接入网的结构
接入网基础网络及架构
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未来趋势与挑战
未来趋势
未来接入网将朝着更高速度、更低时延、更智能化的方向发展，5G和未来的 6G技术将成为接入网发展的重要趋势。
挑战
随着通信技术的不断发展和用户需求的不断提高，接入网面临着诸多挑战，如 网络安全、服务质量保障、设备兼容性等。
02
CATALOGUE
接入网基础网络
传输媒介与拓扑结构
电力线通信技术
利用电力线传输数据，实现家庭内部网络的组建。
G.hn技术
基于ITU-T G.hn标准，提供高速、可靠的家庭网络接入服务。
应用场景与案例分析
家庭网络接入
采用有线或无线技术，实现家庭内部设备的 联网和数据共享。
智慧城市
结合多种接入技术，构建覆盖城市各个角落 的通信网络，实现信息化和智能化。
企业网络接入
采用高速、可靠的有线或无线技术，满足企 业日常办公和业务需求。
工业物联网
采用有线和无线混合接入技术，实现工业设 备的远程监控和数据采集。
05
CATALOGUE
接入网性能评估与优化
性能评估指标与方法
评估指标
主要包括吞吐量、时延、丢包率、抖 动等关键性能指标。
评估方法
采用主动测量和被动测量相结合的方 式，通过网络仿真、实际测试等手段 收集数据，进而对接入网性能进行全 面评估。
传输媒介
接入网中使用的传输媒介主要包括光纤、同轴电缆、双绞线和无线传输等。
拓扑结构
常见的接入网拓扑结构有星型、树型、环型和总线型等，不同的拓扑结构具有不 同的特点和适用场景。
关键设备与组件
1 2
光线路终端（OLT）
OLT是光接入网的核心设备，负责汇聚来自多个 光网络单元（ONU）的业务，并提供与上层网 络的接口。
《光纤接入网第二讲》课件
2 可以实现多信道传
输
3 具有高速率和高带
宽
通过WDM技术，WDMPON结构可以同时传输 多个信道的光信号。
WDM-PON结构提供更 高的数据传输速率和更 大的带宽，满足用户对 高速宽带的需求。
光纤接入网的应用
1 家庭宽带接入
光纤接入网可以提供稳 定、高速的宽带接入， 满足家庭用户对高速网 络的需求。
光纤接入网将更加智能
3 面向5G的光纤接入
网络
化，能够根据用户需求
光纤接入网将面向5G网
提供个性化的网络服务。
络的需求进行优化，提
供更高的速度和更低性高
光纤信号不易受到外界干扰，保证了数据 传输的稳定性和可靠性。
光纤信号无法被窃取，提供了更高的数据 安全性，保护用户的隐私。
光纤接入网的典型结构
ODN结构
光分纤器直接连接到用户处， 适用于FttC和FttB。
PON结构
采用光分配器作为中心节点， 多个ONU通过同一光纤接入。
PON结构将光分配器作为中心节点，将光信号分发给多个ONU。
2 多个ONU通过同一光纤接入
多个用户设备通过同一光纤接入，实现资源共享和高效的数据传输。
3 采用TDMA技术
PON结构通过分时多路复用技术实现多个用户设备之间的信号传输。
WDM-PON结构的特点
1 采用WDM技术
WDM-PON结构采用波 分复用技术，实现多信 道传输，提供更大的带 宽。
《光纤接入网第二讲》 PPT课件
光纤接入网是一种高性能的宽带接入技术，具有传输能力强、信号传输质量 高、抗干扰性能好和安全性高等优势。
光纤接入网的技术优势
1 宽带传输能力强
2 信号传输质量高
接入网的体系结构
6.1 玻璃的基本知识
玻璃中的常见氧化物见表6-1，主要辅助原料及其作用
见表6-2。
表6-1 玻璃中的主要氧化物
氧化物名称
在玻璃中含量
二氧化硅(SiO2)
氧化钠或氧化钾 (Na20或K20)
氧化锌(Zn0)
铅玻璃含52％以上，石英玻璃可达100％ 工业玻璃含13％～16.5％
锌玻璃可达10％，普通玻璃可含2％～4％
6.1 玻璃的基本知识
玻璃的物理及力学性能表现为均质的各向同性，这是 由于玻璃在凝固过程中，粘度急剧增加，由于分子来不及 按一定的晶格有序地排列而形成无定型非结晶体。由于玻 璃是无定性非结晶体的均质同向性材料，使得它成为一种 透明的材料。玻璃的这种透明特性是其它材料所无法比拟 的。
