接入网技术-体系架构.ppt

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1、王 密,四川省广播电视技术职业学院,第二讲：,1,接入网体系结构,接入网技术,四川省广播电视技术职业学院,教学内容,四川省广播电视技术职业学院,电信接入网总体标准ITU-T G.902定义、功能特点IP接入网总体标准ITU-T Y.1231定义与基本特点G.902与Y.1231的比较与分析,知识要点,四川省广播电视技术职业学院,本节重点：G.902 标准的定义、基本结构及界定 G.902 的特点与局限性 Y.1231 标准的定义、基本结构及界定 Y.1231 的功能与特点 Y.1231 与 G.902 的比较 本节难点：G.902 太抽象 Y.1231 太精炼 如何理解 Y.1231所定义的

2、IP 接入网是接入网的发展方向,重点与难点,四川省广播电视技术职业学院,2.1 接入网标准出台与意义,英国电信1975年首次提出接入网概念ITU-T制定接入网总体标准ITU-T：国际电联电信标准部ITU:International Telecommunications Union TSS:Telecommunication Standardization SectorITU-T 1995年11月，发布第1个接入网标准G.902基于电信网的接入网（电信接入网总体标准）接入网首次作为一个独立的网络出现ITU-T 2000年11月，发布第2个标准Y.1231基于IP网的接入网（IP接入网体系结构）符

3、合Internet迅猛发展的潮流揭开了IP接入网迅速发展的序幕,四川省广播电视技术职业学院,2.2 电信网接入体系G.902,2.2.1 G.902建议概述2.2.2 电信接入网的定义2.2.3 电信接入网的结构与定界2.2.4 电信接入网的接口2.2.5 电信接入网的功能2.2.6 电信接入网在电信网中的位置2.2.7 对电信接入网体系G.902的评价,四川省广播电视技术职业学院,2.2.1 G.902建议概述,定义了接入网的总体框架结构定义的是基于电信网的接入网的框架定义了接入网的：体系结构和功能接入类型管理和业务节点着重从功能的角度对接入网进行描述,四川省广播电视技术职业学院,2.2.2

4、 电信接入网的定义,接入网(AN)Access Network:An implementation comprising those entities(such as cable plant,transmission facilities,etc.)which provide the required transport bearer capabilities for the provision of telecommunications services between a Service Node Interface(SNI)and each of the associated User-

5、Network Interfaces(UNIs).An Access Network can be configured and managed through a Q3 interface.In principle there is no restriction on the types and the number of UNIs and SNIs which an Access Network may implement.The access network does not interpret(user)signalling.,四川省广播电视技术职业学院,2.2.2 电信接入网的定义,

6、接入网(AN)接入网(AN)是由一系列实体（诸如线缆装置和传输设施等）组成的、提供所需传送承载能力的一个实施系统。在一个业务节点接口(SNI)与之相关联的每一个用户网络接口(UNI)之间提供电信业务的所需的传送能力。接入网可以经由一个Q3接口进行配置和管理一个接入网实现UNI和SNI的数量和类型原则上没有限制。接入网不解释用户信令。,四川省广播电视技术职业学院,电信接入网的定义进一步理解G.902,接入网组成由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实施系统接入网目的为承载电信业务提供传送能力电信业务是在SNI和每一与之关联的UNI之间提供接入网的管理经由Q3进行配置和管理Q3：电信管理网TMN的系

7、统管理接口接入网不解释用户信令SNI和UNI具有静态的关联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）主要功能复用、连接和运送，不含交换功能，独立于交换机,四川省广播电视技术职业学院,电信接入网的定义进一步理解G.902,G.902接入网定义存在的弱点：不解释信令，不具备交换能力，无法通过信令控制接入网的动作。只强调Q3接口管理，没有考虑SNMP等其它管理协议。使用业务需要在UNI和SNI之间建立关联，与当今互联网的主流运用不一致。,四川省广播电视技术职业学院,2.2.3 电信接入网结构与定界,G.902定义的接入网范围由三个接口定界：用户网络接口 UNI:User Network

