接入网技术发展趋势的分析

admin

摘要　随着通信技术迅猛发展，电信业务向综合化、数字化、智能化、宽带化和个人化方向发展，人们对电信业务多样化的需求也不断提高，同时由于主干网上SDH、ATM、无源光网络（PON）及DWDM技术的日益成熟和使用，为实现话音、数据、图像“三线合一，一线入户”奠定了基础。如何充分利用现有的网络资源增加业务类型，提高服务质量，已成为电信专家和运营商日益关注研究的课题，“最后一公里”解决方案是大家最关心的焦点。因此，接入网成为网络应用和建设的热点。
1、为什么要引入接入网？
　　接入网作为电信网中一个新概念产生于20世纪90年代。在接入网中引入接入网的目的是为了突破传统用户环路在整个电信网中的“瓶颈效应”，进而实现用户之间或业务节点之间的信息高速公路，使来自各种用户终端的或业务节点的信息之“车”能方便、快捷地登上信息高速公路，并以最快的速度，安全、可靠地抵达信息目的地。
　　传统的电信网结构模型如图1所示。目前核心网的带宽已经比较宽了。可以认为核心网基本实现了信息的宽带高速传输。但是，用户环路（SL）的带宽却很窄，一般只有一个模拟话路的带宽（4kHz）。如果把网络节点看成信息高速公路的入口，则SL就像一条“羊肠小道”成为限制整个电信网传输各种业务信息的“瓶颈”。为了适应电信网向用户提供多种业务，特别是宽带业务的需要，则必须拓宽这条“羊肠小道”，打破其“瓶颈”限制。这样便产生了接入网（AN）这一新技术，如图2所示。

图1　传统的电信网结构模型

图2　接入网打破“瓶颈”

2、接入网的定义以及在电信网中的位置
　　接入网由业务节点接口（SNI）和用户网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（例如线路设施和传输设施）组成，为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，可经由管理接口（Q3）配置和管理。接入网在电信网中的位置如图3所示。

图3　电信网中接入网的位置

3、接入网的定界
　　接入网由三个接口定界，在用户侧经用户网络接口（UNI）与用户设备（用户驻地网相连；在网络侧经业务节点接口（SNI）与业务节点（SN）相连；经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。如图4所示为三个接口间机线设施的总和。原则上对接入网可以实现的UNI和SNI的类型和数目没有限制。接入网对用户信令是透明的，不作处理，可以看作是一个与业务和应用无关的传送网。

图4　接入网的定界

4、接入网的基本功能划分
　　接入网的基本功能概括来说主要有用户接口功能（UPF）、核心功能（CF）、传送功能（TF）、业务端口功能（SPF）、接入网系统管理功能（ANSMF）五项。接入网功能体系如图5示。

图5　接入网功能体系

　　（1）用户接口功能　指将用户网络接口UNI的要求适配为核心和管理功能。即在接入业务上包括电话、数据、传真、视像和多媒体等窄带和宽带业务，并将这些业务终接、数/模转换、信令变换、激活/去激活、承载通道/能力处理、接口测试、维护及管理控制。
　　（2）业务端口功能　指将业务节点接口SNI的要求适配为公共承载信道，并为在接入网的系统管理中处理选择信息。包括SNI功能的终接、将承载要求、定时管理及操作要求映射进核心功能，并在需要时对特殊SNI协议映射和业务节点接口的测试、端口的维护及管理控制。
　　（3）核心功能　使各个业务端口承载要求和用户接口承载要求适配为公共传送承载。该功能完成根据被要求的协议适配和通过接入网的传送复用进行协议承载处理。主要包括承载通道集线、信令和分组信息复用、为ATM传送承载进行电路仿真和控制、管理功能。核心功能可分散在整个接入网内。
　　（4）传送功能　指为公共承载的传送提供通路并为所用的传输媒介提供媒介适配、完成复用。根据重组和配置的交叉连接、管理、物理媒介等。
　　（5）系统管理功能（SMF）：
　　●配置和控制；
　　●业务协调；
　　●故障检测与指示；
　　●用户信息和性能数据的采集；
　　●安全控制；
　　●通过SNI协调UPF和SN的时限管理与运行要求；
　　●资源管理。
　　由于接入网具有的上述功能，它可以部分或全部代替传统的用户本地线路网，其传输媒体具有多样性。可灵活支持各种接入类型和业务。接入网在电路结构上包括N×64kbit/s、（1/N）×64kbit/s分组交换、帧中继、ATM等基本形式；在通道方面有基于64kbit/s通道、基于帧中继通道、基于ATM通道；在传输上概括了双绞线系统、同轴系统、光纤系统和无线系统等用户接入手段。
5、接入网建设的必要性
　　（1）建设接入网是多种业务接入的必然要求
　　远程用户的接入：随着农村经济的飞速发展，通信需求越来越大，运营商希望在不增加交换节点的前提下能为远程用户提供业务。
　　综合业务的接入：用户业务需求种类各异，对图像、数据、视屏等新业务的需求越来越多，希望能够通过统一的系统综合提供话音、数据、图像等业务。
　　集中业务的接入：随着城市的发展，各种新建的写字楼、饭店宾馆、住宅小区越来越多，这些区域的特点是用户集中，对各种业务的需求迫切。
　　（2）建设接入网是运营与维护的需要
　　一般来讲，用户网建设成本约占全网建设成本的50%左右，而维护运营成本则占总运营成本的25%左右。因此说用户网的建设和运营费用是提高全网经济效益的关键。而传统的铜线传输方式，由于其自身属性的限制，无法实现较为理想的运营与维护，因此对运营部门来说建设接入网十分必要。
　　（3）建设接入网可以优化网络结构、深化电信网络运行体制
　　建设新一代接入网，将光纤敷设到离用户最近的地方（小区、大厦），实现光纤到路边（FTTC）和光纤到家（FTTH）。通过光纤接入网的建设，为本地网的优化创造条件，拆点并网，建大局，优化网络结构，集中维护人员，集中监控，使电信的结构发生变化，达到网络的简化、相对集中，提高传输效率的目的。
　　（4）建设接入网是电信市场竞争的需要
　　市场决策最终是要由市场定位，谁拥有客户，谁就拥有市场，谁拥有市场，谁就拥有利润。那么运营商想要赢得利润，就必须赢得用户的份额，要赢得用户的份额，就必须给用户提供快速的多种业务；运营商要控制通信的命运，就必须掌握维系千家万户的数字化、宽带化、移动化和智能化的接入网。
6、接入网技术的发展趋势
　　从目前的接入网的发展情况看，主要有下面几种情况。
　　（1）光纤接入网（含光接入网技术）是接入网技术的发展方向
　　有线接入网在接入网中处于主体地位。全光接入网技术，即光纤到桌面、光纤到家，随着用户对带宽需求的不断增加，将得到不断的发展。与传统的用户网相比，光纤网络有很多优点，两者的特点如下：
<div align="center">

传统用户网	光纤网络
用户网区域受限制且仅为窄带业务	从窄带到宽带提供多种业务
宽带业务传输能力差	建设适宜未来需要的通信基础设施
统一的网络/一样的可靠性	实现灵活的、高可靠性的网络结构
设备庞大，维护使用效率差	进一步提高网络的维护和使用效率
经济性差	实现降低总成本的网络结构