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1、1,综合接入相关介绍,第一分公司陈伟伟2010年7月,2023/7/29,2,1,2,第四章 接入网技术未来发展趋势,第二章 接入网的发展,3,4,第三章 接入技术介绍及比较,第一章 绪论,2023/7/29,一些术语,AN（Access Network）接入网MSAN(Multi-Services Access Network)综合接入网DSL(Digital Subscribe Line)数字用户线技术SN（Service Node）业务节点TMN（Telecom Management Network）电信管理网ISDN（Integrated Services Digital Networ
2、k）综合业务数字网VoIP（Voice over IP）俗称网络电话HFC(Hybrid fiber coax)光纤同轴电缆混合网EPON(Ethernet Passive Optical Network)基于以太网方式的无源光网络FTTC(Fiber to the Curb)光纤到路边FTTB(Fiber to the Building)光纤到楼FTTO(Fiber to the Office)光纤到办公室 FTTH(Fiber to the Home)光纤到户OBD(Optical branching device)光分路器ODN(Optical distribution network)
3、光配线网 OLT(Optical line terminal)光线路终端ONU(Optical network unit)光网络单元 PON(Passive optical network)无源光网络POTS(Plain old telephone service)普通电话业务,2023/7/29,第1章 绪论,本章主要内容本章主要介绍接入网的概念，结构及产生的原因等1.1 接入网的产生1.2 接入网的基本概念1.3 接入网在网络中的位置和作用1.4 接入网的一些特点,2023/7/29,1.1 接入网的产生,在90年代初期，电信行业开始进入了快速发展的阶段。为了节约昂贵的交换设备资源，扩大业
4、务的覆盖范围，在本地交换端局与用户电话之间加入了一些连接设备，主要用于传输音频信号和低速数字信号。随后国际电联标准部(ITUT)根据电信网的演变趋势，提出了接入网(AN)的概念.之后接入网即从本地网中脱离出来，成为通信网络一重要的组成部分。,2023/7/29,1.2接入网的基本概念,根据国际电信联盟标准部ITU-T 的建议，现代接入网的定义如下图2所示：,业务节点接口:Service Node Interface,用户网络接口:User Network Interface,维护管理接口Q3,2023/7/29,1.2接入网的基本概念,定义：接入网（AN，Access Network）是指由业
5、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Q3管理接口进行配置和管理。接入网位于业务节点和用户终端之间，可以被看作是与业务和应用无关的传送网，主要完成交叉连接、复用和传输功能，对用户信令来说是透明的，不作解释。,2023/7/29,1.3 接入网在网络中的位置和作用,接入网位于业务节点和用户终端之间，可以被看作是与业务和应用无关的传送网。主要完成交叉连接、复用和传输功能，对用户信令来说是透明的，不作解释。,2023/7/29,1.4 接入网的一些特点,多业务承载能力 支持话音、数据、视
6、频甚至移动基站回传 等多种业务大容量、广覆盖 满足通信网络建设“大容量，小局所”的建设思 想，通过光纤传输实现用户的远距离覆盖自动化部署、运维 集成化，标准的管理接口，可接入TMN同一管理。绿色环保 设备体积小，功耗低，抗干扰，适应环境能力强,2023/7/29,第二章 接入网的发展,本章主要内容2.1 国内发展过程和主要阶段2.2接入网基本结构2.3接入网主要接口与业务特性2.4 接入网的分类,2023/7/29,2.1 国内发展过程和主要阶段,我国接入网构建方式经历了如下几个阶段：第一阶段：初步发展，接入网概念提出 主要是传输音频信号和低速数字信号，POTS占绝大多数第二阶段：初步的综合接
