1、课程：接入网技术与设计应用课程：接入网技术与设计应用学时学时:30:30考核方法：考核方法：“1:1:8”1:1:8”综合评定方式综合评定方式成成 绩绩 组成组成分值分值合计合计备备 注注作作 业业 成成 绩绩100日常表现差，日常表现差，累计扣累计扣05分分课堂提问成绩课堂提问成绩考考 试试 成成 绩绩8 通过本课程了解目前和未来接入网中主要通过本课程了解目前和未来接入网中主要新技术的基本原理、技术特点、应用和发新技术的基本原理、技术特点、应用和发展前景。展前景。掌握接入网应用开发中的主流技术。掌握接入网应用开发中的主流技术。拓展和弥补不同专业背景学生有关接入网拓展和弥补不同专业背景学生有关
2、接入网的技术知识。的技术知识。目的、要求：目的、要求：1理解接入网的基本概念理解接入网的基本概念2了解接入网的发展历程了解接入网的发展历程3掌握掌握AN的定义与定界的定义与定界4掌握接入网的功能结构与接口掌握接入网的功能结构与接口重点、难点：重点、难点：1接入网的定义与定界接入网的定义与定界2接入网的功能结构接入网的功能结构 1.当代电信网技术状况当代电信网技术状况业务网：业务网：固定电话网，移动电话网，固定电话网，移动电话网，IPIP电话网，数据通信网电话网，数据通信网【X.25X.25分分组交换网、数字数据网组交换网、数字数据网 DDNDDN、帧中继网、计算机互联网、帧中继网、计算机互联网
3、】，智能网智能网【800800号业务、号业务、300300业务、虚拟专用网业务、业务、虚拟专用网业务、700700业务、业务、电话投票电话投票(VOT)(VOT)业务、大众呼叫业务、大众呼叫(MAS)(MAS)业务业务】，综合业务数字网综合业务数字网ISDNISDN等等传送网：传送网：骨干传送网、接入网骨干传送网、接入网支撑网：支撑网：No.7No.7信令网、数字同步网、电信管理网信令网、数字同步网、电信管理网电信网按业务分类电信网按业务分类业务网、传送网、支撑网之间的关系业务网、传送网、支撑网之间的关系4接入网在电信网中的地位与作用接入网在电信网中的地位与作用市 话 分 局 1市 话 分 局
4、 2市 话 分 局 n长 话 局用 户 1用 户 m用 户 1用 户 k用 户 1用 户 q长 途 网中 继 网接 入 网引入线引入线10-30m配线电缆配线电缆500m馈线电缆馈线电缆 5km 分线盒分线盒用户用户分线盒分线盒用户用户接入网接入网交交换换机机交接箱交接箱接入网是在铜线用户环路的基础上发展演变而来的；且接入网是在铜线用户环路的基础上发展演变而来的；且将继续演变发展下去。将继续演变发展下去。早期的用户接入线也被称为用户环路系统。早期的用户接入线也被称为用户环路系统。接入网的发展历程接入网的发展历程用户线系统的特点用户线系统的特点接入网（接入网（ANAN）概念提出的背景）概念提出的
5、背景接入网（接入网（ANAN）概念提出的背景）概念提出的背景建设接入网的迫切性建设接入网的迫切性从核心网看从核心网看建设接入网的迫切性建设接入网的迫切性从用户终端看从用户终端看实现接入网宽带传输的技术措施实现接入网宽带传输的技术措施接入网和核心网区别接入网和核心网区别 核心网核心网 电信设施共享电信设施共享 高度综合集成高度综合集成 使用率高使用率高 工作在可控环境工作在可控环境 现代新技术为主现代新技术为主 技术演进迅速技术演进迅速 软件为主软件为主 成本下降成本下降 数字技术为主数字技术为主 接入网接入网 电信设施专用电信设施专用 分散独立分散独立 使用率低使用率低 工作在恶劣环境工作在恶
6、劣环境 原是老技术为主原是老技术为主 技术演进缓慢技术演进缓慢 硬件为主硬件为主 成本上升成本上升 模拟技术为主模拟技术为主接入网面临的问题接入网面临的问题 接入环境多样、差异极大接入环境多样、差异极大 如何在不同环境下提供最佳接入方式？如何在不同环境下提供最佳接入方式？不同接入用户接入需求差异大不同接入用户接入需求差异大 如：个人用户和集团用户差异如：个人用户和集团用户差异 如何量身定做提供个性化服务？如何量身定做提供个性化服务？运营和接入管理是难题运营和接入管理是难题 如何有效控制用户的接入？如何有效控制用户的接入？如何保证用户信息的安全？如何保证用户信息的安全？接入网市场现状接入网市场现