玻璃的化学成分很复杂，主要为72％左右的SiO2、15 ％左右的Na2O、9％左右的CaO，另外，还有少量的Al2O3、 MgO等。这些氧化物在玻璃中起着非常重要的作用，对玻 璃的各种基本性能影响很大。
Y.1231建议功能
交换功能 接入管理和控制功能
6.1 玻璃的基本知识
（4）铅玻璃 铅玻璃又称铅钾玻璃、重玻璃或晶质玻璃，由PbO、K20和 少量的SiO2所组成。铅玻璃的主要特点有：质地较软、易于加 工、光泽透明、化学稳定性高等。铅玻璃最大的特点是光的折 射和反射性能力优秀、因此常用于制造光学仪器和装饰品等。 （5）硼硅玻璃 硼硅玻璃由于耐热性能优异，又称耐热玻璃。它是由B205、 Si02及少量MgO所组成，由于成分独特，因此价格比较昂贵。 硼硅玻璃具有较强的力学性能、较好的光泽和透明度和优良的 耐热性、绝缘性和化学稳定性，用于制造高级化学仪器和绝缘 材料。
接入网的接口
用户网 络接口 （UNI）
接入网体系结构
G.902定义的接入网范围由三个接口定界： 用户网络接口 UNI:User Network Interface 业务节点接口 SNI：Service Node Interface 电信管理接口: Q3。。
业务节点 SN
接入网具有五大主要功能：： 用户口功能UPF （User Port Function） 将特定的UNI的要求适配到CF和AN-SMF 业务口功能SPF （ Service Port Function） 将特定的SNI的要求与公共承载相适配以便CF处理 核心功能CF （ Core Function） 将用户或业务端口的承载要求与公共传送承载适配 传送功能TF （ Transport Function） 在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质 AN系统管理功能AN-SMF （ Access Network System Management Function） 协调各功能的指配、操作和维护
接入网(AN)是由一系列实体（诸如线缆装置和传输设施等）组成的、提供所需传送承载能力的一个实施系统。在一个业务节点接口(SNI)与之相关联的每一个用户网络接口(UNI)之间提供电信业务的所需的传送能力。接入网可以经由一个Q3接口进行配置和管理
一个接入网实现UNI和SNI的数量和类型原则上没有限制。
可归纳为两大功能群: 传送功能、系统管理功能
G.902具有一定的局限性: 1.束缚于电信网的体制 2.只具有连接、复用、运送功能，不具备交换功能 3.只能静态关联：UNI和SNI只能静态指派~ SN必须与核心网绑定 4.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 5.由特定接口界定 6.核心网与业务绑定，不利于其他业务提供者参与 7.不具备独立的用户管理功能(取消了记帐管理 功能，不支持SNMP)
第2章 接入网的体系结构
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
电信管理网 TMN
Q3
Q3
UNI 接入网 AN
SNI 业务节点 SN
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
接入网所覆盖的范围可由三个接口来定界：接入网 的用户侧通过用户网络接口（UNI）与用户终端相连；业 务侧通过业务节点接口（SNI）与位于市话端局或远端交 换模块（RSU）的业务节点（Service Node，SN）相连； 管理侧通过Q3接口与电信管理网（TMN）相连。接入网 由电信管理网进行配置和管理，完成电信业务的交叉连 接、复用和传输。
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
1．业务节点接口（SNI）
• • • •
在G.902系列标准中，关于V5的重要接口规范如下： G.964（1994）：V5.1窄带接口 G.965（1995）：V5.2窄带接口 G.967.1（1998）：VB5.1宽带接口 G.967.2（1999）：VB5.2宽带接口
