《接入网体系结构》PPT课件.ppt

2008年春夏mlx,接入网技术,第2章接入网体系结构,2008年春夏lxm,第2章接入网体系结构,教学重点接入网的两个重要标准G.902Y.123接入网两个标准的重要意义要求了解接入网的标准化进程与发展掌握G.902和Y.1231的定义、基本特点、两者的异同以及在接入网发展中的作用理解为什么说IP接入网是发展方向初步了解几种典型的接入技术,2008年春夏lxm,第2章接入网体系结构,2.1引言2.2电信网接入体系G.9022.3IP网接入网体系Y.12312.4G.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,2008年春夏lxm,2.1引言,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:InternationalTelecommunicationsUnionTSS:TelecommunicationStandardizationSectorITU-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,2008年春夏lxm,2.2电信网接入体系G.902,2.2.1G.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,2008年春夏lxm,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,2008年春夏lxm,2.2.2电信接入网的定义,接入网(AN)AccessNetwork:Animplementationcomprisingthoseentities(suchascableplant,transmissionfacilities,etc.)whichprovidetherequiredtransportbearercapabilitiesfortheprovisionoftelecommunicationsservicesbetweenaServiceNodeInterface(SNI)andeachoftheassociatedUser-NetworkInterfaces(UNIs).AnAccessNetworkcanbeconfiguredandmanagedthroughaQ3interface.InprinciplethereisnorestrictiononthetypesandthenumberofUNIsandSNIswhichanAccessNetworkmayimplement.Theaccessnetworkdoesnotinterpret(user)signalling.,2008年春夏lxm,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。,2008年春夏lxm,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,2008年春夏lxm,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:Q3,2008年春夏lxm,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,2008年春夏lxm,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,2008年春夏lxm,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SMF:SystemManagementFunction供TMN进行系统管理协调各功能的指配、操作和维护,SNI,AN-SMF,UPF,CF,TF,CF,SPF,UNI,Q3,AN,UPF:UserPortFunction,SPF:ServicePortFunction,CF:CoreFunction,TF:TransportFunction,2008年春夏lxm,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:用户到电信核心网的承载电信业务的一系列实体,2008年春夏lxm,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,UNI,SNI,2008年春夏lxm,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,2008年春夏lxm,2.3IP网接入网体系Y.1231,2.3.0IP接入网产生的背景2.3.1Y.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,2008年春夏lxm,2.3.0IP接入网产生的背景,互联网取得巨大成功，引发网络的IP化数字化所有业务都可用比特流传送分组化分组传输、分组复用、分组交换分组业务量：非对称的阵发性比特流，峰值速率高全球开始议论NII和GIINationalInformationInfrastructureGlobalInformationInfrastructureIP技术开始深刻影响通信界以IP为主的网络分组化正在成为NGN的基础支撑,2008年春夏lxm,2.3.0IP接入网产生的背景,ITU的态度开始发生重大转变ITU预见：IP技术在未来通信领域将会起到革命性的作用ITU开始全面的技术重心迁移的过程1999年：成立SG13多协议和IP网络及其互通研究组ITU开始研究：基于IP技术的系列标准研究IP网络体系结构研究基于IP技术的对传统电信网络进行综合研究新一代网络向用户提供综合业务ITU提出了Y系列建议定义了“基于IP的全球信息基础设施”GII基于IP技术开始定义未来的GIIY.1231就是Y系列建议中的一个,2008年春夏lxm,2.3.1Y.1231建议概述,Y.1231建议IP接入网的体系结构IPaccessnetworkarchitectureITU-T，2000年11月24日发布IP接入网的总体标准从体系、功能、模型的角度描述IP接入网特点在IP化大潮冲击下对接入网的认识发展十分精炼，适应基于IP的技术潮流比G.902有所发展，AN更加独立、完整重要意义对IP接入网具有指导性意义对接入网的一般性总体结构将产生重要的影响对电信网络的IP化具强烈推动作用,2008年春夏lxm,2.3.2IP接入网的定义,IPaccessnetworkAnimplementationcomprisingnetworkentitiestoprovidetherequiredaccesscapabilitiesbetweenanIPuserandanIPserviceproviderfortheprovisionofIPservices.IPuserandIPserviceproviderarelogicalentitieswhichterminatetheIPlayerand/orIPrelatedfunctions,andmayalsoincludelowerlayerfunctions,andmayalsoincludelowerlayerfunctions.,2008年春夏lxm,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层和IP功能并可能包括低层功能。