ADSL DSLAM上行方式的比較

泉州電信分公司　吳錦瑚



　　ADSL以其自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)為電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商打開(kāi)了一扇通向未來(lái)的大門(mén)，在近一年內(nèi)的城域網(wǎng)接入建設(shè)中取得了快速的發(fā)展。就ADSL的接入的底層協(xié)議來(lái)看，有ATM和IP兩種，這兩年ADSL接入技術(shù)主要采用ATM的底層協(xié)議，主要是由兩種技術(shù)的成熟度、芯片成本以及終端調(diào)制解調(diào)器的兼容性決定的，但是近段時(shí)間IP內(nèi)核的DSLAM也開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)；就上行方式而言有ATM和IP兩種，ATM上行多采用ATM155Mbit/s方式，IP上行多采用100Mbit/s以太網(wǎng)方式，ATM內(nèi)核和IP內(nèi)核的DSLAM都可提供IP上行。本文主要討論ATM上行和IP上行兩種方式，以下簡(jiǎn)稱(chēng)ATM DSLAM和IP DSLAM。



　　一、ATMDSLAM的原理



　　DSLAM就是ADSL系統(tǒng)的局端設(shè)備，它并不是一個(gè)交換機(jī)或者路由器，而是一種復(fù)用設(shè)備，主要是完成復(fù)合或者分離來(lái)自上下行信道的比特流。用戶(hù)終端（多為電腦）上傳的數(shù)據(jù)信號(hào)在A(yíng)DSLModem中，通過(guò)AAL5SAR的適配功能實(shí)現(xiàn)MAC幀到ATM信元之間的轉(zhuǎn)換，經(jīng)ADSL調(diào)制后，信號(hào)通過(guò)雙絞線(xiàn)傳輸?shù)骄侄说腄SLAM側(cè)，局端的DSLAM對(duì)ADSL信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并恢復(fù)成ATM信元格式。ATMDSLAM對(duì)諸多這樣上傳的信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)這些ATM信號(hào)按照某種條件進(jìn)行復(fù)接或者交換，同時(shí)對(duì)于各種ATM業(yè)務(wù)進(jìn)行分類(lèi)管理，實(shí)現(xiàn)CBR、rt—VBR、nrt—VBR、UBR等多種ATM業(yè)務(wù)類(lèi)型的設(shè)置，對(duì)不同類(lèi)型的ATM業(yè)務(wù)設(shè)置不同的流控參數(shù)，優(yōu)先級(jí)機(jī)制等，以保證不同要求的用戶(hù)對(duì)服務(wù)質(zhì)量高性能的QoS支持，和上層的ATM交換機(jī)通過(guò)PVC方式建立連接。由網(wǎng)絡(luò)上層下行的數(shù)據(jù)信號(hào)以ATM信元方式傳送到ATM DSLAM，這些下行數(shù)據(jù)信號(hào)，帶著相關(guān)的一些ATM信息，比如說(shuō)ATM業(yè)務(wù)類(lèi)型，PVC數(shù)據(jù)以及其它一些參數(shù)。DSLAM對(duì)不同的ATM業(yè)務(wù)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，并采取不同的處理措施，包括包丟棄原則，緩存機(jī)制，流控機(jī)制等，以實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的不同QoS保證，然后又分接到各個(gè)各條對(duì)應(yīng)的ADSL端口，ATM層可根據(jù)QoS信息，將信元分別與交織編碼信道（數(shù)據(jù)時(shí)延沒(méi)有保證）或快速編碼通道（數(shù)據(jù)時(shí)延有保證）連接，并進(jìn)行ADSL信號(hào)調(diào)制后傳送到對(duì)端的ADSL Modem中。ATM DSLAM設(shè)備基于A(yíng)TM的先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)，完全支持多種ATM業(yè)務(wù)：CBR、rt—VBR、nrt—VBR、UBR，對(duì)這些不同的業(yè)務(wù)提供不同的處理措施，提供不同的緩存空間，調(diào)度優(yōu)先級(jí)以及對(duì)不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型提供不同級(jí)別的業(yè)務(wù)整形功能，使得不同的ATM業(yè)務(wù)類(lèi)型在整個(gè)業(yè)務(wù)傳輸線(xiàn)路中，得到與該業(yè)務(wù)類(lèi)型相適應(yīng)的帶寬和時(shí)延等保證，從而保證了高性能的QoS支持。ATM本身具有天然的安全隔離機(jī)制，不會(huì)發(fā)生泄密的情況，這是因?yàn)锳TM是面向連接的傳輸，其PVC（或者SVC）邏輯通道是互相隔離的。



