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《接入网技术》课程标准英文名称：Access Network technology课程时数：50学时课程编号：课程性质：必修学分数： 2.5学分教学对象：通信工程建设与管理专业（本科）考试类别：考试授课教研室：一、课程概述（一）课程性质地位《接入网技术》是本科教育通信工程建设与管理专业学员必修的一门主干专业课，是学员学习接入技术、了解光纤接入工程设计规范、培养分析解决实际问题能力的重要环节，为提高岗位任职能力奠定基础。
（二）课程基本理念1．倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习方式，把学习过程由被动变为主动，激发学习的积极性和主动性，提高学习效果。
2．经历理论知识学习、实践应用、分析讨论等过程，形成理论和实践相结合的理念，促进接入网技术知识的理解，培养分析解决问题能力和实践应用能力。
3．以基本知识为基础，注重知识应用研究，强调多学科交叉应用意识，把握光纤接入、无线接入、视频接入、ADSL接入的应用方法，提高岗位任职能力。
4．提倡信息技术与课程内容的有机整合，在教学过程中利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，鼓励运用计算机网络等手段进行探讨和发现。
（三）课程设计思路1．课程结构。
依据教学对象的生源特点和认知规律，为提高学员任职能力，本课程内容分为接入网技术概述、铜线接入技术、光纤接入技术、无线接入技术、接入网接口技术、接入网网管技术等部分，各部分以技术的提出与发展历史、体系结构、关键技术、系统应用为主线，揭示接入网技术本质，以宽带光纤接入网工程为实例，阐述接入网工程设计的基本内容和规范。
紧贴通信岗位实际，满足通信人才培养的需要。
2．教学实施。
将整个教学过程分为课前准备、课堂讲授、巩固练习、总结提高、课外作业、考核评价等环节。
根据教学内容的差异和学员岗位任职的特点，以接入网技术为基础，以研究问题的方法为重点，从生活中的各种通信实现技术入手，提出问题，剖析问题，得出结论，指导应用。
第一章G．902对接入网的定义：接入网是由业务节点接口和相关用户网络接口之间的一系列传送实体所组成，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，接入网可经由Q3接口进行配置和管理。
接入网分层模型：接入网的功能结构：1.用户接口功能 2.业务接口功能 3.核心功能 4.传送功能 5.系统管理功能接入网的接口：用户网络接口、业务节点接口、Q3接口。
1.用户网络接口：用户网络接口是用户和网络之间的接口。
2.业务节点接口：业务节点接口是接入网和业务节点之间的接口。
3.Q3管理接口：Q3管理接口是操作系统和网络单元之间的接口，Q3接口支持信息传送、管理和控制功能。
接入网的技术比较P21第二章ITU G.902对接入网的定义：接入网是由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（例如，线路设施和传输设施）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，接入网可经由Q3接口进行配置和管理。
Y.1231对IP接入网的定义：IP接入网是由网络实体组成的一个实现，为IP 用户和IP服务提供者之间的IP业务提供所需要的接入能力。
“IP用户”和“IP 服务提供者”都是逻辑实体，它们终止IP层、IP相关功能和可能的底层功能。
用户驻地网（CPN）：所谓用户驻地网，一般是指用户终端至用户网络接口所包含的机线设备，由完成通信和控制功能的用户驻地布线系统组成，以使用用户终端可以灵活方便地与接入网连接。
G.902与Y.1231的比较：相同点：IP接入网与用户驻地网（CPN）的接口、IP核心网之间的接口都是参考点（RP），而IP接入网与管理网络的接口依然是参考点。
不同点：（1）IP接入网提供接入能力而不是传送承载能力。
IP接入网处理传送能力外，还提供“IP接入能力”，即对用户接入进行管理和控制能力。
（2）提供IP业务并不需要事先建立关联。
