41 接入网接入网基础Word格式.docx
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第9章接入网网管技术15
9.1接入网网管系统15
9.2接入网网管的关键技术15
9.3基于TMN的接入网网管16
9.4接入网网管的现状以及存在的问题17
9.5接入网网管的发展方向17
第10章接入网网管的基本概念18
第11章接入网网管的管理功能19
11.1从使用者角度来看可分为四部分：
19
11.2接入网网管系统软件体系：
第12章对PON的管理功能21
12.1概述21
12.2当前PON管理存在的困难21
12.3PON管理功能的建设与演进22
第1章接入网基本概念
1.1接入网的定义
从整个电信网的角度，可以将全网划分为公用电信网和用户驻地网（CustomerPremisesNetwork，CPN）两大块，其中CPN属用户所有，故通常电信网指公用电信网部分。
公用电信网又可划分为三部分，即：
长途网（长途端局以上部分）、中继网（即长途端局与市话局之间以及市话局之间的部分）和接入网（即端局至用户之间的部分）。
按照ITU-TG.902的定义，接入网（AN）是由业务节点接口（ServiceNodeInterface，SNI）和相关用户网络接口（UserNetworkInterface，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，它是一个为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统。
1.2接入网的定界
接入网所覆盖的范围可由三个接口来定界，即网络侧经由SNI与业务节点（ServiceNode，SN）相连，用户侧经由UNI与用户相连，管理方面则经Q3接口与电信管理网（TelecommunicationsManagementNetwork，TMN）相连。
业务节点（SN）是提供业务的实体，可提供规定业务的业务节点有本地交换机、租用线业务节点或特定配置的点播电视和广播电视业务节点等。
业务节点接口（SNI）是接入网（AN）和业务节点（SN）之间的接口。
用户网络接口（UNI）是用户和网络之间的接口。
在单个UNI的情况下，ITU-T所规定的UNI（包括各种类型的公用电话网和ISDN的UNI）应该用于AN中，以便支持目前所提供的接入类型和业务。
接入网与用户间的UNI接口能够支持目前网络所能提供的各种接入类型和业务，但接入网的发展不应限制在现有的业务和接入类型。
第2章接入网的分类
接入网通常是按其所用传输介质的不同来进行分类的。
2.1铜线接入网
端局与交接箱之间可以有远端交换模块（RemoteSwitchingUnit，RSU）或远端（RemoteTerminal，RT）。
端局本地交换机的主配线架（MainDistributionFrame，MDF）经大线径、大对数的馈线电缆（数百～数千对）连至分路点转向不同方向。
由交接箱开始经较小线径较小对数的配线电缆（每组几十对）连至分线盒。
由分线盒开始通常是若干单对或双对双绞线直接与用户终端处的网路接口（NetworkInterface，NI）相连，用户引入线为用户专用，NI为网络设备和用户设备的分界点。
铜线用户环路的作用是把用户话机连接到电话局的交换机上。
2.2光纤接入网
光纤接入网（或称光接入网）（OpticalAccessNetwork，OAN）是以光纤为传输介质，并利用光波作为光载波传送信号的接入网，泛指本地交换机或远端交换模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。
OLT的作用是为光接入网提供网络侧与本地交换机之间的接口，并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信。
ODN为OLT与ONU之间提供光传输手段，其主要功能是完成光信号功率的分配任务。
ONU的作用是为光接入网提供直接的或远端的用户侧接口，处于ODN的用户侧。
ONU的主要功能是终结来自ODN的光纤，处理光信号，并为多个小企事业用户和居民用户提供业务接口。
2.3混合接入网
混合接入网是指接入网的传输介质采用光纤和同轴电缆混合组成的。
主要有三种方式，即光纤/同轴电缆混合（HFC）方式、交换型数字视像（SwitchedDigitalVideo，SDV）方式以及综合数字通信和视像（IntegratedDigitalcommunicationandVideo，IDV）方式。