7、状1 竞争的格局竞争的格局 市场竞争市场竞争 技术竞争技术竞争2 并存的格局并存的格局 多家营运商并存多家营运商并存 多种技术并存多种技术并存3 竞争的影响竞争的影响竞争的格局竞争的格局市场竞争市场竞争 市场竞争的实质市场竞争的实质运营商抢占市场运营商抢占市场 接入网市场上，硝烟四起接入网市场上，硝烟四起 各运营商各运营商“跑马圈地跑马圈地”，争抢用户，争抢用户 电信、网通、移动、有线电视公司、联通、铁通等电信、网通、移动、有线电视公司、联通、铁通等 八仙过海，各显神通八仙过海，各显神通 提高服务提高服务 增加新业务增加新业务 降低价格降低价格 广告宣传广告宣传 恶意诋毁恶意诋毁 甚至破坏设施
8、等等甚至破坏设施等等A接入网接入网B接入网接入网运营商运营商A运营商运营商B竞争的格局竞争的格局技术竞争技术竞争 在接入网大发展的今天在接入网大发展的今天 各种接入技术纷纷登场，技术大比拼各种接入技术纷纷登场，技术大比拼ADSLCable modemEthernetWLANGPRSCDMA-1X并存的格局并存的格局 多家运营商并存多家运营商并存 并存才能形成竞争并存才能形成竞争 竞争才能发展竞争才能发展 多种技术并存多种技术并存 接入环境差异很大接入环境差异很大 接入需求差异很大接入需求差异很大 没有一种技术能满足没有一种技术能满足 各种环境、各种需求的接入各种环境、各种需求的接入竞争的影响竞
9、争的影响“有了选择真好有了选择真好”发自用户内心的声音发自用户内心的声音 竞争使用户竞争使用户 有了更多选择权有了更多选择权 享受到更便宜、更好的服务享受到更便宜、更好的服务 打破了行业垄断的神话打破了行业垄断的神话 个别运营商独霸天下的日子已一去不复返个别运营商独霸天下的日子已一去不复返 竞争给运营商竞争给运营商 提供了发展的机会提供了发展的机会 同时也面临着生存的挑战同时也面临着生存的挑战接入网在我国的发展接入网在我国的发展 接入网概念的提出始于接入网概念的提出始于1994年年ITU-T关于关于V5接口接口标准的制定。标准的制定。90年代中期，先进的年代中期，先进的V5接口光接入系统问世，
10、我接口光接入系统问世，我国才进入接入网的正式发展阶段。国才进入接入网的正式发展阶段。1996年开始进行为期两年的试验，而后推广。年开始进行为期两年的试验，而后推广。1995年全国接入网建设量约年全国接入网建设量约50万用户线，万用户线，1999年年达达800万线，万线，2000年约为年约为1000万线。万线。北京、上海等大中城市进行北京、上海等大中城市进行“光纤到小区光纤到小区”和和“光纤到智能大楼光纤到智能大楼”的建设。的建设。广电部门要将专用的广电部门要将专用的CATV网改造为具有宽带数据网改造为具有宽带数据和话音接入的宽带接入网。和话音接入的宽带接入网。接入网在其他国家的发展接入网在其他
11、国家的发展 日本：1995年开始，投资200亿美元，全面建设接入网。东京实施“光纤到智慧大楼”计划。2000年全日本10%的地区实现光纤到大楼，2015年实现光纤到用户。韩国：1998年7月开始相关设备和技术的试验和测试，1999年7月正式开始宽带接入系统的建设和运营。韩国宽带接入技术选用ADSL技术，在全国已开通了400万线的ADSL设备，并拥有近400用户的规模。美国:美国大西洋贝尔等多家公司计划投资500600亿美元为美国的1000多万用户更新用户环路；Future Vision公司在新泽西州进行了包含MPEG-2、ATM和PON在内的网络建设，最终用户将达38000户。2000年，美国
12、约有4000万家庭使用光纤接入网。有线接入网有线接入网无线接入网无线接入网接入网接入网铜线接入网铜线接入网光纤接入网光纤接入网HFCFTTCEPONGPON数字用户线数字用户线固定无线接入网固定无线接入网一点一点多址多址微波微波卫星卫星移动无线接入网移动无线接入网线对增容线对增容HDSL ADSLAPONVDSL固定固定接入接入VSAT直播直播卫星卫星无绳无绳电话电话蜂窝蜂窝电话电话集群集群调度调度无线无线寻呼寻呼综合接入综合接入PON课前思考 接入网在电信网中的位置？接入网前身的用户线路结构？用户配线网结构回顾用户配线网结构回顾引入线引入线10-30m配线电缆配线电缆500m馈线电缆馈线电缆
13、 N。当用户终端的呼叫概率较低时，采用线路集中技术是提高当用户终端的呼叫概率较低时，采用线路集中技术是提高线路利用率的有效方法。线路利用率的有效方法。另一种用户线路增容技术另一种用户线路增容技术将将N条用户线路集中起来由条用户线路集中起来由M个用户终端共同使用，其中个用户终端共同使用，其中MN。当用户终端的呼叫概率较低时，采用线路集中技术是提高线路利当用户终端的呼叫概率较低时，采用线路集中技术是提高线路利用率的有效方法。用率的有效方法。2.3.2 2.3.2 线路集中线路集中(LC)技术技术集中增益常用集中增益常用MN表示。表示。当同时呼叫的用户数当同时呼叫的用户数N时，可以无阻塞的正常通话。