(注：IP用户也称IP使用者）,2008年春夏lxm,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,2008年春夏lxm,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。,2008年春夏lxm,IP核心网,IPcorenetworkIPserviceprovidersnetwork,includingoneormoreIPserviceproviders.IP服务者的网络，可以包括一个或多个IP服务提供商。,2008年春夏lxm,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1,CPN,RP,RP,RP,IP服务提供商2,IP服务提供商2,IP接入网,IP核心网,2008年春夏lxm,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:Authentication,Authorization,Accounting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,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,2008年春夏lxm,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,2008年春夏lxm,2.3.6IP接入网的接入类型,IP接入网允许多种接入类型xDSLCableModem光纤接入（APON、EPON等）LAN、WAN无线、卫星,2008年春夏lxm,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）,2008年春夏lxm,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,2008年春夏lxm,2.3.7IP接入网的典型模型IPOE,IPOverEthernetII（IPOverMAC）,IPOverIEEE802.3（IPOverLLC）,2008年春夏lxm,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业务能力的接入实体定界与接口：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,2008年春夏lxm,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SNY.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,2008年春夏lxm,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获得更多的IP服务,2008年春夏lxm,2.4G.902与Y.1231比较,接入管理：G.902对接入网的管理由电信能管理网络实现，受制于电信网的体制没有关于用户接入管理的功能Y.1231具有独立且统一的AAA用户接入管理模式便于运营和对用户的管理适应于各种接入技术结论IP接入网比电信接入网具有较大优势宽带接入基于IP将是大趋势,2008年春夏lxm,2.7G.902与Y.1231比较,典型实例比较AN：从用户终端到核心网的接入部分电信AN：承载和传送电信业务的接入实体IPAN：承载和传送IP业务的接入实体,2008年春夏lxm,2.5接入技术简介,双绞线接入典型的是以太网接入采用UTP5类及以上介质接入速率可为10/100/1000Mb/s电话铜线接入典型技术xDSL接入话带Modem接入ISDN接入使用用户环路（用户线）分别采用不同的频段，多种接入技术可共存,2008年春夏lxm,2.5接入技术简介,同轴电缆接入典型的是CableModem接入接入到用户的部分采用同轴电缆介质保留原CATV节目采用剩余频段传输数据光纤接入技术典型技术ATM无源光网络APONEthernet无源光网络EPON,2008年春夏lxm,2.5接入技术简介,无线局域网WLAN数据用户小范围移动固定无线接入用户位置固定不变的无线接入，典型的如LMDS移动无线接入用户位置大范围移动的接入利用公众移动网络（如利用GSM，CDMA网络）典型的如GPRS、CDMA1x卫星接入用户位置大范围移动利用卫星作为中继,2008年春夏lxm,2.6接入网的管理体系,实现用户接入是接入网的首要任务接入网作为一个独立的网络需要进行管理运营商是接入网运营的主体对用户的接入控制和管理为用户提供服务记帐、记费并收取费用接入网用户接入管理的核心功能认证授权记帐,即AAA功能,2008年春夏lxm,2.6接入网的管理体系,用户接入管理的基本结构,接入网,核心网,接入控制设备,接入认证协议,AAA服务器,AAA协议,2008年春夏lxm,2.6接入网的管理体系,接入管理实体的相互关系,申请者Supplicant,认证者Authenticator,认证服务器AuthenticatorServer,认证、控制,仲裁、管理,2008年春夏lxm,本章思考题,1、制定接入网标准的机构是什么？2、接入网的两种标准规范名称分别是什么？3、G.902建议（1）定义了哪种接入网的框架结构？（2）基本定义、结构、接口与定界、特点4、Y.1231建议（1）定义了哪种接入网的框架结构？（2）基本定义、结构、接口与定界、特点5、Y.1231与G.902相比，具有哪些优势？,