an2200-01型宽带数字用户接入集中器技术手册

AN220001型宽带数字用户接入集中器技术手册目录目录插图III前言V缩略语VII第一章系统概述1111121314概述11系统结构12设备特点12网管系统13第二章系统功能2121222324概述21管理功能21用户接口22网络接口23第三章组网与应用313132组网方式31网络应用32第四章系统原理与配置414142434445系统结构41系统核心42设备布局43本地扩容45机盘说明46451452系统盘46转接盘4646机盘功能47461COREA盘/COREB盘47462CAA盘/CAB盘47463WANA盘/WANB盘47I464WANE2盘48465线路盘48466SPT盘48第五章技术要求51II插图插图图11ADSL网络结构11图21基于DMT的ADSL用户线频谱分布图22图31星形组网31图32链形组网32图33上联ATMDSLAM应用33图34上联IPDSLAM应用33图41AN220001整机框图41图42AN220001设备布局图44图43AN220001设备本地扩容示意图45III前言前言烽火通信科技股份有限公司推出的AN220001型宽带数字用户接入集中器为电信运营商提供一种电信级DSLAM宽带接入设备，具有高密度端口，中/大规模用户数，高可靠，提供服务质量QOS保证，可管理，可灵活扩容和组网，可选ATM/IP两类上联方式等特点。本手册介绍主要AN220001型宽带数字用户接入集中器的功能特点、组网应用和性能指标。本手册的内容主要包括系统概述；系统功能；组网与应用；系统原理与配置；技术要求。本手册的使用对象本手册的使用对象为市场营销人员和关心本公司产品的用户。感谢您关心和使用我们的产品若本手册内容变动，恕不另行通知。V缩略语缩略语ADSLASYMMETRICDIGITALSUBSCRIBERLINE非对称数字用户线ATMASYNCHRONOUSTRANSFERMODE异步转移模式ATUCATURBASBROADBANDCBRCONSTANTCPECUSTOMERDMTDISCRETEDSLAMEMCELECTROEPDEARLYFDDFREQUENCYGFRGUARANTEEDIPLANLOCALLVDSLOWMBSMCRMINIMUMNRT_VBROAMPCRPOTSPLAINPPDPARTIALPPPPEERPEERPPPOAADSLTRANSCEIVERUNIT,CENTRALOFFICEENDADSLTRANSCEIVERUNIT,REMOTETERMINALENDACCESSSERVERBITRATEPREMISESEQUIPMENTMULTITONEDIGITALSUBSCRIBERLINEACCESSMULTIPLEXERMAGNETICCOMPATIBILITYPACKETDISCARDDIVISIONDUPLEXFRAMERATEINTERNETPROTOCOLAREANETWORKVOLTAGEDEFFERENTIALMAXIMUMBURSTSIZECELLRATENONREALTTIMEVARIABLEBITRATEOPERATION,ADMINISTRATIONANDMAINTENANCEPEAKCELLRATEOLDTELEPHONESERVICEPACKETDISCARDPROTOCOLPPPOVERATMADSL收发单元，局端ADSL收发单元，远端宽带接入服务器恒定比特率用户驻地设备离散多频音数字用户线接入复用设备电磁兼容性早期包丢弃频分双工保证帧速率网际协议局域网低压差分信号最大突发长度最小信元速率非实时可变比特率运行，管理和维护峰值信元速率普通电话业务部分包丢弃端对端协议VIIPPPOEPSTNPPPOVERETHERNETPUBLICSWITCHEDTELEPHONENETWORK公用交换电话网PVCPERMANENTVIRTUALCIRCUIT永久虚电路QOSQUALITYOFSERVICE服务质量RT_VBRREALTIMEVARIABLEBITRATE实时可变比特率VIIISCRSUSTAINABLESNISERVICESNMPSTMSYNCHRONOUSUBRUNSPECIFIEDUNIUSERNETWORKVCVPCELLRATENODEINTERFACESIMPLENETWORKMANAGEMENTPROTOCOLTRANSPORTMODULEBITRATEINTERFACEVIRTUALCHANNELVIRTUALPATH持续信元速率业务节点接口简单网络管理协议同步传送模块未指定比特率用户网络接口虚通道虚通路第一章系统概述第1一章系统概述11概述ADSL技术能充分利用现有一对双绞铜线，传送双向不对称比特率数据，可同时支持普通电话业务和ADSL业务，具有稳定带宽、保密性好、方便、灵活等优点。