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接入网技术第 2章 接入网体系结构
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第 2章 接入网体系结构
教学重点
接入网的两个重要标准
G.902
Y.1231
引出几种重要的接入技术
要求
了解接入网的标准化进程与发展
掌握 G.902和 Y.1231的定义、基本特点、两者的异同以及在接入网发展中的作用
初步了解几种典型的接入技术
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第 2章 接入网体系结构
2.1 接入网标准出台与意义
2.2 电信网接入体系 ——G.902
2.3 IP网接入网体系 —— Y.1231
2.4 G.902与 Y.1231的比较
2.5 典型接入技术简介
2.6 接入网的管理体系
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2.1 接入网标准出台与意义
英国电信 1975年首次提出接入网概念
ITU-T制定接入网总体标准
ITU-T:国际电联电信标准部
ITU,International Telecommunications Union
TSS,Telecommunication Standardization Sector
ITU-T 1995年 11月,发布第 1个接入网标准 G.902
基于电信网的接入网
接入网首次作为一个独立的网络出现
ITU-T 2000年 11月,发布第 2个标准 Y.1231
基于 IP网的接入网
符合 Internet迅猛发展的潮流
揭开了 IP接入网迅速发展的序幕
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2.2 电信网接入体系 ——G.902
2.2.1 G.902建议概述
2.2.2 电信接入网的定义
2.2.3 电信接入网的结构与定界
2.2.4 电信接入网的接口
2.2.5 电信接入网的功能
2.2.6 电信接入网在电信网中的位置
2.2.7 对电信接入网体系 G.902的评价
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2.2.1 G.902建议概述
定义了接入网的总体框架结构
定义的是基于电信网的接入网的框架
定义了接入网的:
体系结构和功能
接入类型
管理和业务节点
着重从功能的角度对接入网进行描述
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2.2.2 电信接入网的定义
接入网 (AN)
Access Network,An implementation comprising
those entities (such as cable plant,
transmission facilities,etc.) which provide
the required transport bearer capabilities for
the provision of telecommunications services
between a Service Node Interface (SNI) and each
of the associated User-Network Interfaces
(UNIs),An Access Network can be configured and
managed through a Q3 interface,In principle
there is no restriction on the types and the
number of UNIs and SNIs which an Access Network
may implement,The access network does not
interpret (user) signalling.
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2.2.2 电信接入网的定义
接入网 (AN)
接入网 (AN)是由一系列实体 ( 诸如线缆装置和传输设施等 ) 组成的,提供所需传送承载能力的一个实施系统 。 在一个业务节点接口 (SNI)
与之相关联的每一个用户网络接口 (UNI)之间提供电信业务的所需的传送能力 。
接入网可以经由一个 Q3接口进行配置和管理
一个接入网实现 UNI和 SNI的数量和类型原则上没有限制 。
接入网不解释用户信令 。
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2.2.2电信接入网的定义
——进一步理解 G.902
接入网组成
由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实施系统
接入网目的
为承载电信业务提供传送能力
电信业务是在 SNI和每一与之关联的 UNI之间提供
接入网的管理
经由 Q3进行配置和管理
Q3:电信管理网 TMN的系统管理接口
接入网不解释用户信令
SNI和 UNI具有静态的关联
用户不能通过命令自动接入不同的业务节点(不能动态改变)
主要功能
复用、连接和运送,不含交换功能,独立于交换机
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2.2.3 电信接入网结构与定界
G.902定义的接入网范围由三个接口定界:
用户网络接口 UNI:User Network Interface
业务节点接口 SNI,Service Node Interface
电信管理接口,Q3
电信管理网接入网 AN
业务节点 SN
UNI
SNI
Q3Q3
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2.2.4 电信接入网的接口
用户网络接口 UNI
连接用户与接入网之间的接口
类型:单一 UNI和共享 UNI
业务节点接口 SNI
连接接入网与业务节点之间的接口
典型的 SNI如,Z接口,V接口,ATM接口等
业务节点 SN
业务节点( SN)是提供业务的实体
如对交换业务,SN提供接入呼叫和连接控制信令、接入连接及资源处理
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2.2.4 电信接入网的接口
电信管理接口 Q3
连接电信管理网与电信网其他部分的标准接口
电信管理网通过 Q3接口实施对接入网的管理与协调
