寬帶接入市場(chǎng)啟動(dòng)以來,一直保持著很高的增長速率,其中DSL接入技術(shù)是寬帶技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方式。據(jù)統(tǒng)計(jì),2004年初,中國的DSL市場(chǎng)用戶超過1 000萬,成為僅次于美國的第二大規(guī)模的市場(chǎng)。
盡管DSL市場(chǎng)發(fā)展很快,但應(yīng)用中存在很多問題。目前DSL上最主要的業(yè)務(wù)是高速上網(wǎng),住宅用戶是其應(yīng)用的主體,用戶價(jià)值不高。寬帶運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)進(jìn)行了大量投資,低廉的收費(fèi)難以支付高額的投資和運(yùn)營成本,目前DSL業(yè)務(wù)運(yùn)營商的贏利水平比較低。同時(shí),由于DSL接入涉及大量的最終用戶,維護(hù)和支持工作消耗很多的人力、財(cái)力資源,而這部分投入又是不可削減、不可替代的。
DSL要想獲得長期發(fā)展就必須解決盈利問題:既能保持較低的運(yùn)營成本,使用戶以較低廉的價(jià)格使用DSL;又能通過采用一些新技術(shù)提高運(yùn)營商的營利水平,例如視頻組播技術(shù)、在線測(cè)試技術(shù)、用戶管理等。這需要DSL設(shè)備供應(yīng)商與運(yùn)營商的通力合作。
1 視頻組播技術(shù)
視頻業(yè)務(wù)可以劃分成兩類:一類是單向廣播式的視頻業(yè)務(wù),如傳統(tǒng)的電視業(yè)務(wù);另一類是雙向交互式的視頻業(yè)務(wù),如VOD視頻點(diǎn)播。其實(shí)ADSL最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是可以支持VOD業(yè)務(wù),只是隨著因特網(wǎng)的發(fā)展,高速接入成為DSL的主流應(yīng)用。對(duì)廣播式業(yè)務(wù)而言,DSL就很難支持了。由于雙絞銅線的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同軸電纜,因此不可能同時(shí)接收多套視頻節(jié)目。另外,傳統(tǒng)的視頻業(yè)務(wù)是通過單播流傳送的,每個(gè)單播流對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶,對(duì)骨干網(wǎng)的帶寬要求很大。雖然一群用戶申請(qǐng)的是同樣的視頻流,但網(wǎng)絡(luò)必須同時(shí)發(fā)送多個(gè)單播流給每個(gè)用戶,對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬造成了很大的壓力。對(duì)于一個(gè)大容量的、可以連接1 000個(gè)用戶的DSLAM而言,即使提供高壓縮比視頻流,所需網(wǎng)絡(luò)側(cè)帶寬也要超過1Gbit/s,這顯然是不現(xiàn)實(shí)的。
如果利用組播技術(shù),相同的視頻流在骨干網(wǎng)只傳送一次,利用組播協(xié)議將視頻流發(fā)送到所需用戶,這樣就大大減少了骨干網(wǎng)的帶寬需求。在下行方向上,每條DSL線路只傳送用戶所選的視頻流,電視頻道或VOD節(jié)目,使電信運(yùn)營公司提供多播式視頻業(yè)務(wù)成為可能。
1.1 常見的視頻應(yīng)用
視頻點(diǎn)播:通常是對(duì)存儲(chǔ)的非實(shí)時(shí)性內(nèi)容以單播傳輸方式實(shí)現(xiàn),除了控制信息外,視頻點(diǎn)播通常不具有交互性。在具體實(shí)現(xiàn)上,為了節(jié)約帶寬,可以將多個(gè)相鄰的點(diǎn)播要求合并成一個(gè)并以組播方式傳輸。
視頻組播:可以看作是視頻點(diǎn)播的擴(kuò)展,把節(jié)目源組織成頻道,以組播的方式提供,用戶通過加入頻道收看預(yù)定好的節(jié)目。IP TV就是視頻組播的一種常用方式。
視頻會(huì)議:視頻會(huì)議可以是雙方的,也可以是多方的。前者可以作為視頻電話,視頻流媒體信息可以以點(diǎn)到點(diǎn)的方式傳送。多方的視頻會(huì)議需要多點(diǎn)控制單元,需要以多播的方式傳輸。
