Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 第一章 信息网与接入网概论 1.1 信息网络概述 1.2 接入网络基本组成 1.3 接入网业务与分类 1.4 接入网接口与协议 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 1.1 信息网络概述 一、信息网组成 1.点对点通信 解决的两大问题 ⑴有效性：信息尽可能快速、有效地传递。 ⑵可靠性：保证信息传输的透明性,达到： A 时间透明：延时 B 语义透明： 模拟通信的可懂度 数字通信的差错率(ber - Bit Error Ratio) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2.信息网组成模型     T T T     用户驻地网(CPE) 接入网 骨干网 用户侧 网络侧 用户子网 通信子网 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2.信息网组成模型(续) T ：终端设备(电话、传真等)； ：通信处理器(集中器、复用器、交换节点等) ：网络节点(骨干交换机) ：骨干网高速链路 ：网间互连高速链路 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 3.两种实际网络 (电话网和计算机局域网) ⑴电话网 CO CO T CO T PABX T Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26   ：(自动应答)电话机，传真机 ：Private Automation Branch eXchange 用户交换机 : Central Office 局用交换机 ：高速数字中继线 ：数字中继线 T PABX CO Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

⑵ 计算机局(广)域网 多级星型交换－与社会架构相吻合 Project Progress 2018/12/26 ⑵ 计算机局(广)域网 多级星型交换－与社会架构相吻合 Internet R R H T R R R T 第3级 R H 第2级 T SW R T 第1级 SW H Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 ：终端，计算机 T /H SW ：交换机   ：Router 路由器 R ：高速线路   ：中速线路 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 二、信息网构成要素 1.用户终端与网络(终端)服务器 用户终端 实现用户信息采集与处理、传输的装置(User plane)，并具有控制和管理功能。 举例：电话机、传真机、计算机(Ethernet卡、N-ISDN卡、B-ISDN卡...) 注解： ISDN: Integrated Services Digital Network 综合业务数字网 N: Narrow band B: Broadband Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 网络(终端)服务器 实现用户信息的提供/采集、处理、传输的设备(User plane)，具有用户呼叫/连接控制和管理功能。 举例：视频点播(VoD：Video on Demand)服务器，IP电话网关Gateway, Email & WWW服务器等 2. 传输链路 实现信息传输，包括各种传输设备及其组合。在同一类型的网络中，用户侧速率较低，网络侧速率较高。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 传输链路举例   用户(终端)侧 网络侧 电话网 64kb/s(数字电话) E1: 2M, E2: 8M, E3: 34M, E4: 140M (PDH) 宽带网 64 kbps，2 Mbps，8 Mbps，25Mbps, STM-0/1 STM-N, N=1, 4, 16, 64,256 {SDH 155M, 622M, 2.4G...,} PDH: Pleisochronous Digital Hierarchy (准同步数字系列，多体制，网管弱且专有proprietary ，最高140M等; 结点上都分别设置高精度的时钟, isochronous,等时的) SDH: Synchronous Digital Hierarchy (同步数字系列) STM: Synchronous Transfer Module 采用准同步数字系列(PDH)的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 3. 交换/转接节点 实现信息交换/转换的各种交换和复用设备。 例如CO(Central Office，端局交换机)，PBX，Router, ISDN交换机，ATM交换机, 集中器(Concentrator)等 三、 信息网定义 通信网: 由终端、主机、传输与交换设备等组成，采用标 准协议，实现信息采集与处理、传输与交换的网络。 计算机网络：用通信线路和设备将分散在不同地理位置上、具有独立功能的多台计算机系统连接起来，按照网络协议进行数据通信，实现资源共享(硬、软件、数据)，进行合作共享的计算机集合。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 重在计算机应用application、面向用户 (计算机网络) 特点 重在信息采集与处理、传输与交换 (通信网) 信息网: 由用户终端与网络终端、传输与交换设备等组成，采用标准协议，实现信息采集与处理、传输与交换、应用(services/applications)提供的网络，其实际形式包括通信网和/或计算机网络。 信息网从网络所处的位置与功能看,它由如下3部分组成: (1) 骨干网络： 实现信息高速、大容量的传输与交换； (transmission + switching =传送 transport)； Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 (2) 接入网： 实现不同用户驻地网或子网级的汇聚与分发、用户信息的集中/分发，以及内部交换，一般由NSP(network service provider)提供； (3) 用户驻地网(CPN/CPE- Customer Premise Network /Equipment )： 由用户驻地(如大学校园、工厂、办公大楼、居民住宅小区等)处的终端、主机，线路设备(如接线箱)、传输与交换设备等组成，实现用户鉴权与授权、用户信息的集中/分发。其典型代表有用户单位的用户交换机(PABX)和计算机局域网。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