光纤/同轴电缆混合（HFC）方式
HFC系统的组成与原理
HFC是有线电视（CATV）网和电话网结合的产物，是目前将光纤逐渐推向用户的一种较经济的方式。
HFC技术应用中要考虑的几个方面
在HFC上实现双向传输，需要从光纤通道和同轴通道这两方面来考虑。
从前端到光节点这一段光纤通道中，上行回传可采用空分复用（SDM）和波分复用（WDM）这两种方式。
从光节点到住户这段同轴电缆通道，其上行回传信号要选择适当的频段。
频率搬移方法：
比如接往同一光节点的4个分路，每个分路用户回传信号都是5～42MHz时，则除了其中一个分路的频谱为5～42MHz外，其他三个分路频谱可以分别为50～100MHz，100～150MHz和150～200MHz。
采用CDMA技术：
把来自用户的上行频道信号进行码分多址（CDMA）方式扩频编码，使各用户虽然共用5～42MHz频谱，但彼此用相应的不同编码来区分。
交换型数字视像（SDV）方式
HFC接入网主要是为住宅用户提供视像（以模拟视像业务为主）宽带业务的一种接入网方式，特别适合于单向、模拟的有线电视传送。
综合数字通信和视像（IDV）方式
从上面的讨论可知，国际上新开发的SDV技术是将电信、视像数字传输和视像模拟传输综合在一起，这既保持了数字传输质量高的优点，又保留了当前视像以模拟传输的现实情况，还可能适应将来交互式数字化视像发展，并具有交换等多种功能，是一种比较先进和有广泛应用前景的技术。
2.4无线接入网
无线接入网是以无线电技术（包括移动通信、无绳电话、微波及卫星通信等）为传输手段，连接起端局至用户间的通信网。
无线接入网的一般结构
由于无线接入技术比传统的有线接入技术提供更多的自由度，因而，无线接入网结构要比传统的有线接入网结构简单得多，下面介绍无线接入网的一般结构。
移动通信网接入公用固定通信网主要有用户线接入、市话中继线接入和移动电话汇接中心接入三种方式，目前主要采用移动电话汇接中心方式实现移动通信网与固定通信网的连接和联网互通。
有线接入和无线接入结构的比较
如果将无线接入作为代替有线接入的手段，那么根据不同情况，可以分别代替相应有线接入的任何一部分乃至全部，下面分别讨论不同的应用情况。
代替引入线
最保守的应用是用无线接入代替有线接入中的引入线部分。
代替配线和引入线
一种有效的应用是用无线接入代替有线接入中的配线和引入线。
此时无线基站将设置在传统交接箱的位置，也就是数字环路载波（DLC）系统的远端设备所设置的位置，这种应用方案可以称之为无线DLC。
代替全部有线接入
一种更经济的应用是用无线接入代替全部有线接入，即不仅代替配线和引入线，也同样代替馈线电缆段。
代替部分交换区
如果RCSA可以超过单个交换区，似乎没有理由限制RCSA只应用于单个交换区。
第3章接入网的功能结构
3.1通用协议参考模型
接入网的功能结构是以ITU-T建议G.803的分层模型为基础的，利用该分层模型可以对AN内同等层实体间的交互作明确的规定。
G.803的分层模型将网络划分为电路层（CircuitLayer，CL）、传输通道层（TransmissionPathlayer，TP）和传输介质层（TransmissionMedialayer，TM），其中TM又可以进一步划分为段层和物理媒质层。
根据接入网框架结构和体制要求，接入网的重要特征可归纳为如下几点。
（1）接入网对于所接入的业务提供承载能力，实现业务的透明传送。
（2）接入网对用户信令是透明的，除了一些用户信令格式转换外，信令和业务处理的功能依然在业务节点中。
（3）接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务，接入网应通过有限个标准化的接口与业务节点相连。
（4）接入网有独立于业务节点的网络管理系统（简称网管系统），该网管系统通过标准化接口连接电信管理网（TMN）。
TMN实施对接入网的操作、维护和管理。
3.2主要功能
接入网主要有5项功能，即用户口功能（UserPortFunction，UPF）、业务口功能（ServicePortFunction，SPF）、核心功能（CoreFunction，CF）、传送功能（TransfortFunction，TF）和AN系统管理功能（SystemManagementFunction，SMF）。
1.用户口功能（UPF）
（1）终结UNI功能。
（2）A/D转换和信令转换。
（3）UNI的激活/去激活。
（4）处理UNI承载通路/容量。
（5）UNI的测试和UPF的维护。
（6）管理和控制功能。
2.业务口功能（SPF）
（1）终结SNI功能。