8、Interface业务节点接口 SNI：Service Node Interface电信管理接口:Q3,四川省广播电视技术职业学院,2.2.4 电信接入网的接口,用户网络接口 UNI连接用户与接入网之间的接口类型：单一UNI(如：PSTN和ISDN中各种类型的UNI)和共享UNI（如：ATM接口）业务节点接口 SNI连接接入网与业务节点之间的接口类型：特定业务和模块化业务节点，典型的SNI如：Z接口，V5和VB5接口，ATM接口等业务节点 SN 业务节点（SN）是提供业务的实体如对交换业务：SN提供接入呼叫和连接控制信令、接入连接及资源处理,四川省广播电视技术职业学院,2.2.4 电信接入网的

9、接口,电信管理接口Q3连接电信管理网与电信网其他部分的标准接口电信管理网通过Q3接口实施对接入网的管理与协调管理包括用户端口功能的管理运送功能的管理业务端口功能 的管理注意：指对接入网的管理，而非对用户的管理,四川省广播电视技术职业学院,2.2.4 电信接入网的接口,电信管理接口Q3 Q3接口是连接OS（操作系统）与其它实体的接口。这些实体可以是：OS（操作系统）、NE（网元）、MD（协调设备）、QA（Q适配器）等。Q3接口也是SDH管理网和TMN的通信接口。连接电信管理网与电信网其他部分的标准接口电信管理网通过Q3接口实施对接入网的管理与协调管理包括用户端口功能的管理运送功能的管理业务端口功

10、能 的管理注意：指对接入网的管理，而非对用户的管理,四川省广播电视技术职业学院,Q3接口是一个集合，而且是跨越了整个OSIQ七层模型的协议的集合从第一层到第三层的Q3接口协议标准是Q.811，称之为低层协议栈。从第四层到第七层的Q3接口协议标准是Q.812，称之为高层协议。Q.811/Q.812适用于任何一种Q3接口。Q.812中最上层的两个协议是CMIP与FTAM，前者用于面向事物处理的管理应用，后者用于面向文件传输的文件传送，接入与管理。备注：Q3接口不仅包括在第七层中用到的管理信息和管理信息模型（MIB），在通信协议Q.811/812之上，还有G.774和M.3100。M.3100是面向

11、网元的通用信息模型。G.774是SDH的管理信息模型。Q.821，Q.822是Q3接口中关于告警和性能管理的支持对象定义。,四川省广播电视技术职业学院,2.2.4 电信接入网的接口,2.2.5 电信接入网的功能,接入网具有五大主要功能用户口功能UPF（User Port Function）将特定的UNI的要求适配到CF和AN-SMF业务口功能SPF（Service Port Function）将特定的SNI的要求与公共承载相适配以便CF处理核心功能CF（Core Function）将用户或业务端口的承载要求与公共传送承载适配传送功能TF（Transport Function）在AN的不同位置之

12、间为传送提供通道和传输介质AN系统管理功能AN-SMF（Access Network System Management Function）协调各功能的指配、操作和维护,四川省广播电视技术职业学院,2.2.5 电信接入网的功能,可归纳为两大功能群:传送功能、系统管理功能传送功能(TF)包括UPF、SPF、CF承载并运送业务，UPF/SPF/CF主要是将特定的要求适配到核心功能和系统管理功能。如：A/D转换；信令转换；功能的终接；激活/去激活；载荷通路/承载能力的处理；测试、维护、管理、控制功能的适配。是TF的外围功能系统管理功能STM供TMN进行系统管理,四川省广播电视技术职业学院,电信接入网

13、在电信网中的位置,电信网组成 接入网、交换网、传输网 通常将交换网和传输网合称为电信核心网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,四川省广播电视技术职业学院,电信接入网在电信网中的位置,最初的接入网用户环路,程 控 交换机,交接盒,分线盒,用户终端,主干系统,配线系统,引入线,数千米,数百米,数十米,接入网,UNI,SNI,四川省广播电视技术职业学院,2.2.7 对G.902的评价,是接入网发展的里程碑历史上第一个接入网总体标准框架接入网作为一个独立网络形式出现是接入网发展的重要理论依据具有一定的局限性束缚于电信网的体制只具有连接、复用、运送功能，不具备交换功能只能静态关联：U

