入技术的一大优点是可以利用现有的CATV网，从而降低网络接入成本。
铜线接入铜线接入是指以现有的电话线为传输介质，利用各种先进的调制技术和编码技术、数字信号处理技术来提高铜线的传输速率和传输距离。但是铜线的传输带宽毕竟有限，铜线接入方式的传输速率和传输距离一直是一对难以调和的矛盾，从长远的观点来看，铜线接入方式很难适应将来宽带业务发展的需要。
数字用户环路技术概况
6.3.2 铜线介入的标准化工作应用和需求的发展是高速数字用户环路发展的主要动力，各种民间和官方的标准化组织积极行动也大力推动了数字用户环路技术进入实用。主要的组织有以下几个：
ANSI ANSI的T1E1.4工作组专门进行高速数字用户环路的标准化工作，目前它已制定了ADSL标准T1.431，这是一种针对6.1Mbit/s的ADSL标准。ANSIT1E1.4正在加紧VDSL方面的标准化工作。

《接入网技术》PPT课件

第05章接入网技术
5.4.2 HFC网络接入设备
每个家庭在接入时要安装一个用户接口盒，该盒提供3种连接：
①.使用同轴电缆连接到机顶盒，然后接电视机； ②.使用双绞线接到电话线； ③.使用电缆调制解调器连接到计算机；
第05章接入网技术
5.4.3 HFC网络接入逻辑结构

HFC网络结构为树型或者总线型，主干网采用光纤传输，从光节点到用户终端采用同轴电缆，整个光节点内部网可提供的带宽由光节点内的所有用户共享，如下图所示。

xDSL技术又可分为IDSL、HDSL、SDSL、VDSL以及ADSL。
第05章接入网技术
5.3 xDSL和ADSL

ADSL是非对称数字用户线，它的下行速率可达1.5 Mbps~8Mbps，上行速率可达16 Kbps ~640Kbps，下图为ADSL接入网络结构图。
第05章接入网技术
第05章入网技术
5.6 宽带无线接入
5.6.1
无线接入设备
5.6.2
无线接入逻辑结构
第05章接入网技术
5.6.1 无线接入设备

无线接入设备主要包括：无线接入点AP和无线网卡。
无线AP如下图所示。其主要作用有两个： (1) 作为无线局域网的中心点，供其它装有无线网卡的计算机通过它接入该无线局域网 (2) 为有线局域网络提供长距离无线连接，或者为小型无线局域网络提供长距离有线连接，从而达到延伸网路范围的目的。
网络与网络通信。

SLIP协议的不足。
第05章接入网技术
5.2.1 SLIP和PPP协议
PPP协议是由SLIP协议扩充而来的，其实现方式比SLIP协议要优越得多。

接入网技术基础概念共56页文档