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1、1 1接入网技术接入网技术第第2章章 接入网体系结构接入网体系结构贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院贵州大学计算机科学与信息学院陈方胜陈方胜陈方胜陈方胜2 2第第2章章 接入网体系结构接入网体系结构n教学重点教学重点n接入网的两个重要标准接入网的两个重要标准nG.902nY.1231n引出几种重要的接入技术引出几种重要的接入技术n要求要求n了解接入网的标准化进程与发展了解接入网的标准化进程与发展n掌握掌握G.902和和Y.1231的定义、基本特点、两者的异同的定义、基本特点、两者的异同以及在接入网发展中的作用以及在接入网发展中的作用n初步了解几
2、种典型的接入技术初步了解几种典型的接入技术 3 3第第2章章 接入网体系结构接入网体系结构 2.1 接入网标准出台与意义接入网标准出台与意义2.2 电信网接入体系电信网接入体系G.9022.3 IP网接入网体系网接入网体系 Y.12312.4 G.902与与Y.1231的比较的比较 2.5 典型接入技术简介典型接入技术简介 2.6 接入网的管理体系接入网的管理体系4 42.1 接入网标准出台与意义接入网标准出台与意义n英国电信英国电信19751975年首次提出接入网概念年首次提出接入网概念nITU-TITU-T制定接入网总体标准制定接入网总体标准nITU-T：国际电联电信标准部：国际电联电信标
3、准部nITU: International Telecommunications Union nTSS: Telecommunication Standardization SectornITU-T 1995ITU-T 1995年年1111月，月，发布第发布第1 1个接入网标准个接入网标准G.902G.902n基于电信网的接入网基于电信网的接入网n接入网首次作为一个独立的网络出现接入网首次作为一个独立的网络出现nITU-T 2000ITU-T 2000年年1111月，月，发布第发布第2 2个标准个标准Y.1231Y.1231n基于基于IPIP网的接入网网的接入网n符合符合InternetInt
4、ernet迅猛发展的潮流迅猛发展的潮流n揭开了揭开了IPIP接入网迅速发展的序幕接入网迅速发展的序幕 5 52.2 电信网接入体系电信网接入体系G.9022.2.1 G.902建议概述建议概述2.2.2 电信接入网的定义电信接入网的定义2.2.3 电信接入网的结构与定界电信接入网的结构与定界2.2.4 电信接入网的接口电信接入网的接口2.2.5 电信接入网的功能电信接入网的功能2.2.6 电信接入网在电信网中的位置电信接入网在电信网中的位置2.2.7 对电信接入网体系对电信接入网体系G.902的评价的评价 6 6 2.2.1 G.902建议概述建议概述n定义了接入网的总体框架结构定义了接入网的
5、总体框架结构n定义的是基于电信网的接入网的框架定义的是基于电信网的接入网的框架n定义了接入网的：定义了接入网的：n体系结构和功能体系结构和功能n接入类型接入类型n管理和业务节点管理和业务节点n着重从功能的角度对接入网进行描述着重从功能的角度对接入网进行描述7 7 2.2.2 电信接入网的定义电信接入网的定义n接入网接入网 (AN)nAccess Access Network Network : : An An implementationimplementation comprising comprising those those entitiesentities (such (such a
6、s as cable cable plant, plant, transmission transmission facilities, facilities, etc.) etc.) which which provide provide the the required required transport transport bearer bearer capabilitiescapabilities for for the the provision provision of of telecommunications telecommunications servicesservic