7、入 语音业务转向初步的综合接入，可接入DDN等低速业务第三阶段：宽窄带一体化综合接入 可汇聚宽窄带综合业务第四阶段：接入网关阶段 IP化上行，融和各种业务。可接入软交换网络，实现网关功能,2023/7/29,2.1 国内发展过程和主要阶段,我国接入网经过了多年的发展，在网络优化、综合业务开展、用户普遍接入等方面为电信网络的发展注入了蓬勃生机,为运营商带来了可观的效益。各种接入网络技术也日趋成熟，开始规模化，标准化，多元化的发展。接入网络趋向融合，覆盖扩大,经济高效的适应着全网结构的演变。,2023/7/29,2.2接入网基本结构,2023/7/29,2.2接入网基本结构,接入网一般由三部分组成
8、 OLT，ONU和传输系统组成：OLT（光纤线路终端）：一般位于中心交换局的机架上，提供多种接口与业务节点对接。完成接入网的业务接入，实现业务的汇聚分发，并提供网管功能。ONU（光纤网络单元）：位于用户端，提供各种用户接口，具有一定的集线功能。传输系统：通过光纤和传输设备实现远距离通信，可以灵活采用多种拓扑提高业务覆盖。,2023/7/29,2.3接入网主要接口与业务特性,上行：（1）V5接口：接入PSTN网络；（2）VoIP接口：通过H.248协议接入软交换。（3）Ethernet以太网接口：数据业务上行（4）ATM，E1等其它方式下行：（1）POTS、ISDN接口：接入传统语音业务；（2）
9、E1、V.24/V.35接口：接入DDN数据专线业务（3）ADSL、ADSL2+、G.SHDSL、VDSL等接入宽 带上网（4）LAN接口，宽带专线业务等；,2023/7/29,2.4 接入网的分类,（1）按拓扑可分为：链型，树型，星型，环型等。（2）按固定移动可分为：固定，移动（3）按业务类型可分为：窄带，宽带，综合（4）按传输介质可分为：双绞线，光纤，同轴，混合等。,2023/7/29,第三章 接入技术介绍及比较,本章主要内容3.1双绞铜线接入网技术3.2 以太网接入网技术3.3 光纤与同轴电缆混合接入网技术3.4 光纤接入网技术3.5相关产品介绍,2023/7/29,3.1双绞铜线接入网
10、技术,双绞铜线接入技术依托原有PSTN电话网络庞大的规模，通过对原有网络的简单改造，在接入网络发展的得到了大量的应用。其主要技术有三种。V5,ISDN和DSL V5：是一个开放的数字接口，主要用于语音等低速业务的集中接入。ISDN：俗称一线通，通过对用户线路的数字化改造，提高信号质量。并可捆绑多个信道提供BRA接口。DSL：通过附加的频段，通过调制解调等手段，实现基于普通的双绞电话线的高速接入技术，其一些了技术主要有ADSL，ADSL2+，HDSL，VDSL等。,2023/7/29,3.1双绞铜线接入网技术,V5接口技术“V”接口指接入网和交换机之间的数字接口，包括V1、V2、V3、V4、V5
11、等一系列标准。V1V4都存在标准化程度不足的问题，没有得到推广使用。只有V5标准取得了成功，得到了大规模的应用。V5具有动态的时隙分配，有话务集中功能；支持最多16个2M链路；支持基群速率接入（30B+D）；规范化程度高；开放性强等特点，一度得到广泛的应用。但由于无法提供高速的宽带接入，已逐渐退出市场。,2023/7/29,V5接口技术发展的几个阶段：,3.1双绞铜线接入网技术,2023/7/29,V5接口的协议结构：,3.1双绞铜线接入网技术,2023/7/29,V5接口的实现：,3.1双绞铜线接入网技术,V5接口的物理实现通过2M电路完成：,通过指定专门的信令通路完成接口的协议功能。,20
12、23/7/29,3.1双绞铜线接入网技术,ISDN技术 ISDN技术全称是综合业务数字网。通过数字技术提高通信的质量，并通过添加相关的信令，以支持综合业务的实现。用户利用一条ISDN用户线路，可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话 线一样。ISDN基本速率接口有两条64kbps的信息通路和一条16kbps的信令通路，简称2B+D，当有电话拨入时，它会自动释放一个B信道来进行电话接听。该技术有标准的接口，但由于协议复杂，未能在接入网中广泛使用。,2023/7/29,3.1双绞铜线接入网技术,DSL技术 DSL技术目前仍然是我国最为普及的宽带接入技术。中文解释是数字用户环路。当初构想DS
