《接入网技术与设计应用》课件-1-2

课前思考接入网在电信网中的位置？接入网前身的用户线路结构？用户配线网结构回顾引入线10-30m配线电缆500m馈线电缆<5km

分线盒用户分线盒用户接入网交换机交接箱历史回顾以前，传统的电信网络没有独立的接入网接入网的原型：最初的接入段——用户环路连接用户终端到电话接入端局由各种线缆及其附属设施构成称为本地环路、用户线路Localloop,Subscriberline仅仅是一种专用设施

附属于电话网甚至附属于特定程控交换机历史回顾1、一个降低接入段线路投资的组网概念提出的。1975年英国电讯(BT)在苏格兰（格拉斯哥）举行的一次研讨会上首次提出了接入网的概念。其核心是：

（1）其依赖的技术设施—分布式控制结构的步进制交换机；

（2）解决的问题—居家分散地区，局所选址和获得平均用户线最短目标之间矛盾；

（3）采取的方法—利用步进制交换机选组可分离的特性，将不同容量的选组级（含网络用户接口）分散抵近配置在用户相对集中的区域，然后通过实线再将这些分散配置的设备与主控设备之间进行连接。由于选组级的出线（含入线）可视为经过话务量复用的中继线，因此分设备与主设备之间的连线数量等于减少K倍（K=复用比），而平均用户线长度则缩短M倍。

1976年在（曼彻斯特）进行了组网可行性试验，1977年在苏格兰和伦敦地区进行推广应用；总结时间--1978年在格拉斯哥会议上正式命名为"接入网组网"技术，随后由Willesm等人共同编辑了此次会议的文献集--"电信网技术"。1.3接入网(AN)定义与定界1.3.1接入网的定义

ITU－T第13组于1995年7月通过关于接入网框架结构新建议G.902，其中对接入网的定义如下：接入网（AN）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（诸如线路设施和传输设施）所组成的为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统，可经由网管接口Q3进行配置和管理。1.3.2接入网的定界1.3.2接入网的定界网络侧：通过SNI与业务节点（SN）相连；

用户侧：通过UNI与用户终端设备（TE）或用户驻地网（CPN）相连；

管理方面：通过Q3接口与电信管理网（TMN）相连，通常需经中介设备（MD）。接入网由TMN进行配置和管理，完成电信业务的交叉连接、复用和传输。业务节点是提供具体业务服务的实体，是一种可接入各种交换型和／或永久连接型电信业务的网元。对于交换业务，业务节点提供接入呼叫和连接控制信令，进行接入连接和资源处理。可提供规定业务的业务节点有：本地交换机、IP选路器租用线，或特定配置下的点播电视和广播电视业务节点等。接入网可以连接到多个业务节点。

UNI与SN的联系是静态的。通过协调指配使UNI与相关的业务节点建立这种联系。同时，分配到业务节点的接入承载能力也是通过指配功能完成的。从SNI的观点看，相当于把接入网划分为多个虚拟接入网，且每个业务节点至少有一个虚拟AN与其对应。具体实现上，则是在同一物理配置内，对所有接入网资源进行统一的综合管理。1.4接入网功能结构与接口1.4.1接入网功能结构接入网有5个主要功能：用户端口功能（UPF）业务端口功能（SPF）核心功能（CF）传送功能（TF）系统管理功能（SMF）。1.用户端口功能（UPF）作用：是将特定的UNI要求与核心功能和管理功能相适配。主要功能：

·终结UNI。

·A/D转换和信令转换。

·UNI的激活/去激活。

·处理UNI承载通路及容量。

·UNI的测试和UPF的维护。

·管理和控制功能。2.业务端口功能（SPF）作用：一是将特定SNI规定的要求与公用承载通路相适配，以便核心功能进行处理；二是选择有关信息，以便在AN系统管理功能中进行处理。功能：

·终结SNI。

·将承载要求、时限管理和操作运行映射进核心功能组。

·特定SNI所需要的协议映射。

·SNI的测试和SPF的维护。

·管理和控制。3.核心功能（CF）核心功能位于UPF和SPF之间作用：将各个用户端口承载要求或业务端口承载要求适配到公共传送承载体之中，包括对协议承载通路的适配和复用处理。主要功能：

