中国联通接入网末梢维护应知应会手.docx
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中国联通接入网末梢维护应知应会手
中国联通接入网末梢维护
应知应会手册
中国联通网络分公司运行维护部
2010年7月
前言
接入网是现代电信网络中技术创新最为活跃的部分，接入技术的种类繁多和飞速发展，对接入网运维工作提出了新的挑战。
为适应新形式下对网络维护的更高要求，全面提高直接面向客户的末梢维护人员的技术水平，中国联合网络通信有限公司网络分公司运行维护部组织编制了《中国联通接入网末梢维护人员应知应会手册》。
该手册覆盖现网各种主流接入技术，既有专业基础知识，也有基本操作规范，同时收录了部分一线员工日常工作实践中积累的维护经验与故障处理案例，具有指导接入网末梢基层维护人员日常工作的作用。
本手册在编写过程中得到了山东联通网络分公司的大力支持，特此感谢。
目录
第一章接入网基础技术4
第一节接入网概述4
第二节基础知识介绍6
第三节xDSL技术8
第四节LAN技术13
第五节PON技术15
第六节WLAN技术21
第七节家庭网关技术23
第八节综合接入技术25
第二章主要接入网设备简介26
第一节DSLAM设备简介26
第二节PON设备简介30
第三节综合接入设备简介36
第四节家庭网关设备简介39
第三章接入网末梢维护相关标准43
第一节ADSL类宽带用户安装、维护标准43
第二节LAN类宽带用户安装、维护标准48
第三节常用线路施工规范49
第四节线路安全操作51
第五节装拆移修服务规范52
第六节常用工具仪表使用53
第四章常见故障判断和处理62
第一节ADSL业务常见故障判断和处理62
第二节LAN业务常见故障判断和处理67
第三节PON业务常见故障判断和处理68
附录：
缩略语75
第一章接入网基础技术
第一节接入网概述
1.1.1通信网概述
通信网是由一定数量的节点（Node）和连接节点的传输链路（Link）组成，以实现两个或多个规定点之间信息传输的通信体系。
主要由用户终端设备、交换设备和传输设备构成。
通信网按拓扑结构可分为总线结构、环型结构、星型结构、树型结构、网状结构、全连通结构
通信网按功能性质又可分为业务网、支撑网与传送网。
本手册所介绍的接入网属于传送网的一部分。
1.1.2接入网的定义和界定
1．接入网的概念
接入网（AN，AccessNetwork）位于电信网的末端，是信息高速公路的“最后一公里”。
国际电信联盟（ITU-T）在1995年7月通过的G.902建议中将接入网定义为：
接入网是由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）组成的，为传送电信业务提供所需承载能力的实施系统，可由管理接口（Q3）进行配置和管理。
2．接入网的界定
接入网所覆盖的范围由三个接口来界定，如下图所示，接入网通过用户网络接口（UNI）连接用户终端，通过业务节点接口（SNI）与业务节点（SN）相连，通过Q3接口连接到电信管理网（TMN）。
其中SN是提供业务的实体，是一种可以接入各种交换型和永久连接型电信业务的网元，如本地交换机、租用线业务节点或特定配置情况下的视频点播（VOD）和广播电视业务节点等。
接入网允许与多个SN相连，既可接入分别支持特定业务的单个SN，又可以接入支持相同业务的多个SN。
本手册内容主要涉及宽带接入和宽窄带综合接入。
宽带接入网在城域网中的位置如下图所示。
我公司现网采用的主要宽带接入技术如下图：
第二节基础知识介绍
1.2.1Ipv4地址
在Internet上为每台主机指定的逻辑地址称为IP地址，目前使用的主要是Ipv4版本（本节讨论的IP地址均指Ipv4地址）。
IP地址是唯一的，每个IP地址含32位二进制数，分为4段，每段8位，为使用的方便性，通常以点分十进制的形式表示IP地址，每段所能表示的十进制数最大不超过255。
