NGN--3章3传送层接入网沈资料PPT课件.ppt

NGN 下一代网络下一代网络一、概述二、NGN的主要协议三、传送层技术四、承载层技术五、业务层技术六、NGN的问题及应对策略七、NGN网络的实践1.1、传送层概述2、传输层3.2.1骨干网及传输技术3.2.2 城域网及传输技术3.2.3接入网及传输技术3、控制层4、管理维护层三、NGN传送层技术2.NGN总体架构功能功能地域地域业务层业务层承载层承载层传送层传送层骨骨干干网网城城域域网网接接入入网网驻驻地地网网管理维护层管理维护层控制层控制层传输层传输层3.3.2传输层传输层：负责通过具体的传输通道，将用户数据流从源端传输到目的端。进行的是传送层的目的动作进行的是传送层的目的动作是传送层最基本的组成部分是传送层最基本的组成部分骨干网骨干网城域网城域网接入网接入网驻地网驻地网 频分频分时分时分码分码分空分空分 时分时分会话型语音、视频会话型语音、视频广播型语音、视频广播型语音、视频计算机计算机监控信息监控信息问题问题将根据将根据 地域的不同使用不同的传输技术地域的不同使用不同的传输技术4.3.2.3接入网的传输技术2、宽带1、什么是接入网接入网：接入网：从从POP节点节点到到大楼、小区、校园等大楼、小区、校园等 解决最后解决最后1公里问题公里问题 POPPOP带宽和速率带宽和速率不断增加不断增加带宽和速带宽和速率率不断增加不断增加瓶颈瓶颈哑哑 铃铃 效效 应应5.3.2.3接入网的传输技术2、宽带1、什么是接入网接入网：接入网：从从POP节点节点到到大楼、小区、校园等大楼、小区、校园等 解决最后解决最后1公里问题公里问题 与城域网一样与城域网一样：要解决，：要解决，QoSQoS、管理、安全、管理、安全管理管理接入网的特别点接入网的特别点：用户管理用户管理业务呼叫管理业务呼叫管理网络资源管理网络资源管理配合骨干网配合骨干网6.接入网的发展趋势接入网的发展趋势:1、随着数据业务、随着数据业务，“猫猫”速率速率 2、电视交互、电视交互3、随着、随着QoS的的，VoIP 4、技术多样化，并出现重叠。、技术多样化，并出现重叠。5、移动、移动6、综合语音、数据、视频业务的多媒体。、综合语音、数据、视频业务的多媒体。接入网的目标接入网的目标:宽带宽带7.宽带接入网目标网络模型汇接交换机接入交换机接入交换机接入设备ATM交换网交换网以太交换网以太交换网DSLAMLAN接入网接入网园区交换机DSLAMADSL接入网接入网接入设备大客户接入平面二层汇聚网络ADSL用户用户大客户大客户LAN用户用户SDH/MSTP/RPR网网接入设备公众接入平面二层汇聚网络公众接入平面最后一公里接入网络BRASMANSRCN2SR8.NGN目标网解决方案UMG89003G RANAppServerAppServerLocation/Location/Policy ServicePolicy Service综合智能网综合智能网综合智能网综合智能网HSSHSSSoftX3000(MSC Server)SoftX3000(MSC Server)PSTN/PLMNUMG8900RNC/BSCIu/APOTS终端系列化系列化IADIP话机硬终端软终端iONUV5xDSLAMGU-PATH话务台话务台双绞线PRIPBX骨干分组数据网骨干分组数据网骨干分组数据网骨干分组数据网（智能光网络）（智能光网络）（智能光网络）（智能光网络）城域数据网城域数据网多媒体可视电话PC软终端EPhone计费系统计费系统计费系统计费系统TopEng OSSTopEng OSS网管计费中心网管计费中心网管计费中心网管计费中心网管计费中心网管计费中心应用与应用与应用与应用与应用与应用与业务平台业务平台业务平台业务平台业务平台业务平台路由器路由器MSTPMSTPMSTPMSTPMSTPMSTP路由器路由器UMG8900iOLTiOLTiONUiONU传统接入网传统接入网（SDH传输）传输）iONU9.3.2.3接入网的传输技术宽带技术传统接入传统接入正在接入正在接入未来接入未来接入POTSISDN租用线租用线无线本地环无线本地环GSM以太与以太与IP数据网数据网基于基于ATM的宽带的宽带ADSL线缆线缆“猫猫”同步卫星同步卫星 陆地广播陆地广播电力线电力线HSCSD、GPRS固定无线接入固定无线接入无源光网络无源光网络WLAN有有QoS区别的区别的IPUMTSVDSLIPv6光接入光接入低地球轨道卫星低地球轨道卫星高海拔平台站高海拔平台站LMDS通常把骨干网传输速率在通常把骨干网传输速率在2.5Gbps以上，以上，接入网的传输速率能够达到接入网的传输速率能够达到1Mbps的网络定义为宽带网。