2.1 电信接入网总体标准——G.902
2.1.4 接入网的定界
2．用户网络接口（UNI） 单个UNI的例子包括PSTN模拟电话接口（Z接口）、 ISDN基本速率接口（BRI）、ISDN基群速率接口（PRI） 和各种专线接口。但是PSTN中的UNI和用户信令并没有 得到广泛应用，因此，各个国家和地区都有各自的规定。 共享UNI的例子是ATM接口。当UNI是ATM接口时， 这个UNI可以支持多个逻辑接入，每一个逻辑接入通过一 个SNI连接到不同的SN，这样，ATM接口就成为一个共 享UNI，通过这个共享UNI可以接入多个SN。
2.1 电信接入网总体标准——G.902
接入网的结构
1 接入网概念通信网是由信息传输、交换和终端三个部分组成。
通信传输大体分为三个层次：即长途网、中继网和接入网。
通常将长途网和中继网合在一起称作核心网，相对核心网而言，余下的部分称作用户接入网。
是用户网络接口(UNI)和业务节点接口(SNI)间实施传送承载能力的实施系统，它的任务是把用户接入到核心网，提供用户最近业务点的连接。
2 接入网的结构(1)总线形结构。
指以光纤作为公共总线、各用户终端通过耦合器与总线直接连接的网络结构。
其特点是共享主干光纤，节约线路投资，增删节点容易，动态范围要求较高，彼此干扰效小。
缺点是损耗积累，用户接受对主干光纤的依赖性强。
(2)环形结构。
指所有节点共用一条光纤链路，光纤链路首尾相连自成封闭回路的网络结构。
特点是可实现自愈，即无需外界干预，网络可在较短的时间自动从失效故障中恢复所传业务，可靠性高。
缺点是单环所挂用户数量有限，多环互通较为复杂，不适合CATV等分配型业务。
(3)星形结构。
这种结构实际上是点对点方式，各用户终端通过位于中央节点具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换。
特点是结构简单，使用维护方便，易于升级和扩容，各用户之间相对独立，保密性好，业务适应性强。
缺点是所需光纤代价较高，组网灵活性较差，对中央节点的可靠性要求极高。
(4)树形结构。
类似于树枝形状，呈分级结构，在交接箱和分线盒处采用多个分路器，将信号逐级向下分配，最高级的端局具有很强的控制协调能力。
特点是适用于广播业务。
缺点是功率损耗较大，双向通信难度较大。
3 接入网技术的发展动力通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，从模拟到数字，从电缆到光缆，从PDH到SDH，从STM到ATM，从ATM到IP/DWDM……，一代又一代新技术、新系统层出不穷。
然而，绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网中，用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。
由于社会经济和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求，特别是光纤技术的出现，以及用户对新业务，尤其是对宽带图象和数据业务的需求增加，给整个网络的结构带来了影响，同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。
宽带有线电视接入网系统体系结构及关键设备
设备配置：包 括光缆、光接 收机、光发射 机、光放大器 等设备，支持 多种业务需求
宽带有线电视接入网关键设备
前端设备
前端设备的组成：接收机、 调制器、混合器、放大器等
前端设备的功能：接收、处 理和传输电视信号
前端设备的分类：模拟前端 和数字前端
前端设备的选型：根据覆盖 范围、用户数量等因素进行
传输技术特点
传输速率高：支持高速数据传输，满足用户对高清晰度视频和宽带互联网的需求。 传输容量大：具备大容量传输能力，可以同时传输多种业务，满足不同用户的需求。 传输质量稳定：采用先进的调制解调技术，确保信号传输的稳定性和可靠性。 传输距离远：支持长距离传输，可以覆盖较大的服务区域，提高网络覆盖范围。