1．分类编址
在分类编制中，将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为A、B、C、D、E五类。
A类地址的表示范围为：
0.0.0.0~127.255.255.255，默认网络掩码为：
255.0.0.0；
B类地址的表示范围为：
128.0.0.0~191.255.255.255，默认网络掩码为：
255.255.0.0；
C类地址的表示范围为：
192.0.0.0~223.255.255.255，默认网络掩码为：
255.255.255.0；
D类地址称为组播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用。
表示范围为：
224.0.0.0~239.255.255.255;
E类地址是保留地址。
表示范围为：
240.0.0.0~255.255.255.255。
2．无分类编址
分类编址分配给一个组织的地址最小数量是256（C类），最大数量是16777216（A类），往往不适合给个人或中小企业等中小规模的网络使用，1996年因特网管理机构宣布了一种新的体系机构，叫做无分类编址。
在无分类编址中，一个地址块中的地址数只受一个限制：
地址数必须是2的乘方（即2,4,8，…）。
对于无分类编址，地址必须和掩码一起给出，掩码是用CIDR（无分类域间路由选择）记法表示，CIDR记法给出了掩码中1的个数。
在无分类编址编码体系中，一个地址通常被表示为x.y.z.t/n，斜线后的n定义了在这个地址块的所有地址中相同的位数。
例如n是20，这就表示在每一个地址中，最左边的20位数都是相同的，而另外的12位则是不同的。
在无分类编址中有两个常用的术语是前缀和前缀长度。
前缀是地址范围的共同部分，前缀长度就是前缀的位数（即斜线后的n）。
掩码和前缀长度有一一对应的关系，如下表所示。
/n
掩码
/n
掩码
/n
掩码
/n
掩码
/1
128.0.0.0
/9
255.128.0.0
/17
255.255.128.0
/25
255.255.255.128
/2
192.0.0.0
/10
255.192.0.0
/18
255.255.192.0
/26
255.255.255.192
/3
224.0.0.0
/11
255.224.0.0
/19
255.255.224.0
/27
255.255.255.224
/4
240.0.0.0
/12
255.240.0.0
/20
255.255.240.0
/28
255.255.255.240
/5
248.0.0.0
/13
255.248.0.0
/21
255.255.248.0
/29
255.255.255.248
/6
252.0.0.0
/14
255.252.0.0
/22
255.255.252.0
/30
255.255.255.252
/7
254.0.0.0
/15
255.254.0.0
/23
255.255.254.0
/31
255.255.255.254
/8
255.0.0.0
/16
255.255.0.0
/24
255.255.255.0
/32
255.255.255.255
可以看到，表中用粗体字印刷的掩码是A、B、C类的默认掩码，这表示在CIDR记法中，分类编址是无分类编址的一个特例。
在无分类编址中有时还用到另外两个术语，这就是后缀和后缀长度。
后缀是地址中的可变部分。
后缀长度就是后缀的位数，即在CIDR记法中的32-n。
1.2.2VLAN
VLAN，又称虚拟局域网，是与具体地理位置无关的逻辑LAN，由位于不同的物理局域网段的设备组成。
虽然VLAN所连接的设备来自不同的网段，但是相互之间可以进行直接通信，好像处于同一网段中一样。
VLAN随交换式LAN的发展而提出，交换式LAN虽使网络在速度和网络时延方面有了很大的改进和降低，但交换机不能隔离广播，是一个广播域，任何两点通信的广播包会传遍所有点。