的网络定义为宽带网。10.接入网技术接入网技术1、经营成本、经营成本 2、多种业务综合接入、多种业务综合接入 3、QoS控制控制依据依据选择选择（分析）（分析）技术技术（略）（略）光光同轴同轴/HCFVDSLLMDS5类类/以太以太VDSLLMDS5类类/以太以太WLAN移动移动以上不足，正是以上不足，正是NGN要解决的问题，正在努力，如：要解决的问题，正在努力，如：研发性能稳定、成本低的光器件研发性能稳定、成本低的光器件在以太网的帧结构中增加在以太网的帧结构中增加QoS控制字段控制字段在以太网络交换机中增加队列控制机制、网管功能、信息安全在以太网络交换机中增加队列控制机制、网管功能、信息安全.解决线缆线对间的串扰问题解决线缆线对间的串扰问题带宽带宽器件器件建设建设安全安全串扰串扰11.未来接入网技术可能发展的方向未来接入网技术可能发展的方向1、光接入网、光接入网 光纤性能卓越，是理想的传输传媒，已有广泛应用。光纤性能卓越，是理想的传输传媒，已有广泛应用。但，由于技术、成本、市场等方面的问题，而没有得到大但，由于技术、成本、市场等方面的问题，而没有得到大规模的使用。规模的使用。推动推动例：美国，政策上例：美国，政策上2、移动、移动 随着移动的普及随着移动的普及带来接入的多样性。带来接入的多样性。由于技术设备互通的问题，目前还没有有效地方式可以由于技术设备互通的问题，目前还没有有效地方式可以满足用户多种需求的、单一的、无缝网络。满足用户多种需求的、单一的、无缝网络。可能的方案：开放无线接入概念，可能的方案：开放无线接入概念，基于通用空中接口，满足不同无线环境和应用需求。基于通用空中接口，满足不同无线环境和应用需求。3、LMDS 本地多点分配业务本地多点分配业务 是一种崭新的宽带是一种崭新的宽带无线无线接入技术。接入技术。12.LMDS 本地本地多点多点分配分配业务业务 “本地”其实就是其实就是指单个基站所能够覆盖的范围指单个基站所能够覆盖的范围。LMDS因为受工作频率和电波传播特性的限制，单个基站在城市环境中所覆盖的半径通常小于5公里；“多点”指信号由基站到用户端是以点对多点的方式传送指信号由基站到用户端是以点对多点的方式传送，而信号由用户端到基站则是以点对点的方式传送；“分配”是是指基站将发出的信号指基站将发出的信号（可能同时包括话音、数据及Internet、视频业务）分别分配至各个用户分别分配至各个用户；“业务”是指系统运营者与用户之间的业务是指系统运营者与用户之间的业务，提供与使用关系，即用户从LMDS网络所能得到的业务完全取决于运营者对业务的选择。13.该技术技术利用高容量点对多点微波传输，可以提供双向话音、数据及视频图像业务业务，可实现Nx64kbs到2Mbps，甚至高达155Mbps的用户接入速率速率具有很高的可靠性可靠性，号称是一种“无线光纤”技术。LMDS 本地本地多点多点分配分配业务业务 LMDS采用模块结构模块结构使网络扩容很灵活方便；当增加新用户时基站无须添加基站射频设备，与铺设光纤、电缆相比，采用LMDS技术，可快速增加用户，大大缩短建设周期。14.LMDS 技术原理技术原理 LMDS的传输方式：传输方式：是以点对多点的双向固定无线通讯方式，限于视距无障碍微波传输，传输范围约35哩。LMDS的工作频率工作频率：通常为1043GHz。是一个快速、有弹性和具有效益性的宽频网路。LMDS调制方式调制方式：PSK（BPSK、DQPSK、QPSK）、QAM目前可以提供6QAM、16QAM等，大大提高频道的利用率。