遠(yuǎn)程教學(xué):遠(yuǎn)程教學(xué)目前應(yīng)用也比較廣泛,而且具有很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。在遠(yuǎn)程教學(xué)中,可以采用多種模式,甚至混合的方式實(shí)現(xiàn)。例如可以采用點(diǎn)播的方式傳送教學(xué)節(jié)目,以廣播的方式實(shí)況廣播老師上課,以會(huì)議的方式進(jìn)行課堂交流等。
其它還有遠(yuǎn)程監(jiān)控、視頻網(wǎng)絡(luò)游戲等應(yīng)用?梢灶A(yù)計(jì),寬帶視頻應(yīng)用必然會(huì)在未來的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮更重要的作用,并在一定程度上改變?nèi)藗兪褂镁W(wǎng)絡(luò)的方式。
1.2 組播模式和設(shè)備
在提供組播業(yè)務(wù)時(shí),在傳送網(wǎng)中視頻流以Mpeg over IP或Mpeg over ATM方式進(jìn)行傳送。如果采用IP方式,傳送是采用IP組播協(xié)議,如果是ATM方式,則可以利用ATM的點(diǎn)到多點(diǎn)協(xié)議傳送,或者是IP組播與ATM相結(jié)合。DSLAM負(fù)責(zé)用戶所選信道的切換。
通常支持組播業(yè)務(wù)有兩種網(wǎng)絡(luò)模式:專用組播網(wǎng)絡(luò)模式和混合網(wǎng)絡(luò)模式。專用組播網(wǎng)絡(luò)模式:運(yùn)營商提供專用組播接入網(wǎng)絡(luò),DSLAM提供專用端口接入組播網(wǎng)絡(luò),DSLAM上的組播業(yè)務(wù)與Internet業(yè)務(wù)分開傳輸;旌暇W(wǎng)絡(luò)模式:運(yùn)營商利用現(xiàn)有的寬帶接入網(wǎng)絡(luò),DSLAM的組播業(yè)務(wù)與Internet業(yè)務(wù)混合傳送。
需要指出的是,盡管各家DSLAM設(shè)備都宣稱支持組播,但是很多設(shè)備只是簡單地提供某種技術(shù)協(xié)議,對(duì)組播業(yè)務(wù)并未從實(shí)際應(yīng)用上考慮,在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試還可以,但無法在運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)上使用。要達(dá)到可運(yùn)營的組播,必須從下列幾個(gè)方面對(duì)DSLAM進(jìn)行改進(jìn)。
。1)SLAM需要支持組播控制協(xié)議,實(shí)現(xiàn)可控組播。除了公開技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如IGMP/IGMP PROXY/Snooping等,還有某些廠商私有組播協(xié)議,這樣就要充分考慮組網(wǎng)設(shè)備的互通。
(2)SLAM核心交換和背板總線的帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)模式,支持足夠的組播分發(fā)能力。盡有DSLAM針對(duì)單播業(yè)務(wù)的層層復(fù)用的架構(gòu),很容易形成瓶頸,需要改造。
。3)具有完整的用戶管理功能。盡管用戶管理認(rèn)證可以在BRAS上實(shí)現(xiàn),但從業(yè)務(wù)響應(yīng)和帶寬節(jié)省的角度看,組播設(shè)備離用戶越近越有利。將組播認(rèn)證與DSLAM集成在一起可以提供最優(yōu)的轉(zhuǎn)發(fā)效率。
(4)由于組播業(yè)務(wù)大都是視頻,是高價(jià)值用戶的需求,因此組播業(yè)務(wù)的QoS必須得到保證,DSLAM應(yīng)該對(duì)組播業(yè)務(wù)有QoS能力,采用專門的數(shù)據(jù)隊(duì)列和流量控制機(jī)制,確保視頻用戶的滿意度。
2 在線測(cè)試
在DSL大規(guī)模應(yīng)用的同時(shí),相關(guān)的維護(hù)、維修及線路預(yù)選等工作就顯得急為迫切了。DSL在線測(cè)試功能就是為解決這方面的需要而提出的。有了在線測(cè)試功能,可方便提供線路預(yù)選參數(shù)、分析故障原因,并大量減少維護(hù)人員,提高維護(hù)效率。