14、时，可以无阻塞的正常通话。当同时要求呼叫的用户数当同时要求呼叫的用户数N，则要发生呼叫阻塞。，则要发生呼叫阻塞。集中器种类有：集中器种类有：145，156，9016，12832，16028等多种。其中，有些还具有微交换与维护测试等功能。等多种。其中，有些还具有微交换与维护测试等功能。一般，集中器的最大集中增益可达一般，集中器的最大集中增益可达8:1，超过这一比值，将，超过这一比值，将会发生较大的呼叫阻塞，使服务质量明显下降。会发生较大的呼叫阻塞，使服务质量明显下降。集中器还可以与复用器结合使用，这种结构可以进一步扩集中器还可以与复用器结合使用，这种结构可以进一步扩大用户的放号数量，从而进一步提
15、高线路的利用率。大用户的放号数量，从而进一步提高线路的利用率。2.4 HDSL技术技术高速数字用户环路高速数字用户环路(HDSL)：是铜线对增容技术进一步发展的：是铜线对增容技术进一步发展的结果，是结果，是ISDN基本速率基本速率DSL传输技术的发展和延伸。传输技术的发展和延伸。利用两对或三对铜线，为用户提供无中继地传输利用两对或三对铜线，为用户提供无中继地传输PDH一次群速一次群速率率(Tl或或E1)的双工数字连接。的双工数字连接。传输距离：传输距离：在线径为在线径为0.40.6mm的铜线上，可达的铜线上，可达35km。应用：应用：企事业单位租用线、会议电视、无线基站和移动交换中企事业单位租
16、用线、会议电视、无线基站和移动交换中心的低成本数字链路。心的低成本数字链路。2B：b1 b2四元码四元码0 030 111 111 03课前思考课前思考 1 线对增容的技术的种类？线对增容的技术的种类？信号复用信号复用 线路集中线路集中 2 什么是什么是HDSL和特点？和特点？高速数字用户环路高速数字用户环路 用两对或三对双绞线用两对或三对双绞线对称对称传传输输PCM集群速率集群速率信号信号 3 HDSL的关键技术？的关键技术？线路编码线路编码 回波抵消回波抵消 自适应均衡自适应均衡 在研究在研究HDSLHDSL的同时，为了能在用户线上传输视频的同时，为了能在用户线上传输视频信号以及多媒体信息
17、等，并考虑这类传输业务上信号以及多媒体信息等，并考虑这类传输业务上下行带宽的不对称性，下行带宽的不对称性，19891989年年BellcoreBellcore提出了不提出了不对称数字用户线对称数字用户线(ADSL)(ADSL)的概念。即只需在一个方的概念。即只需在一个方向上传输高速信号（称为下行数字通道，通常从向上传输高速信号（称为下行数字通道，通常从局端到用户端，速率在局端到用户端，速率在1.5Mbps1.5Mbps以上），而在另一以上），而在另一方向上只需传输低速控制信号和数据（称为上行方向上只需传输低速控制信号和数据（称为上行数字通道，通常从用户到局），两个方向的传输数字通道，通常从用户
18、到局），两个方向的传输需求不同，传输带宽是不对称的需求不同，传输带宽是不对称的。ADSL的国际标准主要是的国际标准主要是ANSI 制定的，制定的，1994 年年TIE1.4 工作组通过了第一个工作组通过了第一个ADSL 草案标草案标准，决定采用准，决定采用DMT 作为标准调制方式，关作为标准调制方式，关键是能支持键是能支持6.144Mbit/s 甚至更高的速率并甚至更高的速率并能传较远的距离。能传较远的距离。ANSI标准标准包含一个附录包含一个附录具体规定欧洲制式具体规定欧洲制式ADSL 标准标准。因而。因而ANSI 制制定的定的ADSL 标准实际上已经是一个准国际标标准实际上已经是一个准国际
19、标准。准。CAP 码也在争取成为事实标准。码也在争取成为事实标准。1997 年中，一些年中，一些ADSL 的厂商和运营商开始认识到，也许的厂商和运营商开始认识到，也许牺牲牺牲ADSL 的一些速率可能会加快的一些速率可能会加快ADSL 的商业化进程，因的商业化进程，因为速率下降的同时也就意味着技术复杂度的降低。全速率为速率下降的同时也就意味着技术复杂度的降低。全速率ADSL 的下行速度是的下行速度是8Mbps，但是在用户端必须安装一个，但是在用户端必须安装一个分离器（分离器（Splitter）。如果把）。如果把ADSL的下行速率降到的下行速率降到1.5Mbps（下行为（下行为1.5Mbps，上行