7、es between between a a Service Service Node Node Interface Interface (SNI) (SNI) and and each each of of the the associated associated User-Network User-Network Interfaces Interfaces (UNIs).(UNIs). An An Access Access Network Network can can be be configured configured and and managed managed throug
8、h through a a Q3 Q3 interface. interface. In In principle principle there there is is no no restriction restriction on on the the types types and and the the number number of of UNIs UNIs and and SNIs SNIs which which an an Access Access Network Network may may implement. implement. The The access a
9、ccess network network does does not not interpret interpret (user) (user) signalling.signalling.8 8 2.2.2 电信接入网的定义电信接入网的定义n接入网接入网 (AN)n接接入入网网(AN)是是由由一一系系列列实实体体（诸诸如如线线缆缆装装置置和和传传输输设设施施等等）组组成成的的、提提供供所所需需传传送送承承载载能能力力的的一一个个实实施施系系统统。在在一一个个业业务务节节点点接接口口(SNI)与与之之相相关关联联的的每每一一个个用用户户网网络络接接口口(UNI)之之间间提供电信业务的所需的传
10、送能力。提供电信业务的所需的传送能力。n接入网可以经由一个接入网可以经由一个Q3接口进行配置和管理接口进行配置和管理n一一个个接接入入网网实实现现UNI和和SNI的的数数量量和和类类型型原原则则上没有限制。上没有限制。n接入网不解释用户信令。接入网不解释用户信令。9 92.2.2电信接入网的定义电信接入网的定义进一步理解进一步理解G.902n接入网组成接入网组成n由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实施系统由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实施系统n接入网目的接入网目的n为承载电信业务提供传送能力为承载电信业务提供传送能力n电信业务是在电信业务是在SNI和每一与之关联的和每一与之关联的UNI
11、之间提供之间提供n接入网的管理接入网的管理n经由经由Q3进行配置和管理进行配置和管理nQ3：电信管理网：电信管理网TMN的系统管理接口的系统管理接口n接入网不解释用户信令接入网不解释用户信令nSNISNI和和UNIUNI具有静态的关联具有静态的关联n用户不能通过命令自动接入不同的业务节点（不能动态改变）用户不能通过命令自动接入不同的业务节点（不能动态改变）n主要功能主要功能n复用、连接和运送，不含交换功能，独立于交换机复用、连接和运送，不含交换功能，独立于交换机10102.2.3 电信接入网结构与定界电信接入网结构与定界nG.902G.902定义的接入网范围由三个接口定界：定义的接入网范围由三
12、个接口定界：n用户网络接口用户网络接口 UNI:User Network InterfaceUNI:User Network Interfacen业务节点接口业务节点接口 SNISNI：Service Node InterfaceService Node Interfacen电信管理接口电信管理接口: Q3: Q3 电信管理网电信管理网 接入网接入网ANAN业务节业务节点点SNSNUNIUNISNISNIQ3Q3Q3Q311112.2.4 电信接入网的接口电信接入网的接口n用户网络接口用户网络接口 UNIUNIn连接用户与接入网之间的接口连接用户与接入网之间的接口n类型：单一类型：单一UNIU
