《宽带接入概述》PPT课件.ppt
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1、宽带接入网技术-概述,吉林省邮电规划设计院有限公司,2014年11月,“宽带”与“带宽”,带宽又叫频宽是指在固定的时间可传输的资料数量,亦即在传输管道中可以传递数据的能力。在数字设备中,频宽通常以bps表示,即每秒可传输之位数。在模拟设备中,频宽通常以每秒传送周期或赫兹Hertz(Hz)来表示。频宽对基本输出入系统(BIOS)设备尤其重要,如快速磁盘驱动器会受低频宽的总线所阻碍。单位时间内能够在线路上传送的数据量,常用的单位是bps(bit per second)计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率,即每秒多少比特。带宽指上网的速度,每秒能达到上下行多少Mbit。比如说一兆带宽的adsl
2、宽带。宽带目前还没有一个公认的定义,从一般的角度理解,它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽,因此它也是一个动态的、发展的概念。目前的宽带对家庭用户而言是指传输速率超过1M,可以满足语音、图像等大量信息传递的需求。包括:光纤,xDSL(ADSl,HDSL),ISDN(严格来说不算是宽带)宽带是指上网方式。相对于电话拨号窄带来说的。,2,“宽带”与“窄带”,所谓宽带”和“窄带”其实并没有一个固定的划分界线,犹如现实生活中的“高个子”和“矮个子”一样,它们只是一个相对的概念。就目前来说,宽带应该能满足语音、图像等大量信息传递的需求,一般以512Kbps为分界线,其下的接入
3、被称为“窄带”窄带:就是传统的电话线接入方式,包括我们熟悉的33.6KMODEM、56K MODEM(统称为公用电话网)以及利用无线电话(即手机上网)都是属于窄带接入方式。综合服务数字网ISDN(即”一线通”)也仍然属于窄带网络范畴。理论带宽依次为。33.6k/s、56k/s、128k/s.宽带:是相对于传统网络而言,具备较高通信速率和较高数据吞吐量的计算机网络。基本带宽512k/s,俗称半兆,常见为1M、2M、4M,办公网常见为100M,网吧常见为200M、400M.(1M=1024K),3,提 纲,接入网的基本概念接入网的接口V5接口接入方式的分类和特点,UNI,SNI,SNI,UNI,C
4、PN:用户驻地网 各种用户终端设备UNI:用户网络接口SNI:网络节点接口核心网:传输、交换、交叉、路由等功能接入网:完成不同的用户终端到不同网络的连接,通信网的水平分解,目前倾向于将长途网和中继网合在一起称为核心网或转接网。接入网是相对核心网而言的,主要完成使用户接入到核心网的任务。,接入网,接入网,核心网,CPN,CPN,什么是接入网?,接入网定义 1995年7月,ITU-T G.902对接入网作出如下定义:接入网(AN)是由业务节点接口(SNI)与相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(例如线路设施和传输设施)组成,为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统,可经由管理接口(
5、Q3)配置和管理。通俗意义上讲,接入网就是介于业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的网络,它包含线路设施和传输设施。AN:Access Network接入网名称的变化:本地网(Local Network)本地环路(Local Loop)用户网(Subscribers Network)用户环路(Subscribers Loop)接入网(Access Network),接入网在电信网中的位置,电信网是为众多用户服务的多个点到点的电信系统的集合。电信网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。,接入网的结构,从物理上讲,接入网可分为馈线段、配线段和引入线段
