第讲接入网体系结构
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1 接入网概念通信网是由信息传输、交换和终端三个部分组成。
通信传输大体分为三个层次:即长途网、中继网和接入网。
通常将长途网和中继网合在一起称作核心网,相对核心网而言,余下的部分称作用户接入网。
是用户网络接口(UNI)和业务节点接口(SNI)间实施传送承载能力的实施系统,它的任务是把用户接入到核心网,提供用户最近业务点的连接。
2 接入网的结构(1)总线形结构。
指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的网络结构。
其特点是共享主干光纤,节约线路投资,增删节点容易,动态范围要求较高,彼此干扰效小。
缺点是损耗积累,用户接受对主干光纤的依赖性强。
(2)环形结构。
指所有节点共用一条光纤链路,光纤链路首尾相连自成封闭回路的网络结构。
特点是可实现自愈,即无需外界干预,网络可在较短的时间自动从失效故障中恢复所传业务,可靠性高。
缺点是单环所挂用户数量有限,多环互通较为复杂,不适合CATV等分配型业务。
(3)星形结构。
这种结构实际上是点对点方式,各用户终端通过位于中央节点具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换。
特点是结构简单,使用维护方便,易于升级和扩容,各用户之间相对独立,保密性好,业务适应性强。
缺点是所需光纤代价较高,组网灵活性较差,对中央节点的可靠性要求极高。
(4)树形结构。
类似于树枝形状,呈分级结构,在交接箱和分线盒处采用多个分路器,将信号逐级向下分配,最高级的端局具有很强的控制协调能力。
特点是适用于广播业务。
缺点是功率损耗较大,双向通信难度较大。
3 接入网技术的发展动力通信网发展至今,发生了天翻地覆的变化,从模拟到数字,从电缆到光缆,从PDH到SDH,从STM到ATM,从ATM到IP/DWDM……,一代又一代新技术、新系统层出不穷。
然而,绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网中,用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。
由于社会经济和通信技术的发展,单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求,特别是光纤技术的出现,以及用户对新业务,尤其是对宽带图象和数据业务的需求增加,给整个网络的结构带来了影响,同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。
第5章无线接入网结构Fabio Longoni and Atte Länsisalmi5.1 系统结构本章将对包括逻辑网络元素和接口在内的UMTS系统结构作一个全面介绍。
UMTS系统采用的结构与大家熟悉的所有第二代系统及部分第一代系统是一样的。
参考文献中将列出有关的3GPP规范。
UMTS系统包含很多逻辑网络元素,每个元素都有特定的功能。
标准中的网络元素都是在逻辑层上定义,这通常对应于相似的物理实现,特别是因为系统中存在相当数量的开放接口。
(因为接口两端的设备可由不同的设备制造商提供,所以对开放接口的定义必须非常详细。
)网络元素可以根据其功能的相似性或者所归属子网的不同进行分类。
按照功能,网络元素被分成无线接入网(RAN,UMTS Terrestrial RAN=UTRAN)和核心网(CN)。
无线接入网负责处理所有与无线通信相关的功能,核心网负责电话的交换和路由查找,以及与外部网络的数据连接。
要完备整个系统,还必须定义用户设备(UE),它连接着用户和无线接口。
高层系统结构如图5-1所示。
图5-1 UMTS高层系统结构从规范和标准的角度来看,UE和UTRAN协议完全都是新的,这些新协议的制定都是基于对WCDMA新无线技术需求的考虑;而CN的协议来源于GSM规范。
正是因为WCDMA 系统采用GSM的CN,使得其便于全球化市场的推广,也可以加速UMTS系统的引入和发展,便于实现全球漫游。
另一种是根据所属子网的不同进行分类,在这个意义上,UMTS系统是模块化的,并且它可能含有多个同一类型的网络元素。
原则上对于一个特征齐备、可运行网络的最低要求是每种类型的逻辑网络元素至少有一个(注意,一些特征以及相应的网络元素是可选的)。
正是由于可能存在多个同一类型的元素实体,才能将UMTS系统划分为若干子网,各子网既可以独立地进行工作,又可以协同工作,并且通过唯一的标识相互加以区分。
这样的子网叫做UMTS PLMN(Public Land Mobile Network——通用移动通信系统公众陆地移动网)。
接入网技术课程教学大纲AccessNetworkTechno1ogies学时数:32其中:实验学时:8课外学时:0学分数:2适用专业:网络工程一、课程的性质、目的和任务随着信息社会的高速发展,通信技术,信息交换技术、网络技术等得到飞快发展。
用户对业务需求的多样化、个人化,促使电信网向数字化、IP化、宽带化、综合化、智能化方向发展。
接入网是通信网络(包括电信网络与IP网络)的重要组成部分。
接入网技术,特别是【P接入网技术的蓬勃发展与普遍应用是当前通信网络发展与建设的重点,在全球广受重视。
本课程的教学力求反映接入网技术的最新动态。