13、NI和共享和共享UNIUNIn业务节点接口业务节点接口 SNISNIn连接接入网与业务节点之间的接口连接接入网与业务节点之间的接口n典型的典型的SNISNI如：如：Z Z接口，接口，V V接口，接口，ATMATM接口等接口等n业务节点业务节点 SN SN n业务节点（业务节点（SNSN）是提供业务的实体）是提供业务的实体n如对交换业务：如对交换业务：SNSN提供接入呼叫和连接控制信令、接入提供接入呼叫和连接控制信令、接入连接及资源处理连接及资源处理12122.2.4 电信接入网的接口电信接入网的接口n电信管理接口电信管理接口 Q3Q3n连接电信管理网与电信网其他部分的标准接口连接电信管理网与电
14、信网其他部分的标准接口n电信管理网通过电信管理网通过Q3Q3接口实施对接入网的管理与接口实施对接入网的管理与协调协调n管理包括管理包括n用户端口功能的管理用户端口功能的管理n运送功能的管理运送功能的管理n业务端口功能业务端口功能 的管理的管理n注意：注意：n指对接入网的管理，而非对用户的管理指对接入网的管理，而非对用户的管理13132.2.5 电信接入网的功能电信接入网的功能n接入网具有五大主要功能接入网具有五大主要功能n用户口功能用户口功能UPF （User Port Function）n将特定的将特定的UNI的要求适配到的要求适配到CF和和AN-SMFn业务口功能业务口功能SPF （ Se
15、rvice Port Function）n将特定的将特定的SNI的要求与公共承载相适配以便的要求与公共承载相适配以便CF处理处理n核心功能核心功能CF （ Core Function）n将用户或业务端口的承载要求与公共传送承载适配将用户或业务端口的承载要求与公共传送承载适配n传送功能传送功能TF （ Transport Function）n在在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质的不同位置之间为传送提供通道和传输介质nAN系统管理功能系统管理功能AN-SMF （ Access Network System Management Function）n协调各功能的指配、操作和维护协调各功能的
16、指配、操作和维护14142.2.5 电信接入网的功能电信接入网的功能n可归纳为两大功能群可归纳为两大功能群: 传送功能、系统管理功能传送功能、系统管理功能n传送功能传送功能TF包括包括UPF、SPF、CFn承载并运送业务，承载并运送业务，nUPF/SPF/CF主要是适配功能，是主要是适配功能，是TF的外围功能的外围功能n系统管理功能系统管理功能STMn供供TMN进行系统管理进行系统管理SNISNIAN-SMFUPFCFTFCFSPFUNIUNIQ3Q3ANAN15152.2.6电信接入网在电信网中的位置电信接入网在电信网中的位置n电信网组成电信网组成n 接入网、交换网、传输网接入网、交换网、传
17、输网n 通常将交换网和传输网合称为电信核心网通常将交换网和传输网合称为电信核心网n电信接入网是用户到电信核心网的承载电信业务电信接入网是用户到电信核心网的承载电信业务的一系列实体的一系列实体用户用户终端终端接接入入网网 电信电信核心网核心网接接入入网网用户用户终端终端UNIUNISNISNIUNIUNISNISNI16162.2.6电信接入网在电信网中的位置电信接入网在电信网中的位置n最初的接入网最初的接入网用户环路用户环路程程 控控 交换机交换机交交接接盒盒分分线线盒盒用户终端用户终端主干系统主干系统配线系统配线系统引入线引入线数千米数千米数百米数百米数十米数十米接入网接入网UNIUNISN
18、ISNI17172.2.7 对对G.902的评价的评价n是接入网发展的里程碑是接入网发展的里程碑n历史上第一个接入网总体标准框架历史上第一个接入网总体标准框架n接入网作为一个独立网络形式出现接入网作为一个独立网络形式出现n是接入网发展的重要理论依据是接入网发展的重要理论依据n具有一定的局限性具有一定的局限性n束缚于电信网的体制束缚于电信网的体制n只具有连接、复用、运送功能，不具备交换功能只具有连接、复用、运送功能，不具备交换功能n只能静态关联：只能静态关联：UNIUNI和和SNISNI只能静态指派只能静态指派 SNSN必须与核心网绑定必须与核心网绑定n不解释用户信令：用户不能通过信令选择不同的