它是当前传送交互式多媒体业务最经济和最有效的方法之一。ADSL网络结构如图11所示。ADSL系统由局端设备和用户端设备组成。TR远端T参考点VC局端V参考点UC局端线路U参考点UR远端线路U参考点HPF高通滤波器LPF低通滤波器信号线接口A在ADSLLITE方式下，用户端分离器为可选设备。图11ADSL网络结构AN220001作为局端设备，专供那些向商业和住宅用户提供先进数据网服务的电信运营商使用。DSLAM放置在中心局中，它是XDSL解决方案的基础。从功能上来讲，DSLAM所提供的数字用户线接口，可通过现有双绞电话线将几十到几千个用户汇集到少数几个高带宽的上行端口（如155ATM端口、100BASET端口），接入宽带交换网（如ATM网、IP网），以减少交换网接入端口数、降低接入成本，完成ATM上层协议和用户数据的转发。在ADSL用户线上，同时承载用户音频及数据信号，下行11数据速率可高达8MBIT/S，上行数据速率可高达1MBIT/S。DSLAM支持多种服务，可以对封包、信元以及基于电路的应用进行处理，并把它们用不同的上联接口发送出去，这样可省去为不同的DSL服务建立不同独立结构的麻烦，只需在DSLAM内部更换服务所对应的电路卡即可。设备所使用的技术包括离散多音（DMT）调制、异步转移模式（ATM。12系统结构AN220001设备采用模块化设计，共三类系统机盘CORE卡、LINE卡和WAN卡。可组成两种基本配置单系统框，满容量为256线ADSL；系统框1个扩展框，满容量为512线ADSL。其中系统框提供两个WAN卡槽位，可混插不同的WAN卡（如WANA盘、WANB盘、WANE2盘、WANI盘），为运营商提供灵活的选择，同时还可实现多端设备的自身组网。13设备特点AN220001设备基于ATM技术设计，对用户和网络之间的流量进行统计复用，实现用户端口及业务流量的收敛、信流管理、交叉连接、信流策略。模块化设计，三类系统机盘（CORE卡、LINE卡和WAN卡）即构成系统，均支持热插拔。一个系统子框支持256线ADSL用户，它可以带一个扩展子框用于本地扩容，共支持512线ADSL用户。WAN卡则可配置有多个方向路由，可选ATM155M、IMAE1、IP三种上联方式，多个节点设备可组成星形、链形网络。IP上联盘还实现了基于8021Q的VLAN，可支持的VLAN数目最大为1024。在用户管理方面，首先可将用户端口与指定的IP地址绑定，每个端口最多可绑定6个IP地址。同时可以实时显示某个端口上用户的IP地址和MAC地址，并通过端口映射监控用户的数据流。提供完备的用户/网络管理功能命令行终端（CONSOLE界面）、GUI界面，支持带内/带外网管方式，支持SNMP网管协议，支持设备软件的远程版本升级。采用1911U单元框、前后插板的机械结构，利于用户线的引出。各单盘分布式供电，风扇单元强制制冷，控制机箱温度。12第一章系统概述14网管系统AN220001设备提供两类网管界面CONSOLE界面和GUI界面。CONSOLE界面网管通过CORE卡的串行口与管理计算机上的超级终端相连，为命令行方式，使用简便，只适于本地管理。具体操作方法参见AN220001型宽带数字用户接入集中器命令行网管使用手册。GUI界面网管为图形化网管，AN220001设备的图形化网管是采用ANM2000V10宽带接入网管理系统，ANM2000接入网业务级网管系统是在充分考虑接入网的复杂性、协议标准性、用户敏感性、适应性和扩展性等特点后而设计的管理系统。它适应宽带接入网的特点，可跨越多个管理层次。它采用NT操作系统，WEB风格，具有友好的人机界面；提供端到端业务配置；提供标准的SNMP协议，支持多厂商设备共同组网情况下的互通；提供北向CORBA接口，接受EFIMOTNM2100和EFIMOTNM3000的管理。它与设备的连接方式有两种带内网管方式和带外网管方式。13第二章系统功能第2二章系统功能21概述AN220001型宽带数字用户接入集中器为电信运营商提供一种电信级DSLAM宽带接入设备，它具有高密度端口，中/大规模用户数，高可靠，提供服务质量QOS保证，可管理，可灵活扩容和组网，可选ATM/IP两类上联方式等特点。AN220001设备管理系统还具备对设备进行配置管理、故障管理、性能管理和安全管理等方面的功能。AN220001设备采用模块化设计，共三类系统机盘CORE卡、LINE卡和WAN卡。可组成两种基本配置单系统框，满容量为256线ADSL；系统框1个扩展框，满容量为512线ADSL。其中系统框提供两个WAN卡槽位，可混插不同的WAN卡（如WANA盘、WANB盘、WANE2盘），为运营商提供灵活的选择，同时还可实现多端设备的自身组网。