20、为，上行为384 Kbps）,那么用户端的分离那么用户端的分离器就可以取消。这意味着，用户可以像以往安装普通模拟器就可以取消。这意味着，用户可以像以往安装普通模拟Modem 一样安装一样安装ADSL Modem，没有任何区别，省略了服，没有任何区别，省略了服务商的现场服务，这对务商的现场服务，这对ADSL 的推广至关重要。同时的推广至关重要。同时UDSLUDSL仍采用仍采用DMTDMT调制技术，但子信道数降为全速调制技术，但子信道数降为全速ADSLADSL的一半，的一半，抗射频干扰能力有所增强，在全速率抗射频干扰能力有所增强，在全速率ADSLADSL中所采用的格栅中所采用的格栅编码和在差错控制
21、中的编码和在差错控制中的ViterbiViterbi译码算法等均可不用。此译码算法等均可不用。此外，系统中嵌入外，系统中嵌入OAMOAM和计费功能，故无需外部网管系统的和计费功能，故无需外部网管系统的介入。介入。2.5.1 ADSL(Asymmetric Digital Subscribers Line)简介简介一、一、ADSL概述概述 1特点特点:（1）下行方向与上行方向具有不同的速率。下行方向与上行方向具有不同的速率。“非对称非对称”最高速率：下行信号为最高速率：下行信号为8Mbps，上行信号为，上行信号为640Kbps 【下下9Mbps，上，上1Mbps】。【下传速率受距离、线缆尺寸、干
22、扰等多种因素影响。下传速率受距离、线缆尺寸、干扰等多种因素影响。】（2）星型拓扑结构星型拓扑结构（3）为每个用户提供固定、独占的带宽，而且可以保证用户发为每个用户提供固定、独占的带宽，而且可以保证用户发送数据的安全性。送数据的安全性。（4）ADSL使用频分复用技术将话音与数据分开使用频分复用技术将话音与数据分开 原来电话线路只承载话音的原来电话线路只承载话音的04kHz频率上，开辟了频率上，开辟了251100kHz的数据传输频段，的数据传输频段，数数据传输频段又分为上行和下行两个传输通道据传输频段又分为上行和下行两个传输通道（5）ADSL安装简单安装简单（6）应用广泛应用广泛传统传统MODEM
23、与与ADSL的比较的比较3性能损伤性能损伤 衰减和串音是决定衰减和串音是决定ADSL性能的两项标准损伤。传输速率越高，性能的两项标准损伤。传输速率越高，它们对信号的影响也越大，因此它们对信号的影响也越大，因此ADSL的有效传输距离随着传输的有效传输距离随着传输速率的提高而缩短。速率的提高而缩短。五、性能五、性能ADSLADSL在不同线径和线路长度下可能能达到的下行传输速率为：在不同线径和线路长度下可能能达到的下行传输速率为：距距 离离电缆电缆(美国线规美国线规)下行数据速率下行数据速率上行数据速率上行数据速率1800018000英尺英尺24241.7 Mb/s1.7 Mb/s176 Kb/s1
24、76 Kb/s1350013500英尺英尺26261.7 Mb/s1.7 Mb/s176 Kb/s176 Kb/s1200012000英尺英尺24 24 6.8 Mb/s6.8 Mb/s640 Kb/s640 Kb/s9 0009 000英尺英尺26266.8 Mb/s6.8 Mb/s640 Kb/s640 Kb/s2.5.2 ADSL调制技术调制技术发送端输入位经过调制以后，转换成为波形送入信道中；接收端接收了从发送端输入位经过调制以后，转换成为波形送入信道中；接收端接收了从信道送来的波形，经解调后将波形还原成为先前的位。其间经过加扰、信道送来的波形，经解调后将波形还原成为先前的位。其间经过
25、加扰、FEC编编码、交错、调制、整波、补偿、解调、解交错、码、交错、调制、整波、补偿、解调、解交错、FEC译码以及解扰。译码以及解扰。ADSL收发信机原理框图收发信机原理框图下 行 高 速 数 据下 行 中 速 数 据线路耦合器发 送接 收编 码F E C解 码F E CM U L铜 双 线上 行 中 速 数 据局 端P O T S线路耦合器发 送接 收编 码F E C解 码F E C铜 双 线P O T SD M U L上 行 中 速 数 据下 行 高 速 数 据下 行 中 速 数 据用 户 端2.5.2 ADSL调制技术调制技术4bitS/P转转换换器器0000 00011000 1001