13、L的目的是在铜线上进行视频和图像的传输。其典型的技术ADSL（非对称数字用户环路），ADSL能够提供8MBPS的下行速率，640KBPS的上行速率。ADSL不对称的带宽特性非常适合当前 Internet应用的特点。,2023/7/29,3.1双绞铜线接入网技术,在用户线上叠加高频通道以实现语音数据的同时传输,2023/7/29,3.1双绞铜线接入网技术,DSL技术传输示意图,2023/7/29,3.1双绞铜线接入网技术,DSL应用组网图,DSL上行一般有:IMA，ATM和IP,3种方式，现在常用IP方式：IPoE或PPPoE,2023/7/29,3.1双绞铜线接入网技术,各种DSL技术的比较S
14、HDSL：为用户提供对称的高速专线接入业务，满足中小企业、SOHO用户的宽带上网需求。可为2线或4线。传输距离为3km 6km，双向带宽可达4MADSL：上、下行传输速率非对称，ADSL支持的下行最大速率可达8160kbit/s，上行最大速率可达896kbit/s。改进的ADSL2+技术支持的下行最大速率可达24Mbit/s，上行最大速率可达1.2Mbit/s。VDSL：支持对称和非对称传输模，可提供对12Mbit/s 的传输速率。适用于专线互连和专线接入。,2023/7/29,3.1双绞铜线接入网技术,DSL技术的优缺点 DSL利用双绞铜线进行高速的数据传输，对现有交换网络能充分的兼容。具有
15、投资小，建设快，覆盖面广等特点。并通过自身技术的演进，不断的提高接入带宽和增强传输距离，在数据接入网络中一直占据主导地位。但由于双绞铜线的电气特性，DSL技术的带宽提升已到了一个难以跨越程度。且传输速度易受干扰，高速传输对线路质量有很高的要求。在数据爆炸的今天，用户的带宽的需求呈现几何增长的趋势，DSL接入技术面临着巨大的压力。,2023/7/29,3.2 以太网接入网技术,以太网接入就是俗称的LAN方式接入；利用以太网技术采用光缆+网线线的方式对社区进行综合布线 一般的实施方案是:从社区机房敷设光缆至住户单元楼，楼道内布放交换机，采用五类双绞线敷设至用户家里,2023/7/29,3.2 以太
16、网接入网技术,LAN接入相关技术和标准(一)IEEE802.3以太网标准在1989年正式成为国际标准。在20多年中以太网技术不断发展，成为迄今最广泛应用的局域网技术。传输速率分为10M，100M和1000M，10G；传输介质可为双绞线和同轴电缆。在实际应用中衍生了一系列相关标准如下表：,2023/7/29,3.2 以太网接入网技术,LAN接入相关技术和标准（二）10Base5使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法；10Base2使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法；10BaseT使用双绞线电缆，最大网段长度为100m；1Base5使用双绞线电缆，最大网段长度为50
17、0m，传输速度为1Mbps；10Broad36使用同轴电缆，最大网段长度为3600m，是一种宽带传输方式；.10BaseF使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps；100BASETX：使用5类数据级无屏蔽或屏蔽双绞线，最大网段长度为100m.1000BaseCX Copper STP 25m.1000BaseT Copper Cat 5 UTP 100m.1000BaseSX Multi-mode Fiber500m.1000BaseLX Single-mode Fiber 3000m,2023/7/29,3.2 以太网接入网技术,虚拟网（VLAN）技术 VLAN（Virtual Local