22管理功能配置管理对网络侧、用户侧端口的接口参数进行配置，例如接口类型、VPI/VCI值、用户端口的接入速率等。对连接进行配置，并配置不同的业务信道参数，例如与业务信道关联的用户端口、ATM模板等。系统增加机盘模块时，网管可以自动侦测，提示用户确认。系统可以存储相关的全部配置，并在系统重启或业务机盘重启时自动加载。故障管理判定故障发生的时间和故障的位置，故障定位到机盘和端口。性能管理对用户、网络端口、PVC等关键对象作性能量的采集、统计，提供给管理人员作为维护设备的依据。安全管理提供对于管理员操作、访问系统的安全措施，系统数据库和配置数据只能由有授权的个人进行操作。2123用户接口22ADSL、ADSL2、ADSL接口AD16盘提供ADSL用户接口，每盘16路。ADSL应用可以与现有普通老式电话业务（POTS）共用一个线对，这就是说对于ADSL来说，用户环路在提供ADSL数据业务的同时仍和以往一样支持POTS，POTS信号和ADSL信号在双绞线上占据频谱的不同部分。图21显示频分双工（FDD）传输用于离散多音（DMT）调制的情况。ADSL信号的频率在POTS话音信号之上。每块AD16盘对应一块无源的SPT盘，SPT盘在局端将语音和数据信号分离/合并。ADSL用户接口有一套由用户指配的参数，以适应不同的线路条件和不同厂家的CPE设备，系统将采用ADSL模板（ADSLPROFILE）的方式，让用户编辑、修改及关联。AD24盘提供ADSL用户接口，每盘24路。SHDSL接口SD24盘提供SHDSL用户接口，每盘24路。VDSL接口VD24盘提供VDSL用户接口，每盘24路。第二章系统功能24网络接口WAN卡提供网络接口，或称上联接口。其中WANA盘/WANB盘提供ATM155M接口，WANE2盘终结ATM并提供100BASET接口。WANI盘提供8/16个IMA接口。系统安排了两个WAN卡槽位，可实现不同接口的组合及多重路由，方便组网。23第三章组网与应用3章组网与应用第三31组网方式AN220001设备组网有以下两种方式通过一端会聚层设备星形级联多端DSLAM设备；通过设备自带的WAN口级联可以实现多种组网要求星形、链形。参见图31、图32。其中星形最多可有三个分支，链形的级联级数不超过8级。图31星形组网31图32链形组网32网络应用AN220001宽带数字用户集中器的上联方式可选ATM或IP，其基本网络应用为上联ATMDSLAM和上联IPDSLAM，见图33和图3432第三章组网与应用图33上联ATMDSLAM应用图34上联IPDSLAM应用33第四章系统原理与配置第4四章系统原理与配置AN220001宽带数字用户接入集中器采用ADSLOVERATM技术，对用户和网络之间的流量进行统计复用，ATM终结于最终用户CPE，或一个ATM端系统，或WANE2盘。向IP等较高层协议被透明地传送，支持高速数据通信业务，包括INTERNET和INTRANET接入、视频和娱乐业务以及LAN互连。AN220001节点支持以下两种接口网络接口ATMSTM1，100BASET，IMA；用户接口ADSL，ADSL2，ADSL，SHDSL，VDSL。41系统结构设备的系统结构采用了高速串行技术LVDS为背板互联，背板容量达64GBPS，可支持32块LINE卡（AD16盘），每块AD16盘有16个ADSL用户接口。该方案有效地降低了业务盘的成本以及维护工作量，还支持所有机盘的热插拔，满足模块化和可扩展性的要求。整机框图如图41所示。ADSLPHYADSL物理口ATMPHYATM物理口ETHPHY以太网物理口UP微机接口图41AN220001整机框图41背板采用中板方式，前面插系统盘，完成主要电路功能；后面插转接盘，完成端子出线。42系统核心42AN220001的核心部分是CORE卡，其实质为虚通道/虚通路（VP/VC）复用器，在VC级上复用连接并使用ATMUNI31信元格式，它最大支持PVC数目为16384条。CORE卡还实现了以下功能信流控制信流控制部分采用先进的连接接纳控制CAC机制，来确定系统是否能够满足现有连接以外的新连接的带宽和性能要求。该机制考虑了现有连接的大量参数，其中包括峰值信元速率（PCR）、持续信元速率（SCR）、最大突发长度（MBS）以及最小信元速率（MCR）。之后，参数控制UPC机制会检查其接收的ATM信元是否符合规定的业务参数（如信元迟延变量），标识参数不符合规定的信元，或予以丢弃。系统会在业务排队之前执行检查，因此只有合法的业务才能进入队列并争用带宽。拥塞控制系统在信元进入队列之前将选择是否丢弃它，以保障所有有效VC的资源，这一目标是通过建立一系列的门限和监视计数器来实现的。