接入网技术与发展22k03

1、接入网技术与发展寿国础(010)北京邮电大学2002/03接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03提 纲接入网基本概念 接入网演变系统技术主要的窄带接入技术宽带接入网发展接入网应用状况业务需求与网络演进接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03接入网基本概念接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03 QAN QSN接入网定界网络管理接入网(AN)业务节点(SN)用户网络接口UNI业务节点接口SNI用户终端或用户驻地网 (CPN)透明传递用户业务信息（承载）对用户信令不作解释，以区别于业务网络引入业务节点接口以支持与业务网络的连接有独立的网管系统，构成特定的网络体系接入网技术

2、与发展- BUPT-SGC-22K03接入网功能 用户口功能：将特定的UNI要求与核心功能和管理功能相适配。业务口功能：将特定SNI规定的要求与公用承载通路相适配以便核心功能处理，也负责选择有关的信息以便在AN系统管理功能中进行处理。核心功能：将个别用户口承载通路或业务口承载通路的要求与公用传送承载通路相适配。其功能还包括为了通过AN传送所需要的协议适配和复用所进行的对协议通路的处理。传送功能：为AN中不同地点之间公用承载通路的传送提供通道，也为所用传输媒质提供媒质适配功能。AN系统管理功能：协调AN内各功能的指配、操作和维护，也负责协调用户终端 (经UNI)和业务节点(经SNI)的操作功能，

3、 AN系统管理功能也通过管理接口与高层管理系统相连接。接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03接入网功能概括传送接入（接口能力）用户接口网络接口相互关联（承载信息和协议信息）控制和管理接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03接入网演变接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03用户环路结构交接箱分线盒用户主干（馈线）配线引入线接入网交换机配线架中国：平均3.4Km，50%用户数分界点为2.5Km美国：平均3.5Km接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03用户环路载波系统（SLC）用户接入网交换机配线架COTRTFiberCOT：局端机RT：远端机SLC120：120

4、路用户系统SLC480：480路用户系统etc。接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03V5接口光纤接入系统LE/ISDNV5PSTN TEDDNFiberISDN TEDDN TEONUOLT业务：普通电话、ISDN、数据用户数：数十数千V5.1接口：1条2Mb/s链路或者V5.2接口：116条2Mb/s链路接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03 CATVHead -EndPSTN/ISDNPSDN/DDN。etcQANWSNM SNANQLEATMInformation Center光纤同轴对绞线无线数据多媒体计算机电视RTDLCPONCATV(AM-VSB)HFCFN同

5、轴NIUV5IP、ATMFWAADSL/HDSL/VDSLSDH、WDM电话传真SNITE/CPNESBSSATUNICT光纤对绞线接入网总揽IP接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03主要的窄带接入技术接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03综合数字用户环路(IDLC)接入网系统类型-IDLCONUOLTV5LEFiberIDLC通常采用点到点、链形或环形等传输方式替代馈线、配线，然后再以对绞线分配到用户，其中环形自愈合组网方式由于具有线路保护功能最受欢迎。IDLC系统的传输方式有采用PDH，也有SDH方式，一个V5接口系统提供的用户容量一般从几十到几千不等。目前IDLC系统

6、已得到了最为广泛的应用，其主要原因可归结为以下几个方面：（1）光纤传输的优势。（2）DLC系统技术和应用有很好的基础，比较成熟，采用V5接口能够取得更好的经济性。（3）组网类型选择余地大。接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03接入网应用光纤的媒介优势 频带宽 业务的容量、规模不受限制 衰耗小 传输距离大，无中继需要 质量轻 容易施工，尤其适合架空 连接方便维护快捷，提高可用性 抗电磁干扰、抗腐蚀防护简单 光纤通信已有的大量应用器件、设备、施工维护技术成熟 带状光缆等形式多样接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03接入网光纤应用基本要求 光纤G.652光纤，即1310nm波长性

7、能最佳的单模光纤 光缆以结构形式分，有松套层绞式、骨架式、中心束管式和带状光缆等四种 光缆以敷设方式分，有直埋、管道、架空、水底和局用光缆等 光缆芯数系列为436芯，并可按需要依偶数递增接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03无源光网络(PON)ONUONUOLTV5LEFiberPON采用光纤无源分支的方法可以实现点到多点连接，局端共用一个光线路终端(OLT)，能够节省光纤，每个光网络单元(ONU)可以连接几到几十个用户。PON一般认为是光纤到路边(FTTC)及今后向光纤到户（FTTH）发展的一种较好方法。另外的优点是该方案易于与有线电视（CATV）重叠建网。但从目前的实际应用看，P

