《宽带接入技术》第1章.ppt

1、第1章 宽带接入技术概述,课程概述,技术,工程,基础,技能,管理,课程概述,接入网在电信网中具有极其重要的地位，对今后的发展起着关键作用。首先，它是电信网中最大的部分，它的建设费用占建网总费用的二分之一以上；其次，接入网直接面对广大的用户和各种应用系统，是完成语音、数据、图像等综合业务的必经之路，它的质量和性能直接影响电信网的发展。因此，它是当前信息通信领域中高新技术竞争最激烈和发展最快的部分。,课程概述,课程性质作用： 本课程是通信技术专业一门重要的专业课程，课程中涉及到一些非常实用的宽带接入技术，学完本课程，对于学生将来从事宽带接入类相关工作会有所帮助。,课程概述,HFC接入技术（有线电视

2、）,无线接入技术（3G、WLAN、WiMAX）,以太网接入技术（局域网，LAN：IP）,光纤接入技术（光纤到户）,铜线接入技术（ADSL）,课程概述,学习方法,课程概述,考核： 最后总成绩 = 期末考试（50%）+平时（20%）+实践（30%） 平时=出勤、作业+课堂表现 实践考核=实践过程（50%）+实践报告（50%）,课程概述,教学资料： 1教材： 宽带接入网技术方国涛 主编 人民邮电出版社 2013年 2.参考资料： 宽带接入网技术张喜云 主编 西安电子科技大学出版社 2009年 华为HCDA网络工程师培训资料 华为通讯 2008年 华为EPON网络工程师培训资料 华为通讯 2009年

3、宽带接入技术Albert Azzam Niel Ransom 电子工业出版社 2001年 接入网 韦乐平 人民邮电出版社 1997年 接入网技术 张中荃 人民邮电出版社 2001年 综合宽带接入网 陶智勇，周芳等 北京邮电大学出版社 2002年 宽带有线电视接入网：从技术到应用 Shlomo Ovadia著，韩煜国等译 人民邮电出版社 2002年,宽带接入技术概述,1.1 接入网的发展历史 20世纪70年代： 1975年，英国电信营运商BT在CCITT（国际电报电话咨询会）第一次研讨会提出； 1978年，CCITT在哥拉斯加第二次研讨会肯定； 1979年，CCITT以RSC（远端用户集线器）命

4、名类似设备并进行框架性描述，接入网正式诞生。,任务一 认知接入网网络结构,1.1 接入网的发展历史 20世纪80年代： ITU-T（国际电联-电信标准部）制定了V1V5系列窄带接口标准。,任务一 认知接入网网络结构,1.1 接入网的发展历史 20世纪90年代： ITU-T制定了VB5系列建议，涉及宽带接口的标准和接入网总体标准G.902。90年代中后期，在Internet冲击下，产生了NII和GII的概念。2000年IP接入网总体标准Y.1231诞生，ADSL、cable modem和以太网接入技术等新兴技术也逐渐流行。,任务一 认知接入网网络结构,1.1 接入网的发展历史 21世纪： 接入网

5、的最大一次飞跃，应该说是光纤技术的诞生和应用。光纤作为传输介质与其他介质相比，有无可比拟的优势。巨大的传输容量是光纤通信最显著的特点，一根常规单模光纤的可用带宽就可达到30 000GHz，同轴电缆的带宽不过是1GHz，微波的带宽也不超过300GHz，但应用较为麻烦。,任务一 认知接入网网络结构,1.2.1 接入网的定义与界定 电信网概念 电信(telecommunication)指利用电子技术在不同的地点之间传递信息。电信包括不同种类的远距离通信方式，如：无线电、电报、电视、电话、数据通信及计算机网络通信等。 电信网是由一定数量的电信节点(包括终端设备和交换设备)和连接节点的传输链路相互有机地