这3种网络的2种网络边界(核心网/接入网、接入网/用户驻地网)存在重叠 Project Progress 2018/12/26 这3种网络的2种网络边界(核心网/接入网、接入网/用户驻地网)存在重叠 核心网 接入网 用户驻地网 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 信息网实例 MMC network architecture MMC –Multi-Media Communication PSTN Computer Net V5/No.7 No.1 CATV Integrated Access PSTN Telephone Fiber/ Cable Cable Modem xDSL CO. Copper/Optical PSTN Tel Cable Modem Cable Tel IP Tel IP Tel/Video LAN LAN LAN Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 四、网络工作原理 1、网络中信息交换方式 信息交换方式基本上可分为两大类”，即电路交换和存储转发式交换。 分组交换PS：这种方式极大地减小了存储转发时延。例如，X.25分组数据网和以太网。 帧中继FR交换：(Frame Relay)此方式将网络中需要的用户信息流量控制与差错控制交给“终端”完成，具有吞吐量大、时延小、适合突发业务等特点。采用帧中继交换的网络称为帧中继网，它广泛应用于组建专用网。 ATM交换：采用硬件实现信元Cell存储转发。它既适合传送话音、图像等实时业务，也适合传送数据等非实时业务。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2、网络控制方式 网络控制指网络如何分配传输与交换资源供用户使用，主要分为集中控制和分布式控制、集散式等三种。 集中控制： 在源用户呼叫宿用户期间，网络为用户逐段地分配其物理上或统计意义上(即逻辑上)专用的传输与交换资源，同一源宿用户对的某一方向的信息传送按相同的路径进行传输与交换。以上述控制方式工作的网络称为面向连接网络，此类网络还可分为传输与交换资源： 物理上为用户所独占(如电话网) 逻辑上为用户占用(如帧中继网/ATM网络)等两种 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 分布式控制： 源宿用户对间的分组传送，在分组交换/转发时，网络仅根据这些标识(如IP地址)和网络路径选择方式，导致某个源宿用户某一方向信息传送不一定按相同的路径传输与交换，以这种控制方式工作的网络称为无连接网络，此类网络包括IP分组网(如以太网)等。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 集散(集中与分布混合)式控制： 集中方面：在源用户呼中叫宿用户期间，网络对用户对(Pair)仅分配一些资源标识(如网际协议IP的地址、端口号等)，在源宿用户间建立逻辑连接(集中)；有的系统还还要为源宿用户建立类似于电话信令的连接控制，如IP电话存在这两种控制机制(见第7章)。 分散方面：此类网络在分组交换/转发时，仅根据这些标识和网络路径选择方式，导致某个源宿用户的某一方向信息传送不一定按相同的路径传输与交换(分散)。 以这种控制方式工作的网络称为有连接(集中方面)和无连接(分散方面)共存网络，此类网络包括IP电话网等。 有连接connection oriented：业务连接控制类似于电话网； 无连接connectionless：信息传送采用无连接 方式。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 五、信息网特点及发展  1. 业务特性 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26  2. 网络发展  由一种网络或多种网络配合，适合用户需要；  每一种网络采用了最适合某一种特定业务的传输、复用、交换体制，以及相应的通信协议；  对其他业务不能支持、或不能经济地支持、或很难支持；电话网传电视、电话网上数传(150bps~56kbps)、动态图像通过以太网 注：随着技术的发展，这些缺陷在逐步改善，如电话线上的xDSL技术，传输速率可达6－8Mbps  对其重复建设、经济性差且难于互通 N个网互通：C=N(N-1)/2 种互连接口  归属不同行业，资源没有优化配置与利用  不同网络正在融合与渗透,网络边界日益模糊 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 向着 综合化(Integration综合业务：话音、数据、视频等) 宽带化(broadband大容量信息传递提出的要求) 智能化(intelligence 计算机控制的复杂通信网络) 个人化(personalization 单一用户表示、移动、无线) 泛在 化(ubiquitous network; 又称“无处不在的网络) 融合化(convergence，“三网合一，Triple Play, 坚决不能译为中式三重播放” (PSTN, Computer Network, Cable TV Net - Convergence) 全光化(all-optical)全光传送网(端到端光传输、交换－even though it is hard to implement all-optical switching )、IP为核心技术 方向发展 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 六、信息网间关系 应用网/业务网 PSTN: 电信网 CN： Computer Network BCN：Broadcasting & Cable TV Network) Triple players 如何翻译？ PSTN CN BCN Internet 网络 源 宿 传送资源 由同一种网络提供； 由2种网络提供； 由3种网络提供； 传送网 由三个网络的任两个或全部组成的传送资源 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 三网与因特网是分离的两个网，各有自己的业务(电话/数据/电视，WWW, FTP, E-MAIL…)； 两者均可完成数据业务的传送，但对数据业务支持的层次不同，三网完成IP层及以下(OSI L1-L3)的功能，而因特网完成IP以上各层(OSI L4-L7)的功能； 因特网可有自己的物理网络(如早期的计算机网)，更广大地区的用户需通过三网接入因特网； 从业务角度而言，三网是物理承载(传送)网络，因特网是业务(应用)网。 What are the relations between IoT(物联网) and three transport networks? Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 1.2 接入网络基本组成 1.1 信息网络概述 1.2 接入网络基本组成 (见纪P4，图1-4) 1.3 接入网业务与分类 1.4 接入网接口与协议 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 1.2 接入网络基本组成 一、接入网概念 Why access networks are the most important networks? Could you know the motivations of their wide usage? 1.  早期含义 现有网络主要从电信网(PSTN)演变发展而成，接入网的早期形式是： 1)本地用户环路(Local loop) 2)用户网(Subscriber network) 3)用户环路系统等。 早期产品Pair Gain：通过语音压缩，实现一对电话线传输4路、8路语音信号。 (见纪P4，图1-4) PG PG SW Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 SW-Switch, RSU-remote Switch Unit, RT-Remote Termination, FP-Flexible Point, DP-Distribution Point CPN-Customer Promise Network Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2.  ITU-T (G.902)定义 由用户网络接口(UNI-User Network Interface)和业务结点接口(SNI-Service Node Interface)间的一系列传送实体组成(包括线路设施和交换设备)，为传输电信业务提供所需传送承载能力，可通过Q3接口进行配置与管理。 (see the chart on next page) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 An implementation comprising those entities which provide the required transport bearer capabilities for the provision of telecommunications services between a Service Node Interface (SNI) and each of the associated User Network Interfaces (UNIs)。 接入网组成模型 接入网 业务结点 TMN Q3 用户终端1 用户终端N SNI UNI Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 二、接入网接口 1. 用户网络接口(UNI) 在接入网的用户侧，支持各种业务的接入。 主要包括： 1)模拟电话接口(POTS) Plain Old Telephone System 2)ISDN UNI 基本速率 2B+D,基群速率(E1/T1) 30B+D /23B+D 3)数字接口 E1，N*64K 4)低中速接口 RS232/V.24，V.35，RS-449(422A、423A) 5)宽带接口 B-ISDN UNI接口 STM-N N=0，1，4，16，64… STM: Synchronous Transfer Module (同步传递模块), USB (Universal Serial Bus), GE (Gigabit Ethernet) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2. 业务结点接口(SNI) 位于接入网业务侧，为不同的用户业务提供相 应的业务结点接口，实现与核心网交换机的连接。 传统上主要包括： 1)模拟接口：对应UNI的模拟二线音频接口，提 供普通电话或模拟租用线业务； 2)数字V接口：V5.1、V5.2、VB5.1、VB5.2 B- Broadband 实际上(现状是)可包括：现有交换机/路由器的几 乎所有接口, 如SDH(STM-N, 信元或分组), PDH, ATM，Ethernet (FE，GE，10GE, 40GE)等 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 3. Q3接口 TMN (Telecommunication Management Networks) 通过Q3实现对接入网的管理与协调，为用户提供所需接入类型与承载能力。 