·接入承载通路的处理。

·承载通路的集中。

·信令和分组信息的复用。

·ATM传送承载通路的电路模拟。

·管理和控制。4.传送功能（TF）传送功能为接入网中不同地点之间公共承载通路提供传输通道，并进行所用传输媒质的适配。主要功能有：

·复用功能。

·交叉连接功能（包括疏导和配置）。

·管理功能。

·物理媒质功能。5.AN系统管理功能（SMF）

主要作用：是对UPF、SPF、CF和TF功能进行管理，如配置、运行、维护等等，进而通过UNI与SNI来协调用户终端和业务节点的操作。主要功能：

·配置和控制。

·业务协调。

·故障检测与指示。

·用户信息和性能数据的采集。

·安全控制。

·通过SNI协调UPF和SN的时限管理与运行要求。

·资源管理。接入网的系统管理功能通过Q3接口与电信管理网（TMN）进行通信，从而实现TMN对接入网的管理和控制。另外，为了实时控制的需要，接入网的系统管理功能还通过SNI与业务节点系统管理功能（SN－SMF）进行通信。三类：用户网络接口-UNI，业务节点接口-SNI和管理接口-Q3。

1．用户网络接口（UNI）接入业务不同，接口类型和信号方式亦不同。

UNI包括：

（１）模拟话机接口（Z接口）

（２）ISDN－BRＡ的2B+D(144Kb/s)U接口

（３）ISDN－PRＡ的2Mb/s基群接口

（４）各种专线接口（64Kb/s数据接口、话带数据接口V.24及V.35等）。1.4.2接入网接口UNI分为单个UNI和共享UNI。对于UNI，逻辑用户端口功能与UNI的传输媒质层终端被看成是一组相容的功能组。对于共享UNI，能支持多个逻辑用户端口功能（即采用ATM）。从SNI的观点看，共享UNI被认为是一个单个的UNI。每个逻辑用户端口功能都可以通过指配与不同的SNI关联。1）单个UNI包括各种类型的PSTN和ISDN的UNI。对于PSTN，ITU-T未制定同一的UNI标准和信令协议，各国有自己规范的PSTN的UNI标准协议。国际长话需转换。对于租用线，需对UNI和接入承载能力的相关要求进行定义。对于ISDN，其UNI就是S/T接口。窄带ISDN对应于I.430/I.431规定的S/T接口协议，宽带对应于I.432系列规定。对于一般低速数据传输，UNI接口采用V系列接口及X系列接口。2）共享UNI用户通过单个UNI可以接入到不同的业务节点。每个逻辑接入是通过另一个SNI接入到不同的业务节点。接入网系统管理功能AN－SMF应控制和监视UNI的传输媒质层，并协调各个逻辑UPF和相关SN之间的操作控制要求。利用共享UNI可以激活相应的逻辑接入，每个逻辑接入都运载一个虚通道VP，可以同时接入到不同的业务节点。单个VP运载所有要求的虚通路（虚容器）VC，每个VC提供包括信令在内的接入承载能力。所用总容量不能超过由AN和SN协调指配分给用户的容量。2．业务节点接口（SNI）

（1）业务节点节点类型①仅支持一种专用接入类型。②支持多种接入类型，支持相同的接入承载能力。③支持多种接入类型，支持不同的接入承载能力。

（2）业务节点接口类型模拟接口（Z接口）；数字接口（V接口）。

V接口经历V1～V5的发展。ITU－T开发和规范了两个新的综合接入V接口，即V5.1和V5.2接口。

（３）业务节点业务类型：本地交换机、IP选路器租用线，或者特定配置下的点播电视和广播电视业务节点等。3．Q3接口

Q3接口是TMN与电信网各被管理部分连接的标准接口。接入网的管理应纳入TMN的管理范围之内，AN应通过Q3接口与TMN相连，以便统一协调不同网元（如AN和SN）对UPF、CF、TF和SPF进行管理，形成用户所需要的接入和接入承载能力。1.5接入网的通用协议参考模型和传送能力接入网分层模型包括：

