漫谈有线接入网1

2020/6/7,1,漫谈有线接入网,2020/6/7,2,目的,1.兴趣2.全程全网3.自学能力4.必要的知识5.老员工技术梳理,2020/6/7,3,五、光缆接入网（1h）,六、光缆接入网光纤到户（0.75h）,七、有线接入网的应用（0.5h）,二、电缆接入网（0.75h）,三、光纤通信基础（0.5h）,四、数据通信基础（0.5h）,2020/6/7,4,有线接入网概述,1.有线接入网的业务2.有线接入网的定义及分类3.有线接入网从窄带向宽带的演进4.相关知识点一：OSI参考模型5.有线接入网与电信网的关系6.相关知识点二：电路交换与分组交换7.相关知识点三：E1（2M）的概念,2020/6/7,5,1.有线接入网的业务,2020/6/7,6,公用通信网：1.固定电话2.有线宽带3.ITV4.有线电视5.无线基站回传6.无线局域网回传7.政企互联网/语音专线,专用通信网：8.政企P2P/VPN专线9.红机专线10.校园网11.全球眼12.物联网13.云计算,1.有线接入网的业务,2020/6/7,7,（一）接入网的传统定义接入网(AN)，是由业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体（包括线路设施和传输设施）所组成的，为传送电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，并可进行接口配置和管理。,2.接入网的定义及分类,用户驻地网(CPN),接入网（AN）,业务节点(SN),综合接入管理平台,UNI,SNI,业务节点(SN)：是指能提供电信业务的网元，如程控交换机、宽带接入服务器、有线电视业务节点等。用户驻地网（CPN）：是指用户室内布线系统，如用户家庭布线，公司和工厂内部布线，校园内部布线等。,通常说的“最后1公里”,2020/6/7,8,（二）接入网的分类,接入网（按介质分类）,有线接入网,铜线接入网,光纤接入网,HFC（混合光纤同轴电缆）接入网：如有线电视,无线接入网,移动无线接入网：如移动通信,固定无线接入网：如小灵通、无线局域网,2.接入网的定义及分类,PSTN（公用电话交换网）ADSL（不对称数字用户线路）DDN（数字数据网）,P2P+LAN（点对点局域网）P2P+ADSL(点对点ADSL)P2P+MSAN（点对点多业务接入网）FTTN+DSL/POTS（光纤到节点数字用户线/语音）FTTB+LAN/POTS(光纤到楼道局域网/语音）FTTH（光纤到户）,2020/6/7,9,3.有线接入网从窄带向宽带的演进,传统的有线接入网是以双绞线为主的电缆接入网，主要承载语音业务。如今的有线接入网已演进成光纤接入网，承载的业务也从语音转向数据、视频等综合业务。,CPE/CPN,CPE：用户驻地设备CPN：用户驻地网,交换网,有线接入网,CPE/CPN,交换网,有线接入网,传输网,传统电信网结构图,2020/6/7,10,宽带有线接入网结构图,3.有线接入网从窄带向宽带的演进,2020/6/7,11,4.相关知识点一：OSI参考模型,OSI是OpenSystemInterconnect的缩写，意为开放式系统互联，是国际标准化组织(ISO)1978年提出的著名模型，它把网络通信的工作分为了7层。OSI参考模型并不是提供一个可以实现的方法，而是一个概念性框架，它定义了：开放系统的层次结构、层次之间的相互关系、各层所包括的可能的任务。OSI模型的意义：（1）人们可以很容易的讨论和学习通信协议的规范细节。（2）层间的标准接口方便了通信工程模块化。（3）创建了一个更好的互连环境。（4）降低了通信网的复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。（5）每层利用紧邻的下层服务，更容易记住本层的功能。