14、NI和SNI只能静态指派 SN必须与核心网绑定不解释用户信令：用户不能通过信令选择不同的业务提供者由特定接口界定核心网与业务绑定，不利于其他业务提供者参与不具备独立的用户管理功能(取消了记帐管理 功能，不支持SNMP),四川省广播电视技术职业学院,2.3 IP网接入网体系 Y.1231,2.3.1 Y.1231建议概述2.3.2 IP接入网的定义2.3.3 IP接入网的总体结构2.3.4 IP接入网的参考模型2.3.5 IP接入网的功能与特点2.3.6 IP接入网的接入类型2.3.7 IP接入网的典型模型,四川省广播电视技术职业学院,2.3.1 Y.1231建议概述,2000年11月由ITU-

15、T通过定义了IP接入网的总体框架结构Y.1231建议的主要内容 IP接入网定义 参考模型IP高层网络结构和模型IP接入网支持的接入类型及接口承载能力与功能比G.902有较大的发展如今的接入技术几乎都是基于IP接入网,四川省广播电视技术职业学院,2.3.2 IP接入网的定义,IP 接入网由网络实体组成提供所需接入能力的一个实施系统，用于在一个“IP用户”和一个“IP服务者”之间提供IP业务所需的承载能力。“IP使用者”和“IP服务者”都是逻辑实体，它们终止IP层和IP功能并可能包括低层功能。(注：IP用户也称IP使用者）,四川省广播电视技术职业学院,2.3.2 IP接入网的定义,进一步理解IP接

16、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,四川省广播电视技术职业学院,2.3.3 IP接入网的总体结构,Y.1231定义的接入网统一由参考点RP定界,用户驻地网CPN(Customer Premises Network)：位于用户驻地、可以是小型办公网络，也可以是家庭网络，可能是运营网络或非运营网络,IP服务提供商的网络，可以包括一个或多个IP服务提供商。,四川省广播电视技术职业学院,2.3.4 IP接入

17、网的参考模型,模型描述了IP接入网的三大功能运送功能、接入功能、系统管理功能模型还描述了IP接入网的统一接口RP,供管理接口,IP接入网系统管理,IP接入功能,IP接入网运送功能,IP服务提供商1,CPN,RP,RP,RP,IP服务提供商2,IP服务提供商2,IP接入网,IP核心网,四川省广播电视技术职业学院,2.3.4 IP接入网的参考模型,模型描述的IP接入网的三大功能运送功能承载并传送IP业务接入功能对用户接入进行控制和管理（AAA）AAA：认证、授权记帐的简写认证（通过口令和用户名实施身份认证，即鉴权）授权（认证通过，准许使用网络资源进行访问）记账（记录用户使用的资源及通信流量，进行记

18、账）系统管理功能系统配置、监控、管理,四川省广播电视技术职业学院,2.3.4 IP接入网的参考模型,IP接入网的统一接口RP一种抽象、逻辑接口在Y.1231标准中未作具体定义适用所有IP接入网在具体的接入技术中，由专门的协议描述RP,四川省广播电视技术职业学院,2.3.5 IP接入网的功能与特点,用户可以动态选择不同的IP服务提供者千万IP用户与众多IP服务提供者之间的选择IP接入网解释用户信令，用户可以通过呼叫选择不同的IP服务提供者为接入用户动态分配IP地址实现网络地址转换(NAT)数据加密用户接入管理认证、授权、记账,四川省广播电视技术职业学院,2.3.6 IP接入网的接入类型,IP接入

19、网允许多种接入类型xDSLCable Modem 光纤接入（APON、EPON等）LAN、WAN无线、卫星ISDNB-ISDN,四川省广播电视技术职业学院,2.3.7 IP接入网的典型模型,对于不同的传输系统，IP接入网具有不同的IP映射机制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IP，典型的有：IPOE（IP over Ethernet）PPPOE（PPP over Ethernet）（Ip over PPP over Ethernet）,四川省广播电视技术职业学院,2.3.7 IP接入网的典型模型IPOE,以太网封装IP的两种形式IP Over Ethernet I