VLAN技术可隔离广播，在任何物理网络拓扑结构的基础上，将不同区域的设备连接在一起，建立一个虚拟的独立广播域，即每个VLAN构成一个广播域。
VLAN的实现由802.1q协议规定，即VirtualBridgedLocalAreaNetworks协议。
VLAN成员的划分可以基于端口、MAC地址、网络层协议、IP组播4种。
1.2.3QinQ
QinQ核心思想是将用户私网VLAN封装到公网VLAN上，报文带着两层VLAN穿越服务商的骨干网络。
QinQ技术大大扩展了可利用的VLAN数量；彻底解决宽带私接、账号盗用等问题；通过对用户私网不同VLAN的Qos保证，提供更加丰富的增值业务及差异化宽带产品；通过缩小广播域，降低故障范围；快速、准确定位用户端口，提高资源管理准确性。
正是基于以上诸多优点，QinQ技术越来越被运营商所广泛使用。
第三节xDSL技术
1.3.1xDSL技术综述
DSL数字用户线技术是20世纪80年代后期的产物，是采用不同调制方式将信息在现有的公用电话交换网（PSTN）引入线上高速传输的技术。
学术上将这一系列有关铜双绞线传送数据信号的新技术统称为xDSL技术。
按上行和下行的速率是否相同可分为速率对称型和速率非对称型两类，其中对称型包括HDSL、SDSL，特点是带宽小、传输距离长，主要用于替代传统的T1/E1接入技术；非对称型包括ADSL、VDSL等，特点是上下行双向传输的带宽可以具有很大的差异性，从而满足如WEB浏览、VOD等双向带宽要求不一致的业务需求。
目前运营商通信网络中应用最广泛的是ADSL/ADSL2+和VDSL/VDSL2，本节只涉及这两种技术。
主要xDSL技术比较：
ADSL
ADSL2
ADSL2+
VDSL1
VDSL2
调制方式
DMT
DMT
DMT
DMT/QAM
DMT
最大下行速率（Mbit/s）
8
12
24
52
100
最大上行速率（Mbit/s）
1
1
1
26
100
传输距离（KM）
3-5
6-7
6-7
小于1.5
3
ADSL后向兼容性
兼容
兼容
不兼容
兼容
1.3.2ADSL/ADSL2+
1．概述
不对称数字用户线（AsymmetricDigitalSubscriberLine，ADSL）是一种利用现有的传统电话线路高速传输数字信息的技术。
该技术将大部分带宽用来传输下行信号（即用户从网上下载信息），而只使用一小部分带宽来传输上行信号（即接收用户上传的信息），这样就出现了所谓不对称的传输模式。
ADSL这种不对称的传输技术符合Internet业务下行数据量大，上行数据量小的特点。
ADSL常用的调制技术有QAM调制、CAP调制、DMT调制，目前主要采用DMT（离散多音频）调制。
2．ADSL的技术特点
ADSL系统的主要特点是“不对称”。
这正好与接入网中数据业务的固有不对称性相适应。
可以充分利用现有铜线网络，将一般电话线路上未用到的频谱容量，以先进的调制技术，产生更大、更快的数字通路。
3．ADSL的系统结构
（1）系统构成
ADSL系统构成如下图所示，它是在一对普通铜线两端，各加装一台ADSL局端设备和远端设备而构成。
（2）传输频带划分
ADSL基本上是运用频分复用（FDM）或是回波抵消（EC）技术，将ADSL信号分割为多重信道。
简单地说，一条ADSL物理信道可以分割为多条逻辑信道。
如图所示的为这两种技术对频带的处理。
由图（a）可知，ADSL系统是按FDM方式工作的。
POTS信道占据原来4kHz以下的电话频段，上行数字信道占据25～200kHz的中间频段（约175kHz），下行数字信道占据200kHz～1.1MHz的高端频段。
由图（b）可见，回波抵消技术是将上行带宽与下行带宽产生重叠，再以局部回波消除的方法将两个不同方向的传输带宽分离，这种技术也用在一些模拟调制解调器上。
