接入網
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接入網(AccessNetwork; AN)
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接入網是指由業務結點介面(SNI)和用戶網路介面(UNI)之間的一系列傳送實體所組成的為傳送電信業務、提供所需傳送承載能力的實施系統,並可通過Q3介面進行配置和管理。它通常包含用戶線傳輸系統、復用設備、數字交叉連接設備和用戶網路介面設備。其主要功能包括交叉連接、復用、傳輸,但一般不包括交換功能,並且獨立於交換機。另外,接入網對用戶信令是透明的,不做解釋和處理,相應的信令處理由SN完成。
ITU—T接入網的主要設計目標如下:
(1)支持綜合業務接入。將接入網從具體的業務網中剝離出來,成為一種獨立於具體業務網的基礎接入平臺,以支持綜合業務接入,這有利於降低接入網的建設成本。
(2)開放、標準化SNI。將接入網與本地交換設備之間的介面,即SNl由專用介面定義為標準化的開放介面,這樣AN設備和交換設備就可以由不同的廠商提供,為大量企業參與接入設備市場的競爭提供了技術保證,有利於設備價格的下降。
(3)獨立於業務結點的網路管理系統:該系統通過標準化的介面連接TMN,由TMN實施對接入網的操作、維護和管理。
接入網在傳統電信網上被稱為用戶環路,接入方式以銅質雙絞線為主,這種方式只能解決電話或低速數據的接入,其特點是業務單一,用戶到本地交換機採用點到點連接方式。20世紀90年代以後,電信網由單一業務的電話網逐步演變為多業務綜合網,因此電信網的接入部分必須相應地具備數字化、寬頻化、綜合化的特征,以適應電信業務的飛速發展、各種業務量迅速增加的現實。接入部分的傳統做法是每一種業務網都需要單獨的接入設施,一即電話業務需要雙絞線等電話接入設施,數據業務需要五類線等接入設施,圖像業務需要同軸電纜等入戶線路,這樣既增加了建設成本,又加大了維護難度。因此必須設計一種獨立於具體業務網的基礎接入平臺,它對上層所有業務流都透明傳送,我們稱這個基礎接入平臺為接入網。
從電信全網協調發展的角度來看,由於ATM技術、寬頻IP技術、SDH技術和波分復用技術的成功引入,骨幹網已具備了寬頻化、綜合化的能力。另一方面,用戶側CPN/CPE的速率也在突飛猛進,其CPU的性能每18個月就翻一番,吉比特乙太網將區域網的速率提高了一個數量級,10 Gbit/s乙太網也將問世。然而,面對核心網和用戶側帶寬的快速增長,中間的接入網卻仍停留在窄帶和模擬的水平上,大多數用戶還像多年前那樣通過普通雙絞線接入電信網,而且仍是以支持電路交換為基本特征,這與核心網側和用戶側的發展趨勢很不協調。顯然,接入網已經成為全網帶寬的最後瓶頸,接入網的寬頻化和m化將成為本世紀初接入網發展的大趨勢。
從技術的角度來看,寬頻銅線接入、光纖接入、無線接入等新技術這兩年已逐漸成熟,設備成本大大下降,寬頻接入網的建設成本和用戶的接入成本已降到了一個合理的範圍,用戶對寬頻業務的需求也顯著增長,用合理的技術改造舊的用戶環路,解決最後一千米的寬頻接入問題的時機已經成熟。目前世界上的主要電信運營商和電信設備製造商都已經意識到這一點,他們正在加大這方面的建設和研發投入。
在標準化方面,ITU—T第13工作組於1995年7月通過了關於接入網框架結構等方面的建議G902,以及其他一系列相關標準。在實際中,雖然有多種技術手段可以實現寬頻接入,但是至今尚無一種接入技術可以滿足所有應用的需要,接入技術的多元化是接入網的一個基本特征。
接入網的功能結構分為5個基本功能組:用戶口功能(UPF)、業務口功能(SPF)、核心功能(CF)、傳送功能(TF)和接入網系統管理功能(AN—SMF):
(1)用戶口功能。用戶口功能的主要作用是將特定UNI的要求與核心功能和管理功能相適配,它完成的主要功能有終結UNI功能、A/D轉換和信令轉換、UNI的激活與去激活、UNI承載通路/承載能力的處理、UNI的測試。
(2)業務口功能。業務口功能的主要作用是將特定SNI規定的要求與公用承載通路相適配以便核心功能處理,也負責選擇有關的信息以便在AN-SMF中進行處理,主要功能有:終結SNI功能、將承載通路的需要和即時的管理及操作需要映射進核心的功能、對特定的SNI所需的協議進行協議映射、SNI的測試。
(3)核心功能。核心功能的主要作用是負責將個別用戶承載通路或業務口承載通路的要求與公用傳送承載通路相適配。核心功能可以在接入網內分配,具體包括:接入承載通路的處理、承載通路集中、信令和分組信息的復用、ATM傳送承載通路的模擬及管理和控制。
(4)傳送功能。傳送功能的主要作用是為接入網中不同地點之間公用承載通路的傳送提供通道,也為所用傳輸介質提供介質適配功能,主要功能有:復用功能、交叉連接功能、管理功能、物理介質功能等。
(5)接入網系統管理功能。接入網系統管理功能的主要作用是協調接入網內UPF、SPF、CF和TF的指配、操作和維護,也負責協調用戶終端(經UNI)和業務結點(經SNI)的操作功能,主要功能有:配置和控制功能、指配協調功能、故障監測和指示功能、用戶信息和性能數據收集功能、安全控制功能、資源管理功能、對uPF和sN進行協調的即時管理和操作功能。
接入網有3種主要介面,即SNI、UNI和Q3等。
1.SNl
SNI是接入網和SN之間的介面,可分為支持單一接入的SNI和綜合接入的SNI。目前支持單一接入的SNI主要有模擬z介面和數字V介面兩大類,其中z介面對應於UNI的模擬2線音頻介面,可提供模擬電話業務或模擬租用線業務;數字V介面主要包
括ITU-T定義的V1~V4,其中V1、V3和V4僅用於N-ISDN,V2介面雖然可以連接本地或遠端的數字通信業務,但在具體的使用中其通路類型、通路分配方式和信令規範也難以達到標準化程度,影響了應用的經濟性。支持綜合接入的標準化介面目前有V5介面和以ATM為基礎支持寬頻綜合接入的VB5介面,但VB5目前尚在制定中,還很不完善。
2.UNI
UNI在用戶側,接入網經由用戶網路介面與用戶駐地設備(CPE)或用戶駐地網(CPN)相連。用戶網路介面主要有傳統的模擬電話z介面、ISDN基本速率介面、ISDN基群速率介面、ATM介面、E1介面、乙太網介面以及其他介面。用戶終端可以是電腦、普通電話機或其他電信終端設備。用戶駐地網可以是區域網或其他任何專用通信網。
3.Q3
維護管理介面是電信管理網與電信網各部分的標準介面。接入網也是經Q3介面與電信管理網(TMN)相連,以便n烈管理功能的實施。
- 屈軍鎖主編;高佛設副主編,物聯網通信技術,中國鐵道出版社,2011.12,第156頁