　　二、IPDSLAM的原理



　　IPDSLAM在A(yíng)DSL信號(hào)的處理上和ATMDSLAM基本上是一樣的，用戶(hù)終端上傳的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)DSLAM解調(diào)出來(lái)后，將用戶(hù)數(shù)據(jù)還原成ATM信元，進(jìn)一步通過(guò)AAL5SAR適配功能將ATM信元還原成相應(yīng)的MAC幀，即所謂的ATM終結(jié)，如果是IP內(nèi)核即是ATM終結(jié)發(fā)生在A(yíng)DSL線(xiàn)路接口板上，而ATM內(nèi)核則是在DSLAM的上行接口上進(jìn)行ATM和IP的轉(zhuǎn)換。在A(yíng)TM信號(hào)終結(jié)的過(guò)程中，同時(shí)建立用戶(hù)的MAC地址與ATM PVC的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在A(yíng)TM信號(hào)終結(jié)之后，根據(jù)DSLAM設(shè)備所提供的不同的功能，在MAC幀的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行處理和設(shè)立相關(guān)標(biāo)記，比如說(shuō)當(dāng)提供RFC1483B功能時(shí)，就進(jìn)一步處理RFC1483B協(xié)議；提供802.1Q的VLAN功能時(shí)，就根據(jù)設(shè)置打上VLAN標(biāo)記，便于上層設(shè)備（如BAS）對(duì)用戶(hù)屬性進(jìn)行識(shí)別和處理。也有的DSLAM設(shè)備有三層功能，就處理更高層的協(xié)議。在DSLAM的二層數(shù)據(jù)流功能處理完成以后，就通過(guò)FE的上行口傳輸?shù)蕉�層設(shè)備或者三層設(shè)備中。上層網(wǎng)絡(luò)下傳的信號(hào)信號(hào)則剛好相反，從上一級(jí)的設(shè)備發(fā)送到IP DSLAM的MAC幀信號(hào)，根據(jù)不同IP DSLAM的功能，完成相應(yīng)的三層功能的信號(hào)處理或者二層功能的信號(hào)處理，比如說(shuō)路由分析或者VLAN標(biāo)志分析等，在完成相應(yīng)的三層或者二層功能后，最終在IP DSLAM中通過(guò)AAL5 SAR適配功能，把MAC幀轉(zhuǎn)換成ATM信元，并實(shí)現(xiàn)從MAC地址到ATM PVC的轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)。IP DSLAM中ATM信號(hào)通過(guò)ADSL芯片的處理，變換成ADSL信號(hào)格式，并通過(guò)調(diào)制傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的ADSL Modem。



　　用戶(hù)以PPPoE撥號(hào)方式上網(wǎng)的協(xié)議棧流程。從兩種上行方式的協(xié)議棧我們可以看出IPDSLAM的協(xié)議處理流程是在A(yíng)TMDSLAM的基礎(chǔ)上增加了ATM信元的終結(jié)功能，提供IP上行，其余部分和ATMDSLAM一致。