例如，UNI终接(termination，类似于terminal的含义，即接收)、激活/去激活(Activation /Deactivation)、复用(multiplexing)、通道映射(mapping)、信令处理配置(使用何种信令、信令传送方式)、用户端口状态等。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 三、接入网功能模型 接入网可分为5个基本功能模块 Q3 MF 5/5 UNI SNI UPFu CFu TFu TFn CFn SPFn 3/5 接入网的传送网 3/5 2/5 1/5 4/5 u- User ，n-Network， MF-(接入网系统管理功能)  UPF:用户口(port)功能  TF:传送功能  CF:核心功能  SPF:业务口功能 用户业务与信令信息 管理信息 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 用户端口功能模块(UPF: user port function) 将特定UNI 的要求适配到核心功能模块(CF)和管理功能模块。主要功能： 1) UNI功能： 激活／去激活、通路处理、测试等； 2) 信令转换：将UNI 转换为SNI 的信令，一般不解释； 业务端口模块(SPF) 将特定SNI定义的要求适配到公共承载体，在核心功能中加以处理，选择有关信息，以便在AN-SM (Access Network System Management)中处理。 公共承载 UNI (B信道) SNI (SDH信道) E1信道 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 1)   终接SNI (termination，此处指SNI接口上的收发) 2)   SNI承载通路需要映射进核心功能 3)   SNI所需协议映射 4)   SNI测试和业务端口功能SPF的OAM 3. 核心功能模块 (CF: Core Function) 位于用户接口/业务接口功能模块间，适配各个用户接口或业务接口要求进入公共传送载体。 4. 传送功能模块 (TF: Transport Function) 在接入网的不同位置间为公共承载的传送提供通道和传输媒质适配。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 一个Ethernet信号(10M)通过5个E1在(光纤，微波，双绞线)SDH的 STM-1 上传输。IM：Inverse Multiplexer IM E1信道 Ethernet 注解：10M Ethernet 与5个E1的关系，设想为一辆汽车与5个人的关系： 1)5个E1被10M Ethernet 传输(不考虑开销), 正向复接(多个低速信号合成一个高速信号)，5个人坐汽车; 2)10M Ethernet 被5个E1传输, 反向复接(一个高速信号由多个低速信号传递)， 5个人抬汽车; 更进一步可参看第4章有关SDH复接与分接的内容 5. 接入网系统管理 对用户接口、业务接口、核心功能、传送功能等模块进行指配(allocation)、操作和维护，也负责协调用户终端和业务结点的操作。如配置协调、故障检测与用户信息、性能数据收集等。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 四、IP接入网 1. 定义(ITU-T SG13， Y.1231) 接入网指在 IP用户和因特网IP业务提供者之间(Internet Service Provider：ISP) 为提供所需的接入到IP业务的能力、网络实体的实现。(图见纪P22) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 接入网参考模型 (图见纪P22)用户驻地网与接入网，接入网与核心网间有参考点 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 G.902与Y.1231的区别 G.902 Y.1231 模型接口 ： UNI、SNI RP 传输功能 ： 复用、交叉连接 一般有交换 一般不含交换 计 费 ： 不(计费在核心网) 需 要 接口开放性： V5系列 众多选择 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 五、广义接入网 由用户(或用户驻地网)和核心网间的传送实体组成(包括线路设施和传输交换等设备)，用户(驻地网)及核心网与 接入网间接口采用开放的标准接口，经济地为用户提供所需的传送能力。(from my viewpoint) AN CN CPE/ CPN 开放接口 用户 远端模块 交换机 内部标准 内部标准 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 1.3 业务和接入网分类 1.1 信息网络概述 1.2 接入网络基本组成 1.3 接入网业务与分类 1.4 接入网接口与协议 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 1.3 业务和接入网分类 一、业务(图见纪P11) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 OLT: Optical Line Terminal, ONU: Optical Node Unit 1.窄带业务 1)  POTS普通业务： 支持模拟电话、传真、拨号上网等； Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2)  N-ISDN业务：基本 与基群速率、数字电话、G4传真。