20、I此时以太网只有MAC层和物理层IP分组直接由MAC帧封装IP Over IEEE802.3以太网具有完整的LLC子层、MAC子层和物理层IP分组由LLC帧封装，LLC帧再封装在MAC帧中,四川省广播电视技术职业学院,2.3.7 IP接入网的典型模型IPOE,IP Over Ethernet II（IP Over MAC）,IP Over IEEE802.3（IP Over LLC）,四川省广播电视技术职业学院,IP(IETF RFC 1042),PPP(IETFRFC1661/1662),PPP Over IEEE802.3（IP Over LLC）,2.4 G.902与Y.1231比较,定

21、义上：G.902定义SNI与对应UNI之间的承载电信业务能力的实体Y.1231定义IP用户与IP服务提供者之间的承载IP业务能力的实体定界与接口：G.902建议由UNI、SNI和Q3接口界定Y.1231建议的接口抽象为统一的接口RP,更具灵活性和通用性,四川省广播电视技术职业学院,2.4 G.902与Y.1231比较,功能：G.902建议具有复用、连接、运送，无交换和记费功能 不解释用户信令，UNI和SNI只能静态关联，用户不能动态选择SNY.1231建议除具有复用、连接、运送，还具有交换和记费功能解释用户信令，IP用户可以自己动态选择IP服务提供者,四川省广播电视技术职业学院,2.4 G.9

22、02与Y.1231比较,接入网、核心网与业务提供者的关系G.902建议接入网与核心网相互独立核心网与业务绑定，不利于更多的业务提供者参与Y.1231建议接入网、核心网、业务提供者完全独立更多的业务提供者参与用户可以通过接入网获得更多的IP服务,四川省广播电视技术职业学院,2.4 G.902与Y.1231比较,接入管理：G.902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没有关于用户接入管理的功能Y.1231具有独立且统一的AAA用户接入管理模式便于运营和对用户的管理适应于各种接入技术 结论IP接入网比电信接入网具有较大优势宽带接入基于IP将是大趋势,四川省广播电视技术职业学院,2.

23、4 接入网功能,接入网功能接入网传送功能(AN-TF)IP接入功能（IP-AF)IP接入网系统管理功能结论IP接入网比电信接入网具有较大优势宽带接入基于IP将是大趋势,四川省广播电视技术职业学院,2.5 接入技术简介,双绞线接入典型的是以太网接入采用UTP5类及以上介质接入速率可为10/100/1000Mb/s电话铜线接入典型技术xDSL接入话带Modem接入ISDN接入使用用户环路（用户线）分别采用不同的频段，多种接入技术可共存,四川省广播电视技术职业学院,同轴电缆接入典型的是Cable Modem接入接入到用户的部分采用同轴电缆介质保留原CATV节目采用剩余频段传输数据光纤接入技术典型技术

24、ATM无源光网络APONEthernet无源光网络EPON,2.5 接入技术简介,四川省广播电视技术职业学院,无线局域网WLAN数据用户小范围移动固定无线接入用户位置固定不变的无线接入，典型的如LMDS（区域多点传输服务，一种微波的宽带业务，工作在28GHz附近频段，在较近的距离双向传输话音、数据和图像等信息）移动无线接入用户位置大范围移动的接入利用公众移动网络（如利用GSM，CDMA网络）典型的如GPRS、CDMA1x卫星接入用户位置大范围移动利用卫星作为中继,2.5 接入技术简介,四川省广播电视技术职业学院,2.6 接入网的管理体系,实现用户接入是接入网的首要任务接入网作为一个独立的网络需

25、要进行管理运营商是接入网运营的主体对用户的接入控制和管理为用户提供服务记帐、记费并收取费用接入网用户接入管理的核心功能认证授权记帐,即AAA功能,四川省广播电视技术职业学院,小结与思考,1、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？3、G.902建议（1）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4、Y.1231建议（1）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5、Y.1231与G.902相比，具有哪些优势？,四川省广播电视技术职业学院,主讲教材：接入网技术，雷维礼、马立香等编著，清华大学出版社、2006年9月参考教材：接入网技术（第 2 版），张中荃著，人民邮电出版社、2009年3月其它参考资源（国外）ITU-T、IEEE、IETF等相关标准,教材与参考资源,四川省广播电视技术职业学院,其它参考资源（国内）中国通信标准化协会 中国信息产业网通信产业网华为华三中兴,教材与参考资源,四川省广播电视技术职业学院,