26、1100 11010100 01010011 00101011 10101111 11100111 011016QAM编码编码jyx14g(t)g(t)+4bitP/S转转换换器器0000 00011000 10011100 11010100 01010011 00101011 10101111 11100111 011016QAM编码编码jyx14g(t)g(t)+hk(t)cos(ct)cos(ct)sin(ct)n(t)sin(ct)DMT频谱示意图频谱示意图传统的多载波技术和传统的多载波技术和正交多载波调制技术比较正交多载波调制技术比较2）DMT系统结构系统结构 2.5.3基于基于DM
27、T的的ADSL系统系统1.ADSL系统系统1104KHZPOTS3.ADSL发射模块发射模块 4.ADSL接收模块接收模块 信道信道类型类型允许速率允许速率AS0 下行单工下行单工08.192Mbit/s AS1 下行单工下行单工04.608Mbit/s AS2 下行单工下行单工03.072Mbit/s AS3 下行单工下行单工01.536Mbit/s LS0 双工双工0640kbit/s LS1 双工双工0640kbit/s LS2 双工双工0640kbit/s 快速字节快速字节 快速数据缓存区内容快速数据缓存区内容 FEC 交错数据缓存区内容交错数据缓存区内容每每17毫秒一个毫秒一个ADS
28、L超帧超帧帧帧0帧帧1帧帧34帧帧2帧帧35帧帧66帧帧67同步同步每每246微秒一个微秒一个ADSL帧帧有有FEC保护保护的快速数据的快速数据（帧被分割为基于线路比特速率的不同尺寸）（帧被分割为基于线路比特速率的不同尺寸）ADSL超帧和帧结构超帧和帧结构传输纠错控制和传输纠错控制和一些标识比特一些标识比特传送其它传送其它标识比特标识比特 第一部分是第一部分是快速数据缓冲区内容快速数据缓冲区内容（fast data buffer fast data buffer contentscontents），快速数据被），快速数据被 认为是认为是时延敏感时延敏感而而容错性较好容错性较好的（例如音频和视频
29、），在它前面有一个特殊的八位码组的（例如音频和视频），在它前面有一个特殊的八位码组（快速字节），也称之为（快速字节），也称之为快速数据比特快速数据比特，需要时它可以携，需要时它可以携带循环效验码（带循环效验码（CRCCRC）和指示比特；快速数据利用）和指示比特；快速数据利用FECFEC域域进进行纠错。行纠错。第二部分是第二部分是交错数据缓冲区内容交错数据缓冲区内容（interleaved data interleaved data buffer contentsbuffer contents），交错数据被封装成尽量没有噪声，），交错数据被封装成尽量没有噪声，却付出了处理速度和时延增加的代价；交
30、错数据比特使得却付出了处理速度和时延增加的代价；交错数据比特使得数据不容易受噪音的影响，其主要用于数据不容易受噪音的影响，其主要用于纯数据应用纯数据应用，如高，如高速的速的InternetInternet接入。接入。1.对一般用户的安装对一般用户的安装 2.对单位用户的组网方式对单位用户的组网方式 3.ADSL在学校中的应用在学校中的应用 2.6 2.6 甚高速数字用户线（甚高速数字用户线（VDSLVDSL）接入技术）接入技术2.6.1 VDSL2.6.1 VDSL系统构成系统构成 一一VDSLVDSL系统结构系统结构本地交换本地交换图像接口图像接口收发机收发机图像图像接口接口双绞线双绞线光纤
31、光纤收收发发机机TVVCRPC电话电话双绞线双绞线远端远端端局端局用户用户VDSL系统结构系统结构二传输速率与距离二传输速率与距离VDSL：51.84Mbit/sVDSL：25.92Mbit/sVDSL：12.96Mbit/s8.4Mbit/s6.3Mbit/s2.05Mbit/s1.54Mbit/s速率速率VDSL与与ADSL的传输速率和传输距离的传输速率和传输距离0 300 800 1200 2300 3300 4000 4570 米米传输距离传输距离 三其他技术三其他技术1、线路编码、线路编码 （1）CAP（Carrierless Amplitude/Phase modulation，无
