宽带接入网技术教材课件.ppt
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1、华东交通大学信息工程学院光纤接入网华东交通大学信息工程学院接入网网络结构模型接入网网络结构模型接入网接入网交交接接箱箱分分线线盒盒主干层主干层配线层配线层引入层引入层交换机交换机用户用户驻地网驻地网华东交通大学信息工程学院为什么要引入接入网?n覆盖范围;n投资;n带宽;华东交通大学信息工程学院现代接入网现代接入网现代接入网现代接入网DDN网网用户终端用户终端业务节点业务节点SNI:固定网业务节点接口固定网业务节点接口 UNI:用户网络接口用户网络接口 有线电视台有线电视台LE:电话交换机电话交换机ONUONUONUOLTONU:光网络单元光网络单元,OLT:光线路终端光线路终端 华东交通大学信
2、息工程学院接入网的分类接入网的分类移动接入网移动接入网固定无线接入网固定无线接入网铜缆接入网铜缆接入网光纤接入网光纤接入网混合接入网混合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华东交通大学信息工程学院接入网接入方式特点接入网接入方式特点n1.光纤接入光纤接入光纤到路边光纤到路边FTTC、光纤到、光纤到楼楼FTTB、光纤到户、光纤到户FTTH和和光纤到办公室光纤到办公室FTTOn2.铜缆接入铜缆接入HDSL、ADSL等新技术等新技术n3.无线接入无线接入最适用于有地理障碍或偏远、最适用于有地理障碍或偏远、分散的地区分散的地区华东交通大学信息工程学院光纤接入网的典型网络结构ONU
3、ONUONUOLT业务节点业务节点ADMADM TM TM华东交通大学信息工程学院光纤接入网的典型网络结构ONUOLT业务节点业务节点ADMADMADMADMONUONU华东交通大学信息工程学院ONUOLT业务节点业务节点ADMADMADMADMONUONUONU TM光纤接入网的典型网络结构华东交通大学信息工程学院现代接入网的优点n一、话音、数据、视像三网合一,实现综合的业务接入。一、话音、数据、视像三网合一,实现综合的业务接入。n二、通过传输设备,可以采用链型、环形、环带链等灵二、通过传输设备,可以采用链型、环形、环带链等灵活的组网方式。活的组网方式。n三、集有线接入和无线接入于一体,充分
4、满足不同场合三、集有线接入和无线接入于一体,充分满足不同场合的接入需求。的接入需求。n四、开放的四、开放的V5接口,利于不同设备制造商公平竞争。接口,利于不同设备制造商公平竞争。n(V5接口是接入网接口是接入网(AN)和本地交换机和本地交换机(LE)之间标准化的之间标准化的开放接口。开放接口。V5.1接口由接口由1条条2048Kb/s链路构成,链路构成,V5.2接接口按需要可以由口按需要可以由116个个2048Kb/s链路构成。链路构成。华东交通大学信息工程学院接入网的演进ATM交换机节点机高速网吧高速网吧商业专线客商业专线客户户居民(组播业务)居民(组播业务)VDSL BAS/L3OpenE
5、yeIP Hotel大中专院校大中专院校ADSLVDSLADSL/VDSL/LANVDSLLAN/SHDSL/FR/CES通过通过ATM网络为网络为商业客户提供高商业客户提供高质量、高质量、高QoS专专线线通过通过IP网络承网络承载大量宽带上载大量宽带上网、流媒体点网、流媒体点播业务播业务AAA ServerATM骨干网骨干网DDN/FRMCUGKOA平台平台IP骨干网骨干网流媒体流媒体 ServerSOHO综合接入网综合接入网SDH 网络应用网络应用主干网主干网本地网本地网接入网接入网DWDM 40Gb/s10Gb/s2.5Gb/s2.5Gb/s622Mb/s155Mb/s622Mb/s15
6、5Mb/sSEMS2.0华东交通大学信息工程学院DWDM 开始建设开始建设SDH逐步成为逐步成为传输主力设备传输主力设备DWDM规模建规模建设,全光网试验设,全光网试验SDH标准完善,标准完善,PDH仍为主力仍为主力PDH产品开始产品开始规模使用规模使用实用化实用化产品出现产品出现高锟提出高锟提出光传输理论光传输理论196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976Metro城域网兴起城域网兴起OADM、OXC将将会逐渐使用会逐渐使用2002年以后年以后PDH:准同步数字传输系统;:准同步数字传输系统; SDH:同步数字传输系统;:同步数字传输系统;DWDM:密集波分复用系统
