《接入网技术》简介1、接入网的2个总体标准:ITU G.902(电信接入网标准)和Y.1231(IP接入网总体标准)重要的技术标准在接入网领域还有:IEEE 802(有关局域网和城域网的)IETF RFC(有关Internet的)2、学接入网的体系结构、功能、业务节点、接入类型、管理3、接入网的体系结构1)Access Network ,简称AN,直接为签约用户提供接入的网络,由运营商建设和管理。
用户可以享受服务,运营商将用户接入到核心网,对用户进行接入控制并收取费用来提供电信级服务2)接入网的现状:竞争并存市场争抢用户。
技术各种各样:提高服务、新增业务、降低价格、广告宣传等ADSL \cable modem\ethernet\wlan\gprs\cdma-1x….竞争的影响使用户有更多的选择权柄享受更好更便宜的服务。
运营生有了发展的机会和生存的挑战。
接入网的产生:接入段,由各种线缆和附属设施构成,仅仅是一种专用设施。
1975年BT提出接入网的概念ITU-T:国际电信联盟标准部制定有关接入网的标准,1995年,电信网接入网标准ITU-TG.902发布(定义了接入网的体系框架和管理、业务节点)2000年,IP接入网标准ITU-T Y.1231发布标准的出台,使接入网真正成为独立的网络特别是Y.1231的发布,使接入网进入大发展时期3)推动接入网发展的因素需求、(业务需求:话音、数据、图像、视频等带宽需求:需要更大的带宽传送多媒体业务希望通过一个接入网提供多种业务)技术、(数字化技术、光纤的使用、DSP的使用)规制、(有条件的允许业务交叉)竞争(2008年三家全国性全业务运营商)移动(移动+铁通)、电信(电信+联通CDMA网络)、联通(联通+网通)4)传统的三大网络:电话网、有线电视网、互联网传统的网络是指:电话网、有线电视网、数据网电话网专为电话业务优化设计点对点、双向、交互式、严格时延,电路交换,3kHz模拟信号有线电视网专为广播电视业务优化设计点对多点、单向、无严格时延,无交换、6MHz模拟信号数据网专为数据业务优化设计突发性、双向通常不对称、无严格时延,通常为分组交换、数字信号5)传统网络的局限性⏹各种网络对特定业务量身定制⏹不能满足用户日益增长的多业务需求⏹单一业务网络不能形成规模经济,发展受限⏹单一网络业务竞争实力弱网络融合的必然性和必要性每个专用业务网络的结构和基本特性完全不同,而用户希望一个网络提供锅中个性化服务,提供单一业务的网络很难竞争,各大运营商都在增强网络走融合之路。
4、接入网的定义由实体组成的,为——提供所需传送承载能力的一个实现。
(不接受用户信令,不含交换功能)实体:线缆、传输设施等——:业务节点接口和用户网络接口之间4.1电信网接入网接入网接口三种主要:UNI(用户网络接口)、SNI(业务节点接口)、Q3(电信管理接口)在电信网中的位置:接入网、核心网(包含交换网和传输网)。
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。
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4.2 IP接入网:1) 定义: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逻辑实体:服务器群组或者服务器或者是提供IP服务的进程用户可以动态选择不同的IP服务提供者2) IP接入网的三大功能:运送、接入、系统管理统一接口:RP(是抽象的逻辑接口,适用于所有IP接入网)运送功能:承载传送IP业务接入功能:AAA(认证、授权、记账)系统管理:配置、监控、管理3) IP接入网的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4) IP接入网的接入类型xDSLCable Modem光纤接入(APON、EPON等)LAN、WAN;WLAN,WMAN无线、卫星ISDNB-ISDN……5、接入技术简介双绞线接入a)典型的是以太网接入i.采用UTP5类及以上介质ii.接入速率可为10/100/1000Mb/s电话铜线接入b)典型技术i.xDSL接入ii.话带Modem接入iii.ISDN接入c)使用用户环路(用户线)d)分别采用不同的频段,多种接入技术可共存同轴电缆接入e)典型的是Cable Modem接入i.接入到用户的部分采用同轴电缆介质ii.保留原CATV节目iii.采用剩余频段传输数据光纤接入技术f)典型技术i.ATM无源光网络APONii.Ethernet无源光网络EPON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⏹利用卫星作为中继无线广域网不同于城域网,可支持漫游6、6.1 以太网接入技术:1、标准由IEEE 802.3工作组负责2、主流介质:双绞线和光纤介质传输速率:10Mbps/100Mbps/1000Mbps/10Gbps通信方式:全双工为主MAC协议:CSMA/CD已失去作用3、工作组以太网的根本目的是:将本地各站互连起来,实现互连互通。