4．影响ADSL性能的主要因素主要有传输衰耗、反射干扰、串音干扰、噪声干扰。
5.ADSL2/2+
2002年7月，ITU公布了ADSL的两个新标准（G.992.3和G.992.4），即ADSL2。
2003年3月，在第一代ADSL标准的基础上，ITU制定了G.992.5，也就是ADSL2plus（ADSL2+）。
作为在ADSL基础上发展起来的新技术，ADSL2/2＋与ADSL相比具有多方面的优势，可以帮助运营商解决在ADSL网络运营中所遇见的一系列问题，特别是ADSL2/2＋在传输、编码调制等方面采用了大量的新技术。
由此也使ADSL2/2＋在未来市场上具有更广阔的应用前景。
ADSL2/2+的主要技术特性：
（1）传输性能显著改善
相对于ADSL，在相同的传输距离下，ADSL2可以获得50kbps的速率提高；在相同的传输速率下，ADSL2可以使传输距离延长183米。
而ADSL2+是在ADSL2的基础上进一步扩展，将频谱范围从1.1MHz扩展至2.2MHz，最大子载波数由256增加至512个。
ADSL2+传输距离可达6公里，在1.5公里的距离上，下行速率可达20Mbps，在1~3公里内，ADSL2+提供的速率比传统ADSL获得了大幅提高；在3公里以上，ADSL2+提供的速率和传统ADSL差不多。
（2）多线对捆绑技术
通过采用IMA标准（在ATMlayer和PHYlayer之间加上了IMAsub－layer，IMAsub－layer完成了复用和解复用的作用），ADSL2芯片集可以在一条ADSL链路中捆绑两条或更多的铜线对。
通过这种捆绑配置，ADSL2可以灵活地获得极高的数据速率。
（3）动态调整的省电模式
第一代ADSL收发器不论是否在数据传送状态，功率始终是相同的，ADSL2标准中引入了两种功率管理模式（L2低功耗模式、L3低功耗模式），使收发器在数据速率低或无数据传送时进入休眠状态，可大大降低功耗，对于局端设备，还可降低散热要求，这对于解决现在广泛采用的包月制所导致的用户长时间在线或一直在线造成局端设备功耗过大有着重要意义。
（4）其他优点
ADSL2提供了一种快速启动模式，使得初始化时间从ADSL的10s减少到3s。
ADSL2+可以通过使用从中心局到远端的使用频率在1.1MHz以下，从远端到中心局传输使用的频率在1.1MHz到2.2MHz之间解决绝大部分的串话现象。
1.3.3VDSL技术
1．VDSL
VDSL（甚高速数字用户线）技术是在短距离双绞线上传送高速数据的DSL技术，是xDSL技术中最快的一种，其网络结构与ADSL相同。
VDSL的线路编码（调制技术）有两种：
QAM（正交幅度调制）和DMT（离散多音频）。
VDSL传输系统分对称和不对称两类，对称系统在双绞线上可以双向传输26Mbit/s速率的信号，传输距离不超过500m，主要适用于企事业用户；不对称系统下行传输速率分别为13Mbit/s、26Mbit/s和52Mbit/s三种，对应上行传输速率分别为2Mbit/s、2Mbit/s和6.4Mbit/s，其传输距离则分别为1500m、1000m和300m，主要适应于家庭用户。
2．VDSL2
VDSL2（第二代VDSL），VDSL2是最新也是最先进的xDSL宽带线缆通信标准。
VDSL2使电信运营商能够通过标准铜缆电话线提供诸如高清晰度电视（HDTV），视频点播（VOD），视频会议（videoconferencing），高速因特网接入等业务以及VoIP语音业务。
VDSL2标准使业务的上载速率和下传速率都能达到100Mbps，是现有的ADSL业务的十倍。
此外最重要的一点，也是与先前vdsl的不同，ITU制定了VDSL2+互联互通标准，使VDSL2+实现了不同厂家的兼容，不同厂家的兼容，使得用户的设备采购渠道增加，有效的降低了运营商的经营成本，为vdsl2+大规模商业推广提供了条件。
VDSL2主要技术特点：
（1）更高的传输速率。