7、;:密集波分复用系统; OADM:光分插复用系统;:光分插复用系统;OXC:光交叉连接系统;:光交叉连接系统;传输网光网络传输的应用传输网光网络传输的应用华东交通大学信息工程学院WDM技术的主要特点n1.充分利用了光纤的巨大带宽资源。充分利用了光纤的巨大带宽资源。n2.可以传输多种不同类型的信号。可以传输多种不同类型的信号。n由于使用的各波长的信道相互独立,因而可以传输特性由于使用的各波长的信道相互独立,因而可以传输特性和速率完全不同的信号,完成各种电信业务信号的综合传输,和速率完全不同的信号,完成各种电信业务信号的综合传输,如模拟信号和数字信号,多种业务(音频,视频,数据等)的如模拟信号和数
8、字信号,多种业务(音频,视频,数据等)的混合传输。混合传输。n3.节省了线路投资。节省了线路投资。华东交通大学信息工程学院目前国际上已商用的系统n4 2.5Gb/s(10Gb/s),8 2.5Gb/s (20Gb/s)n32 10 Gb/s(320Gb/s), 40 10 Gb/s(400Gb/s) 实验室实现实验室实现82 40 Gb/s(3.28Tb/s)速率速率,传传输距离达输距离达3 100km=300km 在在2001年年OFC会议上,会议上,NEC和和Alcatel报道报道他们的传输容量分别达到他们的传输容量分别达到10.92Tb/s和和10.02Tb/s。(采用波分复用技术采用波
9、分复用技术)华东交通大学信息工程学院传输网网络层次 D X C4/4S T M -1ST M -1S T M -1S T M -1S T M -1S T M -1S T M -1S T M -4ST M -4S T M -4S T M -4S T M -46D X C4/4 DX C 4/4D X C4/45 /622622H O N E TANS BS155/622Wireless SWITCH( RS U )IS D N TerminalBackboneC&C08 SWITCHS BS155/622RelayACCESSSTM-16STM-16STM-16STM-16骨干网本地网接入网华东
10、交通大学信息工程学院传输网网络保护传输网网络保护n网络业务级保护方式网络业务级保护方式二纤单向(双向)通道保护环网二纤单向(双向)通道保护环网二纤二纤/四纤双向(单向)复用段保护环四纤双向(单向)复用段保护环网网1+1、1:N线路复用段保护链线路复用段保护链n设备级保护方式设备级保护方式关键板备份保护,如支路板、交叉板、关键板备份保护,如支路板、交叉板、时钟板备份时钟板备份n网管业务调度网管业务调度网管端到端业务调度网管端到端业务调度网管数据保护方式多样化,如双机备网管数据保护方式多样化,如双机备份、磁盘镜像份、磁盘镜像华东交通大学信息工程学院传输网中国长途骨干网传输网中国长途骨干网八纵干线:
11、 牡丹江上海广州 齐齐哈尔北京三亚 呼和浩特太原北海 哈尔滨天津上海 北京九江广州 呼和浩特西安昆明 兰州西宁拉萨 兰州贵阳南宁 八横干线:天津呼和浩特兰州青岛石家庄银川上海南京西安连云港乌鲁木齐伊宁上海武汉重庆杭州长沙成都广州南宁昆明上海广州昆明 近50条光缆干线 总长达80,000 km 覆盖全国70%的县市 哈尔滨齐齐哈尔白城长春伊宁拉萨乌鲁木齐至阿拉木图格尔木呼和浩特石家庄连云港太原阜新沈阳承德天津榆林包头济南北京银川西安西宁兰州杭州徐州上海青岛大连福州南昌合肥南京宁波广州南宁厦门昆明重庆郑州襄樊长沙武汉九江深圳汕头成都湛江三亚海口北海贵阳永登酒泉至韩国 至日本烟台秦皇岛中中国国干干线
12、线光光缆缆网网示示意意图图华东交通大学信息工程学院传输网Metro城域网华东交通大学信息工程学院RAMTIRSRTTLPOSCRMARENNBOTCOPLEMSTM-4 环环STM-16 4纤复用段共纤复用段共享保护环享保护环CDSBRBALVBTJLEBTLPOTLPOPRAARCIPATIJFLOSTM-16 4纤复用段纤复用段共享保护共享保护环环STM-16 4纤复纤复用段共享保护用段共享保护环环STM-4 环环iManager T2000MADMMADMMADMMADMMADMMADMMADMMADMMADMMADMEND传输干线网n每个STM-16环采用4纤复用段共享保护,保证了网络