拨号上网、单个信道(B)上网+一个B通话；2B捆绑 (2B+D是双向信道) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 3)  DDN专线业务： V. 24 300~19200码元/S (波特) 与bps的区别? ＃V.35 N*64Kbps ， N=1~31 ＃ E1 (＃：重要) a) DDN-OLT采用E1 b) DDN-OLT V.24/V.35 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 4)  Internet/Intranet业务 (1)  支持POTS以拨号或专线方式接入Internet (2)  Internet旁路接入 减小电话上网对电话交换机的占用 [see next page] Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dialer Server(e.g., POTS) Dialer Server (e.g., ADSL) Project Progress 2018/12/26 Internet Dialer Server(e.g., POTS) 交换机 (a) 旁路前 Dialer Server (e.g., ADSL) 交换机 Internet (b) 旁路后 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2.宽带业务 1)  以太网接入#: 100M Ethernet/ GE CATV业务：模拟或数字 ATM (接口)业务: ATM UNI 25Mbps, STM-N (N=0,1,4) 会议电视/VoD 业务: Video on demand (以TDM 方式、ATM 方式、IP方式等) 5) 宽带高速Internet/Intranet业务： 以电信网、计算机网、广电网方式提供 新型高速接入#： 3G/4G手机、Wifi、移动因特网，… xDSL用户线、FTTx, … Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 二、接入网分类(参见纪越峰P10) 1. 有线(传输)接入 铜线对 xDSL (Digital Subscriber Line) x=Asymmetric，High-speed bit rate, Very high-speed bit rate，ISDN， Rate Adaptive, Symmetric，Ethernet(Ethernet over DSL)，… 128k~51Mbps 几百m~5km 光纤网络(OFN) 主要用于 FTTx (x=B,C,H,…) FTTB (building), FTTC (Curb), FTTH (Home) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 (1) AON (Active Optical Network 有源光网络)： 提供电路信号 Ei，数据业务PoS (Packet over SDH) SDH (TUG: Tributary Unit Group/支路单元组) STM-N N=0,1,4,16,64,256 51.84M~40Gbps sSTM-2n (s-sub) n=1,2,4. (7.488, 14.400, 28.224)Mbps sSTM-1k k=1,2,4,8,16 (2.880,5.184, 9.792,19.792, 37.444)Mbps sSTM-2n 适用于光纤、双绞线、无线传送(TUG-2) sSTM-1k 适用于无线传送(TU-12) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 (2) 无源光网 (PON, Passive) : 由光合成/分配器等无源器件组成 分为xPON x=A, E, GE, G A=ATM—传送ATM信元 E/GE=Ethernet (Gigabit E)－－传送以太帧 G＝ Gigabit－传送变长分组和定长ATM信元 Please pay attention to that GEPON is much different from/to GPON. 例如，ATM无源光网 (APON, Passive) ： 由光合成/分配器件组成，提供对称STM-1, 或上行STM-1/下行STM-4 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 混合光纤电缆HFC (Hybrid Fiber Coax (Coaxial cable) 光纤到楼宇、小区, (楼宇、小区)内部使用Cable; 可提供模拟电视，500用户可享受1000 Mbps的传输宽带(数据接入，Internet) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2. 无线(传输)接入 从用户终端(UNI)到业务结点接口(SNI)间全部或部分采用无线传输 固定无线接入 覆盖：50m ~ 几十km 频率：几十M~几十GHZ 方式：FDMA，TDMA，CDMA 短波/超短波，PMP点到多点微波系统，直播卫星系统DBS，本地多点分配业务LMDS，“无线光纤”视距传输 (24~31GHZ,宽带1GHZ) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 移动无线接入 GSM. IS-95无线系统,第三代移动通信(3G)： a)WCDMA.