19、业务提供者不解释用户信令：用户不能通过信令选择不同的业务提供者n由特定接口界定由特定接口界定n核心网与业务绑定，不利于其他业务提供者参与核心网与业务绑定，不利于其他业务提供者参与n不具备独立的用户管理功能不具备独立的用户管理功能18182.3 IP网接入网体系网接入网体系 Y.1231 2.3.1 Y.1231建议概述建议概述2.3.2 IP接入网的定义接入网的定义2.3.3 IP接入网的总体结构接入网的总体结构2.3.4 IP接入网的参考模型接入网的参考模型2.3.5 IP接入网的功能与特点接入网的功能与特点2.3.6 IP接入网的接入类型接入网的接入类型2.3.7 IP接入网的典型模型接入
20、网的典型模型19192.3.1 Y.1231建议概述建议概述n2000年年11月由月由ITU-T通过通过n定义了定义了IP接入网的总体框架结构接入网的总体框架结构nY.1231建议的主要内容建议的主要内容n IP接入网定义接入网定义n 参考模型参考模型nIP高层网络结构和模型高层网络结构和模型nIP接入网支持的接入类型及接口接入网支持的接入类型及接口n承载能力与功能承载能力与功能n比比G.902有较大的发展有较大的发展n如今的接入技术几乎都是基于如今的接入技术几乎都是基于IP接入网接入网20202.3.2 IP接入网的定义接入网的定义nIP 接入网接入网n由由网网络络实实体体组组成成提提供供所
21、所需需接接入入能能力力的的一一个个实实施施系系统统，用用于于在在一一个个“IP用用户户”和和一一个个“IP服服务务者者”之间提供之间提供IP业务所需的承载能力。业务所需的承载能力。n“IP使使用用者者”和和“IP服服务务者者”都都是是逻逻辑辑实实体体，它它们终止们终止IP层和层和IP功能并可能包括低层功能。功能并可能包括低层功能。 (注：注：IP用户也称用户也称IP使用者）使用者）21212.3.2 IP接入网的定义接入网的定义 进一步理解进一步理解IP接入网接入网n是是IP用用户户和和IP服服务务提提供供者者之之间间提提供供接接入入能能力力的的实实体组成体组成n由这些实体提供承载由这些实体提
22、供承载IP业务的能力业务的能力n定义中的定义中的IP服务提供者是一种逻辑实体服务提供者是一种逻辑实体n可能是一个服务器群组可能是一个服务器群组n可能是一个服务器可能是一个服务器n甚至可能是一个提供甚至可能是一个提供IP服务的进程服务的进程nIP用户可以动态选择不同的用户可以动态选择不同的IP服务提供者服务提供者22222.3.3 IP接入网的总体结构接入网的总体结构 Y.1231Y.1231定义的接入网统一由参考点定义的接入网统一由参考点RPRP定界定界用户驻地网用户驻地网CPN (CPN (Customer Premises Network)位于用户驻地、可以是小型办公网络位于用户驻地、可以
23、是小型办公网络, ,也可以是家庭网络也可以是家庭网络可能是运营网络或非运营网络可能是运营网络或非运营网络IP服务提供商的网络，服务提供商的网络，可以包括一个或多个可以包括一个或多个IP服务提供商。服务提供商。 用户用户 驻地网驻地网（CPN) IP 接入网接入网(IP AN) IP核心网核心网(IP CN)参考点参考点 (RP)(RP)参考点参考点 (RP)(RP) IP 接入网接入网(IP AN)RPRP 用户用户 驻地网驻地网（CPN)RPRP23232.3.4 IP接入网的参考模型接入网的参考模型n模型描述了模型描述了IP接入网的三大功能接入网的三大功能n运送功能、接入功能、系统管理功能
24、运送功能、接入功能、系统管理功能n模型还描述了模型还描述了IP接入网的统一接口接入网的统一接口RP去管理口去管理口IP接入网系统管理接入网系统管理IP接入功能接入功能IP接入网运送功能接入网运送功能IP服务服务提供商提供商1CPNRPRPRPIP服务提服务提供商供商2IP服务提服务提供商供商2IP接入网接入网IP核心网核心网24242.3.4 IP接入网的参考模型接入网的参考模型n模型描述的模型描述的IP接入网的三大功能接入网的三大功能n运送功能运送功能n承载并传送承载并传送IP业务业务n接入功能接入功能n对用户接入进行控制和管理（对用户接入进行控制和管理（AAA） AAA：认证、授权记帐的简