,接口、速率、介质,转发、校验,寻址,选择传输协议,建立、拆除连接,格式转换,内容,2020/6/7,12,4.相关知识点一：OSI参考模型,以你和你女朋友的书信通信为例,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,接口、速率、介质,转发、校验,寻址,选择传输协议,建立、拆除连接,格式转换,内容,你,女朋友,诉衷情、骂人？,1.每层只关注本层的事。2.其他事交给别的层。,2020/6/7,13,4.相关知识点一：OSI参考模型,通信规划设计职场十年感悟摘自“C114通信人家园”国内有N多通信设计院，加上设备商的规划设计部，估计通信里干这个的人相当多现在做通信的规划设计很是尴尬，你说做设计干的活有多少技术含量。本人也对其他行业有所了解，如电力、冶金、石化的规划设计，那设计院的技术含量确实很大，人家叫设计，通信的设计其实是种“服务”通信规划设计的技术专攻（除此之外还有PM）这个职位看着简单，实际却不比研究开发好干。通信的特点是全程全网，不但要知道某个参数之类的技术细节，对整网还得了解。而且，通信最可恨的是技术三天一变，三年前刚把GPRS搞熟络，现在就得往LTE上看了。所以，干通信很让人恐慌，因为你根本就不知道10年以后技术是啥样？那时候你对GSM懂那么深一点儿用也没有。这点在电力、冶金、采矿、建筑、金融等等其他行业里根本就不可能发生。而规划设计这个岗位里的技术专工说是专工，但只能对技术泛泛了解，因为这个岗是要做万金油，没时间也没精力把什么技术都钻研透当然，做规划设计跟做咨询很相关，沟通、学习、人际关系、表演、装蒜，该有的能力最好都备上。记得有一句谚语怎么说来着：“人生就是一出戏，关键是扮演好自己的角色”,通信具有全程全网的特点，通信规划设计行业尤为如此。因此，OSI分层模型将贯穿我们的通信生涯。始终从OSI分层的角度去理解通信，去解释全程全网，去应对技术的变化。,2020/6/7,14,电信网,5.有线接入网与电信网的关系,基础网络,业务网络,核心网：交换、软交换、IMS（IP媒体系统）。无线网：无线基站、WLAN（无线局域网）。IP网：IP城域网、IP骨干网、IP国际网、IDC（互联网数据中心）。传输网：长途/中继光缆、SDH（同步数字体系）、WDM（波分）。接入网：电缆、接入光缆、数字接入设备、IP接入设备。,业务管理平台：对用户进行计费、认证等管理。业务能力平台：提供语音、短信、互联网、视频、等各类业务的能力，如短信平台、ITV平台、全球眼平台、声讯平台等。应用平台：提供语音、短信、互联网、视频等各类业务的内容，如号码百事通、天翼视讯、爱音乐、爱游戏、爱动漫、M2M等平台。,2020/6/7,15,电信网,5.有线接入网与电信网的关系,基础网络,业务网络,核心网,无线网,IP网,传输网,接入网,应用平台,业务能力平台,业务管理平台,接口、速率、介质,转发、校验,寻址,选择传输协议,建立、拆除连接,格式转换,内容,小知识：“管”、“端”、“云”,2020/6/7,16,5.有线接入网与电信网的关系,物理层,有线接入网,IP网,无线网,核心网,业务网络（互联网、ITV等）,2020/6/7,17,6.相关知识点二：电路交换与分组交换,时分复用技术时分复用TDM，是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号。以时间作为信号分割的参量，将信道按时间分成若干片段，轮换地给每个信号使用，在规定的时间内,多个信号按要求传输到达。,统计复用技术统计复用，是把公共信道的时隙实行“按需分配”，即只对那些需要传送信息的终端，才分配给时隙，这样就使所有的时隙都能饱满地得到使用。,2020/6/7,18,6.相关知识点二：电路交换与分组交换,电路交换两台终端在相互通信前，需预先建立起一条实际的物理链路，在通信中自始自终使用该链路进行数据传输，并且不允许其他终端同时共享该链路，通信结束后再拆除这条链路。