　　三、ATMDSLAM和IPDSLAM的特點(diǎn)比較



　　1．組網(wǎng)方式



　　ATM DSLAM上連ATM匯聚交換機(jī)或BAS，而IP DSLAM直接上連二、三層交換機(jī)或BAS。但就目前的應(yīng)用情況來(lái)看，采用ATM上連方式最終還是要穿過(guò)ATM骨干交換機(jī)連接到IP網(wǎng)絡(luò)。為滿(mǎn)足大規(guī)模個(gè)人寬帶上網(wǎng)需求，采用ATM DSLAM需要提供大量的ATM骨干網(wǎng)絡(luò)端口和容量，而由于寬帶網(wǎng)絡(luò)IP化的趨勢(shì)，IP DSLAM的接入更為方便和靈活，業(yè)界在A(yíng)TM領(lǐng)域的投入日益萎縮，導(dǎo)致ATM交換設(shè)備的價(jià)格遲遲難于降價(jià)，因此IP DSLAM逐漸被業(yè)界看好。目前，許多地市的ADSL接入網(wǎng)多同時(shí)采用ATM上行和IP上行的方式。



　　2．服務(wù)質(zhì)量保證



　　ATM上行，采用全程PVC，PVC終結(jié)至BAS，進(jìn)行各種協(xié)議處理，轉(zhuǎn)換成IP包、或者封裝至L2TP Tunnel中，再進(jìn)入骨干路由器。用戶(hù)數(shù)據(jù)的隔離、安全性都很好，同時(shí)可以提供高質(zhì)量的業(yè)務(wù)保證QoS能力，更適合企業(yè)的互聯(lián)性要求，也就是我們說(shuō)的VPN業(yè)務(wù)。



　　IP上行，協(xié)議終結(jié)是在DSLAM上行接口板處或者ADSL線(xiàn)路接口板處，DSLAM到BAS，為應(yīng)用PPPoE（能夠?qū)崿F(xiàn)更好的針對(duì)單個(gè)用戶(hù)的策略管理，比如接入帶寬、訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限、時(shí)長(zhǎng)計(jì)費(fèi)等）必然為二層網(wǎng)絡(luò)，但是二層網(wǎng)絡(luò)的安全性、廣播問(wèn)題都是隱患，在這種情況下采用分布式的認(rèn)證體系在各個(gè)接入集中點(diǎn)放置容量較小的BAS設(shè)備使這種情況得以改善。目前有些IPDSLAM也內(nèi)置小容量BAS，當(dāng)然其性能、支持的協(xié)議種類(lèi)不及專(zhuān)門(mén)的BAS設(shè)備



　　3．認(rèn)證方式



　　ATM DSLAM的認(rèn)證是通過(guò)將用戶(hù)PVC終結(jié)于BAS來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用戶(hù)PVC可以有效的標(biāo)識(shí)和區(qū)分用戶(hù)，方便用戶(hù)的管理和業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。



　　而IPDSLAM的PVC終結(jié)在局端DSLAM上，通過(guò)用戶(hù)PVC與VLAN的映射將VLANID傳送到IPBAS來(lái)對(duì)用戶(hù)進(jìn)行認(rèn)證（也就是說(shuō)如果沒(méi)有VLAN ID送給上層的BAS，對(duì)用戶(hù)進(jìn)行認(rèn)證比較困難）。這就必須要求IP DSLAM支持的VLAN數(shù)較多，可以在PVC和VLAN ID上進(jìn)行一對(duì)一的映射，利用VLAN ID來(lái)唯一標(biāo)識(shí)用戶(hù)。



　　ATMDSLAM因?yàn)榧�中在BAS進(jìn)行認(rèn)證，因此需要高處理能力、大容量的BAS，如果BAS設(shè)備的處理能力不夠，這種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)可能存在網(wǎng)絡(luò)瓶頸，且網(wǎng)絡(luò)安全性也降低，目前的BAS設(shè)備在安全性以及性能方面已經(jīng)考慮到這方面問(wèn)題，已經(jīng)可以擔(dān)當(dāng)大容量用戶(hù)的認(rèn)證處理的角色。IPDSLAM由于采用PPP認(rèn)證的二層廣播包問(wèn)題，BAS的認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)過(guò)大容易造成BAS以下網(wǎng)絡(luò)大量的廣播包，使得網(wǎng)絡(luò)的效率降低安全隱患加大，解決這個(gè)問(wèn)題可以采用集中和分布式認(rèn)證相結(jié)合的認(rèn)證方式，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行合理VLAN的劃分來(lái)隔離廣播域。



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