终端设备
终端设备概述
终端设备类型
终端设备功能
终端设备应用场景
网管设备
网管设备的功能：对宽带有线电视接入网进行管理和控制
网管设备的组成：硬件、软件和网络管理系统 网管设备的作用：提高网络性能、保障网络安全、提供故障诊断和排除 等功能 网管设备的选型：根据网络规模、业务需求和技术水平等因素进行选择
宽带有线电视接入网系统技术 特点
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城域网：连接城市内各个区域之间 的网络，提供中速数据传输
用户终端：用户使用的设备，如计 算机、电视等
体系结构特点
宽带网络架构： 采用星型拓扑 结构，具有高 可靠性、高带 宽和低延迟的
特点
传输协议：采 用IP协议，支 持多种业务， 如语音、数据
和视频等
接入方式：采 用光纤接入和 同轴电缆接入， 支持多种接入
网中的应用。
未来发展方向与前景展望
5G与有线宽带的融合发展
第2章接入网体系结构
AN
UNI UPF CF
TF
CF SPF SNI
可归纳为两大功能群: 传送功能、系统管理功能
传送功能TF包括UPF、SPF、CF
承载并运送业务， UPF/SPF/CF主要是适配功能，是TF的外围功能
系统管理功能STM
供TMN进行系统管理
13
2.2.6电信接入网在电信网中的位置
电信网组成
2.3.2 IP接入网的定义
进一步理解IP接入网
是IP用户和IP服务提供者之间提供接入能力的实 体组成
由这些实体提供承载IP业务的能力 定义中的IP服务提供者是一种逻辑实体
可能是一个服务器群组 可能是一个服务器 甚至可能是一个提供IP服务的进程
IP用户可以动态选择不同的IP服务提供者
传送功能TF （ Transport Function）
在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质
AN系统管理功能AN-SMF （ Access Network System
Management Function） 协调各功能的指配、操作和维护
12
2.2.5 电信接入网的功能
Q3
AN-SMF
✓2.2 电信网接入体系——G.902 ✓2.3 IP网接入网体系—— Y.1231 ✓2.4 G.902与Y.1231的比较
2.5 典型接入技术简介 2.6 接入网的管理体系
2
2.1 接入网标准出台与意义
英国电信1975年首次提出接入网概念 ITU-T制定接入网总体标准
ITU-T：国际电联电信标准部
主干系统 数千米
配线系统 数百米
接入网
引入线 数十米
用户终端
15
2.2.7 对G.902的评价
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1 接入网概念
通信网是由信息传输、交换和终端三个部分组成。
通信传输大体分为三个层次：即长途网、中继网和接入网。
通常将长途网和中继网合在一起称作核心网，相对核心网而言，余下的部分称作用户接入网。
是用户网络接口(UNI)和业务节点接口(SNI)间实施传送承载能力的实施系统，它的任务是把用户接入到核心网，提供用户最近业务点的连接。
2 接入网的结构
(1)总线形结构。
指以光纤作为公共总线、各用户终端通过耦合器与总线直接连接的网络结构。
其特点是共享主干光纤，节约线路投资，增删节点容易，动态范围要求较高，彼此干扰效小。
缺点是损耗积累，用户接受对主干光纤的依赖性强。
(2)环形结构。
指所有节点共用一条光纤链路，光纤链路首尾相连自成封闭回路的网络结构。
特点是可实现自愈，即无需外界干预，网络可在较短的时间自动从失效故障中恢复所传业务，可靠性高。
缺点是单环所挂用户数量有限，多环互通较为复杂，不适合CATV等分配型业务。
(3)星形结构。
这种结构实际上是点对点方式，各用户终端通过位于中央节点具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换。
