接入网在定州电信网的规划与作用
第一章 接入网概述
接入网是一种公共基础设施,它对电信网乃至整个信息网的发展至关重要。 目前的通信技术已经历了从模拟到数字,从窄带到宽带,从单一的语言通信到多媒体通信的发展进程,而实现宽带化,智能化,个人化的综合业务数字网,已在许多国家达成共识,在几年前还是憧憬与发展方向,如今已实实在在地应用到人们的生活中。
目前,全球的电信网大致可分成以下六个层次 名 称 缩 写 性 质 网径大小 GAN 全球网 公用网 世界范围 NAN 国家网 公用网 一个国家范围 WAN 广域网 专用网 一个地区范围 MAN 城域网 有公用网也有专一个城市范围 用网 AN 接入网 公用网 一般为几公里 LAN 局域网 专用网 一般为1-2公里 接入网(AN,Access Ntwork)泛指本地交换机与用户设备之间的实施网络。接入网的概念是近几年才提出的,原因在于电信网经过多年的发展,其技术与业务都发生了巨大的变化,传统的用户环路已不能适应当前和未来信息网络的发展,尤其是各种复用设备、数字交叉连接设备、用户环路传输系统、无源光网络等多项技术的引入,既增加了原有用户环路的功能和能力,也使之变得更复杂,因而接入网应运而生。
以上是多地域角度,从大到小说明了整个电信网络的层次,若换一个角度来看,即从功能分类,整个电信网可分为三个部分:传送网、交换网、和接入网,它们在网络中的位置如下图:
用户用户 所在所在 地网地网络 络 接 交换网 传 交换网 接 入 送 入 网 网 网
图1-1 电信网络图
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1.1接入网的定义
接入网(AN,Access Network),也称为用户接入网,是由业务节点接口(SNI,Service Node Interface)和相关用户网络接口(UNI,User Network Interface)之间的一系列传送实体(例如:线路设施和传输设施)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Q3接口进行配置和管理。
接入网的定界: 电信管理网TMN Q Q UNI
SNI
接入网AN 业务节点SN
图 1-2 接入网覆盖的范围
从上图可见,接入网所覆盖的范围由三个接口来定界,即网络侧经业务节点接口(SNI)与业务节点(SN)相连;用户侧经用户网络接口(UNI)与用户相连;管理方面则经Q接口与电信管理网(TMN)相连,通常需经协调设备(MD)再与TMN相连。其中SN是提供业务的实体,是一种可以接入各种交换型和永久型电信业务的网络单元。例如:本地交换机、租用线业务点或特定配置情况下的视频点播和广播电视业务节点等,而SNI即是AN与SN之间的接口。
接入网允许与多个业务节点相连,因此既可接入分别支持特定业务的单个SN,也可以接入支持相同业务的多个SN,其中的SNI可通过协调指配功能来实现AN与SN的联系,以及对SN分配接入的承载能力。 1.2接入网的主要功能
接入网的主要功能有五种,即用户口功能(UPF)、业务口功能(SPF)、核心功能(CF)、传送功能(TF)和AN系统管理功能(SMF)。 (1) 用户口功能
用户口功能的主要作用是将特定的UNI要求适配到核心功能和管理功能,具体功能包括:
?终结UNI功能
?UNI的激活/去激活
?处理UNI承载通路/容量 ?UNI的测试和UPF的维护
?需要时进行A/D转换和信令转换。
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(2) 业务口功能
业务口功能(SPF)的主要作用是将特定的要求与公用承载通路相适配,以便核心功能(CF)处理。另外还负责选择有关的信息,以便在AN系统管理功能中进行外理。具体功能包括:
?终结SNI功能
?将所承载通路的要求,即时管理和操作要求映射进核心功能(CF) ?必要时可对特定SNI进行协议的转换 ?SNI的测试和SPF的维护 ?相关的管理和控制功能 (3) 核心功能
核心功能(CF)位于UPF和SPF之间,它的主要作用是负责将各用户口承载通路或业务口承载通路的要求与公用传送承载通路相适配,另外,还负责为通过AN传送所需要的协议适配和复用所进行的对协议承载通路的处理。核心功能可以分散在AN之中,具体功能包括:
?接入承载通路处理 ?承载通路集中
?信令和分组信息复用
?ATM传送承载通路的电路模拟 ?管理和控制功能。 (4)传送功能
传送功能(TF)的主要作是为AN中不同地点之间提供网络连接和传输媒质适配。具体功能包括:
?复用功能
?交叉连接功能 ?管理功能
?物理媒质功能。 (5) 系统管理功能
AN系统管理功能(SMF)的主要作用是协调AN内UPF、SPF、CF和TF的指配、操作和维护,也负责协调用户终端的操作功能,主要包括:
?配置和控制 ?指配协调
?故障检测和指示
?用户信息和性能数据收集 ?安全控制
?协调UPF和SN的应急管理的操作功能 ?资源管理