这样，LMDS就可提供更高的扇区容量，使每扇区达200Mbps。LMDS的多址方式多址方式：TDMA、FDMA联合使用。FDMA适合用于大量的连续连续非突发性数据用户的接入。TDMA适于支持多个突发突发性或低速率低速率数据用户的接入。LMDS的应用对象应用对象：LMDS以家庭与商业用户所使用的公用或私人网路应用为主要市场。15.LMDS 工作原理工作原理 LMDS的组成：由定向性天线、Set-topBox、用户天线、及类似蜂窝配置的多个中心基站等网路设备组成。LMDS用户端：用户端：用户端设备包括：室外单元：含定向天线、微波收发设备。室内单元：含调制与解调模块以及与用户室内设备相连的网络接口模块。室外安装的微波发射、接收装置和室内的网络接口单(NIU)，为用户提供各种业务接口，并完成复用/解复用功能。LMDS系统的一大优势是：可根据用户情况进行网络扩充，为网络容量的扩充提供了多种方法。16.LMDS 工作原理工作原理 LMDS基站：基站：组成：由与基础骨干网络相连的接口模块、调制与解调模块以及通常置于楼顶或塔顶的微波收发模块等设备组成。负责进行用户端的覆盖，每个基站与服务区的多个固定用户通过无线链路通信。每一蜂窝的覆盖区可划分为多个扇区，可提供高达8万个用户端单一节点的传输。并提供PSTN、Internet、FrameRelay、ATM、ISDN等接口，因此基站直接进入电信骨干网络或核心网络，实现信号在基础骨干网络与无线传输之间的转换。基站系统还必须支持冗余配置，即：使用两套设备互为热备份，由控制系统自动检测链路情况、误码水平等判据，一旦达到门限，则进行切换。17.LMDS 工作原理工作原理 网管系统：负责完成告警与故障诊断、系统配置、计费、系统性能分析和安全管理等功能。与传统微波技术不同的是，LMDS系统还可以以组成蜂窝网络的形式运作，向特定区域提供业务。当由多基站提供区域覆盖时，需要进行频率复用与极化方式规划、无线链路计算、覆盖与干扰的仿真与优化等工作。LMDS网管：网管：18.LMDS 主要能力主要能力 LMDS系统中的每一蜂窝覆盖区可划分为多个扇区。可根据用户需要在扇区提供特定业务：如双向数据、语音和视频业务，同时可支持速率为ISDN-BRI、E1和E3的电话业务和专用数据业务。可提供对称业务与不对称业务，如交互式电视和高速数据。可提供互联网接入，还可用于局域网的互联。一个典型的商业LMDS应用单扇区能提供的下行链路容量为50Mb/s155Mb/s，上行链路容量为40Mb/s。这就意味着LMDS具有提供全业务网业务的潜在能力。LMDS也支持主要的话音和数据传输标准，如ATM、TCP/IP和MPEG-2等。由于LMDS直接支持ATM协议（无线ATM），通过使用无线ATM协议，可以使链路效率得到提高。19.LMDS 主要缺点主要缺点 1、LMDS的致命缺点是在信号传输上会有发射器和接的致命缺点是在信号传输上会有发射器和接收器之间一条直射的传输限制，如果中间有过多的障收器之间一条直射的传输限制，如果中间有过多的障碍物阻挡信号传送，就会影响传输质量。碍物阻挡信号传送，就会影响传输质量。2、LMDS使用约使用约30GHz的频段作为传输媒介，因该频的频段作为传输媒介，因该频段属于段属于Ka频段，故对于树木、建筑物等障碍物的穿透频段，故对于树木、建筑物等障碍物的穿透能力较弱，而且有严重的雨衰效应，只有在与基地台能力较弱，而且有严重的雨衰效应，只有在与基地台建立直线传输线路时才会有较佳的通信质量。建立直线传输线路时才会有较佳的通信质量。3、该技术目前缺乏广泛的支持，发展前景不容乐观。、该技术目前缺乏广泛的支持，发展前景不容乐观。20.传输层小结传输层小结 LMDS功能功能地域地域业务层业务层承载层承载层传送层传送层骨骨干干网网城城域域网网接接入入网网驻驻地地网网骨干网及网络结构骨干网及网络结构城域网及技术城域网及技术MSTP、RPR、CWDM接入网及技术接入网及技术管理维护层管理维护层控制层控制层传输层传输层管理维护层管理维护层控制层控制层传输层传输层21.3.3传送层的控制层控制层：根据业务的需求，动态地实现传输资源的最佳配置，通过流量工程等控制手段，快速、高质量地为用户提供各种颗粒度的宽带传输服务。