DSL用戶線路使用的是傳統(tǒng)的電話線路,屬于窄帶通信范疇。以前,傳統(tǒng)的電話線路只是傳輸語音信號(hào),電話語音信號(hào)的頻率最高為3.4 kHz,噪聲、串?dāng)_、縱向不平衡、絕緣不良等情況對(duì)正常通話影響不大。但DSL業(yè)務(wù)則不然,例如ADSL業(yè)務(wù)利用電話線路為載體,在4kHz-1.1 MHz的寬帶上劃分256個(gè)子通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,因此對(duì)線路質(zhì)量十分敏感。噪聲、串?dāng)_、縱向不平衡、線路過長、絕緣不良,等情況對(duì)低頻話音傳輸影響不大,但對(duì)高頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懛浅4。而目前DSLAM、Modem的生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟,產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定,因此線路承載高頻數(shù)據(jù)信號(hào)的能力和質(zhì)量成為影響ADSL使用效果的主要原因。DSL業(yè)務(wù)效果的好壞,最重要的因素是傳輸線路的質(zhì)量,現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,由于施工質(zhì)量、線路老化等原因,有的電話線路高頻特性受到嚴(yán)重?fù)p傷,不能開通DSL業(yè)務(wù);有的線路勉強(qiáng)開通后,上網(wǎng)速度慢、經(jīng)常掉線,造成用戶不滿,直接影響了DSL業(yè)務(wù)的推廣。因此,為保障DSL用戶的正常使用,在用戶申請(qǐng)安裝DSL時(shí),開通DSL前必須對(duì)用戶線路的各項(xiàng)性能進(jìn)行全面的檢測(cè),而借助傳統(tǒng)手持儀表的測(cè)試維護(hù)方法不能滿足日趨繁重的線路維護(hù)要求。如何保證高頻數(shù)據(jù)在電話線路上的傳輸質(zhì)量,采用什么測(cè)試手段對(duì)線路進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù),成為目前DSL日常維護(hù)的一個(gè)難點(diǎn)。
對(duì)運(yùn)營來說,在線測(cè)試功能主要可方便地提供以下幾類服務(wù):
。1)對(duì)線路進(jìn)行預(yù)選,評(píng)估線路可提供的DSL服務(wù)質(zhì)量和等級(jí);
。2)故障判斷,對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障迅速定位并予以解決;
。3)長期維護(hù),對(duì)大量在線用戶線路進(jìn)行定期維護(hù);
。4)收集詳盡的用戶線路資料,并對(duì)資料進(jìn)行歸類和存儲(chǔ),也可為其它業(yè)務(wù)的開通提供依據(jù)。
由于線路影響DSL使用性能的因素主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
。1)線纜規(guī)格和長度。DSL工作的頻率越高,衰減越大;線徑越細(xì),衰減越大;線路越長,衰減越大。因此,線路越長,DSL的傳輸速率越低。
。2)橋接抽頭。在窄帶通信工程上,為了靈活地分配電纜中的線對(duì),常做有橋接抽頭。在橋接點(diǎn)上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)阻抗不匹配的反射點(diǎn),對(duì)傳輸信號(hào)將產(chǎn)生回波,影響xDSL傳輸性能。
(3)加感線圈。使用加感線圈構(gòu)成加感電纜已經(jīng)是老技術(shù)了,為了降低音頻頻段的衰減,改善音頻頻段的衰減/頻率特性,在線路中加入了加感線圈。加感線圈加劇了高頻信號(hào)的衰減,無法傳輸DSL非話業(yè)務(wù)信號(hào),應(yīng)拆除加感線圈或調(diào)換線路。
。4)背景噪聲和其它各種干擾因素。包括高斯分布的白噪聲,一條電纜中線對(duì)之間產(chǎn)生的信號(hào)串?dāng)_和電力線、工業(yè)電器、無線電信號(hào)等的感應(yīng)噪聲。
。5)電纜損傷,電話線自身的損傷對(duì)ADSL傳輸影響也比較大,損傷包括斷路、短路、浸水、分岔、斷裂、接頭、老化等,有些僅僅影響性能,有些對(duì)于DSL傳輸則是致命的。