?通过Q3接口与TMN通信,以便接收监视和接收控制。 1.3接入网支持的接入业务类型
为满足用户的不同要求,接入网必须在接入节点提供一系列的不同类型的接入业务,主要包括:
A 通过SNI把AN和SN相连,以便支持所需业务(包括半永久租用业务)。
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B 利用连接永久租用线的专用SN或一般传送网络来支持永久租用线业务。 C 根据用户需求,及时提供目前尚无详细定义的业务。
为使用户感觉不到在不同的接入实施过程中可能会带来的任何差别,即得到同样的“服务”,在UNI处和直接接入方式的用户设备处,必须具备同样的接入承载能力,并据此进一步定义业务节点接口。 1.4接入网的主要接口
(1)接入网有三种主要类型的接口,即用户网络接口(UNI)、业务节点接口(SNI)和维护管理接口(Q3)。
?UNI
用户网络接口(UNI)是用户和网络之间的接口,用户口功能仅与一个SNI通过指配功能建立固定联系。UNI主要包括模拟二线音频接口、64kbit/s接口、2048kbit/s接口、ISDN基本速率接口(BRI)和ISDN基群速率接口(PRI)等。 ?SNI
业务接点接口(SNI)主要有二种,其一是对交换机的模拟接口(Z接口),它对应于UNI的模拟二线音频接口,可提供普通电话业务或模拟租用线业务;其二是数字接口(V5接口),它又含有V5.1接口和V5.2接口,以及对节点机的各种数据接口或针对宽带业务的各种接口。 ?Q3
维护管理接口(Q3接口)是电信管理网TMN与电信网各部分的标准接口。接入网作为电信网的一部分,也应通过Q3接口和TMN相连,便于TMN实施管理功能。 (2)V5接口
V5.2接口 LE A AN B 图1-3 V5接口图
业务节点接口是接入网AN和一个SN之间的接口。如果AN-SNI侧和SN-SNI
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侧不在同一地方,可以通过透明传送通道实现远端连接。目前广泛应用的是数字接口,即V5接口,如图1-1所示。V5接口是一种标准化的、完全开放的接口,用于接入网数字传输系统和数字交换机之间的配合。根据接口容纳的链路数目和有无集线功能的不同,V5接口又分为V5.1和V5.2接口,V5.1接口由一个2.048Mbit/s链路组成,时隙与业务通道一一对应,这种情况下AN不含集线功能;V5.2支持多达16个2.048Mbit/s链路,这时AN具有集线功能,时隙动态分配。
A V5接口的接入方式
V5接口是一种综合的业务节点接口,支持的业务类型包括电话业务、ISDN业务和专线业务。
?电话网用户的接入----V5接口支持一个模拟用户的
接入,也支持用户交换机的接入,其中的用户可以是双音多频信号或是线路状态信号,并且对用户的附加业务没有影响。在使用用户交换机的情况下,也支持用户直接拨入功能。
?ISDN的接入----用户能以无源总线配置的S/T参考点的
2B+D方式接入,即BRI接入;也可以使用T参考点的30B+D方式接入,即PRI接入。B通路的承载业务和补充业务均不受限制, D通路的分组业务和补充业务也不受限制。
?专线----用于没有带外信令的半永久租用线路或永久租用线路,可以是模拟 用户,也可以是数字用户。半永久租用线路通过V5接口,永久租用线路旁通V5 接口。
B V5接口的功能
?承载通路----为配置于ISDN-BRA和ISDN-PRA用户端口分配B通道,或为PSTN用户端口的PCM 64kbit/s通路信息提供双向的传输能力。
?ISDN的D通路信息----为ISDN-BRA和ISDN-PRA用户端口的D通路信息提供双向的传输能力。
?PSTN信令信息----为PSTN用户端口的信令信息提供双向的传输能力。 ?端口接入控制----提供每一用户端口状态和控制信息双向的传输能力。 ?2.048Mbit/s链路的控制----对2.048Mbit/s链路的帧定位、复帧同步、告警指示和CRC信息进行管理控制。
?链路控制协议信息----支持V5.2接口上的2.048Mbit/s链路的管理功能。 ?定时----提供比特传输、字节识别和帧同步必要的定时信息。这种定时信息可以用来处理处于同步工作状态的本地交换机和接入网之间的同步。
?运载通路连接----用来在LE控制下分配承载通路。
?通信通路保护----支持在适合的物理C通路之间交换逻辑C通路。 C V5接口的作用
V5接口是一个在接入网中适用范围广、标准化程度高的新型数字接口,对于设备的开发应用、各种业务的发展和网络的更新起着重要的作用。
?统一和开放的标准接口使不同的交换机和不同的接入网设备能够相互组合,使网络运营者能够选择最好的系统设备组织接入网。
?V5接口为接入网的数字化创造了条件,并有利于光纤向用户延伸,对于其他传输媒介的合理应用也提出了一致的要求。
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