由于由于NGN传送层主要采用光传输网，传送层主要采用光传输网，为适应光传送的特点，提出为适应光传送的特点，提出GMPLS操控着传送层的目的动作操控着传送层的目的动作是传送层的上层组成部分是传送层的上层组成部分光传输网光传输网22.GMPLS23.GMPLS 通用多协议标签交换通用多协议标签交换 它将它将MPLS流量控制面技术与光交换技术相结合流量控制面技术与光交换技术相结合，将标记交换的概念扩展至包括波长选路和交换的光通道上，将标记交换的概念扩展至包括波长选路和交换的光通道上，让让业务流来控制连接业务流来控制连接，使之不仅支持分组交换，还支持：，使之不仅支持分组交换，还支持：时分交换（时隙是标记，例如时分交换（时隙是标记，例如SDH）频分交换（频率和波长是标记，例如频分交换（频率和波长是标记，例如WDM）空分交换（端口是标记，例如空分交换（端口是标记，例如OXC）。）。是支持智能光网络发展的重要基础是支持智能光网络发展的重要基础是是MPLS的扩展的扩展对对MPLS标签交换路径（标签交换路径（LSP）机制的扩展机制的扩展对对MPLS标签的扩展标签的扩展24.GMPLS 通用多协议标签交换通用多协议标签交换 对对MPLS标签的扩展，标签的扩展，使得标签可以对分组、使得标签可以对分组、时隙、波长、光纤等时隙、波长、光纤等进行进行统一统一标记，使标标记，使标签真正签真正“通用通用”。是是MPLS的扩展的扩展对对MPLS标签交换路径（标签交换路径（LSP）机制的扩展机制的扩展对对MPLS标签的扩展标签的扩展使得使得“通用通用”标签和标签和LSP不仅可支持：不仅可支持：分组交换接口（分组交换接口（PSC）、）、第第2层交换接口（层交换接口（L2SC），），还可以支持：还可以支持：时隙交换接口（时隙交换接口（TDMC）、）、波长交换接口（波长交换接口（LSC）、）、光纤交换接口（光纤交换接口（FSC）。）。25.1、GMPLS机制的关键技术特点机制的关键技术特点“通用通用”标签标签通用标签交换路径通用标签交换路径引入链路管理协议（引入链路管理协议（LMP）2、网络模型、网络模型3、GMPLS的技术优势的技术优势多层网络的虚拟专用网多层网络的虚拟专用网高效的流量工程和服务质量高效的流量工程和服务质量保护与恢复保护与恢复网络的高效性与灵活性网络的高效性与灵活性GMPLS 通用多协议标签交换通用多协议标签交换 26.1、GMPLS机制的关键技术特点机制的关键技术特点1）“通用通用”标签标签 MPLS网络体系结构32位任意任意长长修改修改专设专设 格式格式光交换标签光交换标签电路交换标签电路交换标签TDMCLSCFSCGMPLS网络体系结构2）通用标签交换路径）通用标签交换路径 同类设备同类设备3）引入链路管理协议（）引入链路管理协议（LMP）级别级别双向双向LSP三同三同降低建立时延、控制开销降低建立时延、控制开销颗粒颗粒修改修改CRRSVP-TE27.1、GMPLS机制的关键技术特点机制的关键技术特点3）引入链路管理协议（）引入链路管理协议（LMP）是为了有效管理相邻节点间的链路和链路束而开发的是为了有效管理相邻节点间的链路和链路束而开发的协议协议。控制信道管理控制信道管理链路所有权关联链路所有权关联链路连接性验证链路连接性验证故障管理故障管理是因为是因为GMPLS采用采用专用信道专用信道承载控制信息承载控制信息数据信道数据信道与与控制信道控制信道分离分离数据信道设计新的协议数据信道设计新的协议 LMP节点对链路的操作可被相邻节点获取节点对链路的操作可被相邻节点获取任选项任选项主要验物理连接、交流标识等主要验物理连接、交流标识等通道保护通道保护28.2、网络模型、网络模型重叠模型重叠模型对等模型对等模型路由器路由器光网客户机光网客户机GMPLS为基础为基础数据网拓扑数据网拓扑光网拓扑光网拓扑分立的管理网域分立的管理网域MPLS路由器路由器光网交换机光网交换机数据与光网拓扑数据与光网拓扑对等对等IP统一管理统一管理MPLS连接物理光路物理光路29.3、GMPLS的技术优势的技术优势1）多层网络的虚拟专用网）多层网络的虚拟专用网2）高效的流量工程和服务质量）高效的流量工程和服务质量3）保护与恢复）保护与恢复4）网络的高效性与灵活性）网络的高效性与灵活性5）按需扩展的带宽占用和有选择的分层业务）按需扩展的带宽占用和有选择的分层业务30.