接入网的标准化进展及发展的趋势

2019-11-04 20:49:05

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供稿：网友

　　1、前言
　　接入网（AN）是泛指用户网络接口（UNI）与业务节点接口（SNI）间实现传送承载功能的实体网络。其目标是建立一种标准化的接口方式，以一个可监控的接入网络，使用户能够获得话音、租用线业务、数据多媒体、有线电视等综合业务。
　　
　　从1975年英国电信（BT）首次提出接入网概念，到80年代初原CCITT提出V1～V4数字接口建议，AN一直停滞在理论阶段。直到80年代后期ITU-T着手制订标准化V5.X数字拉口规范，并对AN作出较为科学的界定，AN技术才真正进入电信业应用领域。90年代，随着通信与计算机整合时代的到来，数字化、宽带化和智能化已成为未来通信发展的方向，人类社会对电信业务从质量到业务种类都提出越来越高的要求，而接入网作为本地交换机与用户的连接部分，是实现数字化、宽带化和业务综合化的要害，因此自然成为当今电信业的关注焦点。
　　
　　2、接入网的标准化进展
　　自从接入网的概念界定后，ITU先后提出接入网的接口建议G.964（V5.1接口）、G.965 （V5.2接口）等一系列技术标准，这些标准为接入网技术的研发和应用发挥了极其重要的作用。随着应用技术的反馈改进，标准化工作正继续完善。我国参照国际标准和国际也制定了接入网技术体制、标准和测试规范，如：“接入网技术体制（暂行规定）”，“交换机和接入网之间V5.1、V5.2接口技术标准”，“接入网集中监控维护治理系统技术规范”等等。
　　
　　在宽带方面，ITU正制定和寄送VB5.1、VB5.2宽带接口建议（G.967），以及B-ISDN的UNI接口（1.432）、宽带接入（G.966）等建议。此外，近期ITU-T关于接入网的标准化工作有以下几处重要方面：（1）VB5.1和VB5.2接口顺从性测试；（2）接入网供电接口的规范；（3）与ATM论坛制定有关ATM接入方式的新建议I.ima。我国目前也正密切跟踪国际最新动态，组织制定相应宽带标准，以弥补现有V5.1、V5.2接口的不足。
　　
　　尽管如此，接入网的标准化仍然跟不上技术发展的速度，非凡是接入网传输体制标准化工作较为薄弱，如不尽快完善，将影响到接入网的建设。关于接入网的传输标准，国内外不少专家的意见是基于SDH，这样有利于整个传输体制的标准统一，同时为适应接入网的应用，SDH对网的定时、保护、倒换和网管等要求应做适应简化，以降低成本，方便组网。其中需做的工作如下：
　　
　　设立低于STM-（155Mbit/s）的子速率，建议用51Mbit/s和7.48Mbit/s，前者已纳入G.707 的附件，后者ITU-T正在讲座中，ATM论坛提出还可考虑25Mbit/s；在STM-N帧结构方面作适当补充，该帧格式不作屐，但净荷区可以自行安排。这种简化仅用于接入网。
　　
　　系统方面：在接入网应用中PDH信号作为支路装入SDH，一般只经过一次调整，甚至不必进行码速调整，以达到简化。
　　
　　网和设备的定时要求：接入网中的时钟采取从主站起逐站缺抽取再下传的方式。主站时钟采用外时钟，或自激振荡器。合理选取时钟源，可以减少由于码速调整带来的抖动。对于基于SDH的接入网设备，需要一个时钟源，它应具有±4.6×10-6的自激振荡和一个外时钟，这个时钟源用于时钟链头上，其余设备可选择使用。
　　
　　组网方式：使用ADM和TM组合并采用子速率同STM混合，AN可以组成点对点、链型和环型网。在155Mbit/s或51Mbit/s的环中，可以用子速度作为环T型分支。
　　
　　在基于SDH的接入网中，其网管可以作为整个SDH网管一部分，也可以单独作为一个系统。在后一种情况下，用户一般要求价格低廉，使用方便，建议应保持告警、配置、性能、安全四大功能，但适当简化。个别小系统不需要网管，则只做机上指示。
　　
　　网络接口及其指标：当子速率被建立后，即应开展标准化工作，规范光/电接口参数，如系统的误码指标、抖动、时钟指示等。在这之前，建议暂沿用STM-1光电接指标。
　　
　　接入网的传输体制基于SDH，将带来一系列SDH的技术优势，符合全网的发展要求。相信经过 ITU-T和电信业的努力，接入网的传输标准有望近期出台。
　　
　　3、接入网的技术发展趋势
　　从宏观来看，预计到2000年，全世界电话用户将达到10亿，移动电话用户达5亿，因特网用户亦将达5亿，能否解决AN的瓶颈问题十分要害。随着社会和技术的进步，信息技术发展的大趋势是电话、计算机、电视三种技术、产业乃至网络的融合，即所谓“三网合一”。它表现为业务层互相渗透交叉，应用层使用统一的通信协议，网络层互联互通，技术上趋向一致。在这种大潮推动下，电信与信息产业正进行结构重组，各种相关体制和法规也发生相应变革。这给电信业既带来机遇也带来了挑战，它对电信网提出了新的要求：（1）必须改造当前的电信网，使之适于传输数据和图像；（2）建设大容量的WDN网络；（3）逐步实现分组化、无连接化和全球寻址；（4）由于TCP、ip是唯一可为三大网共同接受的通信协议，它必须成为电信网的主导上层通信语言完成接入网部分的融合，这是三网融合中最困难的部分，它要求AN传输设备既能满足业务综合组网能力和网管能力，还要价廉物美。由于在未来的网络中，数据业务将逐渐成为网络的主要业务量，因此AN设备除要实现话音接入外，将以以太网/快速以太网和IP接入为主。
