四川省電信有限公司網(wǎng)絡(luò)發(fā)展部 蔣偉
摘要：本文從對比兩種ADSL上行技術(shù)入手，分析了ATM和IP在現(xiàn)有寬帶網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)劣勢，通過探討寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的趨勢，進(jìn)而得出下一步四川省IP DSLAM和ATM網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃指導(dǎo)性意見。
關(guān)鍵詞：ATM IP ADSL DSLAM 建設(shè) 規(guī)劃
ADSL技術(shù)是一種利用雙絞銅線進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，現(xiàn)已被各大電信運(yùn)營商用作互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)的主要手段，四川電信從2002年開始大力發(fā)展ADSL業(yè)務(wù)，現(xiàn)已擁有用戶37萬，ADSL接入點(diǎn)已覆蓋各市州、縣及鄉(xiāng)鎮(zhèn)，ADSL業(yè)務(wù)成為四川電信主要的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
ADSL的接入設(shè)備DSLAM按其上行的方式可分為ATM DSLAM和IP DSLAM。ATM DSLAM是第一代的ADSL接入設(shè)備，從用戶Modem到BAS全線采用ATM PVC承載，是目前應(yīng)用最廣泛最成熟的技術(shù)；IP DSALM在接入用戶側(cè)采用ATM技術(shù)，而網(wǎng)絡(luò)側(cè)終結(jié)為IP，通過FE、GE接口可直接進(jìn)入IP網(wǎng)，不需依靠ATM網(wǎng)承載，是目前新興的技術(shù)，正逐步成為發(fā)展的趨勢。
一、兩種DSLAM技術(shù)的比較。
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ATM方式 |
IP方式 |
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網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本 |
由于需要ATM網(wǎng)的建設(shè)，成本偏高 |
直接利用現(xiàn)在的IP公眾網(wǎng)，成本較低 |
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組網(wǎng)模式 |
ATM DSLAM組網(wǎng)利用ATM網(wǎng)絡(luò)資源或傳輸以及裸光纖將DSLAM匯聚到集中的BAS上，從用戶CPE到BAS建立PVC連接，通過集中BAS對用戶進(jìn)行終結(jié)。 |
IP DSLAM組網(wǎng)通過城域網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)或傳輸/裸光纖將DSLAM匯聚到BAS上，在DSLAM上將用戶PVC轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)VLAN，通過VLAN方式連接到BAS。 |
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DSLAM具備的功能 |
只是基于ATM的數(shù)據(jù)傳送 |
多數(shù)需要完成IPOA功能，部分還完成BRAS功能 |
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用戶認(rèn)證 |
集中認(rèn)證 |
適合分布認(rèn)證 |
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IP地址分配 |
額外消耗少 |
額外消耗較多 |
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QoS |
在ATM網(wǎng)絡(luò)上支持QoS，如CBR、VBR、GFR、UBR等。用戶的PVC連接在BAS上終結(jié)后，需要通過BAS上的IP QoS機(jī)制以及IP網(wǎng)絡(luò)上的QoS機(jī)制保證。 |
在DSLAM上實(shí)現(xiàn)ATM QoS與802.1p優(yōu)先級的映射，在城域以太交換機(jī)上通過802.1p優(yōu)先級隊(duì)列保證，在BAS上實(shí)現(xiàn)802.1p與IP QoS的映射，通過IP網(wǎng)絡(luò)上的QoS機(jī)制保證。 |
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網(wǎng)絡(luò)安全 |
從用戶CPE到BAS為ATM PVC連接，完全保證用戶隔離。 |
