接入网的定义

更新时间:2022-08-16
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1. 接入网的定义

       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(如线路设施和传输设施)组成的为传送各种业务提供所需传送承载能力的实施系统,可经由Q3接口进行配置和管理。通常,接入网对用户信令是透明的,不作解释和处理。其主要功能是交叉连接、复用和传输功能,一般不包括交换功能,而且应独立于业务节点。值得说明的是目前有些接入系统也增加了交换功能,Y.1231建议的IP接入网即具有交换功能。
        整个通信网分为3部分:传输网、交换网、接入网,其关系如图1-1所示。接入网即为 本地交换机与用户之间的连接部分,通常包括用户线传输系统、复用设备,还可以包括数字 交叉连接设备和用户/网络接口设备。
接入网的位置
图1-1通信网中接入网的位置
1992年接入网的概念在欧洲被首次提出,1994年国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T) 正式采纳接入网这个名词,正式确立接入网在用户网中的位置和传输网、交换网、接入网三 者在通信网中的构成模式。
为了进一步规范用户网的概念,ITU-T根据近年来通信网的发展演变趋势,提出了接入 网的新名词,在G.963建议中,将接入网(AN, Access Network)定义为本地交换机(LE, Local Exchange)与用户驻地设备(CPE, Customer Premises Equipment)之间的实施系统, 它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网,可含复用、交叉连接和传输功能。引入接入 网概念的目的是为了用标准化的有限个接口、多种传输媒介(如金属双绞线、光纤、同轴电 缆、无线等)来支持灵活、混合、不同的接入类型与业务。
1996年4月1日,原邮电部根据ITU-TQ.902-65接入网功能框架建议制定了 YDN005-1996 内部标准,该标准提出的接入网定义:接入网是由业务节点接口(SNL Service Node Interface) 和相关用户网络接口(UNI,User Network Interface)之间的一系列传输实体(如线路设施和 传输设施)所组成的、为传输电信业务提供所需传输承载能力的实施系统,可经由管理接口 (Q3)进行配置和管理。接入网由传输媒介、线路终端(LT, Line Terminal).分配单元(DU, Distribution Unit),网络单元(NU, Network Unit)以及网络终端(NT, Network Terminal) 构成,如图1-2所示。它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网,集复用、交叉连接和 传输功能于一体。
接入网的基本组成
图1-2接入网的基本组成
由此可知,接入网为用户网充实了新的内涵,规范了新的界定。与用户网相比,接 入网的特点包括:既可提供模拟传输,又可提供数字传输;既可以传输电信号,还可以 传输光信号;可提供语音业务和低速数据业务,还能够开展高速、宽带综合业务;不仅 含有传输功能,而且还具备复用、交叉连接功能;由用户网络接口与业务节点接口来界 定接入网的位置。
接入网

功能模型

接入网可分为5个基本的功能组:用户接口功能、业务接口功能、核心功能、传输功能、 管理功能。功能组之间的关系如图1-3所示。
接入网的功能模型
图1-3接入网的功能模型

用户接口功能将特定UNI的要求适配到核心功能和管理功能。如信令的转换(但不 解释信令)、模拟/数字(A/D, Analog/Digital)转换以及UNI承载信道/承载能力的处理 等功能。
业务接口功能将特定SNI定义的要求适配到公共承载体,以便在核心功能中处理,并选 择相关的信息用于接入网中管理功能的处理。
核心功能位于用户接口功能和业务接口功能之间,适配各个用户接口承载体要求或业务 接口承载体要求进入公共传输承载体。包括协议处理和用于传输的复用功能。
传输功能在接入网内的不同位置之间为公共承载体的传输提供通道和传输媒质适配。如 复用、交叉连接、物理媒质、管理等功能。
接入网系统管理功能对接入网中的用户接口功能、业务接口功能、核心功能和传输功 能进行指配、操作和管理,诸如配置和控制、故障检测/故障指示、使用信息和性能数据 釆集等。接入网管理功能的描述应符合G.902 7.3节的规定。接入网的功能分层如表1-1 所示。
 
接入网的功能分层轮廓
业务 语音、视频、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
传输系统 有线系统、无线系统
物理媒介 双绞线、同轴电缆、光缆、无线
 