　　
　　从技术发展来看，首先现有的铜缆接入网必须改造，以xDSL数字用户线系列技术为代表的铜缆接入技术是一种重要改造手段；HFC系统和非对称Cable Modem则是改造现有CATV网的试验性方案；但从发展来看，光纤接入，非凡是宽带光接入铺以无线接入手段将占主导地位。
　　
　　在接入网技术中，目前有几个引人注目的发展趋势：
　　
　　内置SDH接入网。主要有以下优势：（1）兼容性强。SDH的各种速率接口都有标准规范，在硬件上保证了各供给商设备互联互通，为统一治理打下了基础。（2）完善的自愈保护能力，增加网络可靠性。（3）借助SDH的大容量、高可靠性，可组成传输与接入的混合网。AN除承载接入业务外，还可承载GSM基站、交换机中断等其它业务，降低了整个电信网络的投资。（4）面向网络发展的升级能力。目前的接入网建设，一般5Mbit/s速率就能满足需要，但是随着电话普及率的提高及宽带化需求，内置SDH标准化结构可灵活扩展升级。（5）网络操作、维护、治理功能（OAM）大大加强。SDH帧结构中定义了丰富的治理维护开销字节，大大方便了维护、治理，由此建立的治理维护系统很轻易实现自动故障定位，可以提前发现和解决问题，降低维护成本。（6）有利于向宽带接入发展。SDH利用虚容器（VC）的特点可映射各级速率的PDH而且能直接接入ATM信号，为向宽带接入发展提供了一个理想的平台。
　　
　　以ATM技术为基础的无源光网络（ATON）。它代表了宽带接入技术的发展方向，其优势在于：它结合了ATM多业务多比特率支持能力和PON透明宽带传送能力，业务的接入非常灵活。其提供的业务范围从具有交互性的图像分配业务到数据传送、局域网互连、透明的虚通道等。接入网中采用 PON技术曾是电信业的热门，但由于价格过高难以为运营商接受，随着多媒体时代的到来和三网融合的发展，以ATM为基础的APON应运而生，它进一步改进了传统PON的性能，并具有更好的性价比。目前，ITU-T对APON的物理层、传输会聚层、传输性能等都制定了具体的规范，预计在不久的将来，APON将在AN中得到推广。
　　
　　利用ATM技术传送MPEG-2信号。实现视频点播业务（VOD）是近几年，ATM论坛、ITU-T等组织研究的一个中心内容，也是AN发展的另一趋势。目前ATM网络提供了两类面向连接的业务，恒定比特率（CBR）和可变比特率（VBR）业务，MPEG-2信号可分别以这种两种业务接入。但在接入时，它们各有优势，同时又都不是最理想的方法。作为CBR业务接入需先用缓冲存储器平滑处理，将 MPEG-2适配成CBR业务，从理论上讲，只有当存储器容量足够大时，VBRMPEG-2才可能成为真正平滑的CBR业务接入。这显然是不切实际的，而且随着存储器容量的增大，延时会增加，影响业务实时性。
　　
　　而MPEG-2的VBR业务接入，由于ITU对B-ISDN的AAL2标准尚未制定完善，无法用AAL2对 MPEG-2适配，ATM论坛曾预备用AAL5适配的VOD方案，但此方案技术较复杂，成本高。因此，最近 ATM论坛选择了一种新型接入方法“piece-wise”，并将以此制定VOD标准草案。它既避免作为 VBR业务接入导致的适配功能复杂，又避免作为CBR业务接入而造成对缓冲存储的不合理要求。
　　
　　基于光纤环路（FITL）和ATM技术的交互式数字视频接入系统（SDV）。目前正在国外进行实验，它除支持传统的话音窄带业务外，还能向用户VOD、数字广播视频业务以及模拟广播视频服务；而且，在SDV网络的不同单元间还可以进行信息流（如图像、ATM数字包）的交换。SDV由于具有比HFC更多的优点，因此有可能成为实现交互式多媒体业务的最佳选择，引起了电信业的重视。 SDV实际是以PON为基础的FTTC与单向HFC的结合，它采用分层面方式，一个层面用FITL系统传输电话和数据；另一层面采用基于SDH的ATM信元，支持交互式数字视频等宽带业务，模拟视频接入则以WDM方式叠加或光缆分纤实现。
　　
　　此外，宽带无线接入的本地多路分配业务系统（LMDS）目前已开发面市，LMDS采用蜂窝单元，以毫米波28GHZ向用户提供VO广播和会议电视、视频家庭购特等宽带业务。由于LMDS具有投资小，维护方便、安装迅速的特点，将为电信运营商带来新的选择。
　　
　　在网络治理方面，建设接入网集中维护治理系统，并与其它电信网治理系统相连接，最终连接到电信治理网（TMN）将是今后的发展方向。接入网的追求目标是建立一种全业务宽带接入网（FSN），将各种应用性技术融于一网，以满足用户的各种业务需求。
　　
　　4、我国接入网的试验和应用现状
　　我国传统的用户接入网采用是铜缆，80年代中后期具有Z接口的光纤环路载波系统（SLC）陆续进入我国，加上远端交换模RSU）的实用化，使光纤传输设备引入到接入网领域。但这些

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