接入网技术现状以及发展

GuangxiUniversityofScienceandTechnology接入网技术大作业课题名称：接入网技术院（系）：计算机学院专业：通信工程班级：通信101班学生姓名：学号：201000402008指导教师：2013年6月26日1接入网技术现状以及发展摘要：在电信网络接入用户的“最后一公里”处，目前正是硝烟四起、竞争激烈。各个网络运营商无不各显神通，竭尽所能抢夺更多的用户。各种新兴的“宽带”接入技术也纷纷登场，一个全新的名字“接入网”也因此进入人们的眼中。在新一代广义通信网络（包括电信网络与IP网络）的体系结构中，接入网已经成为一个重要的独立领域，并与核心网并列成为电信网络的两大构成之一。多种宽带IP接入技术正在兴起并激烈竞争，在电信运营业的开放与竞争的大坏境中，接入网特别是IP接入网的竞争尤为激烈。法律法规、监管部门、市场竞争对接入网发展的影响十分深刻。2目录摘要..............................1一、什么是接入网..................3二、接入网发展简史................3三、中国现今主流的接入网技术......43.1、IP接入网技术..........................43.2、光纤接入技术..........................53.3、电话铜线接入技术......................5四、中国接入网技术的发展..........7五、中国接入网发展的思考..........73一、什么是接入网长期以来，电信网络的接入部分经常被简称为“接入段”，“接入段”仅仅是交换网络的最后延伸，是某些接入设备的附属设施，并不是一个独立完整的网络部件。从20世纪90年代中期以来接入网已经开始发展成为一个独立的完整的网络，成为现代通信系统的两大基本部件之一，并且是当前技术发展最快、竞争最激烈、建设最昂贵的网络。根据国际电联关于接入网框架建议（G.902），接入网是有业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口（UNI）组成的，为传送电信业务提供所需承载能力的系统，经Q接口进行配置和管理。因此，接入网可由三个接口界定，即网络侧经由SNI与业务节点相连，用户侧由UNI与用户相连，管理方面则经Q接口与电信管理网（TMN）相连。业务节点是提供业务的实体，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。SNI是接入网和业务节点之间的接口，可分为支持单一接入的SNI和综合接入的SNI。支持单一接入的标准化接口主要有提供ISDN基本速率（2B+D）的V1接口和一次群速率（30B+D）的V3接口，支持综合业务接入的接口目前有V5接口，包括V5.1、V5.2接口。接入网与用户间的UNI借口能够支持目前网络所能够提供的各种接入类型和业务，接入网的发展不应限制现有的业务和接入类型。接入网的管理应该纳入TMN的范畴，以便统一协调管理不同的网元。接入网的管理不但要完成接入网各功能块的管理，而且要附加完成用户线的测试和故障定位由此可以看出：.接入网是由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实施系统。.接入网为电信业务提供所需的传送承载能力。.电信业务是在SNI和每一与之关联的UNI之间提供的。.接入网可经由Q3进行匹配和管理。.接入网不解释用户信令。.由于接入网不解释用户信令，所有电信接入网不具备交换能力。.强调通过Q3接口管理，没有考虑SNMP等其他管理协议的地位。.使用业务，需要在UNI与SNI之间逐一建立关联，这种关联的相对静态特性与当今互联网的主流应用模式不一致。接入网具有完整地额功能：传送数据流以承载多种业务，进行接入认证和授权，可以独立计费。接入网已经可以不依附于网络接入设备而独立存在，甚至可以选择接入不同运营商的网络。接入网正愈趋成熟。