6、。连接业务节点和局端设备之间的部分是馈线段,局端设备可以放在机房内,通过电接口与业务节点直连;也可以放在机房外,如某个小区中心、马路边或写字楼内。馈线段一般采用有源光接入技术。,用户终端,主干线,配线,引入线,接入网,35km,500m以上,1030m,传统接入网的结构,存在的问题:不符合少局所、大容量、广覆盖;带宽窄;投资大、利用率低。,交换机,用户环路,接入网是由用户环路演变、发展而来,不同于传统的用户环路,有严格的定义与定界。,分线盒,交接箱,接入网的定界,电信管理网(TMN),接入网AN,业务节点SN,Q3,Q3,SNI,UNI,用户终端,接入网由其接口定界,接入网所覆盖的范围由三个接
7、口来界定,用户侧通过用户网络接口(UNI)连接用户终端;网络侧通过业务节点接口(SNI)与业务节点(SN)相连;管理侧通过Q3接口连接到电信管理网(TMN)用户网络接口 UNI User Network Interface 分为:独立UNI和共享UNI业务节点接口 SNI Service Node Interface 主要有2种:Z接口,V5接口维护管理接口Q3,接入网与干线网的比较,接入网的功能组,用户承载和信令信息,Q3,接入网系统管理功能组(AN-SMF),核心功能,用,户,口,功,能,业,务,口,功,能,传送功能,UNI,UPF,CF,TF,CF,SPF,控制和管理,核心功能,SNI,
8、接入网有五个功能模块,分别为用户接口功能模块(UPF)、业务接口功能模块(SPF)、核心功能模块(CF)、传送功能模块(TF)和接入系统管理功能模块(AN-SMF),(1)用户口功能 用户口功能的主要作用是将特定的UNI要求与核心功能和管理功能相适配。具体的功能为:终结UNI功能、UNI的激活/去激活、处理UNI承载通路/容量、UNI的测试和UPF的维护、A/D转换和信令转换以及相关的管理和控制功能。(2)业务口功能(SPF)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,以便于核心功能处理;也负责选择有关信息,以便在AN系统管理功能中处理。具体功能为:终结SNI功能、SNI
9、的测试和SPF的维护、将承载通路的需要和即时的管理以及操作需求映射进核心功能、特定SNI所需的协议映射、相关的管理和控制。(3)传送功能(TF)传送功能为AN中不同地点之间公用承载通路的传送提供通道,也为所用传输介质提供媒介适配。具体功能为:复用、交叉连接、管理、物理媒介功能。,接入网的功能组,(4)核心功能(CF)核心功能位于UPF和SPF之间,它的主要作用是将个别用户口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,CF可分布在整个AN中。具体功能为:接入承载通路处理、承载通路的集中、信令和分组信息的复用、ATM传送承载通路的电路仿真、相关的管理和控制。(5)接入网系统管理功能(S
10、MF)接入网系统管理功能主要协调AN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。具体功能为:配置和控制、指配协调、故障检测和指示、用户信息和性能数据收集、安全控制、协调UPF和SN(经SNI)的及时管理和操作、资源管理、通过Q3接口与TMN通信以便接收监视与接收控制。,接入网的功能组,接入网的通用协议分组模型,每一层与相邻层间都是Server与Client的关系,基于ITU-TG.803建议中定义的分层方法,通路层为电路层节点(如交换机)提供透明的通道,通道的建立由交叉连接设备负责。,电路层的设备包括用于各种交换业务的交换机和
11、用于各种租用线业务的交叉连接设备。,(1)电路层(CL)电路层是关于在电路层接入点之间进行信息传送的功能层,直接为用户提供通信服务,如电路交换业务、分组交换业务和租用业务等,按照提供的业务不同可区分为不同的电路层网络。(2)传输通道层(TP)传输通道层定义了通道层接入点之间信息的传递方式,支持一个或多个电路层网络,为其提供传送服务。(3)传输介质层(TM)传输介质层可进一步分为段层和物理介质层,段层是关于在段层接入点之间进行信息传送的功能层,能支持一个或多个传输通道层,如SDH通道、PDH通道等。物理介质层是关于具体传输介质的功能层,如光纤、双绞线、同轴电缆及无线电等,以支持段层网络。每一层网