IPTV、网络互动游戏等新兴宽带应用，对接入网的上行带宽提出了要求。
VDSL2充分考虑到这些双向高速宽带应用的需求，规定了6波段高达30MHz的频带，在300m的短距离内，可以实现双向的100Mbit/s数据传送速率。
在300~1500m中等距离内，通过采用栅格编码技术和交织技术，传输速率也比第一代VDSL高。
（2）更远的传输距离。
受到双绞线高频衰减物理特性的限制，第一代VDSL的传输距离一般小于1.5km。
VDSL2通过增强发射功率（20.5dBm），并配合U0频段和回波抑制的使用，传输距离最远可达4.5km左右。
（3）兼容ADSL2+技术。
VDSL2摒弃了QAM调制方式，采用与ADSL2+同样的DMT作为惟一的调制方式。
同时规定，在12MHz以下，仍然采用4kHz的子载波宽度，在12MHz以上，频段采用可变子载波宽度。
此外，VDSL2支持PTM、STM以及ADSL2+所采用的ATM等多种封装的传送模式。
VDSL2由于融合了ADSL2+和第一代VDSL技术的优点，因此在短距离内，可以达到100Mbit/s传输速率，超过一定距离后，直接切换到ADSL2+模式，继续提供中远距离的数据传输。
这为ADSL2+向VDSL2过渡提供了良好的解决方案，运营商可以根据需要逐步更新设备，既保护了原有的投资，又减少了技术选择风险。
（4）更为完善的PSD控制。
VDSL2频率范围由于覆盖了中波、短波广播及业余无线电的频谱，因此，将受到这些无线信号的射频干扰（RFI）。
另外，承载VDSL2传输线对的电气信号会耦合到同一捆电缆的其他线对上，产生线间串扰。
这些干扰是制约VDSL2应用的主要障碍。
VDSL2采用频谱开槽、上行功率削减、MIB控制PSD等技术来完成功率谱的管理，消除或减小这些干扰对传输性能的影响，提高对接入环境的适应能力。
（5）更好的视频业务支持。
视频业务的特点是，带宽要求高，对时延不敏感，但对丢包或误码敏感。
VDSL2充分考虑了视频业务的这些特点，在脉冲噪声保护、动态改变交织深度以及双延迟通道等方面做了大量的工作，以降低脉冲噪声造成的误码、丢包的概率。
（6）多种模版（Profile）配置。
在不同组网环境下，VDSL2受到的干扰因素是不一样的。
为了支持各种应用，VDSL2标准定义了8种Profile（8a、8b、8c、8d、12a、12b、17a、30a），支持CO、FTTC以及大楼内等多种应用，减少了产品开发的复杂性和成本。
（7）环路诊断。
VDSL2继承了ADSL2的环路诊断功能，提供的测试参数能够用于物理铜线环路条件、串扰和线路衰减（由湿度和温度变化等引起）等的分析，解决串扰源识别、线路桥接抽头等线路问题，这在实际应用中具有非常重要的意义。
但是，这种测试是基于CPE进行的，覆盖范围以及测试精度与专用测试设备相比有较大的差距，因此应用范围有限。
在实际应用中，可结合VDSL网管系统、窄带112测试系统等支撑手段，提高故障定位准确率和维修效率，降低维修上门率。
（8）在线重配置（OLR）。
OLR功能可以增强VDSL2适应线路变化的能力。
当线路或环境条件发生缓慢变化时，OLR功能可以使VTU在控制参数所设置的限度内，不中断业务而自动维持操作，且不会出现传输错误和时延变化。
在初始化过程中，特别是短初始化过程中，由于训练时间短，因此对线路状况的评估较为粗糙。
OLR功能可在短初始化之后，用于优化VTU的设置。
1.3.4MODEM
目前所有DSL技术中，在局端设备侧和用户侧都需要调制解调器（MODEM），通常在局端设备侧，MODEM是集成在DSLAM设备中的。
调制解调器（MODEM）是实现数字信号与模拟信号互换的设备;主要作用就是在计算机和网络之间进行数字/模拟信号的转换。
调制即电脑输出数据转换成模拟信号的过程，解调即模拟信号转换成电脑可识别的数字信号的过程。
第四节LAN技术
1.4.1概述