6、组合在一起，以实现两个或多个规定电信端点之间信息传输的通信体系。 一个完整的电信网包括硬件和软件两大部分。电信网的硬件一般包括交换设备、传输设备、终端设备及通信线路，是构成通信网的物理实体。,任务一 认知接入网网络结构,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2接入网的定义与作用,电信网分类： （1）按区域或运营方式分为公用通信网与专用通信网。 （2）按信息类型分为电话通信网与数据通信网。 （3）按技术层次分为业务网、传送网与支撑网。 （4）按所处位置可分为核心网（CN）、接入网（AN）与用户驻地网（CPN）。,任务一 认知接入网网络结构,电信网组成示意图,任务一 认知接入网

7、网络结构,1.2接入网的定义与作用,接入网（AN）定义： 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。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,接入网的范围可由三个接口来定界,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,AN连接多个不同业务示意图,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2接入网的定义与作用,1.2.2 接入网的接口 1用户网络接口（UNI） （1）模拟话机接口（Z接口）； （2）ISDNBR的

8、2B+D（144kbit/s）U接口； （3）ISDNPR的2Mbit/s基群接口； （4）各种专线接口（64kbit/s数据接口、话带数据接口V.24及V.35等）。,1用户网络接口（UNI）,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,2业务节点接口（SNI） （1）业务节点类型有： 仅支持一种专用接入类型； 支持多种接入类型，支持相同的接入承载能力； 支持多种接入类型，支持不同的接入承载能力。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,2业务节点接口（SNI） （2）业务节点接口类型 模拟接口（Z接口）： Z接口对应于UNI的模拟2线音频接口，可提供普通电话业务。

9、数字接口（V接口）： V接口经历了V1V5接口的发展。 V1V4接口：的标准化程度有限，并且不支持综合业务接入，只能用于ISDN。 V5接口是本地数字交换机与接入网之间开放的、标准的数字接口，支持多种类型的用户接入。 V5.1接口提供线路LE和TE间的一条2.048Mbit/s链路，支持PSTN接入，ISDN基本接入（2B+D）等小规模的接入网。 V5.2接口提供多个2.048Mbit/s链路（116个），支持V5.1的接入，ISDN集群速率接入（30B+D）。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,2业务节点接口（SNI） （3）业务节点业务类型 本地交换机 IP选路器租用线

10、 点播电视 广播电视业务节点,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,3Q3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。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2.3 接入网的功能结构,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2.3 接入网的功能结构 1用户接口功能（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U

11、NI； 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。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2.3 接入网的功能结构 2业务接口功能（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。 主要功能有： 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。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2接入网的定义与作用

12、,1.2.3 接入网的功能结构 3核心功能（CF） 作用：将各个用户接口承载要求或业务接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。,1.2.3 接入网的功能结构 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。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2.3 接入网的功能结构 5AN系统

13、管理功能（SMF） 主要作用：是对UPF、SPF、CF和TF功能进行管理，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。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2.4 接入网的参考模型,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2.4 接入网的参考模型 1电路层（CL）：电路层是关于在电路层接入点之间进行信息传送的功能层，直接为用户提供通信服务。 2传输通道层（TP）：它定义了通道层接入点之间信

14、息的传递方式，支持一个或多个电路层网络，为其提供传送服务。 3传输介质层（TM）：传输介质层可进一步分为段层和物理介质层，段层是在段层接入点之间进行信息传送的功能层，能支持一个或多个传输通道层。物理介质层是关于具体传输介质的功能层。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.2.5 接入网的拓扑结构 1铜线接入网拓扑结构：网型、星型和复合型为主。 2光纤接入网拓扑结构：总线型、星型、环型、树型为其基本拓扑结构。 3HFC接入网拓扑结构：HFC是基于CATV的接入网，所采用的拓扑结构以树型为主。 4无线接入网拓扑结构：无中心拓扑结构和有中心拓扑结构。,1.2接入网的定义与作用,任务一 认知接入网网络结构,1.3 接入技术的分类,接入网的分类,任务二 认知接入网类型,1.3.1 接入网常见传输介质 （1）有线传输介质 ：双绞线、同轴电缆和光纤 。 （2）无线传输介质：是指我们周围的自由空间。在自由空间传输的电磁波根据频谱可将其分为无线电波、微波、红