（2）将承载通路的需要和即时的管理以及操作需要映射进核心功能。
（3）特定SNI所需要的协议映射。
（4）SNI的测试和SPF的维护。
（5）管理和控制功能。
3.核心功能（CF）
（1）接入承载通路处理。
（2）承载通路集中。
（3）信令和分组信息复用。
（4）ATM传送承载通路的电路模拟。
4.传送功能（TF）
（1）复用功能。
（2）交叉连接功能（包括疏导和配置）。
（3）管理功能。
（4）物理媒介功能。
5.AN系统管理功能（AN-SMF）
（1）配置和控制。
（2）指配协调。
（3）故障检测和指示。
（4）用户信息和性能数据收集。
（5）安全控制。
（6）协调UPF和SN（经SNI）的即时管理和操作功能。
（7）资源管理。
第4章接入网的拓扑结构
网络的拓扑结构是指组成网络的物理的或逻辑的布局形状和结构构成，可以进一步分为物理配置结构和逻辑配置结构。
物理配置结构指实际网络节点和传输链路的布局或几何排列，反映了网络的物理形状和物理上的连接性。
1．星型结构
当涉及通信的所有点中有一个特殊点（即枢纽点）与其他所有点直接相连，而其余点之间不能直接相连时，就构成了星型结构，又称单星型或大星型结构。
2．双星型结构
在光纤接入网环境中，将传统电缆接入网的交接箱换成远端节点或远端设备（RemoteNode/RemoteTerminal，RN/RT），将馈线电缆改用光缆后即成为双星型结构，有人称之为分布式星型结构。
3．总线结构（链型或T型结构）
当涉及通信的所有点串联起来并使首末两个点开放时就形成了链型结构；
当中间各个点可以有上下业务时又称为总线结构，也称为T型结构。
4．环型结构
当涉及通信的所有点串联起来，而且首尾相连，没有任何点开放时就形成了环型结构。
5．树型结构
传统的有线电视（CableTeleVision/CommunityAntennaTeleVision，CATV）网往往采用树型-分支结构，很适于单向广播式业务。
第5章接入网提供的综合接入业务
普通电话业务（POTS）的接入
接入网提供普通电话（PlainOldTelephoneService，POTS）接口，它既可支持模拟用户，又可以支持用户交换机的接入，同时还支持虚拟用户交换机（Centrex）及CID等新业务。
综合业务数字网（ISDN）业务的接入
接入网提供ISDNBRI（2B+D）和ISDNPRI（30B+D）接口。
数字数据网络（DDN）专线业务的接入
数字数据网络（DigitalDataNetwork，DDN）是一个传输速率高、质量好、网络时延小和全透明的数字数据网络。
方式一：
在DDN节点机与OLT之间通过E1接口相连。
方式二：
利用接入网将DDN节点机提供的2B1Q接口进行延伸。
方式三：
在DDN节点机与OLT之间通过V.24或V.35接口相连。
有线电视（CATV）业务的接入
随着我国有线电视业务（CATV）的迅速普及，在用户接入网中引入CATV业务势在必行。
可通过内置式光发射模块、光接收机模块等构成一个独立的CATV光纤传输系统，同时还将CATV单元纳入集中监控和网络管理。
Internet业务的接入
（1）局域网用户（非分组网用户）的接入
有几个主机组成的局域网用户，需要配备路由器，租用数字专线（DDN专线），并申请一组IP地址及注册域名，以专线的方式接入Internet。
（2）一般终端或主机用户（非分组网用户）的接入
这类用户是Internet网上为数最多的用户，接入Internet的方法很简单。
（3）分组网上的同步、异步终端及局域网用户接入
Internet通过一个X.25协议的转换与分组网相接。
其他业务的接入
（1）分组交换数据业务的接入
分组网可以在一条电路上同时开放多条虚电路，为多个用户同时使用，具有动态路由功能和较先进的误码纠错功能。
（2）E1租用线业务
采用先进的区间通信功能，可在ONU和OLT之间、ONU和ONU之间提供E1租用线业务，实现接入网系统内部租用线业务。
（2）2/4线音频专线接口
接入网系统可以为用户提供2/4线音频专线接口。
2/4线音频专线接口板为无变压器模拟接口板，通过软件实现2/4线转换和增益调整功能。
第6章接入网技术的发展动力
通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，从模拟到数字，从电缆到光缆，从PDH到SDH，从STM到ATM，从ATM到IP/DWDM……，一代又一代新技术、新系统层出不穷。
然而，绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网中，用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。