二、接入网发展简史电信网络的接入段通常被称为“最后一公里”。最初，这仅仅是指电话接入端局连接到用户终端的各种线缆及其附属设备，即用户线。这种封闭的情况阻碍了技术的进步。4为改变这种封闭的技术，电信运营商从20世纪70年代开始组织研究进行了不解的努力。1975年和1978年在书格兰格拉斯哥进行了两次研讨会。英国著名运营商BT第一次提出了接入组网概念以降低接入段线路投资，在第二次会议上被肯定并命名为“接入组网”技术。与1976到1977年进行可行性试验并推广应用。1978年被CCITT认可并于1979年以RSC命名，接入网就此诞生。20世纪80年代到90年代，接入网技术发展并不顺利。90年代后期，在Internet成功的巨大冲击下，产生了NII（国家信息基础设施）和GII（全球信息基础设施）概念，ITU也开始将GII概念和ＩＰ技术引入电信网络。２０００年ＩＴＵ制定了ＩＰ接入网的总体标准——Ｙ．１２３１，通信技术百花齐放，宽带接入技术的发展风起云涌。接入网，不管是传统的电信接入网还是新兴的ＩＰ接入网，都进入快速发展期。多样化的新型“宽带接入技术”的发展支撑了接入网的技术进步，其中最为著名的是ＡＤＳＬ、cablemodem和以太网接入技术。宽带接入技术已经是当前不可逆转的潮流，但是，现有的各种宽带接入技术都是基于充分利用现有网络基础设施和现有网络的，当然也是有利于某些类型的运营商的；现有的宽带接入技术大都是基于IP技术的，或已经转向IP技术。三、中国大陆现今主流的接入网技术3.1、IP接入网技术ITUY.1231建议于2000年11月通过，命名为“IP接入网体系结构”。Y.1231建议定义的IP接入网技术，适应于IP的技术潮流，可以提供包括数据、语音、视频和其他多种业务，满足了未来融合网络的需求。深入分析Y.1231建议内容可看出：.IP接入网具有交换功能。.IP接入网具有接入管理和控制功能。除了接入网技术必须具有的用以承载业务的传送功能之外，IP接入网的功能模型中还定义了IP-AF（IP接入功能），可以对用户接入进行认证和控制，十分有利于接入网的独立运营。Y.1231建议基于IP技术，推动了通信网络向基于IP技术的融合网络的演进。IP接入网：有网络实体组成的一个实现，为IP用户和IP业务提供者之间的Ip业务提供所需接入能力。IP用户和IP服务提供者均是逻辑实体，它们终止IP层、IP相关功能和可能的低层功能。IP接入网位于用户驻地网（CPN）和IP核心网之间，IP接入网与CPN和IP核心网之间的接口均为通用的RP（参考点）。在Y.1231建议中，接入网的功能模块之一是“IP接入功能”，该模块执行对用户接入的管理和控制功能。通常认为，用户接入控制管理的核心是AAA功能。接入网的首要任务是接入用户。网络运营商的基本运营模式就是通过细致的用户管理，通过对用户使用网络的接入认证、使用记账、计费、收费等环节取得运营收入。用户申请上网时进行接入认证。接入网可以使用多种认证协议，如口令认证协议PAP等。5认证结束时，根据认证结果对用户授权。规定用户接入网络的权限、用户的QoS保证等。用户使用网络时应当进行记账，记录用户使用网络资源的情况，提供下一步的使用：如计费、安全审计。用户接入功能不应当只是IP接入网的功能。随着注定王的逐步推开，以AAA为基础的用户管理功能也将逐步进入电信接入网。3.2、光纤接入技术随着用户业务量的日益增长和业务种类的不断变化，新业务的高性能要求需要与之相适应的高性能接入网技术。从介质上看，不同介质有不同的特点，能满足不同的要求。光纤的优越性体现在多方面。现代光纤传输在单个波长了速率可达到10Gb/s，采用密集波分复用技术传输速率可达Tb/s。目前，在高性能主干网上，光纤通信已经成为主流。对于接入网而言，光纤通信正显示前所未有的光明前景。由于光纤带宽很宽，因此接入网对宽带及多业务的接入有着明显的优势。利用光纤接入网，运营商不仅可以改善服务质量，降低运营维护成本，而且还能满足日益增长的宽带综合业务的需求。因此，绝大多少运营商断言：“李向东额宽带接入网将是基于光纤的网络”。