3.3 G. 902建议

ITU-T G. 902建议是关于接入网的第一个总体标准，对接入网的形成具有关键性的奠基作用，意义十分重大。

本节讨论G. 902定义的接入网（简称为G. 902接入网，在不引起混淆时也直接称为接入网）的基本概念和主要功能，并分析G. 902建议的得失和G. 902接入网的利弊。

3.3.1 概述

G. 902建议由ITU-T SG13编制并于1995年11月被批准，是ITU-T关于接入网的第一个总体标准。G. 902从接入网的系统架构与功能、接入类型、管理与业务节点等方面规范了接入网，从系统功能层面定义了接入网的框架。

G. 902建议定义严格、描述抽象，在较高层次的“系统功能”上描述接入网。G. 902建议中的接入网定义和接入网系统架构，都是从功能的角度认识系统、定义系统，希望能全面统领进一步的接入网系列标准。

G. 902建议的基本内容如下。

•　接入网基本定义。

•　接入网的界定与接口。

•　接入网的功能与系统架构。

G. 902建议还讨论了接入网支持的接入类型、传送承载能力及对其需求、与系统架构相关的业务节点、与业务节点有关的管理概念和管理需求、接入网的运行和控制等内容。

G. 902建议仅是一个总体标准，其目的是为进一步的相关工作提供系统级的框架。进一步的系列标准可能包括业务节点和业务节点接口、用户网络接口、接入网内部接口、接入类型和接入承载能力需求的定义，以及具体的接入网，等等。

例如具体定义接入网接口的系列标准就包括：

•　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。

应当注意的是，G. 902的准备时间是在1995年以前。当年，互联网远未达到今日的辉煌，互联网技术的理念、框架还远未深入影响通信技术界，泛通信网络的IP化演进还仅仅是少数人的议题。由ITU/SG13（国际电联13研究组）负责制定的G. 902建议强烈地受到传统电信技术的影响，传统的电信技术体系是电信网络的主体也是G. 902技术思路的主体。因此，G. 902定义的接入网，包括接入网的功能架构、接入类型、接口规范等，更多地适应了电信网络当年的需求，业务节点（SN）就是电信运营商的抽象表述，电信运营商的利益在电信标准中得以充分体现。所以当IP接入网的总体标准Y. 1231问世以后，人们将G. 902建议称为“电信接入网总体标准”。

3.3.2 接入网的定义

作为总体标准，G. 902建议引入了一系列基本定义，这些重要的定义指导并约束接入网的全系列标准。这些基本定义包括：

•　接入网。

•　接入承载能力。

•　业务节点和业务节点接口。

•　用户网络接口。

•　多归属与多主局。

这些定义大多相当抽象，是进一步制定接入网系列标准的基础。准确理解接入网的基本定义显然是理解接入网系列标准的基础。但是，与所有技术标准文档一样，ITU标准中的定义通常都十分复杂而难以理解，G. 902建议的描述高度抽象化，使得这些定义的理解更为不易。

本小节讨论G. 902建议中的“第一个”定义：接入网定义，首先因为这是接入网最基本的定义，其次通过对接入网第一定义的解读可以初步感受标准文档中定义理解的难度。

G. 902建议中的接入网定义是：

Access Network (AN): An implementation comprising those entities (such as cable plant, transmission facilities, etc.) 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). An Access Network can be configured and managed through a Q3 interface. In principle there is no restriction on the types and the number of UNIs and SNIs which an Access Network may implement. The access network does not interpret (user) signalling.

这个定义的直译如下：

接入网（Access Network, AN）是由一系列实体（诸如线缆装置、传输设施等）组成的为在一个业务节点接口（SNI）和每一个与之相关联的用户网络接口（UNI）之间提供电信业务提供所需的承载传送能力的一个实现。接入网可以经由Q3接口进行配置和管理。接入网可以实现的UNI和SNI的类型和数量原则上没有限制。接入网不解释用户信令。

这个中文定义是相当费解的。不过，仔细分析这个定义可以看出AN的基本特点包括：

•　接入网是由线缆装置、传输设施等实体构成的一个实现（物理系统）。

•　接入网提供承载电信业务的传送能力。

•　电信业务是在SNI和每一个与之关联的UNI之间提供的。

•　接入网可以经由Q3接口进行配置和管理。

•　接入网不解释用户信令。

这个接入网定义的抽象性高，概括能力强，如果不是后来受到互联网技术的冲击，应该有可能具有非常深刻的指导意义。但是，在通信网络IP化演进大潮的冲击下，G. 902定义的接入网暴露了不少弱点，特别是以下一些特点给G. 902接入网带来了难以克服的系统性弊病。