18、Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。VLAN可以有效的节约设备的投资，通过 Vlan分割广播域，提高网络的安全性，并可针对业务的多样性进行差异化配置。,1,2,3,4,市场部,财务部,交换机,vlan10,vlan20,aaa,bbb,ccc,ddd,3.2 以太网接入网技术 VLAN技术,2023/7/29,3.2 以太网接入网技术,LAN接入的优势 LAN方式接入可以充分利用园区网局域网的资源优势，以太网技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好，便于网络升级，同时可实现实时监控、智能化物业管理、
19、小区/大楼/家庭保安等多种业务需求。客户端除网卡外，不需要其他任何设备。局端以太网交换机价格低廉，且协议通用，异种设备兼容性强。采用异步工作方式，很适于处理IP突发数据流,2023/7/29,3.2 以太网接入网技术,LAN接入的不足 双绞线存在100米的距离限制，无法很好地解决长距离多单元建筑物用户之间的互连。不具备内置的故障定位和性能监视能力，使以太网中发生的故障难以诊断和修复 没有机制保证端到端性能，无法提供实时业务所需要的QoS 认证计费、服务质量、可管理性、信息安全、可靠性无法达到公用电信网的服务要求。,2023/7/29,3.3 光纤与同轴电缆混合接入网技术,HFC(Hybrid
20、fiber coax)光纤同轴电缆混合网：是采用光纤和有线电视网络传输数据的宽带接入技术。有线电视网的渗透率很高，有着巨大的用户群 可支持传统的服务和新兴视频服务 可支持双向数据传输 缺点是终端侧需要设备支持，一般是CableModem 目前主要在广电系统中应用。通过频分复用实现多业务的叠加。,2023/7/29,3.4光纤接入网技术,光纤接入网是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤，因此根据光纤深入用户群的程度，可将光纤接入网分为 FTTC（光纤到路边）、FTTZ（光纤到小区）、FTTB（光纤到大楼）、FTTO（光纤到办公室）和FTTH（光纤到户），它们统称为
21、FTTx。FTTx指光纤在接入网中的推进 程度或使用策略，不是具体的接入技术，。,2023/7/29,3.4光纤接入网技术,光纤接入网从技术上可分为两大类：有源光网络(AON，Active Optical Network)可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON 无源光网络(PON，Passive Optical Network)。无源光网络可分为EPON，GPON和APON。光纤接入网从拓扑结构上可分为两大类：点到点P2P点到多点P2MP,2023/7/29,3.4光纤接入网技术,光纤接入的优点 光纤是宽带网络中多种传输媒介中最理想的一种。近年来光纤价格的大幅度降低，使光纤接入拥有了有无
22、以伦比的优越性。主要特点：传输容量大 传输质量好，损耗小，中继距离长 保密性能好，抗干扰 体积小、重量轻、便于施工维护等。,FTTX的主要技术,点到点光接入（MC）方式,点到多点光接入方式,点到点以太接入,APON,EPON,GPON,小区交换机接入,3.4光纤接入网技术,技术比较（PON vs MC）,MC技术的两种使用方式：点到点以太接入N根光纤，2N个光收发器管理独立小区交换机接入只需铺设1或2根光纤到小区2N+2个光收发器设备占用局端机房空间小在传输过程中需要有源设备设备分级管理PON的接入方式：只需铺设1或2根光纤到小区需N+1个光收发器设备占用局端机房空间最小传输中不需有源设备设备
23、集中管理,3.4光纤接入网技术,43,几种PON技术的比较,相同的拓扑P2MP光纤,APON,EPON,GPON,封装协议不同,FSAN提出，ITU-T标准化；ATM封装；目前标准化最完善；没有得到市场认可。,IEEE EFM工作组标准化，编号802.3ah；以太网封装；国内标准正在制定中；产品开始在市场上迅速应用。,FSAN提出，ITU-T标准化；ATM、GEM封装；标准已经完成；支持厂家极少。,3.4光纤接入网技术,2023/7/29,3.4光纤接入网技术,EPON的优势,有统一的规范，标准的接口，有广泛的厂商参与设备的制造。相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。PON结构在传输途中不