2. 接入网的构与定界

       如图4所示,接入网所覆盖的范围可由3个接口来定界,即网络侧经业务节点接口(SNI)与业务节点(SN)相连;用户侧经用户网络接口(UNI)与用户相连;管理侧则经Q3接口与电信管理网(TMN)相连,通常需经协调设备(MD)再与TMN相连。其中SN是提供业务的实体,是一种可以接入各种交换型和/或永久连接型业务的网络单元,如本地交换机、IP路由器、软交换设备、租用线业务节点或特定配置情况下的视频点播和广播电视业务节点等,而SNI即是AN与SN之间的接口。
 
接入网的定界
接入网的定界
       接入网允许与多个业务节点相连,因此既可以接入分别支持特定业务的单个SN,也可以接入支持相同业务的多个SN,其中UNI与SN的联系,UNI对SN接入承载能力的分配可通过相关协调指配功能来实现。 
接入网的基本结构如图所示。传输设备与传输线路构成传输系统。根据用户分布和 所需业务类型情况,可选择不同的传输系统。传输系统具有不同的拓扑结构,如树型、星型、 环型或以上几种类型的混合结构等。
接入网的基本结构
接入网的基本结构
 

3. 接入网的物理参考模型

       完整的接入网的物理参考模型如图1L5所示,其中端局至灵活点(FP)的线路称为馈线段;FP至分配点(DP)的线路称为配线段;DP至用户驻地网(CPN)的线路称为引入线;SW称为交换模块;远端交换模块(RSU)和远端设备(RT)可根据实际需要来决定是否设置。RSU的作用相当于把业务节点的用户级延伸到靠近用户的地方并常常含有一定的交换功能(主要是本地交换功能),从而能够利用数字复用传输技术,用一对双绞线或光纤来代替大对数的音频电缆,达到节约投资、节省管道空间和延长距离的目的。RT可以是数字环路载波系统(DLC)的远端复用器或集中器,其位置比较灵活。与图5中结构相比,在实际应用时,具体物理配置往往可以有各种不同程度的简化。最简单的一种就是用户与端局直接相连,这对于离端局不远的用户是最为简单的连接方式,但在多数情况下,是介于上述两种极端配置方式之间的。
       根据图5所示结构,可以将接入网的概念进一步明确。所谓接入网,一般是指端局本地业务节点或远端交换模块至用户之间的部分,其中FP和DP是非常重要的两个信号分路点,大致与传统铜线用户环路结构中的交接箱和分线盒相对应。目前,很多地方的馈线段已经实现光缆化。
接入网的物理参考模型
图5   接入网的物理参考模型
接入网的物理参考模型如图所示。由图可以看出,接入网与其他网络实体之间通过3种主要接口进行连接。
接入网的物理参考模型
接入网的物理参考模型
用户网络接口(UNI):用户终端与接入网接口,支持POTS、ISDN业务、数字/模拟租 用线等业务的接入。用户侧经由UNI与用户终端设备(TE, Terminal Equipment)或用户驻 地网(CPN, Customer Premises Network)相连。
业务节点接口(SNI):接入网与业务节点(SN, Serving Node)接口,负责将各种业务 与交换机连接。主要有Z接口和V接口。
Q3 接 口:接入网与电信管理网(TMN, Telecommunications Management Network)接口。 通过TMN对接入网进行统一标准的网络管理。

接入网主要类型

由于接入网涉及现有的窄带业务和未来的宽带业务以及相关的业务网络,因此它将成为 近年来包括交换、传输、管理及计算机等各种通信新技术发展的综合体现。接入网采用了空 分复用(SDM, Space Division Multiplexing),时分复用(TDM, Time Division Multiplexing) 的双工技术和空分多址(SDMA, Space Division Multiple Access)> 时分多址(TDMA, Time Division Multiple Access频分多址(FDMA, Frequency Division Multiple Access码分多 址(CDMA, Code Division Multiple Access)等多址技术。
接入网的分类方法有多种:按业务带宽可分为窄带或宽带;按拓扑结构可分为树型、总 线型或星型;按传输媒介可分为有线或无线;按接入方式可分为拨号接入、虚拟专线或实际 专线接入等。
接入网的传输媒质有5类:双绞线、同轴电缆、光缆、无线和卫星。接入网上可以传输 电话、数据、可视图文、视像、多媒体等窄带和宽带业务。目前常把接入网分为窄带接入网 和宽带接入网,公共交换电话网(PSTN, Public Switched Telephone Network)和综合业务数 字网(ISDN, Integrated Service Digital Network)等拨号接入是目前窄带接入网的主要手段。 接入网技术分为有线接入技术和无线接入技术。

