1、AccNet 2008春,接入网技术,第2章 接入网体系结构,AccNet 2008春,第2章 接入网体系结构,2.1 引言 2.2 电信接入网总体标准G.902 2.3 IP接入网总体标准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,AccNet 2008春,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.123 接入网两个标准的重要意义 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 理解为什么说IP接入网是发展方向 初步了解几种典型的接
2、入技术,AccNet 2008春,2.1 引言,总体标准 一个网络的体系结构的基本框架 全面掌握该网络的第一个技术文档 接入网总体标准的制定 标志着接入网开始成为一个独立完整的网络 ITU-T关于接入网的总体标准 G.902：1995年11月，第一个总体标准 基于电信网的接入网，电信接入网 接入网首次作为一个独立的网络出现 Y.1231：，2000年11月 基于IP网的接入网，IP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,AccNet 2008春,2.2 电信接入网总体标准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
3、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G.902的评价,AccNet 2008春,2.2.1 G.902建议概述,定义了接入网的总体框架结构 接入网、业务节点和业务节点接口、用户网络接口、接入网内部接口、接入类型、接入承载能力需求 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,Architecture and functions, access types, management and service node a
4、spects,AccNet 2008春,2.2.2 电信接入网的定义,Access Network (AN) 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
5、 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) signal
6、ling.,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、为在一个业务节点接口(SNI)和每一个与之相关联的用户网络接口(UNI)之间提供电信业务而提供所需传送承载能力的一个实现。接入网可以经由Q3接口进行配置和管理。接入网可以实现的UNI和SNI的类型和数量原则上没有限制。接入网不解释用户信令。,AccNet 2008春,理解电信接入网的定义,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
7、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,AccNet 2008春,2.2.3 电信接入网的结构与定界,接入网的基本结构由其外界关系和接口确定 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：Q3,一个AN： 可有多个UNI 可有多个SNI 可连接多个SN,AccNet 2008春,电信接入网定界简图,UNI,AN,SNI
8、,Q3,SN,TMN,TE,AccNet 2008春,2.2.4 电信接入网的接口,用户网络接口 UNI：User Network Interface 连接用户与接入网之间的接口 类型： 单一UNI：只支持一个用户端口功能，如PSTN 共享UNI：可支持多个用户端口功能，如ATM 业务节点接口 SNI: Service Node Interface 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 SNI的具体标准不属于G.902范畴 业务节点 SN： Service Node 业务节点是提供业务的实体 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
9、理,AccNet 2008春,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,AccNet 2008春,2.2.5 电信接入网的功能,分为5组： 用户端口功能UPF（User Port Function）： 将特定的UNI的要求适配到CF和AN-SMF 业务端口功能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
10、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 Management Function）： 协调各功能的指配、操作和维护,AccNet 2008春,电信接入网功能结构图,可归纳为两大功能群: 传送功能(UPF、CF、TF、SPF)：为承载电信业务提供传送能力 系统管理功能(AN-SMF)：供TMN进行系统管理 不提供用户接入控制功能，是G.902的重大不足,AccNet 2008春,2.2.6电信接入
11、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 电信接入网在电信网中的位置 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,AccNet 2008春,2.2.6电信接入网在电信网中的位置,早期的接入网传统电话网中的接入段 本地环路，Local Loop 用户环路，Subscriber Loop G.902定义的电信接入网只传送比特流,程 控 交换机,交接箱,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,电话网接入段,UNI,SNI,AccNet 2008春,2.2.7 对G.902的评价,是接入网发展的里程碑 历史上第一