8、ON与IDLC系统相比在经济上并无优势，另外网络结构也比较单一。接入网系统类型-PON接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03固定无线接入(FWA)SSUV5LEBSMSUBSBSC 无线接入具有应用灵活、安装快速、可提供一定程度的移动性等优点，特别适合特殊地理环境和业务需要的场合。其缺点是带宽和质量不如有线，通常业务量不大，传输距离受频率和地形限制，而且成本偏高。目前无线接入系统一般只能提供话音业务。接入网系统类型-FWABS：基站BSC：基站控制器MSU：多用户单元SSU：单用户单元接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03宽带接入网的发展接入网技术与发展- BUPT-SGC

9、-22K03宽带接入网技术主要类型 ADSL/VDSL Cable modem/HFC 宽带无线接入（LMDS等） APON LAN/以太网接入 （SDH）光纤接入 波分复用(WDM、DWDM(密集)、CWDM(Coarse粗)SuperPON（超级无源光网络） O-CDMA（光码分多址）接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03ADSL功能参考模型ATUCPsLEATURPs如：总线或星形SMSMCI分配网络SNIU-CU-RTSMPSTN 公共交换电话网UC局端环路接口ATUC ADSL发送接收单元，局端UR远端环路接口ATUR ADSL发送接收单元，远端Ps 分离器SM 业务模块P

10、OTS 普通电话业务CI 用户安装用户侧网络侧ATM 交换机IP 路由器接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03ADSL的应用结构ATU-RPC etcATU-CDSLAM（DSL接入复用器）ATU-RATU-CATU-RATU-C10BaseTUSBATM25（PCI插卡）PC etcPC etc接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03VDSL（甚高速数字用户线） VDSL的下行速率:12.96Mb/s(1/4 STM-0)4500英尺25.82Mb/s(1/2 STM-0)3000英尺51.84Mb/s(STM-0)1000英尺VDSL的上行速率:1.62.3Mb/s19.

11、2Mb/s对称业务,1/4或者1/2 STM-0形式与ADSL相似，但距离较短（数百米）STM-0STS-151.84Mb/s接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03HDSL（高速数字用户线）传送容量为对称2048Kb/s（北美为1544Kb/s）的数字用户线技术一般采用2线对、3线对，2线对时每对速率为1168Kb/s、3线对时每对速率为784Kb/s，传输编码采用2B1Q或CAPHDSL支持基群速率及其以下速率业务的传输接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03SDSL(单线对HDSL)单线对HDSL速率与ADSL相似，但对称传输距离约10Kft针对SOHO用户ITU-T建议

12、G991.2接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03xDSL的应用层次SNOLTONUUserADSL HDSL ISDNUserADSL HDSL ISDNOLTONUUserVDSLOLTONTUser1000m接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03xDSL的ITU-T标准G.991.1(G.hdsl)HDSLG.991.2(G.shdsl)SDSLG.992.1(G.dmt)ADSLG.992.2(G.lite)ADSL G.liteG.994.1(G.hs)xDSL握手协议G.995.1(G.ref)数字用户线概述G.996.1(G.test)xDSL测试协议G.99

13、7.1(G.ploam)xDSL物理层管理接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03光纤同轴混合网(HFC)视频光发射机电话光发射机电话光接收机数字局端机（HDT）CATV信号视频光接收机电话光接收机电话光发射机NIU530MHZ600750MHZ50600MHZPSTN 公用电话网5750MHZ同轴电缆网网络接口单元（视频、电话业务一个示例）接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03电缆调制解调器(Cable Modem)数据业务节点电缆调制解调器终结系统(CMTS)HFC网络电缆调制解调器(CM)用户驻地网(CPN)SNI射频接口UNI电缆调制解调器(CM)是在HFC网络上提供

14、双向IP数据传输的用户端设备接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03Cable Modem接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03Cable Modem应用HeadEndCM光纤节点IPRouterCATVHeadEndIPRouterCM1CM2CMn接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03用户网络接口10Base-T或100Base-TUSBPCI射频接口上行频率为565MHz下行信号在871000MHz频率范围内,下行数据业务的频率范围推荐为606862MHzCable Modem接口接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03无线接入技术模拟技术数字蜂窝技术