12、络包含三个基本功能:适配、终结和交叉连接。在电路层之上有接入承载处理功能AF,加上层管理和系统管理,形成了一个立体模型。,接入网的通用协议分组模型,接入网的拓扑结构,1星型结构,2总线型结构(链型或T型结构),当通信中所有点都串联起来并使首尾两点开放,所有点都可以有上下业务时,就构成了总线型结构,接入网的拓扑结构,当通信中所有点都串联起来,而且首尾相连,没有任何点开放时,就构成了环型结构,3环型结构,接入网的拓扑结构,4树型结构,树型结构适用于单向广播型业务,如传统的有线电视CATV通常采用这种结构。在光纤接入网中,这种结构再次显示出很强的生命力。,接入网的拓扑结构,灵活点FP和配线点DP是两
13、个很重要的信号分路点,大致对应传统铜线用户线的交接箱和分线盒。,SW:交换模块 FP:灵活点(对应于传统铜缆的交接箱)RSU:远端交换模块 DP:分配点(对应于传统铜缆的分线盒)RT:远端设备 CPN:用户驻地网,接入网的物理参考模型,接入网的接入类型,公众电话交换网(PSTN)窄带综合业务数字网(N-ISDN)宽带综合业务数字网(B-ISDN)永久性租用线业务类数据业务网接入类广播接入类交互式视像接入类,接入网在UNI向用户提供的承载能力与用户终端直接连接到SNI交换机是相同的。接入网具体接入方式实施的不同不对用户带来任何影响。,接入网相当于对电话线的延伸,接入网的重要特征,接入网对于所接入
14、的业务提供承载能力,实现业务的透明传送。接入网对用户信令是透明的,除了一些用户信令格式转换外,信令和业务处理的功能仍然在业务节点中。接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务,接入网通过有限个标准化的接口与业务节点相连。接入网有独立于业务节点的网管系统。,提 纲,接入网的基本概念接入网的接口V5接口接入方式的分类和特点,什么是接口,分界面(两个体系间的)接合部位,边缘区域计界面。接口可以看成两个系统或部件之间的交接部分,它既可以是两种设备之间的连接电路,也可以是两个软件之间共同的逻辑边界。,接入网的接口,用户网络接口UNI User Network Interface业务节点接口 SNI S
15、ervice Node Interface维护管理接口Q3,用户网络接口(UNI),用户网接口(UNI)位于接入网的用户侧,是用户终端设备与接入网之间的接口。接入网通过UNI为用户提供各种业务的接入。如:模拟电话接入,N-ISDN业务接入,B-ISDN业务接入,以及租用线业务的接入。对于不同的业务种类,应当采用不同的接入方式。不同的接入方式对应不同的接口类型。对于传统用户来说,“用户”仅仅意味是一种简单的用户终端设备(电话机)。随着用户概念的扩展,可能是公司或企业的一个局域网,甚至可能是家庭的一个驻地网(HOME PNA),可以统称为用户驻地网(CPN).,UNI种类及其对接的设备类型,Z接口
16、提供了模拟用户线的连接,并且承载诸如话音、窄带数据及多频信号等。此外,Z接口必须对话机提供直流馈电,并在不同的应用场合提供诸如直流信令、双音多频(DTMF)、脉冲、振铃、计次等功能。传统交换机模拟用户线接口均为Z接口,接入网中提供的Z接口要求更高的可靠性和远端测试能力,模拟的UNIZ接口,在ISDN基本接入的应用中,将网络终端(NT)和交换机线路终端(LT)之间的传输线路称为数字传输系统,又称U接口。在引入接入网之后,U接口是指接入网与网络终端NT1之间的接口,是一种数字的用户网络接口。,LT,NT1,NT2,ISDN交换机,V参考点,U接口,T参考点,S参考点,ISDN用户设备,数字的UNI
17、U接口,在机械特性方面,EIA232使用ISO2110关于插头座的标准。这就是使用25根引脚的DB-25插头座。在电气性能方面,EIA232与CCITT的v28建议书一致。EIA-232采用负逻辑:逻辑0相当于对信号地线有十3V或更高的电压,而逻辑1相当于对信号地线有3V或更负的电压。当连接电缆线的长度不超过15m时,允许数据传输速率不超过20kb/s。EIA-232的功能特性与CCITT的V24建议书一致。它规定了什么电路应当连接到25根引脚中的哪一根以及该引脚的作用。,EIA-232/V24接口,由3个标淮组成RS-449 规定接口的机械特性、功能特性和过程特性。RS-449采用37根引脚
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