采用电路交换方式，通信需经历：建立连接数据传输拆除连接三个阶段。,特点：（1）信息传送的最小单位是时隙。（2）面向连接。（3）基于时分复用。（4）独占性。（5）实时性好。（6）线路利用率低。,红,绿,蓝,A,B,C,2020/6/7,19,6.相关知识点二：电路交换与分组交换,分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成多个更小的部分，每个部分叫做一个数据包。在每个数据段的前面加上一些地址信息，就构成了一个分组。分组每到达一个节点，都先装入相应的链路缓冲器，进行检错或重发等有关处理，然后进入相应的队列等候。一有链路可供使用，就由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地。分组交换方式，是属于存储转发的方式。,特点：（1）信息最小单位是数据包。（2）面向无连接。（3）基于统计复用。（4）支持排队制和优先级。（5）线路利用率高。（6）时延大。（7）额外开销大。,红,绿,蓝,A,B,C,存储/处理/转发,2020/6/7,20,6.相关知识点二：电路交换与分组交换,电路交换与分组交换的比较,OICQ上从“天边”传来的声音,2020/6/7,21,7.相关知识点三：E1（2M）的概念,欧洲的30路脉冲编码调制（PCM）简称E1，速率是2.048Mbit/s。我国采用的是欧洲的E1标准。（1）E1的一个时分复用帧，其长度T=125us，即取样周期125微秒。（2）1个E1帧划分为32相等的时隙，时隙的编号为TS0TS31。（3）每个时隙传送8bit，即1个E1帧容量为256bit。（4）1个E1帧长125us，因此每秒可传送8000个E1帧，即PCM一次群E1的数率就是2.048Mbit/s。（5）其中，时隙TS0用作帧同步用，时隙TS16用来传送信令，剩下TS1TS15和TS17TS31共30个时隙用作30个话路。,对于每1个时隙，1秒内可传送多少bit？,64k！因此，1个E1可以传送30路64k的话音，这也是E1最本来的用法。,2020/6/7,22,一、规划历程,一、有线接入网概述,五、光缆接入网,六、光缆接入网光纤到户,七、有线接入网的应用,二、电缆接入网,三、光纤通信基础,四、数据通信基础,2020/6/7,23,电缆接入网,1.电缆线路网结构2.电缆配线3.衰耗和环阻4.电缆资源系统5.相关知识点：电话交换网6.V5接口及窄带接入网7.ADSL（不对称数字用户线）8.MSAN(综合业务接入网）9.DDN（数字数据网）,2020/6/7,24,电缆线路网，是指局站内电缆配线架到用户侧终端设备之间的电缆径由，由主干电缆、配线电缆和用户引入线以及电缆线路的管道、杆路和分线设备、交接设备构成。（一）电缆系统的组成,1.电缆线路网结构,2020/6/7,25,电缆配线的目的：既要保证当前用户需求，又要适应未来的业务发展。（一）交接配线（主要的配线方式）划分电缆交接配线区，一个交接区设置1个电缆交接箱。主干电缆和配线电缆分开，通过交接箱的接线子跳接。交接配线可分层扩容，灵活性高；主干电缆芯线利用率高，可降低主干电缆成本。,300mHYA5000.4(1500),200mHYA5000.4(5011000),2000mHYA10000.4(11000),J1(1500),J2(5011000),2.电缆配线,P1(1200),P2(201400),P3(401600),P1(1300),P2(301500),P3(501700),小知识：户线比的今昔,2020/6/7,26,（二）复接配线复接配线是指两条配线电缆的对数、起讫线序完全相同或部分相同。复接配线可以增加线路的通融性，提高芯线的利用率。但是，复接配线会增加窜音和线路衰耗，维护、查障也不方便。