接入承载处理功能层（AF）、

电路层（CL）、

通道层（TP）、

传输媒质层（TM）。其中TM又分为传输段层（SL）和物理媒质层（ML）。层与层之间相互独立；相邻两层之间的关系是服务与被服务的关系。例如，通道层既是下面传输媒质层的客户，又是上面电路层的服务者。1．电路层（CL）电路层是关于在电路层接入点AP之间进行信息传送的功能层。它独立于传输通道层。直接为用户提供通信业务，例如，电路交换业务、分组业务和租用线业务等。按照提供业务的不同来区分不同的电路层网络。电路层网络的设备包括用于各种交换业务的交换机和用于租用线业务的交叉连接设备。2．通道层（TP）通道层是关于在传输通道层AP之间进行信息传送的功能层。独立于传输媒质层。为电路层（CL）网络节点提供透明的传输通道（即电路群），可以支持一个或多个电路层。通道的建立由交叉连接设备完成。3．传输段层（SL）是关于在段层AP之间进行信息传送到功能层，支持一个或多个通道层，如SDH通道、PDH通道。4．物理媒质层（ML）是关于实际媒质的功能层，如双绞线、同轴电缆、光纤、微波、卫星等，以支持传输段层网络。各种功能组分层处理如图示。5．功能层属性

业务

语音、视像、数据、传真……电路TDM、分组、帧中继、ATM通道TDM通道、帧中继通道、ATM通道、IP通道、SDH传输系统

有线系统，无线系统【双绞线电缆系统（HDSL/ADSL等）、同轴电缆系统、光纤接入系统、无线接入系统、混合接入系统】物理媒介

对绞线、同轴电缆、光缆、无线6．传送层功能及要求

三个基本功能：

适配、终端和矩阵（交叉）连接。要求：每一层网络可独立于其它各层而定义，且能够拥有自己的操作和维护能力。如保护倒换、故障的自动故障恢复等1.6接入网接入类型接入网所支持的业务取决于电信市场上出现的业务。接入网必须能够支持多种不同的接入类型，以满足用户的多种需求。接入类型主要有：1．PSTN和N-ISDN接入类型PSTN接入（144kbit/s）；ISDN基本速率2B+D（144kbit/s）接入：ISDN基群速率（1544kbit/s，2048kbit/s）接入等。2．宽带综合业务数字网（B-ISDN）接入类型。基于SDH155Mbit/s速率的接入；基于信元155Mbit/s速率的接入；基于SDH622Mbit/s速率的接入；基于信元622Mbit/s速率的接入；低比特率2.048Mbit/s接入。3．永久性租用线接入类型64kbit/s，N×64kbit/s或384kbit/s（H0-信道），1544kbit/s，（H12-信道）1920kbit/s，1984kbit/s，2048kbit／s，34Mbit/s，139Mbit/s等速率的接入；SDHVC－12，SDHVC－3，SDHVC－4ATM虚通路等接入。4．数据业务网接入类5．广播接入类6．交互式视像接入类对于每一种接入类型应包含下列信息：状态【标准化程度】、UNI【参考建议】、接入数字段【参考建议】、信息类型、传递模式、方向【方向与对称性】、要求的通路速率和信元速率。对用户而言，接入网通过UNI向其提供的承载能力，与用户设备直接连接到业务节点交换机是相同的。也就是说，用户设备相当于是直接连接到业务节点交换机，因而接入网具体接入实施方式的不同，不会对用户带来任何影响。1.7接入网管理接入网的管理应当纳入TMN的管理范围之内。

TMN对接入网的管理包括接入网的运行、控制、监测与维护等所有功能。1．系统管理功能结构

TMN是通过对接入网的NEF的管理来实现对接入网的管理。具体说，TMN是通过Q3代理和管理信息库（MIB）来管理AN－NEF的。

NEF包括：用户端口功能组（UPF）、核心功能组（CF）、传送层功能组（TF）和业务端口功能组（SPF）。这些功能由消息通信功能（MCF）支持。

AN-SMF包括：MCF、Q3代理和MIB。

AN-SMF既作为AN的代理与TMN通信，又作为AN-NEF的管理者。

AN-OSF：负责对接入网的功能的管理；

SN-OSF：则负责管理相关的SN功能。

AN与SN协调管理：AN-OSF和SN-OSF可以通过Q3接口（若AN-OSF和SN-OSF属于同一网络运营者管辖）或X接口（若AN-OSF和SN-OSF不属于同一网络运营者管辖）来协调操作。2．接入网的运行与维护