32、载波调幅无载波调幅/调相技术）；调相技术）；（2）DMT（Discrete MultiTone，离散多音频技术）；，离散多音频技术）；（3）DWMT（Discrete Wavelet MultiTone，离散小，离散小波多音频技术）；波多音频技术）；（4）SLC（Simple Line Code，简单线路码），这是，简单线路码），这是一种一种4电平基带信号，经基带滤波后送给接收端。电平基带信号，经基带滤波后送给接收端。2、差错纠正、差错纠正 VDSL下行信道能够传输压缩的视频信号。压下行信道能够传输压缩的视频信号。压缩的视频信号是要求有低时延和时延稳定的实时缩的视频信号是要求有低时延和时延稳定
33、的实时信号，这样的信号不适合用一般数据通信中的差信号，这样的信号不适合用一般数据通信中的差错重发算法。为了得到压缩视频信号允许的差错错重发算法。为了得到压缩视频信号允许的差错率，率，VDSL采用带有交织的前向纠错编码。采用带有交织的前向纠错编码。3、上行多路复用、上行多路复用 （1）有源网络终端）有源网络终端 将多个用户设备的上行数据单元或数据信道复用将多个用户设备的上行数据单元或数据信道复用成一个单一的上行流，多路复用单元或数据通信机制成一个单一的上行流，多路复用单元或数据通信机制就成为用户端网络负责的工作，就成为用户端网络负责的工作，VDSL单元只简单地单元只简单地在两个方向送出原始数据流
34、。在两个方向送出原始数据流。一种类型的用户端网络是星形结构，将各个用户一种类型的用户端网络是星形结构，将各个用户设备连至交换机或共用的集线器，这种集线器可以集设备连至交换机或共用的集线器，这种集线器可以集成到用户端的成到用户端的VDSL单元中。单元中。VDSL存在的问题存在的问题1、不能确定、不能确定VDSL能可靠传输数据的最大距离能可靠传输数据的最大距离 原因在于：原因在于：一是由于短的桥接头和用户的非终端接入等，一是由于短的桥接头和用户的非终端接入等，对电话、对电话、ISDN或或ADSL都不产生任何影响，而对某都不产生任何影响，而对某些结构的些结构的VDSL造成很大影响。造成很大影响。二是
35、二是VDSL占用业余无线电台的频率范围，每一占用业余无线电台的频率范围，每一条架空的电话线都相当于一根天线，可以发送和条架空的电话线都相当于一根天线，可以发送和吸收业余无线电频带的能量，所以，均衡低信号吸收业余无线电频带的能量，所以，均衡低信号电平（避免辐射干扰到业余无线电台）和高信号电平（避免辐射干扰到业余无线电台）和高信号电平（抵抗业余无线电台的干扰），就成为确定电平（抵抗业余无线电台的干扰），就成为确定线路性能的一个主要因素。线路性能的一个主要因素。第三章 光纤接入网的接口 目的、要求：目的、要求：1、了解业务节点接口（、了解业务节点接口（SNI）、用户网络）、用户网络接口（接口（UNI
36、）、）、Q3接口的接口方式、结构和接口的接口方式、结构和功能。功能。2、掌握、掌握V5接口定义，及主要功能和结构的接口定义，及主要功能和结构的特点。特点。接入网接口的界定接入网接口的界定三类接口三类接口：用户网络接口（：用户网络接口（UNI）；业务节点接口（）；业务节点接口（SNI）Q3管理接口。管理接口。电信管理网（TMN）接入网接入网（AN）业务接点业务接点（SN）Q3Q3UNISNI3.1 业务节点接口业务节点接口3.1.1 3.1.1 业务节点业务节点所谓业务节点，是指能独立地提供某种业务的实体（设备和模所谓业务节点，是指能独立地提供某种业务的实体（设备和模块），是一种可以接入各种交换
37、型或永久连接型电信业务的网块），是一种可以接入各种交换型或永久连接型电信业务的网元。元。3.1.2 3.1.2 业务节点类型业务节点类型三种：三种：（1 1）仅支持一种接入类型；）仅支持一种接入类型；（2 2）可支持多种接入类型，但所有接入类型支持相同的接）可支持多种接入类型，但所有接入类型支持相同的接入能力；入能力；（3 3）可支持多种接入类型，且每种接入类型支持不同的承）可支持多种接入类型，且每种接入类型支持不同的承载能力。载能力。1 1、支持一种特定业务的业务节点、支持一种特定业务的业务节点接入网ANSN2（业务#2）SN1（业务#1）SNI（#1）SNI（#2）UNI（业务#1）UNI
38、（业务#2）（1）单个本地交换机）单个本地交换机 PSTN业务节点；业务节点；N-ISDN业务节点；业务节点；B-ISDN业务节点；业务节点；分组数据网业务节点。分组数据网业务节点。（2）单个租用线业务节点）单个租用线业务节点 基于电路模式的租用线业务节点；基于电路模式的租用线业务节点；基于基于ATM的租用线业务节点；的租用线业务节点；基于分组模式的租用线业务节点。基于分组模式的租用线业务节点。（3）特定配置下，提供数字图像和声音点播业务的业务节点。）特定配置下，提供数字图像和声音点播业务的业务节点。（4）特定配置下，提供数字或模拟图像和声音广播业务的业务）特定配置下，提供数字或模拟图像和声音