13、的可靠运行华东交通大学信息工程学院(a) 链形(b) 星形(c) 树形(d)环形(e)网孔形传输网基本物理拓扑类型华东交通大学信息工程学院SDH技术的发展n 向高速方向发展向高速方向发展(STM-64;STM-256)n 向低端发展(向低端发展(STM-0; Sub STM-0) n 直接面向各种业务直接面向各种业务n 配置更灵活、组网更方便、管理更简单、网配置更灵活、组网更方便、管理更简单、网络更安全络更安全宽带接入网技术宽带接入网技术华东交通大学信息工程学院华东交通大学信息工程学院华东交通大学信息工程学院内容提要内容提要接入网华东交通大学信息工程学院宽带接入网的概述宽带接入网的概述接入网是
14、指市话端局或远端交换模块接入网是指市话端局或远端交换模块(RSU)(RSU)与用户之间的部与用户之间的部分,主要完成交叉连接、复用和传输功能。接入网一般不含分,主要完成交叉连接、复用和传输功能。接入网一般不含交换功能。有时从维护的角度将端局至用户之间的部分统称交换功能。有时从维护的角度将端局至用户之间的部分统称为接入网,不再计较是否包含为接入网,不再计较是否包含RSURSU。注意这不是技术定义。注意这不是技术定义。ITU-T G.902ITU-T G.902定义:接入网是由业务节点接口定义:接入网是由业务节点接口(SNI)(SNI)和相关和相关用户网络接口用户网络接口(UNI)(UNI)之间的
15、一系列传送实体之间的一系列传送实体( (诸如线路设施和诸如线路设施和传输设施传输设施) )所组成的为传送电信业务提供所需传送承载能力所组成的为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,可经由的实施系统,可经由Q3Q3接口配置和管理。接口配置和管理。宽带与窄带的一般划分标准是用户网络接口上的速率,即宽带与窄带的一般划分标准是用户网络接口上的速率,即将用户网络接口上的最大接入速率超过将用户网络接口上的最大接入速率超过2Mbit/s2Mbit/s的用户接入的用户接入称为宽带接入,对最小接入速率则没有限制。称为宽带接入,对最小接入速率则没有限制。华东交通大学信息工程学院电信网组成示意图电信网组成示意
16、图宽带接入网在电信网中的位置宽带接入网在电信网中的位置CPN接入网UNINNINNICPN接入网UNI核心网目前倾向于将长途网和中继网合在一起称为核心网或目前倾向于将长途网和中继网合在一起称为核心网或转接网。接入网是相对核心网而言的,主要完成使用户接转接网。接入网是相对核心网而言的,主要完成使用户接入到核心网的任务。入到核心网的任务。这里要谈接入与核心网的关系,瓶颈的位置华东交通大学信息工程学院接入网与干线网接入网与干线网华东交通大学信息工程学院宽带接入网的接口宽带接入网的接口接入网业务节点Q3Q3SNIUNIUNIUNI:ISDN 2B +D ISDN 2B +D , ISDN 30B+D
17、ISDN 30B+D ,Z Z接口,接口,ATMATM接口,接口,以太网接口,以太网接口,USBUSB接口,接口,PCIPCI,租用线接口等,租用线接口等SNISNI:V5V5,VB5VB5,以太网接口以及其它,以太网接口以及其它ATMATM接口,租用接口,租用线接口等线接口等网管接口:网管接口:Q3Q3介绍接入网产品应该支持各种各样的接口华东交通大学信息工程学院UNI(用户网络接口用户网络接口)用户网接口用户网接口(UNI)(UNI)在接入网的用户侧,支持各种在接入网的用户侧,支持各种业务的接入,如:模拟电话接入,业务的接入,如:模拟电话接入,N-ISDNN-ISDN业务接入,业务接入,B-
18、ISDNB-ISDN业务接入,以及租用线业务的接入。对于不业务接入,以及租用线业务的接入。对于不同的业务,采用不同的接入方式,对应不同的接口同的业务,采用不同的接入方式,对应不同的接口类型。类型。对于传统用户来说,对于传统用户来说,“用户用户”仅仅意味是一种仅仅意味是一种简单的用户终端设备(电话机),随着用户概念的简单的用户终端设备(电话机),随着用户概念的扩展,可能是公司或企业的一个局域网,甚至可能扩展,可能是公司或企业的一个局域网,甚至可能是家庭的一个驻地网(是家庭的一个驻地网(HOME PNA)HOME PNA),可以统称为用户,可以统称为用户驻地网(驻地网(CPN).CPN).华东交通
19、大学信息工程学院UNI种类种类作用户接口的一定可以为业务节点接口。反作用户接口的一定可以为业务节点接口。反之不成立(之不成立(V5V5)。)。PSTNPSTN:Z Z接口接口ISDNISDN:2B+D2B+D、30B+D30B+DDDN DDN :V24V24、V35V35、64K64K、E1E1、U UX25X25、帧中继、帧中继SDHSDH、ATMATM、以太网、以太网、CATVCATV、DVBDVB华东交通大学信息工程学院模拟的模拟的UNIZ接口接口Z Z接口提供了模拟用户线的连接,并且承载接口提供了模拟用户线的连接,并且承载诸如话音、窄带数据及多频信号等。此外,诸如话音、窄带数据及多频
