接入网

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接入网(AccessNetwork; AN)

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什么是接入网

  接入网是指由业务结点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体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,并可通过Q3接口进行配置和管理。它通常包含用户线传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和用户网络接口设备。其主要功能包括交叉连接、复用、传输,但一般不包括交换功能,并且独立于交换机。另外,接入网对用户信令是透明的,不做解释和处理,相应的信令处理由SN完成。

  ITU—T接入网的主要设计目标如下:

  (1)支持综合业务接入。将接入网从具体的业务网中剥离出来,成为一种独立于具体业务网的基础接入平台,以支持综合业务接入,这有利于降低接入网的建设成本

  (2)开放、标准化SNI。将接入网与本地交换设备之间的接口,即SNl由专用接口定义为标准化的开放接口,这样AN设备和交换设备就可以由不同的厂商提供,为大量企业参与接入设备市场的竞争提供了技术保证,有利于设备价格的下降。

  (3)独立于业务结点的网络管理系统:该系统通过标准化的接口连接TMN,由TMN实施对接入网的操作、维护和管理。

接入网的发展背景

  接入网在传统电信网上被称为用户环路,接入方式以铜质双绞线为主,这种方式只能解决电话或低速数据的接入,其特点是业务单一,用户到本地交换机采用点到点连接方式。20世纪90年代以后,电信网由单一业务的电话网逐步演变为多业务综合网,因此电信网的接入部分必须相应地具备数字化、宽带化、综合化的特征,以适应电信业务的飞速发展、各种业务量迅速增加的现实。接入部分的传统做法是每一种业务网都需要单独的接入设施,一即电话业务需要双绞线等电话接入设施,数据业务需要五类线等接入设施,图像业务需要同轴电缆等入户线路,这样既增加了建设成本,又加大了维护难度。因此必须设计一种独立于具体业务网的基础接入平台,它对上层所有业务流都透明传送,我们称这个基础接入平台为接入网。

  从电信全网协调发展的角度来看,由于ATM技术、宽带IP技术、SDH技术波分复用技术的成功引入,骨干网已具备了宽带化、综合化的能力。另一方面,用户侧CPN/CPE的速率也在突飞猛进,其CPU的性能每18个月就翻一番,吉比特以太网局域网的速率提高了一个数量级,10 Gbit/s以太网也将问世。然而,面对核心网和用户侧带宽的快速增长,中间的接入网却仍停留在窄带和模拟的水平上,大多数用户还像多年前那样通过普通双绞线接入电信网,而且仍是以支持电路交换为基本特征,这与核心网侧和用户侧的发展趋势很不协调。显然,接入网已经成为全网带宽的最后瓶颈,接入网的宽带化和m化将成为本世纪初接入网发展的大趋势。

  从技术的角度来看,宽带铜线接入、光纤接入、无线接入等新技术这两年已逐渐成熟,设备成本大大下降,宽带接入网的建设成本和用户的接入成本已降到了一个合理的范围,用户对宽带业务的需求也显著增长,用合理的技术改造旧的用户环路,解决最后一千米的宽带接入问题的时机已经成熟。目前世界上的主要电信运营商和电信设备制造商都已经意识到这一点,他们正在加大这方面的建设和研发投入。

  在标准化方面,ITU—T第13工作组于1995年7月通过了关于接入网框架结构等方面的建议G902,以及其他一系列相关标准。在实际中,虽然有多种技术手段可以实现宽带接入,但是至今尚无一种接入技术可以满足所有应用的需要,接入技术的多元化是接入网的一个基本特征。

接入网的功能

  接入网的功能结构分为5个基本功能组:用户口功能(UPF)、业务口功能(SPF)、核心功能(CF)、传送功能(TF)和接入网系统管理功能(AN—SMF):

  (1)用户口功能。用户口功能的主要作用是将特定UNI的要求与核心功能和管理功能相适配,它完成的主要功能有终结UNI功能、A/D转换和信令转换、UNI的激活与去激活、UNI承载通路/承载能力的处理、UNI的测试

  (2)业务口功能。业务口功能的主要作用是将特定SNI规定的要求与公用承载通路相适配以便核心功能处理,也负责选择有关的信息以便在AN-SMF中进行处理,主要功能有:终结SNI功能、将承载通路的需要和即时的管理及操作需要映射进核心的功能、对特定的SNI所需的协议进行协议映射、SNI的测试。

  (3)核心功能。核心功能的主要作用是负责将个别用户承载通路或业务口承载通路的要求与公用传送承载通路相适配。核心功能可以在接入网内分配,具体包括:接入承载通路的处理、承载通路集中、信令和分组信息的复用、ATM传送承载通路的仿真及管理和控制

  (4)传送功能。传送功能的主要作用是为接入网中不同地点之间公用承载通路的传送提供通道,也为所用传输介质提供介质适配功能,主要功能有:复用功能、交叉连接功能、管理功能、物理介质功能等。

  (5)接入网系统管理功能。接入网系统管理功能的主要作用是协调接入网内UPF、SPF、CF和TF的指配、操作和维护,也负责协调用户终端(经UNI)和业务结点(经SNI)的操作功能,主要功能有:配置和控制功能、指配协调功能、故障监测和指示功能、用户信息和性能数据收集功能、安全控制功能、资源管理功能、对uPF和sN进行协调的即时管理和操作功能。

接入网的主要接口

  接入网有3种主要接口,即SNI、UNI和Q3等。

  1.SNl

  SNI是接入网和SN之间的接口,可分为支持单一接入的SNI和综合接入的SNI。目前支持单一接入的SNI主要有模拟z接口和数字V接口两大类,其中z接口对应于UNI的模拟2线音频接口,可提供模拟电话业务或模拟租用线业务;数字V接口主要包

  括ITU-T定义的V1~V4,其中V1、V3和V4仅用于N-ISDN,V2接口虽然可以连接本地或远端的数字通信业务,但在具体的使用中其通路类型、通路分配方式和信令规范也难以达到标准化程度,影响了应用的经济性。支持综合接入的标准化接口目前有V5接口和以ATM为基础支持宽带综合接入的VB5接口,但VB5目前尚在制定中,还很不完善。

  2.UNI

  UNI在用户侧,接入网经由用户网络接口与用户驻地设备(CPE)或用户驻地网(CPN)相连。用户网络接口主要有传统的模拟电话z接口、ISDN基本速率接口、ISDN基群速率接口、ATM接口、E1接口、以太网接口以及其他接口。用户终端可以是计算机、普通电话机或其他电信终端设备。用户驻地网可以是局域网或其他任何专用通信网

  3.Q3

  维护管理接口是电信管理网电信网各部分的标准接口。接入网也是经Q3接口与电信管理网(TMN)相连,以便n烈管理功能的实施。

参考文献

  • 屈军锁主编;高佛设副主编,物联网通信技术,中国铁道出版社,2011.12,第156页
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