25、写：认证、授权记帐的简写n认证（通过口令和用户名实施身份认证，即鉴权）认证（通过口令和用户名实施身份认证，即鉴权）n授权（认证通过，准许使用网络资源进行访问）授权（认证通过，准许使用网络资源进行访问）n记账（记录用户使用的资源及通信流量，进行记账）记账（记录用户使用的资源及通信流量，进行记账）n系统管理功能系统管理功能n系统配置、监控、管理系统配置、监控、管理2.3.4 IP接入网的参考模型接入网的参考模型nIP接入网的统一接口接入网的统一接口RPn一种抽象、逻辑接口一种抽象、逻辑接口n在在Y.1231标准中未作具体定义标准中未作具体定义n适用所有适用所有IP接入网接入网n在具体的接入技术中，
26、由专门的协议描述在具体的接入技术中，由专门的协议描述RP去管理口去管理口CPNRPRPRPIP接入网接入网IP核心网核心网26262.3.5 IP接入网的功能与特点接入网的功能与特点n用户可以动态选择不同的用户可以动态选择不同的IP服务提供者服务提供者n千万千万IP用户与众多用户与众多IP服务提供者之间的选择服务提供者之间的选择nIP接入网解释用户信令，用户可以通过呼叫选接入网解释用户信令，用户可以通过呼叫选择不同的择不同的IP服务提供者服务提供者n为接入用户动态分配为接入用户动态分配IP地址地址n实现网络地址转换实现网络地址转换(NAT)n数据加密数据加密n用户接入管理用户接入管理n认证、授
27、权、记账认证、授权、记账27272.3.6 IP接入网的接入类型接入网的接入类型 IP接入网允许多种接入类型接入网允许多种接入类型nxDSLnCable Modem n光纤接入（光纤接入（APON、EPON等）等）nLAN、WANn无线、卫星无线、卫星nISDNnB-ISDNn 28282.3.7 IP接入网的典型模型接入网的典型模型n对于不同的传输系统，对于不同的传输系统，IP接入网具有不同的接入网具有不同的IP映射机制映射机制n以太网接入是最典型的接入方式，通常承载以太网接入是最典型的接入方式，通常承载IP业务。可有几种方式运行业务。可有几种方式运行IP，典型的有：，典型的有：nIPOE（
28、IP over Ethernet）nPPPOE（PPP over Ethernet） （Ip over PPP over Ethernet）29292.3.7 IP接入网的典型模型接入网的典型模型 IPOEn以太网封装以太网封装IP的两种形式的两种形式nIP Over Ethernet IIn此时以太网只有此时以太网只有MAC层和物理层层和物理层nIP分组直接由分组直接由MAC帧封装帧封装nIP Over IEEE802.3n以太网具有完整的以太网具有完整的LLC子层、子层、MAC子层和物理层子层和物理层nIP分组由分组由LLC帧封装，帧封装，LLC帧再封装在帧再封装在MAC帧中帧中30302
29、.3.7 IP接入网的典型模型接入网的典型模型 IPOEnIP Over Ethernet II（IP Over MAC）IP Over IEEE802.3 （IP Over LLC） IP (IETF RFC 894) MAC (Ethernet II) PHYIP (IETF RFC 1042)LLC (IEEE802.2) MAC (IEEE802.3/1985)PHY31312.4 G.902与与Y.1231比较比较n定义上：定义上：nG.902G.902定义定义SNISNI与对应与对应UNIUNI之间的承载电信业务能力之间的承载电信业务能力的实体的实体nY.1231Y.1231定义定
30、义IPIP用户与用户与IPIP服务提供者之间的承载服务提供者之间的承载IPIP业务能力的实体业务能力的实体n定界与接口：定界与接口：nG.902G.902建议由建议由UNIUNI、SNISNI和和Q3Q3接口界定接口界定nY.1231Y.1231建议的接口抽象为统一的接口建议的接口抽象为统一的接口RP,RP,更具灵活更具灵活性和通用性性和通用性32322.4 G.902与与Y.1231比较比较n功能：功能：nG.902G.902建议建议n具有具有复用、连接、运送，无交换和记费功能复用、连接、运送，无交换和记费功能 n不解释用户信令，不解释用户信令，UNI和和SNI只能静态关联，用户不能只能静态