1. 有线接入

有线接入技术主要包括双绞线接入、光纤接入和混合接入。
双绞线接入是成本最低、使用最多的一种方式,也是目前我国实施“户线工程”的首选 方案。但是,双绞线只能传输音频和低速数据,为了满足开放ISDN业务的需要,采用先进 的数字信号处理技术,如高比特率数字用户线(HDSL, High bitrate Digital Subscriber Line), 不对称数字用户线(ADSL, Asymmetric Digital Subscriber Line)和以太网数字用户线(EDSL, Ethernet Digital Subscriber Line)等,可开展视频点播(VbD, Video on Demand)、会议电视 和有线电视(CATV, Cable Television)的业务。
光接入技术是实现宽带接入网技术的最佳手段。光纤具有频带宽、传输损耗低、抗干扰 强的性能。接入网实现光纤化是必然趋势,是实现数字化、宽带化、智能化、个人化通信的 最终目标。光接入网根据OLT (光线路终端)到各ONU (光网络单元)之间是否含有源设备, 可以划分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON, Active Optical Network)o当有源光网 络利用复用器灵活地组成环型和双星型等拓扑结构网络时,业务的分支通过有源的复用设备 完成,从而实现光纤到路边(FTTC, Fiber To The Curb).光纤到户(FTTH, Fiber To The Home)等。无源光接入网釆用无源光分路器和光纤放大器,利用时分复用、波分复用、副载波复用 传输方式将信息送至用户。由于无源光分配器无需机房,因而无源光网络维护费用很低。无 源光网络主要包括ATM无源光网络(APON, ATM Passive Optical Network),以太网无源光 接入网(EPON, Ethernet Passive Optical Network宽带无源光网络(BPON, Broadband Passive Optical Network)和吉比特比特无源光网络(GPON, Gigabit Passive Optical Network)o 有源 光网络具有交叉连接功能,其组网能力较强,一般来说,PON适用于居民用户和小型商业用 户,AON则适用于大中型商业用户。
混合接入技术是釆用混合光纤同轴电缆(HFC, Hybrid Fiber Coaxial)网,基本特征是以 副载波调制方式综合接入多种模拟和数字业务信息。如果利用电信部门的光缆与广电部门的 CATV同轴电缆进行联合建设,可使电话、数据、有线电视三网合一,既节省投资,又可拓 宽业务的最佳方案。

2. 无线接入

无线接入技术是指接入网的某一部分或全部引入无线传输媒质,向用户提供固定终端业 务和移动终端业务。无线接入技术具有提供业务快、组网灵活、易维护、投资少、见效快的 特点,但需要在用户上网设备周边一定距离内建有基站接收设备。无线接入方式特别适宜难 以架设线路的地理位置和需要提供临时、迅速应急业务,包括本地多点分配业务(LMDS, Local Multipoint Distribution Service多通道多点分配业务(MMDS, Multi-channel Multi-point Distribution Service 全接入通信系统(TACS, Total Access Communication System )> 个人手 持电话系统(PHS, Personal Hand-phone System),全球移动通信系统(GSM, Global System fbr Mobile Communication)、CDMA 数字增强型无绳通信(DECT, Digital Enhanced Cordless Telecommunication)> 个人通信业务(PCS, Personal Communication Service)> 甚小口径卫星 通信终端(VSAT, Very Small Aperture Terminal),蓝牙(Bluetooth )> ZigBee、无线保真(Wi-Fi, Wireless Fidelity),超宽带(UWB, Ultra Wide Band)、全球微波接入互操作性(WiMAX, Worldwide Interoperability for Microwave Access ) 等。
接入技术的分类如表1-2所示。
有线接入 金属线接入 双绞线接入(ADSLVDSLEDSL)
同轴电缆接入(CATV)
光纤接入 无源光网络(APONBPONEPONGPON)、有源光网络
混合光纤同轴电缆接入 HFC
无线接入 卫星接入 VSAT
固定无线接入 LMDSMMDSTACSGSMCDMADECTPHSPCSVSATBluetooth.
ZigBeeWi-Fi. UWBWiMAX

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