TMN对AN－OSF进行监测，控制接入网的各种运行功能，包括用户端口功能的硬件实施。

OSF还控制着接入网的维护，根据接入类型和实施方式确定其测试能力和规程。3．接入网的管理功能

配置管理（设备配置、软件配置）、故障管理、性能管理和安全管理等功能。配置管理：对网络的拓扑结构、资源配备、使用状态等配置信息进行建立、读出、修改、删除等。故障管理：告警监测、故障定位、测试、业务恢复以及修复、维护故障日志等。性能管理：监测（误码、抖动、衰减）、分析、控制等安全管理：包括通信伙伴认证、访问控制、数据保密和数据完整性保护等。计费管理：主要提供费率管理功能和账单管理功能。即时管理功能（如由于接入网内部的故障引起用户端口阻塞）要求AN与SN进行实时协调，该类功能由AN—SMF通过SNI与SN－SMF共同完成。例如：基于每次呼叫的接入承载能力的分配，对控制信息或用户、信令的承载通道的保护倒换，用于测试目的的用户端口的阻塞等。非即时功能（如接口与用户端口的指配）要求SNI两侧相互协调。该功能由AN-SMF和SN-SMF通过与Q3接口协调来共同完成。管理又可分为：即时管理与非即时管理4．用户端口功能组的管理包括：用户端口控制和用户端口测试。

（l）用户端口控制

激活/去激活功能：将UNI和用户终端置于激活/去激活状态。如果该功能是由UNI或SN实行的，则是用于业务配置；如果该功能是由AN-OSF实行的，则是用于维护。

阻塞／不阻塞功能：将用户端口置于运行或非运行的状态。

配置功能：根据UNI的指令、功能的安排、所需接入的承载能力等，对某个特定的用户端口进行调整、可选功能的分配及所请求的接入承载能力的指配。该功能只由接入网的OSF实行。

测试功能：用于对用户端口和UNI内的故障定位，有时故障定位也包括用户设备。该功能也只由接入网的OSF实行。（2）用户端口测试故障检测与指示：识别用户端口功能是否可用，并指示“不可用”的状态信息。检出的故障信息要报告给接入网的OSF；若需对用户端口阻断业务，则阻断信息要报告给SN—SMF。性能监测：提供有关UNI性能的信息，如比特误码等。性能状态信息要报告给AN-OSF和SN-SMF。5．核心功能组的管理

作用：对承载分配、适配及对协议处理进行的监视与控制。这些管理功能通过AN-SMF应用于核心功能，在指配操作中由OSFAN来控制。对即时操作，核心功能的管理通过SNI启动，由AN-SMF协调。

（l）核心功能控制

配置：是控制承载分配、承载适配、协议承载分配、协议映射等功能所必需的。

非即时配置由OSFAN控制；即时配置则由SNI控制。

（2）核心功能监测

故障检测/指示：识别核心功能是否可用，并指示“不可用”的状态信息。然后触发故障定位和恢复的核心测试。非即时故障指示情况下，故障信息报告给OSFAN；即时情况下，故障信息则报告给SN-SMF。

性能监测：提供由核心功能检测到的性能状态信息，如协议错误等。性能状态信息报告给OSFAN。6．业务端口功能组的管理（l）业务端口控制阻塞/不阻塞：根据情况，将业务端口置于运行/非运行状态。该功能由OSFAN和SN-SMF实施。配置：根据SNI的指令（包括容量、信道数、承载信道等），对某个业务端口进行限定，该功能只由OSFAN实施。（2）业务端口监测故障检测/指示：识别业务端口是否可用，并指示“不可用”的状态信息。可以触发用于故障定位和恢复的业务端口的测试。故障信息报告给OSFAN。性能监测：提供由业务节点检测到的信息，如比特误码。性能状态信息报告给OSFAN。7．传送功能组的管理

（1）传送功能控制

配置：对传输媒质层、传输通道层和电路层的调整。由OSFAN实施；

保护倒换：为在不同传送层上保持传送能力提供保护倒换功能。由OSFAN控制。

（2）传送功能监测

故障检测/指示：识别不同传送层上的连接是否有效。故障指示可通过AN-SMF来启动受影响的