24、需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省很大；无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。PON系统对局端资源占用很少，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高；提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽；服务范围大。PON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省CO的资源，服务大量用户。用户共享局端设备和光纤的方式更是节省了用户投资；,2023/7/29,3.4光纤接入网技术-EPON,EPON的基
25、本拓扑结构,光线路终端OLT：一般放在放置在（CO）中心机房，提供PON的下行光纤接口，汇聚多种业务并转发，是主要的控制中心，并实现网络管理业务配置的功能。光分配网ODN：由馈线光缆、光分路器、支线光缆组成的点对多点的光分配网络，是一个连接OLT和ONU的无源设备。目前最多支持2级分光，最大可实现1：128的分线率。光网络单元ONU/ONT：一般放在用户驻地侧，提供各种用户业务接口，实现到OLT的高速通信。除了终接和转换光信号外，还提供第二层和第三层交换功能，允许在ONU上实现企业数据流的内部路由。,2023/7/29,3.4光纤接入网技术-EPON,EPON的技术点,点到多点P2MP EPO
26、N不需任何复杂的协议，光信号就能精确地传送到最终用户。通过新增加的MAC控制命令来控制和优化各ONU与OLT之间突发性数据通信和实时的TDM通信，每个ONU在自己的时隙内发送数据包，实现点到多点。单纤双向 PON使用波分复用（WDM）技术，同时处理双向信号传输，上、下行信号分别用不同的波长，但在同一根光纤中传送。OLT到ONU/ONT的方向为下行方向，反之为上行方向。下行方向采用1490nm，上行方向采用1310nm。如要实现CATV业务，则需叠加波长1550nm实现,单纤双向,EPON采用WDM技术，实现单纤双向传输。,1490nm,1310nm,为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号
27、，采用以下两种复用技术：下行数据流采用广播技术上行数据流采用TDMA技术,第三波长1550nm,单纤双向,在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。,下行：广播方式,802.3帧格式,点到多点P2MP,OLT接收数据前比较LLID注册列表；每个ONU在由局端设备【OLT】统一分配的时隙中发送数据帧；分配的时隙（通过测距技术）补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。,上行：TDMA方式,点到多点P2MP,3.5 相关产品介绍,中兴OLT产品C220正面6U高度19英寸标准机架宽度双电源
28、 框内互助双主控 1：1备份12个业务插槽最大40个PON接口,3.5 相关产品介绍,中兴OLT产品C220背面,3.5 相关产品介绍,中兴ONU产品F820支持48V/220V供电插卡式结构可灵活配置最大支持32 POTS或24FE,3.5 相关产品介绍,中兴ONU产品F820支持48V/220V供电插卡式结构可灵活配置最大支持192 POTS或96DSL,3.5 相关产品介绍-ONT产品比较,3.5 相关产品介绍,烽火OLT产品AN511648V供电插卡式结构可灵活配置双主控冗余16个业务槽位最大支持2048个ONU,3.5 相关产品介绍,烽火ONT 相关产品介绍,第四章 接入网技术未来发展趋势,宽带化和IP 化和无线化的发展趋势IP为传输平台，融合多种业务统一传输 VOIP,FOIP,AOIP随着光接入成本的不断下降、铜线接入网运维成本的攀升、运营商网络向下一代网的转型、更多高带宽业务的出现，FTTH的到来是大势所趋固定接入与无线接入一起，将支撑起未来的“无缝覆盖”的网络。LTE,WIMAX等。10年初，已实现了LTE下行链路100Mbps的-传输速率.,