20、信号等。此外,Z Z接口必须对话机提供直流馈电,并在不同的接口必须对话机提供直流馈电,并在不同的应用场合提供诸如直流信令、双音多频应用场合提供诸如直流信令、双音多频(DTMF)(DTMF)、脉冲、振铃、计次等功能。、脉冲、振铃、计次等功能。传统交换机模拟用户线接口均为传统交换机模拟用户线接口均为Z Z接口,接接口,接入网中入网中提供的提供的Z Z接口要求更高的可靠性和远端接口要求更高的可靠性和远端测试能力测试能力 华东交通大学信息工程学院数字的数字的UNIU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(NT)(NT)和交换机线路终端和交换机线路终端(LT
21、)(LT)之间的传输线路称为数之间的传输线路称为数字传输系统,又称字传输系统,又称U U接口。在引入接入网之后,接口。在引入接入网之后,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。LTLTNT1NT1接入网接入网NT2NT2ISDNISDN交换机交换机V V参考点参考点U U接口接口T T参考点参考点S S参考点参考点ISDNISDN用户设备用户设备华东交通大学信息工程学院EIA-232/ V24接口接口在机械特性方面,在机械特性方面,EIAEIA232232使用使用ISO2110ISO2110关
22、于插关于插头座的标准。这就是使用头座的标准。这就是使用2525根引脚的根引脚的DB-25DB-25插头座。插头座。在电气性能方面,在电气性能方面,EIAEIA232232与与CCITTCCITT的的v v2828建建议书一致。议书一致。EIA-232EIA-232采用负逻辑:逻辑采用负逻辑:逻辑0 0相当于对相当于对信号地线有十信号地线有十3V3V或更高的电压,而逻辑或更高的电压,而逻辑1 1相当于对相当于对信号地线有信号地线有3V3V或更负的电压。或更负的电压。当连接电缆线的长度不超过当连接电缆线的长度不超过15m15m时,允许数据传时,允许数据传输速率不超过输速率不超过20kb/s20kb
23、/s。EIA-232EIA-232的功能特性与的功能特性与CCITTCCITT的的V V2424建议书一致。建议书一致。它规定了什么电路应当连接到它规定了什么电路应当连接到2525根引脚中的哪一根引脚中的哪一根以及该引脚的作用。根以及该引脚的作用。 华东交通大学信息工程学院RS449接口接口由由3个标淮组成个标淮组成RS-449 RS-449 规定接口的机械特性、功能特性和过规定接口的机械特性、功能特性和过程特性。程特性。RS-449RS-449采用采用3737根引脚的插头座。在根引脚的插头座。在CCITTCCITT的建议书中,的建议书中,RS-449RS-449相当于相当于V V3535。R
24、S-423-A RS-423-A 规定在采用非平衡传输时规定在采用非平衡传输时( (即所有即所有的电路共用一个公共地的电路共用一个公共地) )的电气特性。当连接电缆的电气特性。当连接电缆长度为长度为10m10m时,数据的传输速率可达时,数据的传输速率可达300kb/s300kb/s。RS-422-A RS-422-A 规定在采用平衡传输时规定在采用平衡传输时( (即所有的即所有的电路没有公共地电路没有公共地) )的电气特性。它可将传输速率提的电气特性。它可将传输速率提高到高到2Mb/s2Mb/s。,而连接电缆长度可超过。,而连接电缆长度可超过60m60m。当连接。当连接电缆长度更短时电缆长度更
25、短时( (如如10m)10m),则传输速率还可以更高,则传输速率还可以更高些些( (如达到如达到10Mb/s)10Mb/s)。 华东交通大学信息工程学院ETH(以太网)(以太网) 接口接口802.3802.3局域网是一种基带总线局域网。局域网是一种基带总线局域网。最初是美国施乐最初是美国施乐(Xerox)(Xerox)公司的公司的Palo AltoPalo Alto研究中心研究中心( (简称为简称为PARC)PARC)于于19751975年研制成功的年研制成功的METC76METC76,当时的,当时的数据率为数据率为2 294Mb94Mbs s。它以无源的电线作为总线来传。它以无源的电线作为总
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