31、关联，用户不能动态选择动态选择SNnY.1231Y.1231建议建议n除具有复用、连接、运送，还具有交换和记费功能除具有复用、连接、运送，还具有交换和记费功能n解释用户信令，解释用户信令，IP用户可以自己动态选择用户可以自己动态选择IP服务提供服务提供者者33332.4 G.902与与Y.1231比较比较n接入网、核心网与业务提供者的关系接入网、核心网与业务提供者的关系nG.902G.902建议建议n接入网与核心网相互独立接入网与核心网相互独立n核心网与业务绑定，不利于更多的业务提供者参与核心网与业务绑定，不利于更多的业务提供者参与nY.1231Y.1231建议建议n接入网、核心网、业务提供者
32、完全独立接入网、核心网、业务提供者完全独立n更多的业务提供者参与更多的业务提供者参与n用户可以通过接入网获得更多的用户可以通过接入网获得更多的IP服务服务34342.4 G.902与与Y.1231比较比较n接入管理：接入管理：nG.902n对接入网的管理由电信能管理网络实现，受制于电信网的体制对接入网的管理由电信能管理网络实现，受制于电信网的体制n没有关于用户接入管理的功能没有关于用户接入管理的功能nY.1231n具有独立且统一的具有独立且统一的AAA用户接入管理模式用户接入管理模式n便于运营和对用户的管理便于运营和对用户的管理n适应于各种接入技术适应于各种接入技术n 结论结论nIP接入网比电
33、信接入网具有较大优势接入网比电信接入网具有较大优势n宽带接入基于宽带接入基于IP将是大趋势将是大趋势35352.5 接入技术简介接入技术简介n双绞线接入双绞线接入n典型的是以太网接入典型的是以太网接入n采用采用UTP5类及以上介质类及以上介质n接入速率可为接入速率可为10/100/1000Mb/sn电话铜线接入电话铜线接入n典型技术典型技术nxDSL接入接入n话带话带Modem接入接入nISDN接入接入n使用用户环路（用户线）使用用户环路（用户线）n分别采用不同的频段，多种接入技术可共存分别采用不同的频段，多种接入技术可共存36362.5 接入技术简介接入技术简介n同轴电缆接入同轴电缆接入n典
34、型的是典型的是Cable Modem接入接入n接入到用户的部分采用同轴电缆介质接入到用户的部分采用同轴电缆介质n保留原保留原CATV节目节目n采用剩余频段传输数据采用剩余频段传输数据n光纤接入技术光纤接入技术n典型技术典型技术nATM无源光网络无源光网络APONnEthernet无源光网络无源光网络EPON37372.5 接入技术简介接入技术简介n无线局域网无线局域网WLAN数据用户小范围移动数据用户小范围移动n固定无线接入固定无线接入用户位置固定不变的无线接入，典型的如用户位置固定不变的无线接入，典型的如LMDSn移动无线接入移动无线接入n用户位置大范围移动的接入用户位置大范围移动的接入n利
35、用公众移动网络（如利用利用公众移动网络（如利用GSM，CDMA网络）网络）n典型的如典型的如GPRS、CDMA1xn卫星接入卫星接入n用户位置大范围移动用户位置大范围移动n利用卫星作为中继利用卫星作为中继38382.6 接入网的管理体系接入网的管理体系n实现用户接入是接入网的首要任务实现用户接入是接入网的首要任务n接入网作为一个独立的网络需要进行管理接入网作为一个独立的网络需要进行管理n运营商是接入网运营的主体运营商是接入网运营的主体n对用户的接入控制和管理对用户的接入控制和管理n为用户提供服务为用户提供服务n记帐、记费并收取费用记帐、记费并收取费用n接入网用户接入管理的核心功能接入网用户接入
36、管理的核心功能n认证认证n授权授权n记帐记帐即即AAA功能功能3939 本章思考题本章思考题1、制定接入网标准的机构是什么？、制定接入网标准的机构是什么？2、接入网的两种标准规范名称分别是什么？、接入网的两种标准规范名称分别是什么？3、G.902建议建议 （1）定义了哪种接入网的框架结构？）定义了哪种接入网的框架结构？ （2）基本定义、结构、接口与定界、特点）基本定义、结构、接口与定界、特点4、 Y.1231建议建议 （1）定义了哪种接入网的框架结构？）定义了哪种接入网的框架结构？ （2）基本定义、结构、接口与定界、特点）基本定义、结构、接口与定界、特点5、Y.1231与与G.902相比，具有哪些优势？相比，具有哪些优势？
