[信息与通信]现代通信网络技术III：第2章 接入网体系结构

桂林电子科技大学信息与通信学院接入网技术第2章接入网体系结构桂林电子科技大学信息与通信学院第2章接入网体系结构2.1接入网标准出台与意义2.2电信网接入体系——G.9022.3IP网接入网体系——Y.12312.4G.902与Y.1231的比较2.5典型接入技术简介2.6接入网的管理体系桂林电子科技大学信息与通信学院2.1接入网标准出台与意义英国电信1975年首次提出接入网概念ITU-T制定接入网总体标准ITU-T：国际电联电信标准部ITU:InternationalTelecommunicationsUnionTSS:TelecommunicationStandardizationSectorITU-T1995年11月，发布第1个接入网标准G.902基于电信网的接入网接入网首次作为一个独立的网络出现ITU-T2000年11月，发布第2个标准Y.1231基于IP网的接入网符合Internet迅猛发展的潮流揭开了IP接入网迅速发展的序幕桂林电子科技大学信息与通信学院2.2电信网接入体系——G.9022.2.1G.902建议概述2.2.2电信接入网的定义2.2.3电信接入网的结构与定界2.2.4电信接入网的接口2.2.5电信接入网的功能2.2.6电信接入网在电信网中的位置2.2.7对电信接入网体系G.902的评价桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.1G.902建议概述定义了接入网的总体框架结构定义的是基于电信网的接入网的框架定义了接入网的：体系结构和功能接入类型管理和业务节点着重从功能的角度对接入网进行描述桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.2电信接入网的定义接入网(AN)接入网(AN)是由一系列实体（诸如线缆装置和传输设施等）组成的、提供所需传送承载能力的一个实施系统。在一个业务节点接口(SNI)与之相关联的每一个用户网络接口(UNI)之间提供电信业务的所需的传送能力。接入网可以经由一个Q3接口进行配置和管理。一个接入网实现UNI和SNI的数量和类型原则上没有限制。接入网不解释用户信令。桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.2电信接入网的定义——进一步理解G.902接入网组成由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实施系统接入网目的为承载电信业务提供传送能力电信业务是在SNI和每一与之关联的UNI之间提供接入网的管理经由Q3进行配置和管理Q3：电信管理网TMN的系统管理接口接入网不解释用户信令SNI和UNI具有静态的关联用户不能通过命令自动接入不同的业务节点（不能动态改变）主要功能复用、连接和运送，不含交换功能，独立于交换机桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.3电信接入网结构与定界G.902定义的接入网范围由三个接口定界：用户网络接口UNI:UserNetworkInterface业务节点接口SNI：ServiceNodeInterface电信管理接口:Q3电信管理网接入网AN业务节点SNUNISNIQ3Q3桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.4电信接入网的接口用户网络接口UNI连接用户与接入网之间的接口类型：单一UNI和共享UNI业务节点接口SNI连接接入网与业务节点之间的接口典型的SNI如：Z接口，V接口，ATM接口等业务节点SN业务节点（SN）是提供业务的实体如对交换业务：SN提供接入呼叫和连接控制信令、接入连接及资源处理桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.4电信接入网的接口电信管理接口Q3连接电信管理网与电信网其他部分的标准接口电信管理网通过Q3接口实施对接入网的管理与协调管理包括用户端口功能的管理运送功能的管理业务端口功能的管理注意：指对接入网的管理，而非对用户的管理桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.5电信接入网的功能接入网具有五大主要功能用户口功能UPF（UserPortFunction）将特定的UNI的要求适配到CF和AN-SMF业务口功能SPF（ServicePortFunction）将特定的SNI的要求与公共承载相适配以便CF处理核心功能CF（CoreFunction）将用户或业务端口的承载要求与公共传送承载适配传送功能TF（TransportFunction）在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质AN系统管理功能AN-SMF（AccessNetworkSystemManagementFunction）协调各功能的指配、操作和维护桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.5电信接入网的功能可归纳为两大功能群:传送功能、系统管理功能传送功能TF包括UPF、SPF、CF承载并运送业务，UPF/SPF/CF主要是适配功能，是TF的外围功能系统管理功能STM供TMN进行系统管理SNIAN-SMFUPFCFTFCFSPFUNIQ3AN桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.6电信接入网在电信网中的位置电信网组成接入网、交换网、传输网通常将交换网和传输网合称为电信核心网电信接入网是用户到电信核心网的承载电信业务的一系列实体用户终端接入网电信核心网接入网用户终端UNISNIUNISNI桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.6电信接入网在电信网中的位置最初的接入网——用户环路程控交换机交接盒分线盒用户终端主干系统配线系统引入线数千米数百米数十米接入网UNISNI桂林电子科技大学信息与通信学院2.2.7对G.902的评价是接入网发展的里程碑历史上第一个接入网总体标准框架接入网作为一个独立网络形式出现是接入网发展的重要理论依据具有一定的局限性束缚于电信网的体制只具有连接、复用、运送功能，不具备交换功能只能静态关联：UNI和SNI只能静态指派SN必须与核心网绑定不解释用户信令：用户不能通过信令选择不同的业务提供者由特定接口界定核心网与业务绑定，不利于其他业务提供