,100mHYA2000.4(1200),200mHYA2000.4,#150151200,#230151180,2.电缆配线,2020/6/7,27,（三）直接配线直接配线是把电缆芯线直接分配到分线设备上。分线设备之间不复接，也不跳接。直接配线缺乏通融性，但是简单方便，中间减少了交接箱，降低了衰耗。,100mHYA2000.4(1200),200mHYA2000.4(1150),#150151200,#230121150,2.电缆配线,2020/6/7,28,3.衰耗和环阻,用户电缆的线径必须同时满足传输损耗和交换设备的用户环路电阻限值两个要素。传输损耗应不大于7.0dB；环路电阻应不大于1800（包括话机电阻)，特别情况下允许不大于3000，馈电电流应不小于18mA。.对于超过传输标准的用户，可采用其他措施，或采用光缆传输技术。,关于节能减排的思考,2020/6/7,29,4.电缆接续,（1）模块型接线子优点：使用方便、接续质量好、效率高、价格高，主要用于200对以上电缆接续。,（2）扣型接线子优点：使用方便、接续质量好、效率一般、价格低，主要用于200对以下电缆接续。,（3）装配式罩式套管俗称“套筒”。它一端开口（用于电缆进出），另一端为圆罩型。适用于200对以下非充气的架空电缆，且只能安装在电杆上。,（4）强力纤维热缩包管用于大对数电缆的接续，外层采用热缩包管，加热后收缩密封。,2020/6/7,30,4.电缆资源管理系统（GCOM),电缆资源管理系统（GCOM)包括电缆路由、电缆结构、电缆编号、分线设备编号、芯线线序、用户信息等。以龙岩电信龙川母局第三条主干电缆为例，GCOM系统的主要资源如下：,03#主干电缆结构图,2020/6/7,31,4.电缆资源系统,J32#交接箱（03#电缆的第2个交接箱）的配线电缆结构图,2020/6/7,32,4.电缆资源系统,J32#交接箱的配线电缆路由图,现在，我们现场查找一个用户,在接入网领域，对网络资源的掌握非常重要，无论运营商、设计院！,2020/6/7,33,5.相关知识点：电话交换网,（一）电话交换网的演进1.人工制交换由人工进行呼叫、接线、拆线。,2.步进制交换由选择器和继电器组成，以机械动作实现接线。,2020/6/7,34,5.相关知识点：电话交换网,3.纵横制交换由继电器组成，继电器位于纵线和横线的交叉点，以电气动作实现接线。,4.程控制交换由电子计算机控制接线。,2020/6/7,35,5.相关知识点：电话交换网,思考：程控交换属于电路交换还是分组交换？,（二）程控交换原理：空分交换；时分交换。（程控交换时代才引入）,2020/6/7,36,5.相关知识点：电话交换网,（三）程控交换局的分类：（1）交换母局（2）模块局,交换模块,用户模块1,用户模块2,用户模块3,MDF（总配线架）,配线电缆,交接箱,分线盒,用户,主干电缆,用户模块4,MDF（总配线架）,配线电缆,交接箱,分线盒,用户,DDF（数字配线架）,传输设备,ODF（光纤配线架）,DDF（数字配线架）,传输设备,ODF（光纤配线架）,同轴电缆,同轴电缆,双绞线,用户电缆,尾纤,光缆,同轴电缆,同轴电缆,尾纤,用户电缆,主干电缆,双绞线,当主干电缆距离太长，造成：（1）传输标准受限，（2）或是电缆投资太大。此时，需要将用户模块贴近至用户区，称作“远端用户模块”，也称“模块局”。,2020/6/7,37,5.相关知识点：电话交换网,假设需要接入8000个固定电话用户，两个方案：,是否设置模块局，主要由接入网专业决定！,方案一：用户模块与交换模块同局址，电缆长度2公里。电缆成本=130元/对公里8000对*2公里=208万元方案二：下移4个用户模块，每个用户模块接入2000用户，每个用户模块电缆长度0.5公里、光缆长度1.5公里。