（3）Y.1231定义了IP核心网（4）IP接入网具有交换功能。
接入网概述1.1定义接入网（Access Network,AN）泛指用户网络接口（UNI）与业务节点接口（SNI）之间实现传送承载功能的实体网络，其目标是建立一种标准化的接口方式，以一个可监控的接入网络，使用户能够获得话音、数据多媒体和有线电视等综合业务。
随着通信与计算机整合时代的来到，接入网的数字化、宽带化和智能化已成为未来通信技术发展的方向之一。
1.2技术近几年推出的各类接入网技术和产品归纳起来可以分为以下三类：第一类是在原有铜缆上采用新的数寂解调技术，以提高速率，如以HDSL、ADSL、V ADSL 等为代表的xDSL技术，其优势是可充分利用现有的铜缆资源，缺点是带宽较小，传输速率和距离相互制约。
第二类是以光纤为基础的接入网，如SDH、有源光网络接入（AON）、无源光网络接入（PON）、HFC和可交换的数字图像接入（SDV）等，其中主要以HFC应用最为广泛，其优势是带宽较大，但成本较高。
第三类是无线接入技术，如微波接入、卫星通信和固定无线接入（FWA）等技术，这类技术目前应用还不广泛。
在实际应用中，这些接入技术往往被结合起来使用，并且与网管系统一起组成一个完整的接入网系统。
V接口是接入网的局端设备与交换机之间的一个标准接口。
V接口有V1、V2、V3、V4、V5和VB等。
V1和V3分别与ISDN的基本速率（2B＋D）和基群速率（30B＋D）相对应。
V2和V4的差别在于V2可用复用设备。
根据速率的不同，V5接口又可分为V5.1和V5.2。
V5.1由一个2048kb/s链路组成，而V5.2最多可支持16个2048kb/s链路。
V5.1对应的接入网无集线功能，V5.2对应的接入网则具备集线功能。
V5.1可支持普通电话用户（PSTN）、ISDN基本速率接入（2B＋D）和租用线业务。
V5.2除了支持V5.1的所有业务外，还可支持ISDN 基群速率（30B＋D）的业务。
VB接口是宽带接入网与宽带业务节点之间的接口，宽带业务节点是以ATM为基础，宽带接入网多半是以光纤和微波为主。
宽带接入技术--接入网的基本概念与基础知识●接入网的定义是由业务节点接口(SNI)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(如线路与传输设施)所组成的，为电信业务提供所需传送承载能力的实施系统●ITU-T G .902定义的接入网有三类接口，即UNI、SNI和Q3管理接口●用户网络接口(UNI)接入网的用户侧经由UNI与用户相连，不同的UNI支持不同的业务，UNI主要包括PSTN模拟电话接口(Z接口)、ISDN基本速率接口(BRI)、ISDN基群速率接口(PRI)和各种专线接口。
●业务节点接口(SNI)V接口经历了V1～V5接口的发展,目前，SNI普遍采用V5接口。
V5接口包括V5.1接口和V5.2接口。
每个V5.1接口只提供1条2.048 Mb/s链路，固定时隙分配，不支持一次群速度接入，无集线和切换保护功能。
每个V5.2接口最多可提供16条2.048 Mb/s 链路，动态时隙分配，支持一次群和租用线业务，配置数量为偶数，有集线和切换保护功能。
●Q3管理接口Q3管理接口是操作系统(OS)和网络单元(NE)之间的接口，该接口支持信息传送、管理和控制功能。
在接入网中，Q3接口是TMN 与接入网设备各个部分相连的标准接口。
通过Q3管理接口来实施TMN对接入网的管理和协调，从而提供用户所需的接入类型和承载能力●接入网有5个基本功能，包括用户接口功能(UPF)、业务接口功能(SPF)、核心功能(CF)、传送功能(TF)和接入网系统管理功能(AN-SMF)●拓扑结构拓扑结构是指组成网络的各个节点通过某种连接方式互连后形成的总体物理形态。
选择拓扑结构时，一般需要考虑以下几个因素：安装难易程度；重新配置难易程度，即适应性、灵活性；网络维护难易程度；系统可靠性；建设费用，即经济性。
电信网的基本结构形式主要有网型网、星型网、总线型网、环型网、树型网等五种。
在固定电话网中最常用的拓扑结构为复合型网，即上级节点以星型网连接到下级节点，上级节点之间以网型网相连接。