课程主要讲授接入网两大总体标准框架,即电信接入网标准G902和IP接入网标准Y.1231;以IP接入为中心,全面介绍各种宽带接入技术的基本概念、结构、特点、技术原理、技术标准及典型应用;讲授用户接入网管理体系及相关控制和管理协议。
本课程的教学旨在使学生全面了解各种接入技术的概念、基本原理,能根据实际接入环境和接入需求,对接入网进行规划,培养学生对接入网的实际应用能力。
二、课程教学的基本要求由于在课程中综合地运用了基础知识与专业知识,要求学生在学习本课程中,熟悉基础内容;掌握基本概念、主要宽带接入技术的原理、技术与应用;了解新技术动向;理解宽带接入与应用的基础内容,掌握宽带接入基本概念如信源压缩、信道纠错技术,掌握多载波调制、主要的线路编码思路,了解ADS1的超帧结构、APON中的测距、电视基础,了解HFC与CM、V5接口协议、家庭网络标准等达到知识的融会贯通,能在以后的工程中加以实施和应用。
三、课程的教学内容、重点和难点第二章接入网体系结构(2学时)一、基本内容:(一)什么是接入网(二)电信接入网总体标准(Ξ)IP接入网的总体标准(四)接入网的功能模型(五)宽带接入技术(六)用户接入管理二、基本要求:了解接入网技术的基本概念和理论。
重点:电信接入网标准G902和IP接入网标准Y.1231。
第5章无线接入网结构Fabio Longoni and Atte Länsisalmi5.1 系统结构本章将对包括逻辑网络元素和接口在内的UMTS系统结构作一个全面介绍。
UMTS系统采用的结构与大家熟悉的所有第二代系统及部分第一代系统是一样的。
参考文献中将列出有关的3GPP规范。
UMTS系统包含很多逻辑网络元素,每个元素都有特定的功能。
标准中的网络元素都是在逻辑层上定义,这通常对应于相似的物理实现,特别是因为系统中存在相当数量的开放接口。
(因为接口两端的设备可由不同的设备制造商提供,所以对开放接口的定义必须非常详细。
)网络元素可以根据其功能的相似性或者所归属子网的不同进行分类。
按照功能,网络元素被分成无线接入网(RAN,UMTS Terrestrial RAN=UTRAN)和核心网(CN)。
无线接入网负责处理所有与无线通信相关的功能,核心网负责电话的交换和路由查找,以及与外部网络的数据连接。
要完备整个系统,还必须定义用户设备(UE),它连接着用户和无线接口。
高层系统结构如图5-1所示。
图5-1 UMTS高层系统结构从规范和标准的角度来看,UE和UTRAN协议完全都是新的,这些新协议的制定都是基于对WCDMA新无线技术需求的考虑;而CN的协议来源于GSM规范。
正是因为WCDMA 系统采用GSM的CN,使得其便于全球化市场的推广,也可以加速UMTS系统的引入和发展,便于实现全球漫游。
另一种是根据所属子网的不同进行分类,在这个意义上,UMTS系统是模块化的,并且它可能含有多个同一类型的网络元素。
原则上对于一个特征齐备、可运行网络的最低要求是每种类型的逻辑网络元素至少有一个(注意,一些特征以及相应的网络元素是可选的)。
正是由于可能存在多个同一类型的元素实体,才能将UMTS系统划分为若干子网,各子网既可以独立地进行工作,又可以协同工作,并且通过唯一的标识相互加以区分。
这样的子网叫做UMTS PLMN(Public Land Mobile Network——通用移动通信系统公众陆地移动网)。
接入网-接入网网络结构及维护规范目录第1章接入网网络结构 (2)第2章接入网网络拓扑图 (2)2.1网络拓扑图 (2)2.2铜缆接入线路拓扑图 (2)第3章ADSL接入网 (2)3.1 ADSL典型组网应用 (2)3.2 ADSL组网-集中BRAS直连方式 (2)3.3 ADSL组网-集中BRAS二层汇聚 (2)3.4 ADSL组网-集中BRAS MSTP汇聚 (2)3.5 ADSL组网-分布BRAS (2)3.6 ADSL组网-分布BAS+内置BAS (2)第4章光接入网 (2)4.1 FTTH(O)场景组网应用 (3)4.2 FTTB场景组网应用 (3)4.3FTTN/C组网应用 (3)第5章PON接入业务承载方式 (3)5.1语音业务 (3)5.2 宽带业务 (4)5.3 IPTV业务 (5)第6章接入网维护规范 (5)6.1日常维护要求 (5)6.2日常维护作业 (5)6.3网管维护要则 (8)第1章接入网网络结构按网络层次,分为汇聚层、接入层;按用户属性,分为公众接入平面和政企接入平面。
第2章接入网网络拓扑图2.1网络拓扑图2.2铜缆接入线路拓扑图第3章ADSL接入网3.1 ADSL典型组网应用3.2 ADSL组网-集中BRAS直连方式3.3 ADSL组网-集中BRAS二层汇聚3.4 ADSL组网-集中BRAS MSTP汇聚3.5 ADSL组网-分布BRAS3.6 ADSL组网-分布BAS+内置BAS第4章光接入网在统一的网络平台上实现了语音、上网、IPTV、CATV等多种业务的综合接入,同时能够满足不同等级客户的带宽需求。
分为光纤到交换箱(FTTCab)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到大楼(FTTB)及光纤到户(FTTH)等4种服务场景,统称为FTTx,如图1所示。
图1 光接入网络示意图4.1 FTTH(O)场景组网应用4.2 FTTB场景组网应用4.3FTTN/C组网应用第5章PON接入业务承载方式5.1语音业务对于PON接入下的话音业务接入承载,主要有MSTP承载、城域网承载两种组网方式。