15、（GSM、CDMA）数字无绳技术（DECT、PHS）直播卫星（DBS）多通道多点分配业务（MMDS）本地多点分配业务（LMDS）近地轨道卫星（LEO）无线局域网3G等接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03本地多点分配接入系统（LMDS)LMDS（ Local Multipoint Distribution Service）工作波长：毫米波附近（10GHz以上频段,例如28GHz）带宽： 1GHz系统调制方式：主要为PSK、QAM服务区的覆盖：半径为215km中心站容量：4.8Gb/s，可分为124个扇区每个扇区：1590每个扇区容量：200Mb/s特点：不需要采用有线接入那样不能缺少

16、市政管道资源建设周期短、提供业务速度快高频段的收发信机成本较高雨衰对高频段无线传输的影响需要视距传输，必须避开建筑物的遮挡接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03无线局域网标准IEEE802.11bHigh RateIEEE802.3(10Base-T)802.1H、 802.1d、SNMPV2频率2.4GHz速率1、2、5.5、11Mb/s(自动选择)距离室外460m、办公室90m 1Mb/s室外120m、办公室30m 11Mb/s接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03宽带无线接入状况动力接入市场竞争的技术手段便捷性需要接入网宽带化要求限制技术成熟度频谱分配成本应用广播业务

17、、特殊应用环境、家庭和办公室接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03FTTxFTTx表明了光纤在接入网中延伸的程度主要类型为：FTTCFTTH其他名称：FTTCab、FTTA、FTTB、FTTO、FTTZ 等传统技术方式PDH、SDH、1000M光传输等接入网专门技术：PON、APON（G983.1）使用WDM的宽带接入系统（ G983.3）接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03APON结构APOLT光缆ONTAPONUPOTSLIM。ADSLLIMFTTCFTTH622或155Mb/s155Mb/sAPON：基于ATM的无源光网络接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K

18、03APON主要特性物理媒介层:速率：1、对称，155Mb/s 2、非对称，下行622Mb/s ，上行155Mb/s物理媒质：G.652光纤传输方式：1、单纤波分复用，1310nm/1550nm 2、单向双纤空分复用，1310nm传输会聚（TC）层：负责OLT与多个ONU之间在下行和上行方向ATM信元传输的开始和运行。接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03WDM宽带接入系统（ G983.3）1.3m波长区1260nm-1360nmAPON上行信号中间波长区1360nm-1480nm将来的应用(ITU-T预留)基本波段1-2(1480nm-1500nm)APON下行信号增强波段(选择1

19、)3-4(1539nm-1565nm)附加数字业务增强波段(选择2)3-4(1550nm-1560nm)图像业务将来的L波段5- 6 将来的应用(ITU-T预留)接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03SuperPON（超级PON）NBBBNBBBOLTs中继器放大分光器NBOLTsONU090Km010KmONUSuperPON：1:2048，覆盖100Km范围，下行2.5Gb/s，上行311Mb/sAPON：1:32,下行622Mb/s，上行155Mb/s接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03以太网接入结构网管局侧设备计算机/LANAAA服务社区服务器IP核心网用户侧设备

20、网络电话CPNAAA：认证、授权、计费以太网接口接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03LAN/以太接入业务高速Internet接入基于IP的话音业务基于IP的广播电视、VOD电子商务企业虚拟网智能化社区服务远程教育、远程医疗接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03LAN/以太接入方式技术特点适应以IP为代表的宽带业务接入设备价格便宜，用户接入方便，接口速率达到10M、100M，可以到1000M概念简单清晰，易于建设，与社区信息化要求相适应可管理性、不同业务的QoS需要、规范性是需要进一步解决的问题接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03CableModem、ADSL与

21、LAN/以太接入 Cable ModemADSLLAN/以太接入媒介 CATV铜缆电话线网线业务 电视/网络电话/网络网络总带宽 下行30M下行1.58M10M1000M用户 共享独享共享结构 树形星形多星形工程 双向改造/综合布线问题 漏斗效应出线率安全/管理/实装率 接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03用户驻地网（CPN）信息产业部把我国用户驻地网(Customer Premises Network，CPN)可分为对外提供公用电信业务的用户驻地网和不对外提供公用电信业务的用户驻地网两种情况。不对外提供公用电信业务的CPN是属于公用电信网所服务的用户所私有的网络设施，作为一个用户

