接入网网络结构及维护规范.docx

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接入网网络结构及维护规范

中国电信接入网维护及装维技能竞赛教材编写小组编制

第一章．窄带接入网5

1.1概述5

1.2窄带接入网模型5

1.2.1接入网参考模型5

1.2.2窄带接入网应用模型5

1.3基本概念6

1.4窄带接入设备的组网方式6

1.4.1租用线业务的应用6

1.4.2V5接口的应用7

第二章．DSLAM接入网7

2.1概述7

2.1.1DSLAM简介7

2.1.2xDSL简介7

2.1.3信号分离技术8

2.1.4xDSL技术比较8

2.1.5ADSL线路标准8

2.2ADSL/ADSL2+技术9

2.2.1概述9

2.2.2ADSL的技术特点9

2.2.3G.DMT标准的ADSL系统构成9

2.2.4ADSL的系统结构10

2.2.5ADSL性能的主要因素10

2.2.6ADSL2/2+介绍11

2.3VDSL技术11

2.3.1VDSL介绍11

2.3.2VDSL2介绍12

2.4维护界面介绍13

第三章．LAN接入网13

3.1LAN接入概述13

3.2LAN组网模式14

3.2.1组网简介14

3.2.2主要技术特点14

3.2.3LAN组网模式14

3.3维护介绍15

3.3.1楼宇模型15

3.3.2楼内布线结构16

3.3.4LAN故障排除原则17

第四章．PON接入网17

4.1PON概述17

4.1.1PON定义17

4.1.2PON技术发展18

4.1.3PON技术划分18

4.2PON系统介绍19

4.2.1PON系统结构图19

4.2.2PON系统模型19

4.2.3PON功能介绍20

4.2.4波段选择及规划20

4.2.5PON的通用特性21

4.3EPON技术介绍21

4.3.1EPON简介21

4.3.2EPON的数据传输方式21

4.3.3EPON的关键技术22

4.3.4MPCP介绍23

4.3.5EPON下行数据帧结构24

4.4GPON技术概述24

4.4.1GPON简介24

4.4.2GPON技术构架25

4.4.3GPON系统构成25

4.4.4GPON的数据传输方式26

4.4.5GPON帧结构介绍27

4.4.6GPON系统-数据转发路径28

4.4.7GPON系统的AES加密处理28

4.5GPON和EPON比较29

4.5.1技术指标比较29

4.5.2成本因素比较29

4.5.3成熟度比较30

4.5.4多业务和安全性比较30

4.5.5GEPON相同点30

4.6FTTX介绍31

4.6.1FTTX概述31

4.6.2FTTX技术分类32

4.6.3FTTX系统模型32

4.6.4FTTX应用模式33

4.6.5光纤到路边FTTC33

4.6.6FTTC应用模式分析34

4.6.7光纤到楼FTTB34

4.6.8FTTB应用模式分析35

4.6.9光纤到家/办公室FTTH/O35

4.6.10FTTH应用模式分析36

4.6.11FTTX场景总结36

第五章．接入网维护37

5.1接入网质量与管理37

5.1.1概述37

5.1.2版本管理37

5.1.3数据配置管理37

5.1.4网管系统应用37

5.1.5组网规范性37

5.2ODN质量与管理38

5.2.1概述38

5.2.2设备安装与线路质量38

5.2.3产品使用规范性38

第一章．窄带接入网

1.1概述

接入网是业务节点设备和用户终端设备之间的一系列传送实体，提供各种租用线接口（包括语音、232等64K速率模拟和数字接口）和V5接口；

1.2窄带接入网模型

1.2.1接入网参考模型

图1

1.2.2窄带接入网应用模型

1.3基本概念

NNI：

网络节点接口

UNI：

用户节点接口

OLT：

光线路终端（局端设备）

ONU：

光网络单元（远端设备）

1.4窄带接入设备的组网方式

1.4.1租用线业务的应用

图2用线业务的连接

1）可以作为PCM使用的设备有SAU-02，MD2-13；

2）完成交叉功能的设备有DN8001/DN1601/8E1（嵌入到SAU-02中的交叉单元）

/V5P-02或V5P-04；

3）也可以没有交叉设备，由2M将SAU-02直接相连；

4）提供话路、232、2/4音频、磁石、V.35、E/M、64K同向数据、共线、热线等

业务；

5）话路业务的配置方式有2种：

Z接口/无效和专线

aZ接口/无效，每个用户通道灵活分配时隙，可以提高时隙的利用效率，时

隙的分配自动完成；

b专线是每个用户通道由人工通过网管分配时隙，时隙的分配由网管完成；

6）其他租用线业务全部是固定分配时隙。

1.4.2V5接口的应用

图3V5接口设备的连接

1）V5接口是接入网和本地交换机（ＬＥ）之间的数字接口；

2）V5接口只能承载PSTN和ISDN业务；

3）注意：

在工程上配置有V5P－02/V5P-04子框时不一定作为V5接口使用，很

多时候是作为交叉设备，这种用法在电力或部队等专网中较多见；

第二章．DSLAM接入网

2.1概述

2.1.1DSLAM简介

DSLAM（数字用户线路接入复用器）是ADSL系统中的局端设备，其功能是接纳所有的DSL线路，汇聚流量，相当于一个二层交换机。

2.1.2xDSL简介

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。

2.1.3信号分离技术

2.1.4xDSL技术比较

ADSL

ADSL2

ADSL2+

VDSL1

VDSL2

调制方式

DMT

DMT/QAM

DMT

最大下行速率（Mbit/s）