(FDD/TDD Frequency/Time division Duplex), www.3gpp.org b) CDMA2000 (1x/3x), www.3gpp2.org c) TD-SCDMA (以WCDMA为蓝本，加入智能信号处理，以复杂度换取性能，保护自主知识产权, 花瓶(中看不中用)？) UTRAN:UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) Terrestrial Radio Access Network 第一阶段基于ATM(2002年完成)，第二阶段IP(2002－2007)，第三阶段IP多媒体(2008－) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 WLAN: 无线LAN IEEE802.11(1, 2 Mbps) /11a (6,12,18,24,36,48,54)Mbps /11b (1,2,5.5,11) Mbps / 11g (功能上＝11a+11b)(与11b兼容, 11g标准在完善) 3、混合接入 使用以上各种无线与有线(传输)接入技术的组合。 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 1.4 接入网接口与协议 1.1 信息网络概述 1.2 接入网络基本组成 1.3 接入网业务与分类 1.4 接入网接口与协议 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 1.4 接入网接口与协议 一、用户网络接口(UNI) 1．Z接口 是交换机和模拟用户线的接口，用以连接话机、话带MODEM、直流信令、DTMF/PULSE、振铃、计次。(DTMF: Double Tones Multi- Frequency) 2．RS-232接口/V.24 “D”型DB 9、DB25插座 (4+5, 12＋13脚，为什么称D型？分为孔/母female、针/公male) +3V~25V 表示数据“0” 控制线接通 -3V~-25V 表示数据“1” 控制线断开 15m×20k Bauds (距离带宽积＝距离X带宽) Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 SG: Signal ground DCD: Data Carrier Detect RI: Ring Indicator D-shaped metal shield DTE DTR RTS DCE DSR CTS DTE#: Digital Terminal Equipment DCE#: Dataset Communication Equipment Step1 DTR#: Digital Terminal Ready Step2 DSR#: Dataset Send Ready Step3 RTS#: Request TO Send Step4 CTS#: Clear TO Send Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 3．RS-449/V.36 RS-449规定接口的机械、功能、流程特性; RS-422-A：平衡传输 60m×2Mbps; RS-423-A：非平衡传输 10m×300kbps; 4. RJ-11/45 (4/8线) (用于电话(RJ-11)、Ethernet(RJ-45)连接) 1 TXD+ 2 TXD- 3 RXD+ 4 5 6 RXD- 7 8 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 6．E1接口(G.703) 线路编码：HDB3 速率： 2.048Mbps 阻抗： 120 ohm(平衡)/75 ohm(非平衡) 结构： 非成帧(32个时隙的纯字节)，或成帧或成复帧(TS0~TS31,TS0帧同步，CRC-4 有/无可选) 连接器： D15F(120 ohm)，BNC(电视电缆75 ohm) 7．V.35 (同步传输接口) RTS、DTR、DSR、CTS 非平衡 (共同地线) TXD、RXD、 Timing 平衡方式(2线)  34-pins (8+9+8+9,4排) 或DB 37 (18+19,2排) ，也有采用DB 26 (3排，(9+9+8)) 90m×10Mbps (距离带宽积)～ 610m×64kbps Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 二、业务结点接口 (SNI) 1.业务结点 指能独立地提供某种业务的实体，是一种可提供复用/交换的网元。(定义见陶P34) 实例：电话交换机、X.25交换机、帧中继交换机、ATM交换机、router、视频/音频服务器等。 2. 业务结点类型 1) 仅支持一种接入类型 AN SN 业务1 SNI UNI Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 2) 支持多种接入类型，所有接入类型具有相同的接入承载能力; 业务1,2 SNI UNI AN SN 3) 支持多种接入类型，每种接入类型要求不同的接入承载能力。 业务1,2 SNI 1,2 UNI SN1 AN SN2 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University

Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University Project Progress 2018/12/26 3. 业务结点接口类型(SNI) 传统上主要包括： 1)模拟接口：对应UNI的模拟二线音频接口，提供普通电话或模拟租用线业务； 2)数字V接口：V5.1、V5.2、VB5.1、VB5.2 B-Broadband 实际上(现状是)可包括：现有交换机/路由器的几乎所有接口, 例如 ＃SDH(STM-N, 信元或分组) ，OTN (optical transport network) ＃Ethernet (FE，GE，10GE, 100GE) ＃E1 新型传送接口(如FC：Fiber Channel)，FC用于存储域联网SAN (Storage Area Networking)等 Dr. Zhanqi XU, National Key Lab on ISN, Xidian University 2018/12/26 Dr. Zhanqi XU,Natioanal Key Lab on ISN,Xidian University