者参与不具备独立的用户管理功能桂林电子科技大学信息与通信学院2.3IP网接入网体系——Y.12312.3.1Y.1231建议概述2.3.2IP接入网的定义2.3.3IP接入网的总体结构2.3.4IP接入网的参考模型2.3.5IP接入网的功能与特点2.3.6IP接入网的接入类型2.3.7IP接入网的典型模型桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.1Y.1231建议概述2000年11月由ITU-T通过定义了IP接入网的总体框架结构Y.1231建议的主要内容IP接入网定义参考模型IP高层网络结构和模型IP接入网支持的接入类型及接口承载能力与功能比G.902有较大的发展如今的接入技术几乎都是基于IP接入网桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.2IP接入网的定义IP接入网由网络实体组成提供所需接入能力的一个实施系统，用于在一个“IP用户”和一个“IP服务者”之间提供IP业务所需的承载能力。“IP使用者”和“IP服务者”都是逻辑实体，它们终止IP层、IP相关功能和可能的低层功能。(注：IP用户也称IP使用者）桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.2IP接入网的定义进一步理解IP接入网是IP用户和IP服务提供者之间提供接入能力的实体组成由这些实体提供承载IP业务的能力定义中的IP服务提供者是一种逻辑实体可能是一个服务器群组可能是一个服务器甚至可能是一个提供IP服务的进程IP用户可以动态选择不同的IP服务提供者桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.3IP接入网的总体结构Y.1231定义的接入网统一由参考点RP定界用户驻地网CPN(CustomerPremisesNetwork)位于用户驻地、可以是小型办公网络,也可以是家庭网络可能是运营网络或非运营网络IP服务提供商的网络，可以包括一个或多个IP服务提供商。用户驻地网（CPN)IP接入网(IPAN)IP核心网(IPCN)参考点(RP)参考点(RP)IP接入网(IPAN)RP用户驻地网（CPN)RP桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.4IP接入网的参考模型模型描述了IP接入网的三大功能运送功能、接入功能、系统管理功能模型还描述了IP接入网的统一接口RP去管理口IP接入网系统管理IP接入功能IP接入网运送功能IP服务提供商1CPNRPRPRPIP服务提供商2IP服务提供商2IP接入网IP核心网桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.4IP接入网的参考模型模型描述的IP接入网的三大功能运送功能承载并传送IP业务接入功能对用户接入进行控制和管理（AAA）AAA：认证、授权记帐的简写认证（通过口令和用户名实施身份认证，即鉴权）授权（认证通过，准许使用网络资源进行访问）记账（记录用户使用的资源及通信流量，进行记账）系统管理功能系统配置、监控、管理桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.4IP接入网的参考模型IP接入网的统一接口RP一种抽象、逻辑接口在Y.1231标准中未作具体定义适用所有IP接入网在具体的接入技术中，由专门的协议描述RP去管理口CPNRPRPRPIP接入网IP核心网桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.5IP接入网的功能与特点用户可以动态选择不同的IP服务提供者千万IP用户与众多IP服务提供者之间的选择IP接入网解释用户信令，用户可以通过呼叫选择不同的IP服务提供者为接入用户动态分配IP地址实现网络地址转换(NAT)数据加密用户接入管理认证、授权、记账桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.6IP接入网的接入类型IP接入网允许多种接入类型xDSLCableModem光纤接入（APON、EPON等）LAN、WAN无线、卫星ISDNB-ISDN……桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.7IP接入网的典型模型对于不同的传输系统，IP接入网具有不同的IP映射机制以太网接入是最典型的接入方式，通常承载IP业务。可有几种方式运行IP，典型的有：IPOE（IPoverEthernet）PPPOE（PPPoverEthernet）（IpoverPPPoverEthernet）桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.7IP接入网的典型模型——IPOE以太网封装IP的两种形式IPOverEthernetII此时以太网只有MAC层和物理层IP分组直接由MAC帧封装IPOverIEEE802.3以太网具有完整的LLC子层、MAC子层和物理层IP分组由LLC帧封装，LLC帧再封装在MAC帧中桂林电子科技大学信息与通信学院2.3.7IP接入网的典型模型——IPOEIPOverEthernetII（IPOverMAC）IPOverIEEE802.3（IPOverLLC）IP(IETFRFC894)MAC(EthernetII)PHYIP(IETFRFC1042)LLC(IEEE802.2)MAC(IEEE802.3/1985)PHY桂林电子科技大学信息与通信学院2.4G.902与Y.1231比较定义上：G.902定义SNI与对应UNI之间的承载电信业务能力的实体Y.1231定义IP用户与IP服务提供者之间的承载IP业务能力的实体定界与接口：G.902建议由UNI、SNI和Q3接口界定Y.1231建议的接口抽象为统一的接口RP,更具灵活性和通用性桂林电子科技大学信息与通信学院2.4G.902与Y.1231比较功能：G.902建议具有复用、连接、运送，无交换和记费功能不解释用户信令，UNI和SNI只能静态关联，用户不能动态选择SNY.1231建议除具有复用、连接、运送，还具有交换和记费功能解释用户信令，IP用户可以自己动态选择IP服务提供者桂林电子科技大学信息与通信学院2.4G.902与Y.1231比较接入网、核心网与业务提供者的关系G.902建议接入网与核心网相互独立核心网与业务绑定，不利于更多的业务提供者参与Y.1231建议接入网、核心网、业务提供者完全独立更多的业务提供者参与用户可以通过接入网