從用戶CPE到DSLAM為PVC，從DSLAM到BAS為VLAN。如果一個用戶一個VLAN，可以實(shí)現(xiàn)用戶隔離；如果多個用戶一個VLAN，需要采用特殊的方式保證用戶隔離和身份識別。 |
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組播 |
需要在外部BAS上進(jìn)行IGMP支持，或者在DSLAM內(nèi)部支持IGMP以及ATM 點(diǎn)到多點(diǎn)的復(fù)制 |
支持組播簡單，通常支持IGMP snooping |
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VPN |
ATM PVC方式支持VPN，成熟可靠，保證QoS |
在DSLAM和以太城域網(wǎng)絡(luò)上采用VLAN，跨過IP匯聚和骨干網(wǎng)絡(luò)時需要建立IP Tunnel或MPLS VPN，保證QoS比較困難 |
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用戶接入
可管理性 |
管理維護(hù) |
基于PVC，易于管理 |
基于LAN技術(shù)，可管理性稍差 |
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用戶隔離 |
PVC方式 |
基于端口或VLAN方式 |
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帶寬控制 |
可以達(dá)到32kbps步長 |
目前技術(shù)難以精確控制 |
二、兩種技術(shù)的DSLAM在組網(wǎng)方面存在的問題。
（一） ATM方式
ATM上行方式已經(jīng)得到了成熟而廣泛的應(yīng)用，目前我省絕大部分ADSL都是采用ATM方式上行的，但其暴露的問題也是顯而易見的，并且越發(fā)阻礙了ADSL的進(jìn)一步發(fā)展。這些問題主要表現(xiàn)在：
1、現(xiàn)有的ATM網(wǎng)絡(luò)所提供的ATM端口已經(jīng)日趨緊張，大量被ADSL業(yè)務(wù)所占用，阻礙了ATM本身所提供的業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展，如DDN、FR以及各種VPN業(yè)務(wù)，同時也阻礙了ADSL的進(jìn)一步發(fā)展。155M端口非常昂貴，ATM擴(kuò)容成本較大。
2、 現(xiàn)有的ADSL業(yè)務(wù)基本上是高速上網(wǎng)、視頻點(diǎn)播等IP業(yè)務(wù)，ADSL專線業(yè)務(wù)發(fā)展較少。因此在經(jīng)過ATM網(wǎng)絡(luò)匯聚之后，大量的流量還是要流到IP網(wǎng)絡(luò)上，ATM網(wǎng)絡(luò)僅僅是提供了一個匯聚的作用，因此對ATM資源是一種浪費(fèi)。
3、BRAS的集中放置，從一個方面講，它減輕了管理的壓力，也減輕了對RADIUS系統(tǒng)的壓力；但是從另一個方面來講，對BRAS的處理能力是一種考驗(yàn)。北京、上海等地方已經(jīng)顯現(xiàn)出來了BRAS處理能力的飽和，隨著用戶放號的進(jìn)一步增加，將會有更多的地方出現(xiàn)這種問題。而且BRAS不僅僅要處理用戶的PPPOE撥號，大量VPN業(yè)務(wù)的開展極大地占據(jù)了BRAS的處理資源。
4、ATM不太容易支持組播和廣播業(yè)務(wù)。目前ATM對組播業(yè)務(wù)的支持只能通過手工配置的方式，將一條PVC捆綁多條PVC來實(shí)現(xiàn)，不利于用戶自動加入或退出一個組播組，而IP實(shí)現(xiàn)相對容易。
（二）IP方式
IP DSLAM在呈現(xiàn)逐步上升的趨勢，目前省內(nèi)新建DSLAM節(jié)點(diǎn)都盡量采用IP方式，但是由于IP技術(shù)本身的原因，IP DSLAM在實(shí)際運(yùn)行中，也存在一系列的問題，主要表現(xiàn)在：
1、目前城域網(wǎng)的主流模式，BRAS都是集中放置的，位置較高，如果大規(guī)模應(yīng)用IP DSLAM，則從DSLAM到BRAS必須是二層，容易形成較大的廣播域。尤其是現(xiàn)在大量的病毒（如沖擊波病毒）在二層進(jìn)行頻繁的ARP端口掃描，將會嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的效率，造成嚴(yán)重的擁塞。
2、IP DSLAM遇到的最重要的問題就是難以實(shí)現(xiàn)端口認(rèn)證。ATM方式可以實(shí)現(xiàn)PVC方式的端口認(rèn)證，BRAS每個端口對PVC的支持能力充足。IP方式只能采取VLAN方式，如何突破4096的限制。而采用VLAN嵌套的方式，各廠家設(shè)備不太容易實(shí)現(xiàn)兼容。
3、IP 方式對QOS的支持能力較弱，難以實(shí)現(xiàn)精確的帶寬控制和服務(wù)質(zhì)量保證。因此對ADSL專線的支持能力較差。
4、不能實(shí)現(xiàn)VLL方式的VPN業(yè)務(wù)，而ATM方式采用PVC交叉就可以實(shí)現(xiàn)。