特点是结构简单，使用维护方便，易于升级和扩容，各用户之间相对独立，保密性好，业务适应性强。
缺点是所需光纤代价较高，组网灵活性较差，对中央节点的可靠性要求极高。
(4)树形结构。
类似于树枝形状，呈分级结构，在交接箱和分线盒处采用多个分路器，将信号逐级向下分配，最高级的端局具有很强的控制协调能力。
特点是适用于广播业务。
缺点是功率损耗较大，双向通信难度较大。
3 接入网技术的发展动力
通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，从模拟到数字，从电缆到光缆，从PDH到SDH，从STM到ATM，从ATM到IP/DWDM……，一代又一代新技术、新系统层出不穷。
然而，绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网中，用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。
由于社会经济和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足用户和市场的需求，特别是光纤技术的出现，以及用户对新业务，尤其是对宽带图象和数据业务的需求增加，给整个网络的结构带来了影响，同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。
总之，用户对宽带综合业务的：需求和通信技术的迅速发展成为接入网技术发展的两大原动力。
4 接入网实现技术
传统的接入网主要以铜缆的形式为用户提供一般的语音业务和少量的数据业务。
随着社会经济的发展，人们对各种新业务特别是宽带综合业务的需求日益增加，一系列接入网新技术应运而生，其中包括应用较广泛的以现有双绞线为基础的铜缆新技术、混合光纤/同轴(FHC)、网技术和混合光纤/无线接入技术、无线本地环路技术(WLL/DWLL)及以太网到户技术[ETTH(光纤到路边、光纤到大楼、光纤到Anywhere的统称)+ETTH(EthernetTotheHome)]。
(1)双绞线为基础的铜缆新技术。
当前，用户接入网技术主要是由多个双绞线构成的铜缆组成。
耗资较大，怎样发挥其效益，并尽可能满足多项新业务的需求，是用户接入网发展的主要课题，也是电信运营商应付竞争、降低成本、增加收入的主要手段。
发展新技术，充分利用双绞线，是电信界始终关注的热点。
所谓铜线接入技术，是指在非加感的用户线上，采用先进的数字处理技术来提高双绞线的传输容量，向用户提供各种业务的技术，主要有数字线对增益(DPG)、高比特
率数字用户线(HDSL)、不对称数字用户线(ADSL)、甚高数据速率用户线(VDSL)等技术。
(2)混合光纤/同轴(HFC)网。
混合光纤/同轴网是一种基于频分复用技术的宽带接入技术，它的主干网使用光纤，采用频分复用方式传输多种信息，分配网则采用树状拓扑和同轴电缆系统，用于传输和分配用户信息。
HFC是将光纤逐渐推向用户的一种新的经济的演进策略，可实现多媒体通信和交互式视象业务。
目前，包括ITU-T在内的很多国际组织和论坛正在对下一代的结合MPEG-2和ATM的数字HFC系统进行标准化，这必将会进一步推动其发展。
(3)FTTx+ETTH。
FTTH+ETrH是一种光纤到楼、光纤到路边、以太网到用户的接入方式。
它为用户提供了可靠性很高的宽带保证，真正实现了千兆到小区、百兆到到楼单元和十兆到家庭，并随着宽带需求的进一步增长，可平滑升级实现了百兆到家庭而不用重新布线。
完全实现多媒体通信和交互式视象业务等业务。
如海军莲宝二里生活小区宽带接入系统采用此技术。
(4)无线用户环路接入网。
无线用户环路又可称为“无线用户接入”，它是采用微波、卫星、无线蜂窝等无线传输技术，实现在用户线盲点偏远地区和海岛的多个分散的用户或用户群的业务接入的用户接入系统。
它具有建设速度快、设备安装快速灵活、使用方便等特点。
在使用无线的情况下，用户接入的成本对传输距离、用户密度均不敏感。
因此对于接入距离较长，用户密度不高的地区非常适用。