線路測(cè)試,有雙端測(cè)試和單端測(cè)試之分。ITU-T G.992.3中有雙端測(cè)試相關(guān)的描述,標(biāo)準(zhǔn)定義了局端和用戶端在訓(xùn)練、工作等狀態(tài)對(duì)線路的測(cè)試。雙端測(cè)試實(shí)際應(yīng)用側(cè)重于DSL開通后的后期維護(hù)。事實(shí)上,單端測(cè)試的實(shí)際意義更大,因?yàn)閱味藴y(cè)試可以方便運(yùn)營商在放號(hào)前確定該線路是否可用,其次雙端測(cè)試還存在局端和用戶端特別是早期的用戶端對(duì)通問題。但單端測(cè)試有其局限性,如測(cè)試的精度不準(zhǔn),某些測(cè)試功能無法完成。
線路測(cè)試可以完成用戶線特性參數(shù)測(cè)量,包括用戶線長度、橋接抽頭(BfidgeTap)、加感線圈(Coil)、線路損傷、背景噪聲、線路串?dāng)_(CrossTalk)等;還可實(shí)現(xiàn)DSL參數(shù)測(cè)量和評(píng)估,包括最大連接速率、上/下行速率、噪聲容限(NoiseMargin)、衰減、遠(yuǎn)/近端串?dāng)_等。在此基礎(chǔ)上,測(cè)試系統(tǒng)往往支持局端、用戶端仿真功能,用測(cè)試設(shè)備模擬DSL設(shè)備與對(duì)端實(shí)際連接,并測(cè)試上層業(yè)務(wù)的互通,如IP Ping測(cè)試、FTP下載測(cè)試等,這個(gè)功能對(duì)故障排測(cè)有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。
DSL在線測(cè)試系統(tǒng)可以對(duì)所覆蓋范圍內(nèi)的ADSL用戶進(jìn)行集中的、自動(dòng)的故障診斷測(cè)試,通過與112互聯(lián),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)障礙的集中受理、自動(dòng)派單和統(tǒng)一管理。系統(tǒng)組成涉及到了ADSL網(wǎng)管、DSLAM設(shè)備、ADSL測(cè)試設(shè)備和112系統(tǒng)等。
圖1是DSL測(cè)試系統(tǒng)組網(wǎng)參考方案,DSL測(cè)試設(shè)備和DSLAM之間通過測(cè)試總線和通信接口連接,測(cè)試總線實(shí)現(xiàn)對(duì)DSL用戶線的自動(dòng)抓取,通信接口是ADSL測(cè)試設(shè)備的控制通道。DSL網(wǎng)管通過帶內(nèi)網(wǎng)管網(wǎng)控制所有與DSLAM連接的測(cè)試設(shè)備,以起到測(cè)試服務(wù)器的功能,同時(shí)DSL網(wǎng)管的測(cè)試功能還包含了用戶端口狀態(tài)查詢等。DSL網(wǎng)管和112連接,以實(shí)現(xiàn)112對(duì)DSL業(yè)務(wù)的集中測(cè)試。
3 用戶管理
隨著DSL技術(shù)的迅速普及,DSL寬帶接入已經(jīng)進(jìn)入普通老百姓家中。由于DSL接入采用了先進(jìn)的線路調(diào)制技術(shù),因此需要在用戶側(cè)安裝相應(yīng)的DSL終端設(shè)備Modem,與此同時(shí),日益增多的應(yīng)用和需求使得終端設(shè)備上的功能越來越專業(yè)化,對(duì)Modem的配置和管理已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越用戶的能力范圍。另外,運(yùn)營商開通業(yè)務(wù)后,也不希望用戶私自改動(dòng)配置,而且還要對(duì)用戶進(jìn)行監(jiān)控,防止私自使用與付費(fèi)申請(qǐng)不一致的業(yè)務(wù),并對(duì)個(gè)別非法用戶、黑客等進(jìn)行定位跟蹤。基于這種情況,如何快速地開通、修改配置、準(zhǔn)確地定位故障、方便地查找用戶位置等問題,理所當(dāng)然需要寬帶運(yùn)營商解決。
在目前運(yùn)營模式和商業(yè)模式中,用戶管理主要涉及兩方面,一方面是用戶業(yè)務(wù)賬號(hào)的管理,一方面是用戶終端設(shè)備的管理。
。1)用戶業(yè)務(wù)管理