39、广播业务的业务节点。节点。2 2、组合式业务节点、组合式业务节点(模块式业务节点模块式业务节点)支持一种以上业务的业务节点称为模块式业务节点支持一种以上业务的业务节点称为模块式业务节点3.1.3 3.1.3 业务节点接口类型业务节点接口类型业务节点接口（业务节点接口（SNISNI）是接入网（）是接入网（ANAN）和）和1 1个业务节点（个业务节点（SNSN）之）之间的接口。间的接口。接入类型单独接入的SNI综合接入的SNIV1V3VB1V5.1V5.2PSTNPSTN和和N-ISDNN-ISDN的的UNIUNI：PSTNISDN BAISDN PRA（2Mbit/s）B-ISDNB-ISDN的
40、的UNIUNI：B-ISDN SDH(155.52Mbit/s）B-ISDN 信元（155.52Mbit/s）B-ISDN SDH（622.08Mbit/s）B-ISDN 信元（622.08Mbit/s）B-ISDN 低速率（622.08Mbit/s）数据业务：数据业务：用户适配构成AN部分用户适配处于AN之外3.2 3.2 用户网络接口用户网络接口用户网络接口是用户和网络之间的接口，在接入网中则是用户用户网络接口是用户和网络之间的接口，在接入网中则是用户和接入网的接口。由于使用业务种类的不同，用户的终端设备和接入网的接口。由于使用业务种类的不同，用户的终端设备不同，因此用户网络接口亦不同。不
41、同，因此用户网络接口亦不同。在引入接入网之前，用户网络接口是由各业务节点提供的。引在引入接入网之前，用户网络接口是由各业务节点提供的。引入接入网后，这些接口被转移给接入网，由接入网向用户提供入接入网后，这些接口被转移给接入网，由接入网向用户提供这些接口。这些接口。用户网络接口包括：模拟话机接口用户网络接口包括：模拟话机接口(Z(Z接口接口)、ISDN-BAISDN-BA的的U U接口，接口，ISDN-PRAISDN-PRA的基群接口、各种租用线接口等。的基群接口、各种租用线接口等。3.2.1 Z3.2.1 Z接口接口Z Z接口是交换机和模拟用户线的接口。接口是交换机和模拟用户线的接口。Z Z接
42、口提供：模拟用户线的连接，载运话音、话带数据、多频信接口提供：模拟用户线的连接，载运话音、话带数据、多频信号等。号等。Z Z接口对话机提供：直流馈电，及直流信令、双音多频（接口对话机提供：直流馈电，及直流信令、双音多频（DTMFDTMF）、）、脉冲、振铃、记次等功能。脉冲、振铃、记次等功能。接入网提供的接入网提供的Z Z接口还应能进行远端测试。接口还应能进行远端测试。3.2.2 U3.2.2 U接口接口在在ISDNISDN基本接入的应用中，将网络终端（基本接入的应用中，将网络终端（NTNT）和交换机线路终）和交换机线路终端（端（LTLT）之间的传输线路称为数字传输系统（）之间的传输线路称为数字
43、传输系统（Digital Digital Transmission SystemTransmission System），又称），又称U U接口。接口。引入接入网之后，引入接入网之后，U U接口是指接入网与网络终端接口是指接入网与网络终端NT1NT1之间的接口，之间的接口，是一种数字的用户网络接口。是一种数字的用户网络接口。1.U1.U接口的功能接口的功能U U接口实现二线双工数据传输。没有统一的标准。接口实现二线双工数据传输。没有统一的标准。（1 1）发送和接收线路信号）发送和接收线路信号（2 2）其他功能）其他功能 远端供电。接入网远端供电。接入网通过通过U接口向接口向ISDN的网络终端的
44、网络终端NT1供电；供电；环路测试；环路测试；线路的激活与解激活。为减小线路的激活与解激活。为减小AN的供电负担，希望的供电负担，希望NT不工作不工作时处于待机状态，需要工作时再被激活；时处于待机状态，需要工作时再被激活；电话防护等。电话防护等。2.U2.U接口的应用接口的应用U U接口用来接入（接口用来接入（2B2BD D）ISDNISDN用户。用户。适用于：家庭、小单位或办公室等。适用于：家庭、小单位或办公室等。由于由于ISDNISDN基本接入可提供多种业务（数字电话、基本接入可提供多种业务（数字电话、64Kbit/s64Kbit/s高速高速数据通信等），可以连接数据通信等），可以连接6