由于社会经济和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求，特别是光纤技术的出现，以及用户对新业务，尤其是对宽带图象和数据业务的需求增加，给整个网络的结构带来了影响，同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。
总之，用户对宽带综合业务的需求和通信技术的迅速发展成为接入网技术发展的两大原动力。
第7章接入网的实现技术
传统的接入网主要以铜缆的形式为用户提供一般的语音业务和少量的数据业务。
随着社会经济的发展，人们对各种新业务特别是宽带综合业务的需求日益增加，一系列接入网新技术应运而生，其中包括应用较广泛的以现有双绞线为基础的铜缆新技术、混合光纤/同轴（HFC）技术和混合光纤/无线接入技术、无线本地环路技术（WLL/DWLL）及以太网到户技术[ETTH（光纤到路边、光纤到大楼、光纤到Anywhere的统称）+ETTH（EthernetTotheHome）]。
（1）双绞线为基础的铜缆新技术。
当前，用户接入网技术主要是由多个双绞线构成的铜缆组成。
耗资较大，怎样发挥其效益，并尽可能满足多项新业务的需求，是用户接入网发展的主要课题，也是电信运营商应付竞争、降低成本、增加收入的主要手段。
发展新技术，充分利用双绞线，是电信界始终关注的热点。
所谓铜线接入技术，是指在非加感的用户线上，采用先进的数字处理技术来提高双绞线的传输容量，向用户提供各种业务的技术，主要有数字线对增益（DPG）、高比特率数字用户线（HDSL）、不对称数字用户线（ADSL）、甚高数据速率用户线（VDSL）等技术。
（2）混合光纤/同轴（HFC）网。
混合光纤/同轴网是一种基于频分复用技术的宽带接入技术，它的主干网使用光纤，采用频分复用方式传输多种信息，分配网则采用树状拓扑和同轴电缆系统，用于传输和分配用户信息。
HFC是将光纤逐渐推向用户的一种新的经济的演进策略，可实现多媒体通信和交互式视象业务。
目前，包括ITU-T在内的很多国际组织和论坛正在对下一代的结合MPEG-2和ATM的数字HFC系统进行标准化，这必将会进一步推动其发展。
（3）FTTx+ETTH。
FTTH+ETrH是一种光纤到楼、光纤到路边、以太网到用户的接入方式。
它为用户提供了可靠性很高的宽带保证，真正实现了千兆到小区、百兆到到楼单元和十兆到家庭，并随着宽带需求的进一步增长，可平滑升级实现了百兆到家庭而不用重新布线。
完全实现多媒体通信和交互式视象业务等业务。
如海军莲宝二里生活小区宽带接入系统采用此技术。
（4）无线用户环路接入网。
无线用户环路又可称为“无线用户接入”，它是采用微波、卫星、无线蜂窝等无线传输技术，实现在用户线盲点偏远地区和海岛的多个分散的用户或用户群的业务接入的用户接入系统。
它具有建设速度快、设备安装快速灵活、使用方便等特点。
在使用无线的情况下，用户接入的成本对传输距离、用户密度均不敏感。
因此对于接入距离较长，用户密度不高的地区非常适用。
第8章接入网的发展趋势
8.1光纤接入网（含光接入网技术）是接入网技术的发展方向
有线接入网在接入网中处于主体地位。
全光接入网技术，即光纤到桌面、光纤到家，随着用户对带宽需求的不断增加，将得到不断的发展。
与传统的用户网相比，光纤网络有很多优点，两者的特点如下：
传统用户网
光纤网络
用户网区域受限制且仅为窄带业务
从窄带到宽带提供多种业务
宽带业务传输能力差
建设适宜未来需要的通信基础设施
统一的网络/一样的可靠性
实现灵活的、高可靠性的网络结构
设备庞大，维护使用效率差
进一步提高网络的维护和使用效率
经济性差
实现降低总成本的网络结构
8.2综合接入网技术是接入网技术发展的方向
综合接入网设备同时具备POTS、ISDN、DDN、IP等业务的接入功能，既能降低网络建设成本，又方便网络的统一维护。
以后的综合接入网设备将能同时提供各类带宽和窄带业务的接入。
8.3以ATM技术或以太网技术为基础的无源光网络
以ATM为基础的无源光网络（APON）代表了宽带接入技术的发展方向之一，其优势在于它结合了ATM多业务、多比特率支持能力和PON（无源光网络）透明宽带传输能力，业务的接入非常灵活。
其提供的业务范围从具有交互性的图像分配业务到数据传送、局域网互联、透明的虚通道等。
8.4无线接入是接入网的一个重要组成部分