•　AN的传送能力是在UNI和SNI之间提供的。也就是说，接入网用户不能直接察觉到SN之后的各种实体，例如SN后台的核心网以及可以提供的更多类型的服务。

•　在UNI与SNI之间建立静态关联之后，AN才为接入用户传送业务承载。这种静态关联对用户自主选择不同的业务极为困难甚至是不可能的。

•　UNI与SNI的关联只能由SN指配，AN或接入网用户对此几乎没有控制能力。G. 902建议甚至为此强调AN不解释用户信令，表示出一种对电信运营商的业务监管高度坚持和对运营商利益的过度保护。

这些仅仅是对AN定义的初步解读，后面的小节中将会对G. 902建议的利弊进行更进一步的分析。

3.3.3 接入网的界定与接口

G. 902建议定义的接入网由SNI、UNI、Q3三个接口界定，如图3-4所示。图3-4（a）是G. 902建议中的原图（Fig. 1），图3-4（b）则突出AN的中心地位，对原图进行适当的调整。

这是接入网最基本也是最重要的一个系统架构图。由图3-4（a）和图3-4（b）都可以清楚地看出：三个接口UNI、SNI、Q3界定了AN的边界，AN通过这三个接口分别连接到不同的外部实体。UNI和SNI分别连接AN之外的用户终端和业务节点，AN连通SNI和UNI，传送SNI和与之关联了的UNI之间的电信业务承载。

一个AN可以与多个SN相连，这样一个AN既可以接入多个分别支持特定业务的SN，也可以接入多个支持相同业务的SN。必须注意：UNI与SN的关联是静态的，即关联的确立是通过与相关SN的指配功能来完成的，对SN接入承载能力的分配也是通过指配功能来完成的。

接入网的主要接口有三类，即用户网络接口UNI、业务节点接口SNI和Q3管理接口，这三类接口是电信接入网系列标准中的重点内容。但是，由于这些定义带有浓厚的传统电信网络的特点，IP接入网的接口并不采用这些定义，所以本书仅简介这三类接口。

1. 用户网络接口

用户网络接口UNI是用户和接入网之间的接口，用户终端通过UNI接入AN。UNI可以分为单一UNI和共享UNI。单一UNI的例子包括PSTN和ISDN中的各类用户接口。但是PSTN中的UNI和用户信令并没有得到广泛应用，因而通常各个国家采用自己的规定。共享UNI的典型例子是ATM接口。当用户接口是ATM接口时，这个UNI可支持多个逻辑接入，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. 业务节点接口

业务节点接口SNI是AN与业务节点SN之间的接口，是SN通过AN向用户提供电信业务的接口。

SN可能有多种类型，包括特定业务的业务节点和模块化业务节点。

特定业务的业务节点是只支持一种特定业务的业务节点，例如：

•　单一本地交换机，支持PSTN、N-ISDN、B-ISDN、分组数据等多种业务。

•　单一专线租赁业务节点，基于电路方式、ATM方式等。

•　提供数字视音频按需点播的业务节点。

模块化业务节点是一个业务节点可以支持多种业务，例如ATM多业务节点。

具体的SNI规范在与G. 902相关的其他ITU建议中定义，其中最重要的接口如下。

•　V5窄带接口系列

V5.1：2Mb/s, G. 964—1994。

V5.2：2～16个2Mb/s, G. 965—1995。

•　VB5宽带接口

VB5.1：ATM接口，2～622Mb/s，固定接口速率，G. 967.1—1998。

VB5.2：ATM接口，2～622Mb/s，可通过指配改变接口速率，G. 967.2—1999。

3. Q3接口

AN需要标准化的管理接口，G. 902定义使用Q3接口，使得电信管理网TMN可以对AN进行配置和管理。

G. 902建议未考虑其他网管接口例如SNMP接口。在泛通信网络IP化大潮冲击下，没有预留SNMP网管接口是G. 902的一大弱点。

3.3.4 接入网的功能架构

ITU-T G. 902建议的标题《接入网的功能架构与相关功能》（Access Network functional architecture and related functions）清楚表明：G. 902建议是从功能角度认识并构建接入网。由于系统架构就是强调系统的功能划分及其协同，所以，接入网功能性系统结构、接入网功能架构、接入网系统架构、接入网架构，这几个术语并无重大的本质差别。

G. 902建议从功能上描述接入网，定义了接入网功能性的系统架构和总体模型，也列举了相应的一些具体功能。G. 902定义的接入网架构如图3-5所示。

图3-5（a）取自G. 902建议（Example of functional architecture of an Access Network, Fig. 3/G. 902）。在这个图中，接入网的功能模型划分为5种功能组：UPF、SPF、CF、TF和AN_SMF。其中的UPF是用户端口功能，将特定UNI的要求与CF和AN-SMF相适配；SPF是业务端口功能，将特定SNI的要求适配公共承载以便送交CF处理；CF是核心功能，将用户端口承载或业务端口的承载与公共传送承载适配；TF是传送功能，在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质；AN-SMF是AN的系统管理功能，协调各功能的指配、操作和维护。