PON系统基础知识简介⼀ PON基础知识1.1 PON技术概念PON(Passive Optical Network)即⽆源光⽹络，⼀种基于点到多点(P2MP)拓朴的技术。
“⽆源”指ODN(光分配⽹络)不含有任何电⼦器件及电⼦电源，ODN全部由光分路器Splitter等⽆源器件组成，不需要贵重的有源电⼦设备。
⽬前的PON技术分为以下⼏种：APON：ATM PON，基于ATM的⽆源光接⼊技术。
上世纪90年代中期由ITU和FSAN提出并标准化，由于容易被⽤户认为只能提供ATM业务，2001年被改称BPON.遵循ITU-T G.983系列标准。
EPON：Ether PON，基于以太⽹的⽆源光接⼊技术。
2000年11⽉成⽴IEEE研究⼩组(即后来的EFM⼯作组)，2004年4⽉⼯作组形成IEEE 802.3ah系列标准。
现统称为IEEE 802.3-2005。
GPON：Gigabit(千兆) PON，基于ATM/GEM的⽆源光接⼊技术。
FSAN在2001年初提出，ITU和FSAN进⾏标准化，遵循ITU-T G.984系列标准。
WDM-PON：基于波分复⽤的⽆源光接⼊技术，尚⽆统⼀标准。
PON技术的特点PON是⼀种接⼊⽹技术，定位在常说的“最后⼀公⾥”，即在服务提供商、电信局端和商业⽤户或家庭⽤户之间的解决⽅案。
PON⽹络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和⽤户宅内设备完成。
⽽且这种接⼊⽅式的前期投资⼩，⼤部分资⾦可以等到⽤户真正接⼊时才投⼊。
它的传输距离⽐有源光纤接⼊系统的短，覆盖的范围较⼩，但它造价低，⽆需另设机房，维护容易。
因此这种结构可以经济地为居家⽤户服务。
优点：1) 多业务：PON系统要求提供语⾳，数据，视频等业务接⼊，业务透明性好，实现真正意义的全业务接⼊与“三⽹合⼀” 。
2) ⾼带宽：EPON⽬前可以提供上下⾏对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。
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。
《接入网技术》简介1、接入网的2个总体标准：ITU G.902（电信接入网标准）和Y.1231（IP接入网总体标准）重要的技术标准在接入网领域还有：IEEE 802（有关局域网和城域网的）IETF RFC（有关Internet的）2、学接入网的体系结构、功能、业务节点、接入类型、管理3、接入网的体系结构1）Access Network ，简称AN，直接为签约用户提供接入的网络，由运营商建设和管理。
用户可以享受服务，运营商将用户接入到核心网，对用户进行接入控制并收取费用来提供电信级服务2）接入网的现状：竞争并存市场争抢用户。
技术各种各样：提高服务、新增业务、降低价格、广告宣传等ADSL \cable modem\ethernet\wlan\gprs\cdma-1x….竞争的影响使用户有更多的选择权柄享受更好更便宜的服务。
运营生有了发展的机会和生存的挑战。
接入网的产生：接入段，由各种线缆和附属设施构成，仅仅是一种专用设施。
1975年BT提出接入网的概念ITU-T：国际电信联盟标准部制定有关接入网的标准，1995年，电信网接入网标准ITU-TG.902发布（定义了接入网的体系框架和管理、业务节点）2000年，IP接入网标准ITU-T Y.1231发布标准的出台，使接入网真正成为独立的网络特别是Y.1231的发布，使接入网进入大发展时期3）推动接入网发展的因素需求、（业务需求：话音、数据、图像、视频等带宽需求：需要更大的带宽传送多媒体业务希望通过一个接入网提供多种业务）技术、（数字化技术、光纤的使用、DSP的使用）规制、（有条件的允许业务交叉）竞争（2008年三家全国性全业务运营商）移动（移动+铁通）、电信（电信+联通CDMA网络）、联通（联通+网通）4）传统的三大网络：电话网、有线电视网、互联网传统的网络是指：电话网、有线电视网、数据网电话网专为电话业务优化设计点对点、双向、交互式、严格时延，电路交换，3kHz模拟信号有线电视网专为广播电视业务优化设计点对多点、单向、无严格时延，无交换、6MHz模拟信号数据网专为数据业务优化设计突发性、双向通常不对称、无严格时延，通常为分组交换、数字信号5）传统网络的局限性⏹各种网络对特定业务量身定制⏹不能满足用户日益增长的多业务需求⏹单一业务网络不能形成规模经济，发展受限⏹单一网络业务竞争实力弱网络融合的必然性和必要性每个专用业务网络的结构和基本特性完全不同，而用户希望一个网络提供锅中个性化服务，提供单一业务的网络很难竞争，各大运营商都在增强网络走融合之路。