LAN（局域网）是一个数据通信系统，它允许一些独立的设备在受限的地理范围内（如单个的建筑或一个校园等）彼此能够直接通信。
一个较大的单位可能需要多个相互连接的局域网。
局域网由物理层、介质访问控制层和逻辑链路控制层组成，相当于OSI参考模型下面的两层。
以太网以其高度灵活，相对简单，易于实现的特点，成为当今最重要的一种局域网建网技术。
虽然其它网络技术也曾经被认为可以取代以太网的地位，但是绝大多数的网络管理人员仍然把将以太网作为首选的局域网解决方案。
为了使以太网更加完善，一些业界主导厂商和标准制定组织不断的对以太网规范做出修订和改进，许多制造商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。
通常我们所说的以太网主要是指以下三种不同的局域网技术：
以太网/IEEE802.3—采用同轴电缆或双绞线作为网络媒体，传输速率达到10Mbps；
100Mbps以太网/IEEE802.3u—又称为快速以太网，采用双绞线作为网络媒体，传输速率达到100Mbps；
1000Mbps以太网/IEEE802.3z—又称为千兆以太网，采用光缆或双绞线作为网络媒体，传输速率达到1000Mbps（1Gbps）。
配置各种不同的以太网网络接口时，连接的双向性是必须考虑的重要一点。
单工和半双工存在于点到点或点到多点链路的通信情况下。
单工表示数据只能从一方传到另一方；半双工是指同一时刻只能进行一个方向的传输；全双工表示数据可以同时双向进行传输。
以太网是基于带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）算法的，冲突检测是这种基于竞争的技术的关键。
考虑一下全双工会话需要双方在同一时间进行发送和接受，为了实现这个目标，双方必须禁止掉其冲突检测算法。
但是，如果会话中不止两方，禁止掉冲突检测将降低通信效率。
基于这个原因，以太网上的全双工通信严格限制在两方/点对点的通信。
1.4.2小区LAN组网模式
小区LAN接入是一种利用光纤加五类线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小区（大楼）中心交换机，小区中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10/100Mbps。
主要技术特点：
（1）具有很高的传输速率。
用户上网速率可达10/100Mbps。
（2）网络可靠稳定。
楼道交换机、小区中心交换机和局端交换机之间通过光纤相连，网络稳定性高，可靠性强。
（3）用户投资少，价格便宜。
用户只需要一台带有网络接口卡（NIC）的PC机即可上网。
（4）小区/大厦/写字楼内采用综合布线，用户端采用五类线方式接入，即插即用。
（5）通过FTTx+LAN方式可以实现高速上网、远程办公、VOD点播、VPN等多种业务。
小区LAN组网模式图如下
第五节PON技术
1.5.1PON的定义
PON（无源光网络）是指采用无源光分/合路器或光耦合器分配/汇聚各ONU（光网络单元）信号的光接入网。
PON系统（无源光网络系统）：
由光线路终端OLT、光分配网ODN、光网路单元ONU组成的信号传输系统，简称PON系统。
目前主流PON综合接入系统根据采用的技术分为EPON（以太网无源光网络）和GPON（吉比特无源光网络）。
两种技术的对比见下表：
EPON
GPON
技术标准
IEEE802.3
ITUG.984系列
数据封装
基于以太网帧
基于GEM帧
使用波长
上行1260－1360nm
上行1260－1360nm
下行1480－1500nm
下行1480－1500nm
线路速率
上行1.25Gbps;下行1.25Gbps
上行1.244Gbps;下行2.488Gbps
分路比/传输距离
1：
32分路比下20K
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