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1、2008年春夏 mlx,接入网技术,第2章 接入网体系结构,2008年春夏 lxm,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入技术,2008年春夏 lxm,第2章 接入网体系结构,2.1 引言 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,2
2、008年春夏 lxm,2.1 引言,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,2008年春夏 lxm
3、,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,2008年春夏 lxm,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,2008年春夏 lxm,2.2.2 电信接入网的定义,接入网 (AN) Access Network : A
4、n 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).
5、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.,2008年春夏 lxm,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
6、(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。,2008年春夏 lxm,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
7、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,2008年春夏 lxm,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: Q3,2008年春夏 lxm,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
8、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,2008年春夏 lxm,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,2008年春夏 lxm,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
9、务 UPF/SPF/CF主要是适配功能,是TF的外围功能 系统管理功能SMF: System Management Function 供TMN进行系统管理 协调各功能的指配、操作和维护,SNI,AN-SMF,UPF,CF,TF,CF,SPF,UNI,Q3,AN,UPF: User Port Function,SPF: Service Port Function,CF: Core Function,TF: Transport Function,2008年春夏 lxm,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:用户到
10、电信核心网的承载电信业务的一系列实体,2008年春夏 lxm,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,UNI,SNI,2008年春夏 lxm,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
11、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,2008年春夏 lxm,2.3 IP网接入网体系 Y.1231,2.3.0 IP接入网产生的背景 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,2008年春夏 lxm,2.3.0 IP接入网产生的背景,互联网取得巨大成功,引发网络的IP化 数字化 所有业务都可用比特流传送 分组化 分组传输、分组复用、分组交换 分
12、组业务量:非对称的阵发性比特流,峰值速率高 全球开始议论NII和GII National Information Infrastructure Global Information Infrastructure 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,2008年春夏 lxm,2.3.0 IP接入网产生的背景,ITU的态度开始发生重大转变 ITU预见:IP技术在未来通信领域将会起到革命性的作用 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
13、术的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的全球信息基础设施”GII 基于IP技术开始定义未来的GII Y.1231就是Y系列建议中的一个,2008年春夏 lxm,2.3.1 Y.1231建议概述,Y.1231建议 IP接入网的体系结构 IP access network architecture ITU-T,2000年11月24日发布 IP接入网的总体标准 从体系、功能、模型的角度描述IP接入网 特点 在IP化大潮冲击下对接入网的认识发展 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
14、入网具有指导性意义 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,2008年春夏 lxm,2.3.2 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“ and “IP service provide
15、r“ are logical entities which terminate the IP layer and/or IP related functions, and may also include lower layer functions, and may also include lower layer functions.,2008年春夏 lxm,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
16、可能包括低层功能。 (注:IP用户也称IP使用者),2008年春夏 lxm,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,2008年春夏 lxm,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
17、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。,2008年春夏 lxm,IP核心网,IP core network IP service providers network, including one or more IP service providers. IP服务者的网络,可以包括一个或多个IP服务提供商。,2008年春夏 lxm,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,
18、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,2008年春夏 lxm,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: Authentication, Authorization, Accounting 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.
19、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,2008年春夏 lxm,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,2008年春夏 lxm,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 ,2008年春夏 lx
20、m,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),2008年春夏 lxm,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
21、层 IP分组由LLC帧封装,LLC帧再封装在MAC帧中,2008年春夏 lxm,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),2008年春夏 lxm,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业务能力的接入实体 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,2008年春夏
22、 lxm,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,2008年春夏 lxm,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,2008
23、年春夏 lxm,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,2008年春夏 lxm,2.7 G.902与Y.1231比较,典型实例比较 AN:从用户终端到核心网的接入部分 电信AN:承载和传送电信业务的接入实体 IPAN:承载和传送IP业务的接入实体,2008年春夏 lxm,2.5 接入技术简介,双绞线接入 典型的是以太网接入
24、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,2008年春夏 lxm,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,2008年春夏 lxm,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
25、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,2008年春夏 lxm,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,2008年春夏 lxm,2.6 接入网的管理体系,用户接入管理的基本结构,接入网,核心网,接入 控制设备,接入认证协议,AAA 服务器,AAA协议,2008年春夏 lxm,2.6 接入网的管理体系,接入管理实体的相互关系,申请者 Supplicant,认证者 Authenticator,认证服务器 Authenticator Server,认证、控制,仲裁、管理,2008年春夏 lxm,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?,
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