對(duì)業(yè)務(wù)的管理就是保證讓合法用戶按照其申請(qǐng)的資源使用網(wǎng)絡(luò),而對(duì)非法用戶進(jìn)行限制和拒絕。用戶認(rèn)證管理一般在BRAS上實(shí)現(xiàn),但在實(shí)際使用中存在一些問題。BRAS一般只對(duì)賬號(hào)進(jìn)行管理認(rèn)證,不能區(qū)分用戶位置。這樣由于賬號(hào)擁有的權(quán)限不一致,可能出現(xiàn)高權(quán)限的賬號(hào)被非法使用。早期對(duì)于ATM上行的DSLAM,可以根據(jù)PVC來進(jìn)行業(yè)務(wù)綁定。但是現(xiàn)在DSLAM組網(wǎng)大多采用以太網(wǎng)接口,用戶信息不能達(dá)到認(rèn)證設(shè)備。如果利用VLAN來區(qū)分,對(duì)于城域網(wǎng)范圍的用戶數(shù)量,VLAN ID只有4k,不夠用。
針對(duì)這個(gè)問題,有兩種方法解決。就是分別在用戶業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)平面或控制平面,將用戶信息從DSLAM傳送到認(rèn)證設(shè)備。在數(shù)據(jù)平面,就是修改數(shù)據(jù)幀,嵌入用戶相關(guān)信息,如物理端口號(hào)、申請(qǐng)帶寬、是否移動(dòng)賬號(hào)等;在控制平面就是利用認(rèn)證過程進(jìn)行信息交互,在認(rèn)證時(shí),管理設(shè)備主動(dòng)向DSLAM查詢用戶信息。這樣,上端設(shè)備就可以判斷當(dāng)前狀態(tài)與實(shí)際申請(qǐng)的業(yè)務(wù)是否一致,防止出現(xiàn)“飛行賬戶”,也可以跟蹤某些數(shù)據(jù)發(fā)起者的具體位置,找到惡意用戶。
。2)用戶終端設(shè)備管理
現(xiàn)在,一方面運(yùn)營商面臨來自用戶的壓力,因?yàn)槟壳伴_通的DSL,用戶無法自己管理終端,另一方面,商業(yè)模式的開放性使得越來越多的廠商都能提供終端設(shè)備,功能不盡相同,風(fēng)格各異,每個(gè)終端設(shè)備的配置及維護(hù)工作很繁瑣,用戶自己也可以隨意進(jìn)行操作,可能導(dǎo)致用戶無法正常接入網(wǎng)絡(luò),或者采用不當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)配置。出現(xiàn)這類情況時(shí),要么用戶找運(yùn)營商解決,使得運(yùn)營商疲于應(yīng)付;要么導(dǎo)致資源浪費(fèi),運(yùn)營收入損失。
在DSL網(wǎng)絡(luò)模型中,DSL終端是網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備DSLAM的通信對(duì)等體,DSL終端的許多參數(shù)、屬性都需要和DSLAM對(duì)應(yīng)和匹配。理所當(dāng)然,對(duì)DSL modem的遠(yuǎn)程管理需要從DSLAM著手。
對(duì)終端進(jìn)行集中管理,就需要從網(wǎng)絡(luò)訪問終端設(shè)備?梢酝ㄟ^DSL用戶線鏈路,專門創(chuàng)建一連接,為DSLAM側(cè)對(duì)終端的遠(yuǎn)程管理提供通道。通道建立后,DSLAM可以作為代理,管理中心就可以訪問終端了。使運(yùn)營商能夠在管理中心,對(duì)CPE設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)、配置和監(jiān)控等工作,方便網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的管理和維護(hù),提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營效率。
在當(dāng)前電信級(jí)設(shè)備的管理中,對(duì)設(shè)備的管理有幾種模式:a)采用SNMP方式;b)采用Web方式;c)采用Telnet登錄的管理方式。對(duì)用戶端設(shè)備的管理也可以選其中一種或多種。每種方式各有優(yōu)缺點(diǎn),SNMP是最常用的一種,但是由于相關(guān)MIB的定義尚未統(tǒng)一,實(shí)際使用中,常常多種方式結(jié)合使用。
4 結(jié)束語
隨著ADSL2+和VDSL等技術(shù)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用,DSL支持的速率更高,距離更遠(yuǎn),管理能力更強(qiáng),而且新的業(yè)務(wù)、運(yùn)營技術(shù)得到更好的支持,DSL應(yīng)用還有更大的發(fā)展空間。
摘自 中國電信