12、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 必须经Q3管理，未能对SNMP预留接口 核心网与业务绑定，不利于其他业务提供者参与 不具备独立的接入管理控制功能（无AAA功能）,AccNet 2008春,2.3 IP接入网总体标准Y.1231,2.3.1 电信网络的IP化 2.3.2 Y.1231建议概述 2.3.3 IP接入网的定义 2.3.4
13、IP接入网的位置 2.3.5 IP接入网的参考模型 2.3.6 IP接入网的功能与特点 2.3.7 IP接入网的接入类型 2.3.8 IP接入网的典型模型,AccNet 2008春,2.3.1 电信网络的IP化,互联网取得巨大成功，引发网络的IP化 IP技术开始深刻影响通信界 以IP为主的网络分组化正在成为NGN的基础支撑 ITU开始全面的技术重心迁移的过程 1999年：成立SG13多协议和IP网络及其互通研究组 ITU开始研究：基于IP技术的系列标准 研究IP网络体系结构 研究基于IP技术对传统电信网络进行综合 研究新一代网络向用户提供综合业务 ITU提出了Y系列建议 定义了“基于IP的全球
14、信息基础设施”GII 基于IP技术开始定义未来的GII,AccNet 2008春,2.3.2 Y.1231建议概述,2000年11月由ITU-T通过并发布 定义了IP接入网的总体框架结构 从体系、功能、模型的角度描述IP接入网 Y.1231建议的主要内容 IP接入网定义 参考模型 提供IP服务的IP网络高层体系和模型 IP接入网支持的接入类型及接口 IP接入网的传送能力与功能,AccNet 2008春,2.3.2 Y.1231建议概述,特点 在IP化大潮冲击下产生，是对接入网的发展 十分精炼，适应基于IP的技术潮流 比G.902有所发展，AN更加独立、完整 重要意义 对IP接入网具有指导性意义
15、 对接入网的一般性总体结构将产生重要的影响 对电信网络的IP化具强烈推动作用 将接入网推进到一个新的历程 如今的接入技术几乎都是基于IP接入网,AccNet 2008春,2.3.3 IP接入网的定义,IP access network An implementation comprising network entities to provide the required access capabilities between an “IP user“ and an “IP service provider“ for the provision of IP services. “IP user
16、“ and “IP service provider“ are logical entities which terminate the IP layer and/or IP related functions, and may also include lower layer functions.,注意： “IP service provider”指“IP业务提供者”通常不简写为“ISP”,IP 接入网 为“IP用户”和“IP业务提供者”之间提供IP业务所需接入能力的网络实体组成的实施系统，“IP用户”和“IP业务提供者”都是逻辑实体，它们终止IP层和IP相关功能并可能包括低层功能。,Acc
17、Net 2008春,理解IP接入网的定义,由IP用户和IP业务提供者之间的所有网络实体组成 由这些实体提供承载IP业务所需的能力(传送、接入控制) 这种能力与业务独立 IP用户和IP业务提供者都是一种逻辑实体。 IP业务提供者： 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业务提供者,注意：IP用户和IP业务提供者都是端系统中的实体，因而IP业务提供者独立于核心网。可进一步理解为IP业务可以穿越核心网，但完全独立于核心网。这也是Y.1231与G.902最显著的区别之一。,AccNet 2008春,2.3.4 IP接入网的位置,Y.12
18、31定义的IP接入网统一由参考点RP定界 RP是一个统一的、抽象的逻辑接口，适用所有IP接入网 在具体的接入中可使用任何承载IP的底层接口,用户驻地网CPN ：Customer Premises Network（也称：Additional Mile，附加一公里） 可以是单台终端，也可以是一个网络 可以是运营网络，也可以是非运营网络 可以是小型办公网络，也可以是家庭网络,IP服务提供商的网络，可以包括一个或多个IP服务提供商的网络,AccNet 2008春,2.3.5 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,A
19、ccNet 2008春,2.3.5 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，认证、授权、记帐） 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,AccNet 2008春,2.3.5 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,AccNet 2008春,2.3.6 I
20、P接入网的功能与特点,传送功能：为承载业务提供传送能力，与G.902相当 一大批宽带接入技术提供了丰富的传送功能 PSTNISDN、xDSL、HFC、ATM 系统管理功能：传统的系统管理五大功能域 接入功能：用户接入的控制功能，G.902中没有定义 用户可以动态选择不同的IP业务提供者 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 用户接入控制与管理（AAA),Y.1231定义的IP接入功能，为接入网走向可管理、可运营的网络提供了有力的支撑。,AccNet 2008
21、春,2.3.7 IP接入网的接入类型,IP接入网允许多种接入类型，提供多种传输机制 N-ISDN 基本速率接入 ：B/2B/D通道 基群速率接入：1544 kb/s, 2048 kb/s B-ISDN ： 155 Mb/s622Mb/s xDSL 光纤接入（APON，EPON，GPON） Cable Modem LAN、WAN 无线、卫星 ,AccNet 2008春,2.3.8 IP接入网的典型模型,对于不同的下层传输系统，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