22、通过标准的UNI接入到公用电信网，不分传输指标、非属于经营性提供公用电信业务的用户驻地网（Customer Premises Network of Carrier,CPNoC）是指为最终电信用户提供连接到公用电信网的用于商业经营的网络设施。CPNoC可视为公用电信网向用户驻地的延伸，其服务的用户是公用电信网的服务对象。CPNoC占用公用电信网全程的性能指标，但要向其所服务的用户提供一定的电信业务质量接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03用户驻地网（CPN） ANCPE/CPNCPNoCCPE/CPNCNUUNIUNIAN：接入网，CN：核心网CPE 用户终端设备CPN 用户驻地网(C

23、ustomer Premise Network)CPNoC 提供公用电信业务的用户驻地网(Customer Premise Network of Carrier)UNI 用户网络接口UUNI 用户与用户驻地网的接口 接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03接入网应用状况接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03美国接入网应用概况 9600万家庭，4000万PC机、2800万Internet用户(全球1亿) 1亿3千万用户线：1亿数字用户线：其中4200万DLC/IDLC3千万模拟用户线：其中1000万UDLC 采用SONET的IDLC接入网(已应用)：30%点到点、70环形网65

24、%非集线、35%集线 IDLC接入网(新应用)：90%集线100% OC-3/12 (155/622M)环形接入网、OC-48(2.5G)环形骨干网 IDLC与用户间距离：1995：2Km、 1996：1KmLucent 9803接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03我国接入网应用概况 8090初，我国主要采用（用户环路载波系统）方式：如SLC120、ULC等到1998年底我国接入网累计达到约800万线（V5和SLC），占当时全部用户线的8%。1999年全年接入网市场规模达到900万线。光纤接入网实现了多种类业务的综合，包括电话、ISDN、数据以及有线电视等接入。 接入网建设的格式除

25、了大量小规模应用外，还出现了在整个本地网全面建设接入网，进行网络优化的方式。 无线接入进入城市和发达农村地区。（23百万）到目前，我国接入网用户约为4千万线，无线接入用户约为4百万（无线市话为主）接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03北京电信接入网光缆环的建设光缆环数量：120个环（99年2月已完成）光缆长度：1100公里、折合22万芯公里光缆芯数：432(中关村)、288、216、144和72，全部为带状光缆， 288、216、144芯为绝大多数，其中288芯为500多公里规划800个光交接点，实现600个；涉及市区30个端局 敷设方式：管道，直径90mm内设置三条塑料子管，直径为

26、38、28和28mm投资额：3.997亿元人民币，配套资金2.3亿元端局光交接点环长度约8-12公里约1公里约1公里光接入点12芯的倍数李立霞等，“北京光纤接入网发展及有关问题探讨”北京电信通信学会，接入网技术研讨会论文集，1998.126-8个接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03北京电信超级用户光缆环地区：二环、三环路、平安大街和长安街；结合50周年国庆基础建设光缆长度：188公里，5.2万芯公里光缆芯数： 主环以288芯带状光缆为主主要作用：中继用户光缆环沟通用户租用接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03我国的宽带接入网采用的主要技术和方式ADSL（中国电信） HFC

27、、CableModem（广电）LAN/以太接入（中国电信、长城网络等；规模最大，竞争最激烈）其他技术与方式HomePNA、VDSL （中国电信） LMDS（中国联通等）接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03国际宽带接入网国际上发达国家目前主要采用ADSL和Cable modem技术实现宽带接入全球有大约有10亿条电话用户线，2亿个有线电视用户，估计目前的ADSL用户和Cable modem用户约数百万例如到2000年底，韩国已经拥有250万ADSL用户，130万 Cable modem用户和9000多卫星网络用户。 英国、法国、日本等的APON试验（数百到数千用户）加拿大的GTTH（千兆比以太网到家）计划接入网技术与发展- BUPT-SGC-22K03接入方式应用特点接入网主干：带状光缆、环形结构为主PDH、SDH、ATM、IP、AM-VSB、WDM连接用户：双绞线（两线）：电话机、ISDN终端、ADSL双绞线（四/八线）：LAN、计算机同轴电缆：电视机、机顶盒（ HFC/ Cable modem）无线：可移动、特殊环境光纤：各种业务光纤 + 各种媒介SNTE/CPNFTTx+多种媒介提供各种业务接入网技术与发展- BUPT