管理包括
用户端口功能的管理
运送功能的管理
业务端口功能 的管理
注意:
指对接入网的管理,而非对用户的管理
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2.2.5 电信接入网的功能
接入网具有五大主要功能
用户口功能 UPF ( User Port Function)
将特定的 UNI的要求适配到 CF和 AN-SMF
业务口功能 SPF ( Service Port Function)
将特定的 SNI的要求与公共承载相适配以便 CF处理
核心功能 CF ( Core Function)
将用户或业务端口的承载要求与公共传送承载适配
传送功能 TF ( Transport Function)
在 AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质
AN系统管理功能 AN-SMF ( Access Network System
ManagementFunction)
协调各功能的指配、操作和维护
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2.2.5 电信接入网的功能
可归纳为两大功能群,传送功能、系统管理功能
传送功能 TF包括 UPF,SPF,CF
承载并运送业务,
UPF/SPF/CF主要是适配功能,是 TF的外围功能
系统管理功能 STM
供 TMN进行系统管理
SNI
AN-SMF
UPF
CF
TF
CF
SPFUNI
Q3
AN
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2.2.6电信接入网在电信网中的位置
电信网组成
接入网、交换网、传输网
通常将交换网和传输网合称为电信核心网
电信接入网是用户到电信核心网的承载电信业务的一系列实体用户终端接入网电信核心网接入网用户终端UNI SNI UNISNI
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2.2.6电信接入网在电信网中的位置
最初的接入网 ——用户环路程 控交换机交接盒分线盒用户终端主干系统 配线系统 引入线数千米 数百米 数十米接入网
UNISNI
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2.2.7 对 G.902的评价
是接入网发展的里程碑
历史上第一个接入网总体标准框架
接入网作为一个独立网络形式出现
是接入网发展的重要理论依据
具有一定的局限性
束缚于电信网的体制
只具有连接、复用、运送功能,不具备交换功能
只能静态关联,UNI和 SNI只能静态指派
SN必须与核心网绑定
不解释用户信令:用户不能通过信令选择不同的业务提供者
由特定接口界定
核心网与业务绑定,不利于其他业务提供者参与
不具备独立的用户管理功能
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2.3 IP网接入网体系 —— Y.1231
2.3.1 Y.1231建议概述
2.3.2 IP接入网的定义
2.3.3 IP接入网的总体结构
2.3.4 IP接入网的参考模型
2.3.5 IP接入网的功能与特点
2.3.6 IP接入网的接入类型
2.3.7 IP接入网的典型模型
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2.3.1 Y.1231建议概述
2000年 11月由 ITU-T通过
定义了 IP接入网的总体框架结构
Y.1231建议的主要内容
IP接入网定义
参考模型
IP高层网络结构和模型
IP接入网支持的接入类型及接口
承载能力与功能
比 G.902有较大的发展
如今的接入技术几乎都是基于 IP接入网
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2.3.2 IP接入网的定义
IP 接入网
由网络实体组成提供所需接入能力的一个实施系统,用于在一个,IP用户,和一个,IP服务者,之间提供 IP业务所需的承载能力 。
,IP使用者,和,IP服务者,都是逻辑实体,
它们终止 IP层和 IP功能并可能包括低层功能 。
(注,IP用户也称 IP使用者 )
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2.3.2 IP接入网的定义进一步理解 IP接入网
是 IP用户和 IP服务提供者之间提供 接入能力 的实体组成
由这些实体提供承载 IP业务的能力
定义中的 IP服务提供者是一种逻辑实体
可能是一个服务器群组
可能是一个服务器
甚至可能是一个提供 IP服务的进程
IP用户可以动态选择不同的 IP服务提供者
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2.3.3 IP接入网的总体结构
Y.1231定义的接入网统一由参考点 RP定界用户驻地网 CPN (Customer
Premises Network)
位于用户驻地、可以是小型办公网络,
也可以是家庭网络可能是运营网络或非运营网络
IP服务提供商的网络,
可以包括一个或多个
IP服务提供商。
用户驻地网
( CPN)
IP
接入网
(IP AN)
IP
核心网
(IP CN)
参考点
(RP)
参考点
(RP) IP
接入网
(IP AN)
RP 用户驻地网
( CPN)
RP
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2.3.4 IP接入网的参考模型
模型描述了 IP接入网的三大功能
运送功能、接入功能、系统管理功能
模型还描述了 IP接入网的统一接口 RP
去管理口
IP接入网系统管理
IP接入功能
IP接入网运送功能
IP服务提供商 1
CPN RP RP
RP
IP服务提供商 2
IP服务提供商 2
IP接入网 IP核心网
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2.3.4 IP接入网的参考模型
模型描述的 IP接入网的三大功能
运送功能
承载并传送 IP业务
接入功能
对用户接入进行控制和管理( AAA)
AAA:认证、授权记帐的简写
认证(通过口令和用户名实施身份认证,即鉴权)
授权(认证通过,准许使用网络资源进行访问)
记账(记录用户使用的资源及通信流量,进行记账)
系统管理功能
系统配置、监控、管理
2.3.4 IP接入网的参考模型
IP接入网的统一接口 RP
一种抽象、逻辑接口
在 Y.1231标准中未作具体定义