4、接入网的定义由实体组成的，为——提供所需传送承载能力的一个实现。
（不接受用户信令，不含交换功能）实体：线缆、传输设施等——：业务节点接口和用户网络接口之间4.1电信网接入网接入网接口三种主要：UNI（用户网络接口）、SNI（业务节点接口）、Q3（电信管理接口）在电信网中的位置：接入网、核心网（包含交换网和传输网）。
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。
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：UNI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4.2 IP接入网：1) 定义：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逻辑实体：服务器群组或者服务器或者是提供IP服务的进程用户可以动态选择不同的IP服务提供者2) IP接入网的三大功能：运送、接入、系统管理统一接口：RP（是抽象的逻辑接口，适用于所有IP接入网）运送功能：承载传送IP业务接入功能：AAA（认证、授权、记账）系统管理：配置、监控、管理3) IP接入网的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4) IP接入网的接入类型xDSLCable Modem光纤接入（APON、EPON等）LAN、WAN；WLAN，WMAN无线、卫星ISDNB-ISDN……5、接入技术简介双绞线接入a)典型的是以太网接入i.采用UTP5类及以上介质ii.接入速率可为10/100/1000Mb/s电话铜线接入b)典型技术i.xDSL接入ii.话带Modem接入iii.ISDN接入c)使用用户环路（用户线）d)分别采用不同的频段，多种接入技术可共存同轴电缆接入e)典型的是Cable Modem接入i.接入到用户的部分采用同轴电缆介质ii.保留原CATV节目iii.采用剩余频段传输数据光纤接入技术f)典型技术i.ATM无源光网络APONii.Ethernet无源光网络EPON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⏹利用卫星作为中继无线广域网不同于城域网，可支持漫游6、6.1 以太网接入技术：1、标准由IEEE 802.3工作组负责2、主流介质：双绞线和光纤介质传输速率：10Mbps/100Mbps/1000Mbps/10Gbps通信方式：全双工为主MAC协议：CSMA/CD已失去作用3、工作组以太网的根本目的是：将本地各站互连起来，实现互连互通。
没有身份认证、接入和授权、记账计费、流控功能，安全性不好6.2 光纤接入网技术；1、优势：⏹长距离传输优势衰减很小，不加中继的距离现在可达数百公里⏹抗恶劣环境优势抗腐蚀能力强，不受电磁波干扰⏹安全性优势盗接线头困难，不易盗听⏹带宽优势与双绞线和同轴缆相比，光纤的理论带宽几乎是无限的单个波长可传输10Gb/s，采用波分复用可传输更高的速率2、光接入网OAN：Optical Access Network定义：接入网中部分或全部使用光纤作为传输介质来实现信息传输的网络形式2、基本结构、3、传输技术、4、分类（AON和PON即有源光网络和无源光网络）6.3 宽带无线接入技术：BWA：Broadband Wireless AccessWPAN/WLAN/WMAN/WRAN，WWAN1、IEEE 802委员会对BWA展开全线标准化活动802.11：WLAN，无线局域网802.15：WPAN，无线个域网802.16：WMAN，无线城域网802.20：MBWA，移动宽带无线接入802.22：WRAN，无线区域网2、WLAN，无线局域网⏹标准机构及组织IEEE802.11工作组Wi-Fi联盟⏹技术标准IEEE802.11系列⏹网络结构Ad-hoc（无中心）AP（有中心）⏹MAC协议CSMA/CA协议⏹频段2.4GHz（ISM频段），5GHz⏹涉及到WLAN的安全协议有SSID匹配检查（见附4）WEP协议（见附4）TKIP协议（见附4）CCMP协议Wlan接入应用的方式：基于AP的链路级接入基于AP的网络级接入Wlan接应用的场合：不需布线、快速组网、移动范围有限的无线数据通信的场合。