光纤接入技术可分为：.光纤到路边FTTC.光纤到大楼FTTB.光纤到办公室.光纤到家在接入网络迅速向高速发展的过程中，不管是本设备制造商还是网络运营商都十分看好高性能的光纤接入技术，几乎都坚信光线延伸入户的趋势，都坚信FTTH一定会实现。因此，与光纤接入网有关的光纤接入技术与设备、OAN运行试验，一直是接入网领域的关注重点。基于ATM的APON，随着ATM在全球受挫而退出了应用领域，但AOPN的十分精致的物理层技术被EPON和GPON所继承。相对于采用有源光网络（AON）技术而言，无源光网络（PON）的技术用于接入网络，在设备成本和维护成本方面，都相对较低，因此在高性能接入技术中被普遍看好，我国的近期发展趋势也十分值得关注。3.3、电话铜线接入技术虽然电话铜线的传输带宽有限，蛋由于电话网非常普及，能提供方便快捷的接入方式，而且接入效率也不断提高，因此电话铜线接入技术在接入网中占着重要地位。目前流行的铜线接入技术主要是XDSL技术。DSL是DigitalSubscriberLine的缩写，即所谓的数字用户环路，DSL技术是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载；并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式，这意味着使用XDSL上网并不需要缴付另外的电话费。XDSL中的x代表了各种数字用户环路技术，包括HDSL、SDSL、ADSL、RADSL、VDSL等等。下面分别6介绍这几种DSL技术。1、HDSL（高速率数字用户线）HDSL技术是一种对称的DSL技术，即上下行速率一样。HDSL利用现有电话用户线的两对来提供全双工的1.544Mbps(T1)或2.048Mbps(E1)信号传输。传输距离可达3～5公里。HDSL/SDSL的优点是双向对称，速率比较高，充分利用现有电缆实现扩容。其缺点是需要两对线缆，住宅用户难以使用，另外目前还不能传输2048Kbps以上的信息，传输距离限于6～10公里以内，费用也比较高。HDSL主要用在企事业单位，包括：会议电视线路、LAN互联、PBX程控交换机互联等，也可以解决少量用户传输384Kbps和2048Kbps宽带信号的要求。2、SDSL（单线数字用户环路）目前还有一种在一对双绞线上传送T1/E1信号的HDSL产品，常常称为单线数字用户环路SDSL。3、ADSL（不对称数字用户线）ADSL是一种非对称的宽带接入方式，即用户线的上行速率和下行速率不同。大家知道，互联网用户使用互联网时用到最多的是多媒体业务，如视频点播（VOD）、多媒体信息检索和其他交互式业务，上行速率要求较低，下行速率要求则比较高。为此开发了ADSL解决这个问题。ADSL被欧美等发达国家誉为现代信息高速公路上的快车，是继HDSL之后进一步扩大双绞铜线传输能力的新技术。ADSL不仅继承了HDSL技术成果，而且在信号调制与编码、相位均衡以及回波抵消等方面采用了更加先进的技术，性能更佳。ADSL典型的上行速率为16-640kbps，下行速率为1.544-8.192Mbps，传输距离为3-6km。ADSL的优点是能够充分利用现有铜线资源、能够与普通电话业务共享铜线，系统投资少；缺点是有选线率问题、带宽速率低。由于ADSL的特点，ADSL主要用于Internet接入，居家购物，远程医疗等。4、RADSL（速率自适应非对称数字用户环路）RADSL是自适应速率的ADSL技术，可以根据双绞线质量和传输距离动态地提交640Kbps～22Mbps的下行速率，以及从272Kbps到1.088Mbps的上行速率。5、VDSL（甚高速数字用户环路）VDSL（甚高速数字用户环路）技术是鉴于现有ADSL技术在提供图像业务方7面的带宽十分有限以及经济上成本偏高的弱点而开发的。VDSL是xDSL技术中最快的一种。在一对铜质双绞电话线上，下行速率为13Mbps～52Mbps，上行速率为1.5Mbps～2.3Mbps。但VDSL的传输距离较短，一般只在几百米以内。由