22、（PPP over Ethernet） （IP over PPP over Ethernet）,AccNet 2008春,IP接入网的模型举例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 IEEE802.3-1985 此时以太网具有完整的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 目前，最新的以太网标准IEEE 802.3的以太帧结构已经包含了type字段，同Ethernet II一样，可由MAC帧直接封装IP分组,AccNet 2008春,IPoE
23、的协议栈,IP over Ethernet II,IP over IEEE 802.3/2002,IP over IEEE802.3/1985,AccNet 2008春,IP接入网的模型举例PPPoE,PPP协议（点到点数据链路协议）运行在以太网上 IP over PPP over Ethernet,AccNet 2008春,Y.1231建议特点,更简洁、更抽象 重视协议模型和协议栈 统一的接口抽象：RP 接入的“用户”可以是网络：驻地网 用户接入的对端是平等的另一接入网 业务与传送相对独立 具有交换功能 可以解释“用户信令” 具有用户接入管理功能 AAA系统、接入认证协议，等等,AccNet
24、 2008春,2.4 G.902建议与Y.1231建议比较,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 典型SNI：PSTN的接入端口 接入网将用户静态关联到某一种业务 Y.1231定义IP用户与IP业务提供者之间的承载IP业务能力的接入实体 接入网连接用户与核心网，不与特定业务关联,AccNet 2008春,2.4 G.902建议与Y.1231建议比较,定界与接口： G.902建议由UNI、SNI和Q3接口界定 UNI、SNI：与接入网、业务节点相关 Y.1231建议的接口抽象为统一的接口RP 具体的网络接口由低层标准确定 如：以太网接口、POS接口，等 更具灵活
25、性和通用性,AccNet 2008春,2.4 G.902建议与Y.1231建议比较,接入管理：G.902 必须通过Q3接口由电信管理网管理，是相对静态的“预指派” 受制于电信网体制，没有关于用户的接入管理功能Y.1231 具有独立且统一的AAA用户接入管理模式，适于各种接入技术 便于运营和对用户的管理 适应于接入动态访问各种业务（应用）,AccNet 2008春,2.4 G.902建议与Y.1231建议比较（续）,功能上：G.902建议 传送功能、系统管理功能 细化为：适配、复用、连接、传送等 带有ATM痕迹 不解释用户信令 UNI和SNI只能静态关联 用户不能动态选择SNY.1231建议 传
26、送功能、系统管理功能、接入控制功能 使得IP接入网具有相对独立的运营特征 解释用户信令 IP用户可以自己动态选择ISP,AccNet 2008春,2.4 G.902建议与Y.1231建议比较（续）,与核心网、与业务的关系G.902建议 接入网紧跟业务节点，业务节点在核心网中 核心网提供业务，业务和核心网绑定 不利于更多的业务提供者参与Y.1231建议 接入网、核心网、业务完全独立 接入网和核心网不提供业务 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,AccNet 2008春,2.4 G.902建议与Y.1231建议比较（续）,结论 IP接入网比电信接入网具有较大优势 更便于运营
27、和管理 用户的选择更灵活 更符合当今网络的潮流 宽带接入基于IP将是大趋势,AccNet 2008春,2.5 宽带接入技术简介,宽带接入技术的特点 支撑高性能承载传输功能 高性能 高性能地传送各种比特流 在现有介质上运行 充分发挥传输介质的性能，具有介质相关性 受到特定运营商的偏爱 运用了很多新技术 高效调制技术 纠错编码技术 DSP技术 通信协议、特别是MAC协议,AccNet 2008春,2.5 宽带接入技术简介,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
28、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,AccNet 2008春,2.5 宽带接入技术简介,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,AccNet 2008春,2.5 宽带接入技术简介,无线接入 无线局域网WLAN 数据用户小范围移动（几十米几百米） 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（城市/国家/世界范围） 利用公众移动网络（如利用GSM，C
29、DMA网络） 典型的如GPRS、CDMA1x 卫星接入 利用卫星作为中继 用户位置大范围移动的移动卫星接入 或者用户位置不同的固定卫星接入,AccNet 2008春,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 对用户记帐、记费并收取费用 接入网用户接入管理的核心功能 针对用户，从AAA到5A 基本功能：AAA（认证、授权和记账） Authentication, Authorization and Accounting 核心功能：监督管理，administration 5A：AA
30、A、管理，加上审计（Audit）,AccNet 2008春,参考资料,ITU-T G.902-1995/11 Framework recommendation on functional access networks (AN) Architecture and functions, access types, management and service node aspects ITU-T Y.1231-2000/11 IP access network architecture 接入网：韦乐平，1997年7月，人民邮电版 接入网技术：张中荃，2001年，人民邮电版,AccNet 2008春,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？,