如：酒店、机场、会展、校园等⏹隐藏站点和暴露站点共享无线信道的广播信息不一定到达每个站点存在着隐藏站点和暴露站点的问题隐藏站点会增加站点冲突的可能性暴露站点会抑制信道资源的充分利用如何克服隐藏站点和暴露站点是WLAN面临的问题之三Wlan面临的问题？如何保持站点移动时的连续通信？（移动中通信链路变化，加上不定的信道干扰）如何克服隐藏站点和暴露站点？（存在着隐藏站点和暴露站点的问题）如何利用有限的带宽？（2.4GHz无执照频带、5GHz频带）如何避免冲突、如何分解冲突？（多个站点共享同一信道，两个或以上站点同时发送会发生冲突）提高抗干扰能力？安全性问题？4、无线城域网a)无线接入：用户终端到网络节点之间的传输设施，部分或全部采用无线传输b)固定无线接入：用户终端位置基本固定的无线接入6.4 无线广域网概念：广域：小至一个城市，大至大至一个国家，乃至整个地球范围无线广域接入：用户终端用一个身份或帐号在广域范围和快速移动下的无线接入支持切换和漫游。
WWAN与WLAN的对比理解⏹WWAN:广域范围实现需要借助于基础网络，因此也受限于基础网络速率不高，目前为100kbps左右，近期目标2Mbps接入自由、灵活⏹WLAN局域范围（100m左右）实现不需借助于基础网络速率较高，目前达54Mbps，下一步目标500Mbps接入的方便程度不如WWAN基本结构：⏹有中心的结构，每个中西覆盖移动区域负责所辖用户接入，中心站之间通过网络互连，可相互通信，移动终端可以在任何中心站的覆盖区接入，实现自动切换和漫游接入类型：“陆基”：基于陆地移动通信系统的接入，采用交叠蜂窝结构（GPRS、CDMA2000-1X、3G）“空基”：基于移动卫星系统的接入技术体制分类：电路交换业务依托移动电话网通过无线modem接入移动电话网需要拨号，占用话音信道和网络资源采用电路交换技术，面向连接且信道独占速率很低，最高9.6kbps分组交换业务资源可统计复用，用户不独占资源特别适合突发的、流量不均衡的数据业务典型的无线广域接入技术：GPRS、CDMA2000-1XGPRS：一种叠加在GSM系统上的无线分组技术，是GSM走向3G前的过渡技术，在GSM网络上增加必要分组设备提供分组业务，GSM网络提供的移动话音业务保留移动话音业务与移动分组数据业务共存。
GPRS的数据传输：传输前的准备SGSN对GPRS用户的身份认证建立MS与SGSN的唯一连接PDP Context激活，GGSN对GPRS用户的身份认证，分配一个PDP地址建立MS与GGSN的逻辑连接MS－外部网络的数据传输（MS发起呼叫）MS在归属地接入外部网络MS在漫游地接入外部网络MS与外部网通信前先与SGSN建立逻辑连接，接入到GPRS网络再由SGSN与GGSN之间通过隧道协议互连，使MS接入到GGSN，再经过GGSN接入外部网络⏹MS需要一个IP地址可以是内部IP（静态或GGSN动态分配），此时只能由MS主动发起呼叫，且由GGSN作地址映射也可以是公共IP（静态或动态）（地址缺，一般不用）⏹无论MS在归属地还是在漫游地与外部网的数据通信，网关一定是归属地GGSN6.5 CDMA2000-1X3G标准之一6.6 3G的特点⏹引入高速移动数据通信需求综合业务接入的需求真正意义上随时随地接入的需求⏹典型标准：W-CDMACDMA-2000TD-SCDMA⏹技术特征频谱采用3GHz范围的多个频段采用分组交换技术提供数据、话音、图像等综合业务速率：固定或慢速移动时2Mb/s双工方式：FDD、TDD与各种网络互连互通全球漫游采用多种新技术，提供高质量的通信服务智能天线技术快速无线IP技术反向功率控制技术软件无线电技术……7、用户接入管理体系用户接入管理是面向用户的，主要管理用户接入过程。