没有身份认证、接入和授权、记账计费、流控功能,安全性不好6.2 光纤接入网技术;1、优势:⏹长距离传输优势衰减很小,不加中继的距离现在可达数百公里⏹抗恶劣环境优势抗腐蚀能力强,不受电磁波干扰⏹安全性优势盗接线头困难,不易盗听⏹带宽优势与双绞线和同轴缆相比,光纤的理论带宽几乎是无限的单个波长可传输10Gb/s,采用波分复用可传输更高的速率2、光接入网OAN:Optical Access Network定义:接入网中部分或全部使用光纤作为传输介质来实现信息传输的网络形式2、基本结构、3、传输技术、4、分类(AON和PON即有源光网络和无源光网络)6.3 宽带无线接入技术:BWA:Broadband Wireless AccessWPAN/WLAN/WMAN/WRAN,WWAN1、IEEE 802委员会对BWA展开全线标准化活动802.11:WLAN,无线局域网802.15:WPAN,无线个域网802.16:WMAN,无线城域网802.20:MBWA,移动宽带无线接入802.22:WRAN,无线区域网2、WLAN,无线局域网⏹标准机构及组织IEEE802.11工作组Wi-Fi联盟⏹技术标准IEEE802.11系列⏹网络结构Ad-hoc(无中心)AP(有中心)⏹MAC协议CSMA/CA协议⏹频段2.4GHz(ISM频段),5GHz⏹涉及到WLAN的安全协议有SSID匹配检查(见附4)WEP协议(见附4)TKIP协议(见附4)CCMP协议Wlan接入应用的方式:基于AP的链路级接入基于AP的网络级接入Wlan接应用的场合:不需布线、快速组网、移动范围有限的无线数据通信的场合。
如:酒店、机场、会展、校园等⏹隐藏站点和暴露站点共享无线信道的广播信息不一定到达每个站点存在着隐藏站点和暴露站点的问题隐藏站点会增加站点冲突的可能性暴露站点会抑制信道资源的充分利用如何克服隐藏站点和暴露站点是WLAN面临的问题之三Wlan面临的问题?如何保持站点移动时的连续通信?(移动中通信链路变化,加上不定的信道干扰)如何克服隐藏站点和暴露站点?(存在着隐藏站点和暴露站点的问题)如何利用有限的带宽?(2.4GHz无执照频带、5GHz频带)如何避免冲突、如何分解冲突?(多个站点共享同一信道,两个或以上站点同时发送会发生冲突)提高抗干扰能力?安全性问题?4、无线城域网a)无线接入:用户终端到网络节点之间的传输设施,部分或全部采用无线传输b)固定无线接入:用户终端位置基本固定的无线接入6.4 无线广域网概念:广域:小至一个城市,大至大至一个国家,乃至整个地球范围无线广域接入:用户终端用一个身份或帐号在广域范围和快速移动下的无线接入支持切换和漫游。
WWAN与WLAN的对比理解⏹WWAN:广域范围实现需要借助于基础网络,因此也受限于基础网络速率不高,目前为100kbps左右,近期目标2Mbps接入自由、灵活⏹WLAN局域范围(100m左右)实现不需借助于基础网络速率较高,目前达54Mbps,下一步目标500Mbps接入的方便程度不如WWAN基本结构:⏹有中心的结构,每个中西覆盖移动区域负责所辖用户接入,中心站之间通过网络互连,可相互通信,移动终端可以在任何中心站的覆盖区接入,实现自动切换和漫游接入类型:“陆基”:基于陆地移动通信系统的接入,采用交叠蜂窝结构(GPRS、CDMA2000-1X、3G)“空基”:基于移动卫星系统的接入技术体制分类:电路交换业务依托移动电话网通过无线modem接入移动电话网需要拨号,占用话音信道和网络资源采用电路交换技术,面向连接且信道独占速率很低,最高9.6kbps分组交换业务资源可统计复用,用户不独占资源特别适合突发的、流量不均衡的数据业务典型的无线广域接入技术:GPRS、CDMA2000-1XGPRS:一种叠加在GSM系统上的无线分组技术,是GSM走向3G前的过渡技术,在GSM网络上增加必要分组设备提供分组业务,GSM网络提供的移动话音业务保留移动话音业务与移动分组数据业务共存。
GPRS的数据传输:传输前的准备SGSN对GPRS用户的身份认证建立MS与SGSN的唯一连接PDP Context激活,GGSN对GPRS用户的身份认证,分配一个PDP地址建立MS与GGSN的逻辑连接MS-外部网络的数据传输(MS发起呼叫)MS在归属地接入外部网络MS在漫游地接入外部网络MS与外部网通信前先与SGSN建立逻辑连接,接入到GPRS网络再由SGSN与GGSN之间通过隧道协议互连,使MS接入到GGSN,再经过GGSN接入外部网络⏹MS需要一个IP地址可以是内部IP(静态或GGSN动态分配),此时只能由MS主动发起呼叫,且由GGSN作地址映射也可以是公共IP(静态或动态)(地址缺,一般不用)⏹无论MS在归属地还是在漫游地与外部网的数据通信,网关一定是归属地GGSN6.5 CDMA2000-1X3G标准之一6.6 3G的特点⏹引入高速移动数据通信需求综合业务接入的需求真正意义上随时随地接入的需求⏹典型标准:W-CDMACDMA-2000TD-SCDMA⏹技术特征频谱采用3GHz范围的多个频段采用分组交换技术提供数据、话音、图像等综合业务速率:固定或慢速移动时2Mb/s双工方式:FDD、TDD与各种网络互连互通全球漫游采用多种新技术,提供高质量的通信服务智能天线技术快速无线IP技术反向功率控制技术软件无线电技术……7、用户接入管理体系用户接入管理是面向用户的,主要管理用户接入过程。