电缆成本=130元/对公里2000对0.5公里4个局=52万元；光缆成本=600元/芯公里6芯1.5公里4个局=2.16万元传输设备=1万元/端2端4条链路8万元方案二总成本=52+2.16+8=62.16万元,交换模块,MDF,配线电缆,交接箱,分线盒,用户,主干电缆,双绞线,交换模块,光缆,MDF,配线电缆,交接箱,分线盒,用户,DDF,ODF,主干电缆,双绞线,DDF,ODF,这，就是设计的魅力！,2020/6/7,38,（四）交换网等级结构（目前的C3结构）,国际局（京、沪、穗）,一级交换中心DC1（各省、直辖市均有，我省在福州设置一对）用于汇接省际长途话务,二级长途交换中心DC2（省内各地市）用于汇接本地网的省内省际长途话务,地区交换中心C3（地区Tm）用于汇接本地网话务,端局C4（本地网内各交换局）,接入网节点,用户,国际,长途网,接入网,本地网,5.相关知识点：电话交换网,模块局节点,2020/6/7,39,（五）信令的基本概念,交换机A,交换机B,发端局,终端局,主叫,被叫,启呼（摘机）,拨号音,拨号信令,占用信令,选择信令（被叫信令）,振铃信令,回铃音信令,应答（摘机）,应答信令（通话）,（通话）,复原（挂机）,后向挂机信令,复原（挂机）,前向拆线信令,拆线证实信令,用户线信令,用户线信令,局间信令,5.相关知识点：电话交换网,信令、话音合一，交换机成本高。,2020/6/7,40,软交换设备（server）作为软交换网络的核心控制设备,信令网关用于接入NO.7信令网,中继网关用于PSTN接入,接入网关用于PSTN用户接入,业务接入设备实现城域网内的用户接入,CN2：中国电信第2代互联网（每个地区2个节点）,1.话音由IP网承载，信令由传输网承载。2.软交换只负责信令控制，全省就1个节点！成本低！3.业务和信令分离，便于不断加载新的业务！,5.相关知识点：电话交换网,（六）软交换（核心网，第五代交换）,思考：软交换时代，信令和话音分别由OSI哪层承载？,思考：软交换属于电路交换还是分组交换？,2020/6/7,41,6.V5接口及窄带接入网,（一）V5接口的引入,提出接入网概念的一个重要初衷是：接入网应具有开放协议接口，能和不同厂商生产的用户设备相连，推动厂商间的竞争，最终使用户收益。因此，希望有一个标准化的接口，能同时支持多厂商的用户设备的接入。ITU-T第13组于1994年以加速程序，分别通过了V5.1接口的G.964建议和V5.2接口的G.965建议。从此，V5作为一种标准化的、完全开放的接口，用于交换设备和接入网设备之间的连接，结束了用户设备仅由交换机厂商提供的垄断局面。,交换模块,传输设备,光缆,MDF,配线电缆,交接箱,分线盒,用户,DDF,传输设备,ODF,主干电缆,双绞线,DDF,ODF,用户模块,程控交换机厂商的自有接口,垄断！天价！亿！,2020/6/7,42,6.V5接口及窄带接入网,（二）引入V5后的窄带接入网,交换模块,传输设备,光缆,MDF,配线电缆,交接箱,分线盒,用户,DDF,传输设备,ODF,主干电缆,双绞线,DDF,ODF,用户模块,程控交换机厂商的自有接口,当年贝尔就是这样离开的！,交换模块,DDF,ODF,OLT,V5接口,OLT光线路终端，功能：接入ONU；提供V5接口；集线。ONU光网络单元，功能：接入业务；集线。,2020/6/7,43,7.ADSL（不对称数字用户线）,ADSL是在现有双绞线上传送高速非对称数字信号的一种技术,在双绞线两侧各装一个调制解调器，即可提供高速数字通道。,（一）不对称ADSL系统的基本原理是“不对称”，即在下行方向传送高速数字信号（可高达20Mb/s甚至更高），而在上行方向用户发送机工作在较低频率（5l2kbit/s1Mbit/s），这样可以保证用户侧的串音比对称传输系统低很多，从而确保传输距离。这也非常适合用户上网时的下载数据量远大于上传数据量的特点。,MDF,滤波器,程控交换机,ADSL,