智能光网络智能光网络简介简介控制面功能控制面功能31.一、智能光网络简介一、智能光网络简介 32.智能光网络智能光网络 33.智能光网络智能光网络 34.智能光网络智能光网络 35.二、智能光网络控制面功能二、智能光网络控制面功能1、基本功能、基本功能 和和 功能结构功能结构呼叫控制呼叫控制呼叫许可控制呼叫许可控制连接管理连接管理连接控制连接控制连接许可控制连接许可控制及各种管理及各种管理等等这两种控制这两种控制可分开处理可分开处理可以减少可以减少中间连接控制节点中间连接控制节点过多的呼叫控制信息过多的呼叫控制信息释放释放支持交换连接支持交换连接36.智能光网络智能光网络 37.2、三种连接及连接类型、三种连接及连接类型 指配型指配型 混合型混合型 信令型信令型网管或人工完成网管或人工完成动态协议交换完成动态协议交换完成头头内部内部38.支持对已建立呼叫连接的重配置或修改支持对已建立呼叫连接的重配置或修改传输路径可变传输路径可变39.NGN总体架构功能功能地域地域业务层业务层承载层承载层传送层传送层骨骨干干网网城城域域网网接接入入网网驻驻地地网网管理维护层管理维护层控制层控制层传输层传输层40.3.4传送层的管理维护层管理维护层：管理维护层：通过对网络的实时监控和检测，随时发现故障，通过对网络的实时监控和检测，随时发现故障，实现光网络的自我保护和自我恢复。实现光网络的自我保护和自我恢复。操控着传送层的目的动作操控着传送层的目的动作是传送层的上层组成部分是传送层的上层组成部分NGN传送层主要采用传送层主要采用光传输网光传输网，光传送网的光传送网的OAM功能一直是业界讨论和规范的热点。功能一直是业界讨论和规范的热点。41.传送层小结传送网：传送网：大交换容量大交换容量能够快速、高质量地为用户提供各种带宽的服务和应用能够快速、高质量地为用户提供各种带宽的服务和应用能够进行实时的流量工程控制能够进行实时的流量工程控制根据数据业务的需求，根据数据业务的需求，实时、动态地调整网络的逻辑拓扑结构，实时、动态地调整网络的逻辑拓扑结构，以避免拥塞，实现资源的最佳配置以避免拥塞，实现资源的最佳配置有完善的保护和恢复能力有完善的保护和恢复能力设备具有更强的互操作性和网络的可扩展性设备具有更强的互操作性和网络的可扩展性即：即：要求传送网具有更强的控制能力和对网络的管理能力要求传送网具有更强的控制能力和对网络的管理能力42.1、RPR与与MSTP的共同点与区别？的共同点与区别？2、RPR中的拓朴发现有何意义？中的拓朴发现有何意义？3、自行讲解你所熟悉的传送层、自行讲解你所熟悉的传送层课堂练习课堂练习43.44.45.46.47.核心骨干层核心骨干层:核心层主要是把边缘汇聚层连接起来，核心层主要是把边缘汇聚层连接起来，为汇聚层网络提供数据的高速转发，为汇聚层网络提供数据的高速转发，同时实现与上级网络的互联，提供城市的高速数据出口。同时实现与上级网络的互联，提供城市的高速数据出口。该层的网络结构该层的网络结构重点考虑可靠性、可扩展性和开放性。重点考虑可靠性、可扩展性和开放性。汇聚层汇聚层:汇聚层主要完成本区域内业务的汇接，汇聚层主要完成本区域内业务的汇接，进行带宽和业务汇聚、收敛和分发，并进行用户管理，进行带宽和业务汇聚、收敛和分发，并进行用户管理，通过识别定位用户实现基于用户的访问控制和带宽许可，通过识别定位用户实现基于用户的访问控制和带宽许可，同时提供安全保证和灵活的计费方式。同时提供安全保证和灵活的计费方式。接入层接入层:接入层主要利用多种接入技术，接入层主要利用多种接入技术，迅速覆盖用户，进行带宽和业务分配，实现用户的接入，迅速覆盖用户，进行带宽和业务分配，实现用户的接入，必要时配合完成用户流量控制功能。必要时配合完成用户流量控制功能。48.智能光网络智能光网络 49.