5、IP 方式安全性較差。不太容易實(shí)現(xiàn)用戶的隔離，以及容易受到病毒的攻擊。
三、其它省市的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)
經(jīng)過幾年的ADSL接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，現(xiàn)在電信運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和經(jīng)營中，已經(jīng)不僅僅關(guān)注早期的高速Internet接入業(yè)務(wù)模式，同時也關(guān)注提供差分服務(wù)、VPN、視頻業(yè)務(wù)的精品網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模式。
從接入技術(shù)角度看，IP DSLAM對提供高速Internet接入具有簡單經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)組播技術(shù)簡單，但要保證QoS、實(shí)現(xiàn)VPN業(yè)務(wù)則需要IP網(wǎng)絡(luò)整體的技術(shù)完善和升級。
A TM DSLAM提供差分服務(wù)、VPN、視頻業(yè)務(wù)具有優(yōu)勢，但也受到各地的ATM 網(wǎng)絡(luò)資源的限制。
在廣東、上海等電信公司，建設(shè)了大量的ATM DSLAM，也具有大量的ATM網(wǎng)絡(luò)資源，現(xiàn)在已經(jīng)開始嘗試提供QoS差分服務(wù)、VPN、視頻業(yè)務(wù)等增值業(yè)務(wù)；同時對于IP DSLAM和IP城域和骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也提出了支持差分服務(wù)、VPN和視頻組播功能的要求。
四、寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢分析
階段一、高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)
互聯(lián)網(wǎng)及其所有的應(yīng)用正在改變著我們的工作、生活和休閑方式。ADSL接入技術(shù)，可以提供與寬帶核心網(wǎng)絡(luò)時刻在線的高速連接，使寬帶接入用戶享受到“永遠(yuǎn)在線”的高速因特網(wǎng)接入服務(wù)。高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)成為運(yùn)營商寬帶業(yè)務(wù)的基本收入來源。
階段二、商務(wù)業(yè)務(wù)
在本階段，運(yùn)營商已經(jīng)不僅僅滿足于為申請?jiān)摌I(yè)務(wù)的用戶開通ADSL業(yè)務(wù)，已經(jīng)開始考慮如何充分利用該網(wǎng)絡(luò)，細(xì)分用戶市場，開展各種增值業(yè)務(wù)，提高服務(wù)質(zhì)量，以帶來更多的收益和穩(wěn)定的用戶群。對于ADSL的運(yùn)營商來說，就是如何為商務(wù)用戶，提供電子辦公、VPN和視頻會議等商務(wù)型業(yè)務(wù)，以增強(qiáng)服務(wù)的盈利能力，擴(kuò)大增值收入的來源。
階段三、寬帶娛樂業(yè)務(wù)
寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展和ADSL收益的第三個階段與多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展密切相關(guān)。面對日益激烈的市場競爭，為了維持用戶群并增加利潤，電信運(yùn)營商開始向其駐地用戶提供新的寬帶娛樂服務(wù)，包括高速網(wǎng)絡(luò)游戲、廣播電視、視頻點(diǎn)播等。這是一個具有很大機(jī)遇和發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域，將成為運(yùn)營商最大的增值收入來源。在本階段，運(yùn)營商面臨的最大問題就是：如何在網(wǎng)絡(luò)允許的前提下，大規(guī)模地為廣大DSL用戶提供視頻業(yè)務(wù)。
中國寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的現(xiàn)狀是：基本處于第一階段，發(fā)達(dá)地區(qū)準(zhǔn)備進(jìn)入第二階段，四川電信目前處于第一階段。
因此，要實(shí)現(xiàn)寬帶ADSL網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)盈利，提供差異化的服務(wù)，就要求DSLAM設(shè)備應(yīng)能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌膫鬏斮|(zhì)量，并允許運(yùn)營商能夠?yàn)椴煌挠脩舳ㄖ凭哂胁煌姆⻊?wù)等級的業(yè)務(wù)，從而提高ARPU。
從用戶質(zhì)量等級來劃分用戶群如下：