45、68 8个终端，并允许多个用户终端同个终端，并允许多个用户终端同时工作，因此在数据通信飞速发展特别是在时工作，因此在数据通信飞速发展特别是在InternetInternet迅速普及迅速普及的今天，具有广阔的应用前景。的今天，具有广阔的应用前景。3.2.33.2.3其他接口其他接口除了除了Z接口和接口和U接口外，常见的用户网络接口还有多种多样的专接口外，常见的用户网络接口还有多种多样的专线接口，如线接口，如64Kbit/s数据接口、话带数据接口数据接口、话带数据接口V.24以及以及V.35等。等。3.3 3.3 电信管理网接口电信管理网接口接入网接入网是整个电信网的一个组成部分，纳入电信管理网（
46、是整个电信网的一个组成部分，纳入电信管理网（TMNTMN）管理。管理。ANAN应通过应通过TMNTMN的标准管理接口的标准管理接口QxQx。经中介设备（。经中介设备（MDMD）与）与TMNTMN相连，相连，以便统一协以便统一协调对不同网元（例如调对不同网元（例如ANAN和和SNSN）的各种功能的管理，）的各种功能的管理，形成用户所需要的接入和承载能力。形成用户所需要的接入和承载能力。3.4 V53.4 V5接口接口3.4.1 V53.4.1 V5接口概述接口概述3.4.1.1 V53.4.1.1 V5接口的由来接口的由来 V5V5接口是专为用户接入网的发展而提出的本地交换机和接入网接口是专为用
47、户接入网的发展而提出的本地交换机和接入网之间的接口。之间的接口。V5V5接口类似于美国贝尔通信研究所（接口类似于美国贝尔通信研究所（BellcoreBellcore）9090年代初的年代初的TR303TR303接口，该接口把交换机与接入设备之间模拟连接改变为标接口，该接口把交换机与接入设备之间模拟连接改变为标准化的数字接口连接，解决了过去模拟连接传输性能差、设备费准化的数字接口连接，解决了过去模拟连接传输性能差、设备费用高、数字业务发展难等问题。用高、数字业务发展难等问题。19931993年，欧洲的电信标准化组织年，欧洲的电信标准化组织ETSIETSI颁布了颁布了V5V5接口标准，使该接口更加
48、完善、通用性更好。接口标准，使该接口更加完善、通用性更好。本地交换机（本地交换机（LELE）用户侧的数字型接口统称为）用户侧的数字型接口统称为V V接口。接口。V5接口发展历程接口发展历程 1)数字程控交换机数字程控交换机(SPC)于于70年代末开始大规模年代末开始大规模商业化，数商业化，数/模混合网时代为之来临。模混合网时代为之来临。2)接入网概念普遍为电信运营和设备供应商所接入网概念普遍为电信运营和设备供应商所接受，同时接受，同时PCM数字复用传输设备作为一种过渡数字复用传输设备作为一种过渡性的网关接口设备较好地解决了数性的网关接口设备较好地解决了数/模混合网中模混合网中模模拟设备与数字设
49、备拟设备与数字设备之间的互连互通问题。之间的互连互通问题。3)一些新崛起的中小企业开始涉足接入网设备一些新崛起的中小企业开始涉足接入网设备及及PCM复用设备的生产制造，并展开了与传统的复用设备的生产制造，并展开了与传统的具有垄断地位的大电信设备供应商之间的竞争。具有垄断地位的大电信设备供应商之间的竞争。电信运营者注意到这种竞争将给自己带来可观的电信运营者注意到这种竞争将给自己带来可观的经济利益，并可在一定程度上摆脱传统设备供应经济利益，并可在一定程度上摆脱传统设备供应商的制约，于是在商的制约，于是在CCITT上公开支持这种竞争并希上公开支持这种竞争并希望通过标准化程序使之获得稳定的发展。望通过
50、标准化程序使之获得稳定的发展。V5接口发展历程 4)CCITT相关工作组在相关工作组在80年代初先后提出了年代初先后提出了V1、V2、V3、V4共共4种数字接口的一般性建议。种数字接口的一般性建议。5)电信运营者、传统设备供应商、新的竞争者电信运营者、传统设备供应商、新的竞争者之间的错综复杂的经济利益关系，使得上述之间的错综复杂的经济利益关系，使得上述4种数种数字接口建议工作最终未能取得广泛的认同。字接口建议工作最终未能取得广泛的认同。6)80年代中期世界范围内反垄断呼声高涨，新年代中期世界范围内反垄断呼声高涨，新诞生的中小企业对其发展严重受制于传统的大型诞生的中小企业对其发展严重受制于传统的