100

最大上行速率（Mbit/s）

100

传输距离（KM）

3-5

6-7

小于1.5

ADSL后向兼容性

兼容

不兼容

兼容

2.1.5ADSL线路标准

ADSL线路达标的参考标准（0.4mm线径）

测试项目

参考指标

噪声容限（dB）

上行

≥6

下行

≥12

线路最大可达速率（Kbps）

上行

≥512

下行

≥4096

线路衰减（dB）

上行

≤40

下行

≤50

线路环阻（Ω）

≤900

线路绝缘（Ω）

≥5M

2.2ADSL/ADSL2+技术

2.2.1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。

2.2.2ADSL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。

2.2.3G.DMT标准的ADSL系统构成

2.2.4ADSL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。

2.2.5ADSL性能的主要因素

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。

2.2.6ADSL2/2+介绍

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。

2.3VDSL技术

2.3.1VDSL介绍

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。

2.3.2VDSL2介绍

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。

2.4维护界面介绍

维护界面：

网络维护中心：

与DSLAM相联的尾纤

线路维护中心：

局端ODF外侧至DSLAM接入的ODF外侧之间的光纤光缆

光衰耗要求：

采用光纤收发器上联>-25dB，最好为>-20dB

采用内置SFP千兆模块上联>-20dB

第三章．LAN接入网

3.1LAN接入概述

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。

3.2LAN组网模式

3.2.1组网简介

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。

3.2.2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。

3.2.3LAN组网模式

3.3维护介绍

3.3.1楼宇模型

维护界面：

网络维护中心：

宽带机房内交换机（光转）相联的尾纤。

线路维护中心：

局端ODF外侧至LAN交换机（光转）接入的ODF外侧之间的光纤光缆、楼道网络箱中直接熔接出来尾纤。

光衰耗要求：

采用光纤收发器上联>-25dB，最好为>-20dB

采用内置SFP千兆模块上联>-20dB

3.3.2楼内布线结构

⏹光纤光缆维护界面：

⏹网络维护中心：

宽带机房内交换机（光转）相联的尾纤。

⏹线路维护中心：

局端ODF外侧至LAN交换机（光转）接入的ODF外侧之间的光纤光缆、楼道网络箱中直接熔接出来尾纤。

⏹光衰耗要求：

采用光纤收发器上联>-25dB，最好为>-20dB

采用内置SFP千兆模块上联>-20dB

⏹电缆/级联线维护界面：

⏹网络维护中心：

户线、交换机之间的级联网线

⏹线路维护中心：

大对数电缆

3.3.4LAN故障排除原则

中心机房：

1.测主干光缆无光或光衰过大时，一定要做设备尾纤测试，保证尾纤正常。

（尾纤：

机房交换机设备到ODF架之间的跳纤）

2.测试主干光缆正常，此时测试设备侧发光是否正常。

（双纤情况下）

以上两点均确认情况下，才能找其他部门协查。

楼道交换机：

1.测试楼道交换机收无光时，此时要到中心机房确认光转工作以及光转出来的尾纤是否正常。

2.光转正常情况下，由于楼道交换机同时会布4芯光缆，此时可以在中心机房和楼道交换机之间同时调纤。

四芯光缆均不通情况下，转其他部门处理。

第四章．PON接入网

4.1PON概述

4.1.1PON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）。

4.1.2PON技术发展

⏹A/BPON:

ATMPON,基于ATM的无源光接入技术.上世纪90年代中期由ITU和FSAN提出并标准化，由于容易被用户认为只能提供ATM业务，2001年被改称BPON.遵循ITU-TG.983系列标准；

⏹EPON:

EthernetPON,基于以太网的无源光接入技术.2000年11月成立IEEE研究小组，即后来的EFM工作组，2004年4月工作组形成IEEE802.3ah系列标准.现统称为IEEE802.3-2005；

⏹GPON:

GigabitPON,基于ATM/GEM的无源光接入技术.FSAN在2001年初提出,ITU和FSAN进行标准化，遵循ITU-TG.984系列标准；

⏹10GPON:

EPON标准Draft1.0已发布，预计2009年9月正式通过；

⏹WDM-PON:

基于波分复用的无源光接入技术，尚无统一标准；

4.1.3PON技术划分

4.2PON系统介绍

4.2.1PON系统结构图

⏹OLT（OpticalLineTerminal）

•光线路终端

•通常放置在中心机房（CO）

⏹ONU/T（OpticalNetworkUnit/Terminal）

•光网络单元/终端

•通常放置在用户侧

⏹ODN（OpticalDistribution

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