1） 普通家庭用戶：提供普通服務(wù)質(zhì)量的接入業(yè)務(wù)，不提供網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延等性能的保證；
2）商業(yè)用戶：提供有相對質(zhì)量保證的接入業(yè)務(wù)，保證相對的網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延等性能；
3）專線用戶：提供有嚴(yán)格質(zhì)量保證的接入業(yè)務(wù)，保證嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延等性能。
相應(yīng)的業(yè)務(wù)需求等級劃分為：
1）Internet接入：提供基本服務(wù)質(zhì)量保證的接入業(yè)務(wù)，不提供網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延等性能的保證；
2）視頻業(yè)務(wù)：提供有較嚴(yán)格質(zhì)量保證的接入業(yè)務(wù)，保證較嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)帶寬和時延等性能；
3）語音業(yè)務(wù)（包括會議電話）：提供有嚴(yán)格質(zhì)量保證的接入業(yè)務(wù)，保證嚴(yán)格的時延特性以及網(wǎng)絡(luò)帶寬等性能；
五、IP DSLAM的建設(shè)規(guī)劃：
（一） 按照不同客戶群和不同的業(yè)務(wù)等級需求建設(shè)IP上行和ATM上行的ADSL接入網(wǎng)。
1．考慮到目前我省大量ADSL個人用戶開通的主要是高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)，對QOS沒有太高的要求，采用ATM匯聚方式無異于對ATM資源的巨大浪費(fèi)。因此適合建設(shè)IP DSLAM來滿足這一部分用戶的普通上網(wǎng)需求。
2． 對于大客戶、VIP個人用戶的上網(wǎng)業(yè)務(wù)，由于對業(yè)務(wù)質(zhì)量要求較高，可以采用ATM DSLAM接入的方式，依靠ATM網(wǎng)保證上網(wǎng)質(zhì)量。
3．對于ADSL專線用戶、有VPN組網(wǎng)需求的用戶，由于有互聯(lián)的要求又有上網(wǎng)要求，可通過ATM劃分PVC來解決，因此應(yīng)該采用ATM DSLAM接入方式。
4．目前我省的ATM DSLAM已覆蓋大多數(shù)業(yè)務(wù)點(diǎn)，下一步擴(kuò)容的方向是只在原框內(nèi)擴(kuò)容和少量的補(bǔ)點(diǎn)，對于大量的新建大節(jié)點(diǎn)采用IP DSLAM方式，并逐步按客戶群的劃分進(jìn)行業(yè)務(wù)割接調(diào)整。
（二）加強(qiáng)對各市州IP DSLAM建設(shè)方案的前期規(guī)劃工作。
1．IP DSLAM的建設(shè)必須保證接入用戶的可管理性，目前仍采用相對集中的認(rèn)證和管理。
2．在大規(guī)模建設(shè)IP DSLAM之前應(yīng)合理規(guī)劃好VLAN資源，做到對每一用戶實(shí)現(xiàn)VLAN隔離和綁定。避免由于業(yè)務(wù)發(fā)展迅速而忽略對用戶的管理。
3．合理規(guī)劃用戶帶寬，從而測算出每個FE口承載用戶數(shù)，以此為依據(jù)，進(jìn)行城域網(wǎng)交換機(jī)的建設(shè)和寬帶接入服務(wù)器的建設(shè)。
4．IP DSLAM的匯聚應(yīng)盡量簡化，通過一次交換機(jī)就直接進(jìn)入寬帶接入服務(wù)器。
六、ATM網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃
（一）IP網(wǎng)與ATM網(wǎng)共存的思路。
經(jīng)過過去幾年的ATM與IP之爭，IP網(wǎng)最終成為公認(rèn)的下一代數(shù)據(jù)網(wǎng)的主要發(fā)展方向，但I(xiàn)P在技術(shù)上的先天不足始終都不能很好的解決，而這恰恰是ATM具備的特點(diǎn)，在為大客戶服務(wù)的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)方面ATM仍具有不可替代的地位。因此下一步網(wǎng)絡(luò)發(fā)展應(yīng)充分融合兩者。兩網(wǎng)共存，各自服務(wù)于不同的客戶群。
（二）建設(shè)ATM精品網(wǎng)絡(luò)滿足大客戶需要。
目前四川省ATM網(wǎng)既承擔(dān)了ADSL承載業(yè)務(wù)，又為大客戶提供專線VPN業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，業(yè)務(wù)混雜，無法向本地網(wǎng)延伸。下一步應(yīng)考慮從網(wǎng)絡(luò)層面上把兩種業(yè)務(wù)分開，組建ATM精品網(wǎng)絡(luò)專門為大客戶提供專線VPN業(yè)務(wù)，為今后SLA的推行提供基礎(chǔ)。