就目前无线接入技术和设备而言，能提供电话业务和低/中速数据业务的系统主要有CDMA系统（19GHz频段）、S-CDMA系统（1.8GHz频段）、PHS系统（19GHz频须）、DECT系统及450MHz模拟系统等；
能提供电话、64kbit/s数据和ISDN等综合业务的综合接入系统有微波点到多点通信系统；
能提供音频、数据和视频的宽带无线全业务接入系统有局域多点分布式系统（LMDS）等。
8.5铜缆技术的更新
从技术发展来看，首先现有的铜缆接入网必须改造，以xDSL（ADSL、HDSL、VDSL等）数字用户线系列技术为代表的铜缆接入技术是一种重要改造手段；
HFC系统和非对称CableModem则是改造现有CATV网的实验性方案；
但从发展来看，光纤接入，特别是宽带光接入辅以无线接入手段将占主导地位。
但是，从目前我国接入网的发展情况来看，ADSL技术在未来几年还将占居主流地位，并且向ADSL2+方向发展，VDSL也将会得到局部应用。
8.6内置SDH接入网
内置SDH接入优势在以下几方面：
兼容性强；
完善的自愈保护能力，增加网络可靠性；
借助SDH的大容量、高可靠性，可组成中继传输与接入的混合网；
面向网络发展的升级能力；
网络操作、维护、管理功能（OAM）大大加强；
有利于向宽带接入发展。
SDH利用虚容器（VC）的特点可映射各级速率的PDH，而且能直接接入ATM信号，因此为向宽带接入发展提供了一个理想的平台。
8.7卫星高速数据接入
利用了大容量的卫星高速下行信道，并用电话线路作为上传数据信道，实现下行速率达400kbit/s的高速因特网接入和几十兆比特每秒带宽的数据（视频）广播，是宽带接入的有效补充。
由于卫星覆盖面广，卫星接入服务器发展受网络建设的影响较小，并能快速地为有需要的用户提供宽带业务，因此可发展的用户群较大，可极大地提高宽带接入服务器的覆盖范围。
固定接入与无线接入将支撑未来“无缝覆盖”的网络，用户无论持有什么样的通信终端，都可以轻松接入网络，获得通信新体验。
目前国际AN发展从技术和应用来讲均非常迅速，AN建设涉及业务综合、资源配置、运维管理以及技术升级、业务需求发展等多方面因素，越来越受到电信界的重视。
我国作为电信建设和使用大国，更应根据国情，因地制宜地大力加快AN技术的跟踪、试用和标准化工作，应重视IP、APON以及视频接入等技术的研究；
在建设中应大力推广V5接口技术，采取以光纤接入为主、无线接入为辅的原则，同时充分利用铜缆新技术，继续发挥原有铜缆的作用。
将我国接入网建设成为真正技术先进、性能稳定完善和业务综合的用户网络，最终实现全业务接入网的目标。
接入网的发展与建设直接关系到通信持续发展、新业务的拓展、运营服务质量、网路建设投资以及宽带网的实现等，接入网迄今并没有一种绝对的主导技术。
从整体看，各种技术均将在不同的环境、接入网的不同部分以及不同的时间阶段扮演特定的角色。
在相当长的时间内接入网领域都将呈现多种技术共存互补、竞争发展的基本态势。
多种接入网的综合运用是接入网宽带化的经济选择。
接入网既应适度超前发展，又要防止在建设期盲目求全求大的倾向，以免造成资金的积压浪费。
因此，因地制宜、统筹考虑各种因素进行接入网建设显得特别重要。
在实际工程设计中，要以用户的需求情况、用户密度分布情况及地理环境条件为基础，结合当地电信发展规划，特别是业务网的发展情况，并综合考虑近期用户需求及一定时间内用户的增加、引入新业务时系统扩容和系统升级，来适当的选择使用接入技术，尽可能的为用户提供先进优质的技术服务，满足用户的需求。
第9章接入网网管技术
接入网的数字化、宽带化和智能化正成为通信网发展建设的重要任务。
网络管理是通信网建设的一个重要方面，为了保证接入网正常、可靠、经济和安全地运行，有必要建立接入网网管。
9.1接入网网管系统
接入网的网络管理应纳入电信管理网（TMN）范畴。
电信管理网自上而下由经营管理层（BML）、业务管理层（SML）、网络管理层（NML）、网元管理层（EML）、和网元层（EL）组成。
每个管理层均有性能管理、配置管理、安全管理、故障管理和计费管理五大管理功能。
由于各层所处地位不同，管理功能的要求也有差异。
接入网的网络管理系统可看作是TMN中的网元管理，通过标准接口（Q3）与TMN相连。
ITU－T提出程控交换机与接入网的结合采用开放式数字接口，即V5接口。
接入网最终应通过Q接口与电信管理网相连。
电信管理网对接入网的管理实质上是对V5接口的管理，它也包括配置管理、故障管理、性能管理和安全管理。
引入V5接口后，接入网成了一个开放系统，设备可由不同
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