深入理解Fig. 3/G. 902的附录说明可以看出：UPF-CF-TF-CF-SPF模块串联，构成了接入网中的用户承载和用户信令通道，使得接入网能够提供电信业务承载的传送功能。G. 902将接入网的传送功能划分在4类模块中实现，实际上是打上了当年（20世纪90年代）的技术发展烙印，现在看来是完全没有必要的。

合并Fig. 3/G. 902中的UPF-CF-TF-CF-SPF模块串为AN_TF（接入网的传送功能）就得到图3-5（b）。这个接入网系统架构图简化了G. 902中的原图，突出了接入网的基本功能。

图3-5（b）表明：电信接入网的两大基本功能是传送功能与系统管理功能。AN_TF（接入网传送功能）提供UNI-SNI之间的、传送用户数据（包括电信业务承载和用户信令）的能力；AN_SMF（接入网系统管理功能）提供接入网的系统管理能力，使网络管理者透过Q3接口、经由TMN对接入网实施系统级管理。

观察图3-5（b）可以看出，这一系统架构并不具备用户接入的控制能力。这一特点导致了AN对SN的依赖，显著降低了AN的独立性。

值得注意的是，图3-4和图3-5都是对接入网进行系统级描述。在图3-4中，接入网被看成一个“黑箱”，划定系统边界就可以界定接入网，并不需要描述系统的内部结构。在图3-5中，接入网被看成一个“白箱”，描述系统内部的功能模块及其相互配合，就可以定义接入网的系统架构。这种“黑箱理论”和“白箱理论”是系统工程中常见的两种系统表示法，两种表述相结合可使系统描述更为全面。

3.3.5 小结

ITU-T G. 902建议开创了接入网时代，对接入网的发展具有十分重要的意义。

G. 902是接入网历史上第一个总体标准，第一次确立了接入网的系统架构，是接入网发展中重要的理论依据。G. 902使接入网得以作为一个独立网络形式出现，接入网从此开始向相对独立、完整的网络发展。

G. 902以系统功能的观点定义了接入网。

分析系统外部的关联，G. 902用三个接口界定了接入网的边界：UNI、SNI和Q3接口。UNI是用户进入AN的接口，SNI是电信业务提供的接口，Q3是系统级管理的接口。

分析系统内部的模块，G. 902定义了接入网的两大功能组：AN_TF和AN_SMF，也可以分别简称为TF和SMF功能组。TF是接入网最基本的传送功能，在UNI和SNI之间提供承载业务的传送能力；SMF是接入网的系统管理功能，网络管理者可以通过TMN实施系统级管理的能力。

进一步深入G. 902的细节可以看出，G. 902接入网的传送能力只能在一个SNI和与之关联的一个UNI之间提供，这种关联由SN使用静态指配建立；G. 902规定UNI只能连接到特定SNI而不能直接“看到”CN（核心网），更不能跨越CN连到任意的业务提供者；业务关联不能动态切换，这一特性称为接入网不具备交换功能。接入网不解释用户信令并据此切换到不同的业务。

由上述内容可以看出，G. 902定义的接入网最基本的特征包括：

•　G. 902定义的接入网传送能力是在UNI和SNI之间提供。

•　传送能力在UNI与SNI之间建立关联的基础上提供。这种关联是一种静态关联，由SN指配建立，AN或接入用户对此均无控制能力。

•　G. 902强调：AN不解释用户信令。

•　接入网的系统管理透过Q3接口执行。这种管理通常是SN的网络运维者使用TMN施行。

G. 902接入网的弱点包括：

•　UNI只能与SNI建立关联。由于SN实质上是运营商电信业务实例的一种抽象表示，这也就意味着接入用户被绑定在特定运营商的特定业务，失去了对服务提供商的选择自由，也不可以直接面对核心网提供的多种强大的服务。

•　UNI与SNI的关联只能由SN静态指配。接入网和接入用户均不具备接入控制能力。

•　接入网的系统管理只能通过Q3接口进行，完全没有对使用SNMP网管协议预留接口。

G. 902建议的基本特点表现出对电信运营商利益的过度保护，采用的技术表述也过多带有当年流行的电信技术（例如，ATM）烙印。因此，G. 902接入网常被称为“电信接入网”。在泛通信网络IP化演进大潮的席卷下，G. 902接入网暴露出一些不合潮流的系统性局限。

泛通信网络的IP化大潮促使IP接入网的大发展，也催生了IP接入网的总体标准，这就是ITU-T Y. 1231建议。