高层数据包由ATM适配层（AAL）转换为53字节ATM信元，数据包只有在整体接收时才有意义，不完整数据包在DSLAM以及传输骨干网中会浪费带宽，因此DSLAM可以在问题数据包进入骨干网之前鉴别并丢弃这些数据包，以提高网络的整体性能以及DSLAM自身的效率。本系统支持早期包丢弃（EPD）一旦达到队列EPD拥塞门限，EPD在处理现有分组流时会阻止所有新的分组流进入队列；部分包丢弃（PPD）一旦达到队列PPD拥塞门限，PPD会删除分组中已进入队列的所有剩余信元，直到检测到该分组结束。QOS类别系统目前可以支持四种ATM业务（对高效端到端解决方案而言非常必要）CBR恒定比特率，用于支持固定带宽的实时应用；RTVBR实时可变比特率，用于支持带宽可变的实时应用；NRTVBR非实时可变比特率，用于支持带宽可变的非实时应用；第四章系统原理与配置UBR未指定比特率，用于支持非实时的尽力而为（BESTEFFORT）的应用；GFR保证帧速率，用于支持分组应用。43设备布局AN220001设备布局图见图42。单元框共设19个槽位。第19槽分上/下两层，为WAN卡（如WANA盘）槽位，第9、10槽位为CORE卡槽位，其余16个槽位为LINE卡（如AD16盘）槽位。以上三类机盘均由单元框前部插入。每个LINE卡槽位需配一块话音分离器盘SPT，由单元框后部插入，引出ADSL用户线及话音接口。单元框下部前面为风扇单元，后面为电源线、告警线插座和机框的电源开关。4344图42AN220001设备布局图第四章系统原理与配置44本地扩容通过LVDS信号电缆将一个系统框和一个扩容框互联，则可实现本地扩容，见图43。图43AN220001设备本地扩容示意图4545机盘说明451系统盘CORE卡主要完成业务流量的收敛、信流管理及交叉连接、信流策略及OAM，并负责整个设备的故障、性能、配置管理，提供本地网管接口。CORE卡有以下2种COREA交换盘，支持本地接入容量256CH，即仅支持一个系统框；COREB交换盘，支持本地接入容量512CH，即支持一个系统框加一个扩容框。WAN卡用于连接广域宽带数据网。WAN卡有以下2种WANA/WANBATM上联盘WANA提供1STM1接口（单模）；WANB提供2STM1接口（单模）；WANE2以太网上联盘，提供210/100BASET接口。LINE卡完成局端ADSL线路接口功能，LINE卡目前有1种AD16ADSL线路接口盘，提供16ADSL用户接口。AD24盘AD24盘提供ADSL用户接口，每盘24路。SD24盘SD24盘提供SHDSL用户接口，每盘24路。VD24盘VD24盘提供VDSL用户接口，每盘24路。452转接盘转接盘由单元框后部插入，主要用于提供转接接口。转接盘有以下3种SPT话音分离器盘，提供16LINE16PHONE接口；CAA级联转接盘，提供16LVDS接口，限用于系统框；46第四章系统原理与配置CAB级联转接盘，提供16LVDS接口，限用于扩容框。46机盘功能461COREA盘/COREB盘COREA盘和COREB盘是实现大规模ATM信流管理与交换的核心交叉盘。COREA盘支持单子框，共16块AD16线路盘、256路ADSL线路的复接，COREB盘支持主框和级联框，共32块AD16线路盘、512路的ADSL线路的复接。其主要功能是业务流量的收敛；信流管理及交叉连接；信流策略及OAM；负责整个设备的故障、性能、配置管理；提供本地网管接口。462CAA盘/CAB盘CAA盘/CAB盘为级联转接盘，用于系统框与扩展框的连接。其中CAA盘后插对应系统框的CORE盘位，CAB盘后插对应扩展框的CORE盘位。463WANA盘/WANB盘该盘的主要功能是完成AN220001（DSLAM）设备上联卡任务，即通过STM1接口与ATM交换机相连。本盘用于AN220001设备连接广域宽带数据网，提供2种接口，WANA盘提供1STM1接口（单模），WANB盘提供2STM1接口（单模）。47464WANE2盘WANE2盘通过LVDS与CORE盘相连，完成1024路ATMVCC的分段/重组，提供2100BASET的上联接口，支持TRUNK和流控（8023X），同时实现了上述1024个VCC和2个上联口间的二层交换功能（8021D）。该盘实现了基于8021Q的VLAN，可支持的VLAN数目最大为1024。在用户管理方面，首先可将用户端口与指定的IP地址绑定，每个端口最多可绑定6个IP地址。同时可以实时显示某个端口上用户的IP地址和MAC地址，并通过端口映射监控用户的数据流。465线路盘ADSL线路接口盘（以下简称线卡）完成局端ADSL线路接口功能，一块AD16卡提供16ADSL用户接口。一块AD24卡提供24ADSL用户接口。SHDSL线路接口盘（以下简称线卡）完成局端SHDSL线路接口功能，一块SD24卡提供24SHDSL用户接口。VDSL线路接口盘（以下简称