适用所有 IP接入网
在具体的接入技术中,由专门的协议描述 RP
去管理口
CPN
RP RP
RP
IP接入网 IP核心网
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2.3.5 IP接入网的功能与特点
用户可以动态选择不同的 IP服务提供者
千万 IP用户与众多 IP服务提供者之间的选择
IP接入网解释用户信令,用户可以通过呼叫选择不同的 IP服务提供者
为接入用户动态分配 IP地址
实现网络地址转换 (NAT)
数据加密
用户接入管理
认证、授权、记账
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2.3.6 IP接入网的接入类型
IP接入网允许多种接入类型
xDSL
Cable Modem
光纤接入( APON,EPON等)
LAN,WAN
无线、卫星
ISDN
B-ISDN
……
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2.3.7 IP接入网的典型模型
对于不同的传输系统,IP接入网具有不同的 IP
映射机制
以太网接入是最典型的接入方式,通常承载 IP
业务。可有几种方式运行 IP,典型的有:
IPOE( IP over Ethernet)
PPPOE( PPP over Ethernet)
( Ip over PPP over Ethernet)
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2.3.7 IP接入网的典型模型
——IPOE
以太网封装 IP的两种形式
IP Over Ethernet II
此时以太网只有 MAC层和物理层
IP分组直接由 MAC帧封装
IP Over IEEE802.3
以太网具有完整的 LLC子层,MAC子层和物理层
IP分组由 LLC帧封装,LLC帧再封装在 MAC帧中
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2.3.7 IP接入网的典型模型
——IPOE
IP Over Ethernet II( IP Over MAC)
IP Over IEEE802.3 ( IP Over LLC)
IP (IETF RFC 894)
MAC (Ethernet II)
PHY
IP (IETF RFC 1042)
LLC (IEEE802.2)
MAC (IEEE802.3/1985)
PHY
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2.4 G.902与 Y.1231比较
定义上:
G.902定义 SNI与对应 UNI之间的承载电信业务能力的实体
Y.1231定义 IP用户与 IP服务提供者之间的承载 IP
业务能力的实体
定界与接口:
G.902建议由 UNI,SNI和 Q3接口界定
Y.1231建议的接口抽象为统一的接口 RP,更具灵活性和通用性
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2.4 G.902与 Y.1231比较
功能:
G.902建议
具有 复用、连接、运送,无交换和记费功能
不解释用户信令,UNI和 SNI只能静态关联,用户不能动态选择 SN
Y.1231建议
除具有复用、连接、运送,还具有交换和记费功能
解释用户信令,IP用户可以自己动态选择 IP服务提供者
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2.4 G.902与 Y.1231比较
接入网、核心网与业务提供者的关系
G.902建议
接入网与核心网相互独立
核心网与业务绑定,不利于更多的业务提供者参与
Y.1231建议
接入网、核心网、业务提供者完全独立
更多的业务提供者参与
用户可以通过接入网获得更多的 IP服务
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2.4 G.902与 Y.1231比较
接入管理:
G.902
对接入网的管理由电信能管理网络实现,受制于电信网的体制
没有关于用户接入管理的功能
Y.1231
具有独立且统一的 AAA用户接入管理模式
便于运营和对用户的管理
适应于各种接入技术
结论
IP接入网比电信接入网具有较大优势
宽带接入基于 IP将是大趋势
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2.5 接入技术简介
双绞线接入
典型的是以太网接入
采用 UTP5类及以上介质
接入速率可为 10/100/1000Mb/s
电话铜线接入
典型技术
xDSL接入
话带 Modem接入
ISDN接入
使用用户环路(用户线)
分别采用不同的频段,多种接入技术可共存
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2.5 接入技术简介
同轴电缆接入
典型的是 Cable Modem接入
接入到用户的部分采用同轴电缆介质
保留原 CATV节目
采用剩余频段传输数据
光纤接入技术
典型技术
ATM无源光网络 APON
Ethernet无源光网络 EPON
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2.5 接入技术简介
无线局域网 WLAN
数据用户小范围移动
固定无线接入用户位置固定不变的无线接入,典型的如 LMDS
移动无线接入
用户位置大范围移动的接入
利用公众移动网络(如利用 GSM,CDMA网络)
典型的如 GPRS,CDMA1x
卫星接入
用户位置大范围移动
利用卫星作为中继
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2.6 接入网的管理体系
实现用户接入是接入网的首要任务
接入网作为一个独立的网络需要进行管理
运营商是接入网运营的主体
对用户的接入控制和管理
为用户提供服务
记帐、记费并收取费用
接入网用户接入管理的核心功能
认证
授权
记帐即 AAA功能
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本章思考题
1、制定接入网标准的机构是什么?
2、接入网的两种标准规范名称分别是什么?
3,G.902建议
( 1)定义了哪种接入网的框架结构?
( 2)基本定义、结构、接口与定界、特点
4,Y.1231建议
( 1)定义了哪种接入网的框架结构?
( 2)基本定义、结构、接口与定界、特点
5,Y.1231与 G.902相比,具有哪些优势?