寬帶業(yè)務(wù)與寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展

　　自20世紀(jì)90年代中互聯(lián)網(wǎng)進入中國以來，業(yè)務(wù)發(fā)展如火如荼，雖然經(jīng)歷了泡沫，但畢竟給人們帶來了嶄新的通信世界。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用日趨增多，上網(wǎng)人數(shù)不斷增加，各大運營商也對寬帶網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用非常重視，投入了很大力量。但是，IP網(wǎng)絡(luò)本身及其寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展模式，卻逐步成為制約寬帶業(yè)務(wù)進一步發(fā)展的主要因素。

　　從技術(shù)上來看，目前的IP網(wǎng)絡(luò)還很難提供端到端的QoS保證能力和網(wǎng)絡(luò)安全保障機制，難以提供差異化服務(wù)，從而制約了業(yè)務(wù)質(zhì)量與發(fā)展能力。

　　從運營模式上看，基于互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)價值鏈還未形成良性循環(huán)，業(yè)務(wù)、應(yīng)用脫離于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，運營商難以做到對網(wǎng)絡(luò)資源的管理與控制。由于運營商的收入主要來自接入費，因此投資的增加、用戶數(shù)的增長與業(yè)務(wù)收入不成比例，ARPU 值逐年下降。

　　同時，IP的無所不在，無所不能，使得通信逐步出現(xiàn)邊緣化、IT化、競爭白熱化的趨勢，通信已不再是電信運營商的專利。IP化使電信業(yè)務(wù)門檻降低，ICP 基于寬帶可以繞開運營商提供電信服務(wù)。因此可以預(yù)見，今后電信運營商、ICP、IT 間的交叉競合將全面展開。

　　寬帶業(yè)務(wù)特點及對網(wǎng)絡(luò)要求

　　根據(jù)業(yè)務(wù)本身特點及對承載網(wǎng)絡(luò)的要求不同，可以將寬帶業(yè)務(wù)分為兩類：互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和NGN 業(yè)務(wù)�；ヂ�(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)就是普通的上網(wǎng)業(yè)務(wù)，包括目前常見的各種應(yīng)用，其對網(wǎng)絡(luò)的基本要求是盡力而為，但差異化要求也逐漸凸現(xiàn)。而NGN 則是定位于下一代的電信網(wǎng)絡(luò)，用于承載各種電信業(yè)務(wù)，就目前的語音與視頻業(yè)務(wù)而言，要求IP 承載網(wǎng)能夠提供電信級別的QoS 與安全。

　　不同的寬帶業(yè)務(wù)遇到的問題不同，對網(wǎng)絡(luò)的要求也不同。

　　對互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)而言，需要重整價值鏈，從只收取接入費，到通過各種方式實現(xiàn)對內(nèi)容的控制與收費，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)投資與回報相適應(yīng)的良性循環(huán)。這就需要一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，徹底解決運營商對網(wǎng)絡(luò)資源、用戶資源及流量的控制，并由此開展多樣化的業(yè)務(wù)及資費。借助該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，運營商能夠掌握全網(wǎng)的設(shè)備資源及帶寬，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求進行相應(yīng)的控制，還要與媒體資源服務(wù)器進行交互，實現(xiàn)對媒體流的控制。

　　電信運營商需要通過強化平臺（內(nèi)容合作）、支撐系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源、應(yīng)用資源、用戶資源、SP資源的統(tǒng)一管理，為寬帶業(yè)務(wù)的電信化運營提供支撐和決策依據(jù)。當(dāng)然，QoS與安全的發(fā)展也是一個長期的過程，這可以提高網(wǎng)絡(luò)的差異化能力，提高盈利水平。

　　而NGN 既是基于IP 的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也是獨立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。其核心意義是電信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的演進，目前主要實現(xiàn)語音及視頻業(yè)務(wù)。NGN 業(yè)務(wù)的主要問題應(yīng)該是網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)體系的成熟性，但當(dāng)前最直接的問題則是IP承載網(wǎng)的質(zhì)量與安全。傳統(tǒng)的IP組網(wǎng)模式及基于TCP/IP 概念設(shè)計的設(shè)備，能否提供電信級別的質(zhì)量、安全、經(jīng)濟性、可管理性、可擴展性，是一個挑戰(zhàn)。由于基于傳統(tǒng)理念設(shè)計的IP 網(wǎng)絡(luò)在實現(xiàn)語音、視頻等對實時性要求較高的業(yè)務(wù)時存在困難，因此，為承載電信級別的業(yè)務(wù)，對IP 網(wǎng)進行改造與優(yōu)化已迫在眉睫。其中接入網(wǎng)的改造是重要部分。

　　NGN 的開放性、集成能力、IP 化將使寬帶業(yè)務(wù)更豐富、開通更容易。電信業(yè)務(wù)與內(nèi)容的耦合度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過與網(wǎng)絡(luò)的耦合度——NGN 承載與控制分離的代價，一方面使得ICP 基于寬帶很容易提供電信業(yè)務(wù)（如MSN、AOL、QQ)，從而分流和蠶食電信運營商的業(yè)務(wù)，另一方面也使運營商的控制能力減弱，有被邊緣化的危險。因此，“寬帶接入網(wǎng)＋ NGN ＝網(wǎng)絡(luò)運營商＋綜合業(yè)務(wù)運營商”應(yīng)該是運營商在寬帶產(chǎn)業(yè)鏈中新的定位。寬帶接入網(wǎng)是NGN 的接入承載網(wǎng)，其高帶寬、業(yè)務(wù)識別及QoS、組播等各種功能的實現(xiàn)，不僅能夠保證NGN 基礎(chǔ)業(yè)務(wù)的順利開展，而且使各類增值業(yè)務(wù)（尤其視頻）的用戶拓展邊際成本很低。因此，寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展對NGN具有特殊的意義。

　　寬帶接入網(wǎng)意義及要求

　　基于IP 的骨干網(wǎng)可以表現(xiàn)為不同的業(yè)務(wù)功能，但對分布最廣的接入網(wǎng)而言，可能只有一張，因此，無論是互聯(lián)網(wǎng)還是NGN，其業(yè)務(wù)發(fā)展的要求不僅體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)體系架構(gòu)以及骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)的質(zhì)量上，從某種程度上來說，寬帶接入網(wǎng)是最重要的一環(huán)。其綜合業(yè)務(wù)能力、對業(yè)務(wù)的識別及不同技術(shù)策略的支持能力，甚至是性價比，都是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)發(fā)展成敗的關(guān)鍵因素。

　　根據(jù)目前互聯(lián)網(wǎng)運營的經(jīng)驗，無論是業(yè)務(wù)的實施與部署，還是網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)的運行與維護，接入網(wǎng)都需要花費很大的代價。寬帶接入網(wǎng)單位造價低，總體造價高，設(shè)備能力較弱，環(huán)境較差，而且由于最靠近用戶，往往帶來許多安全問題，IP 最致命的QoS問題也主要出現(xiàn)在接入層網(wǎng)絡(luò)。所以，從某種程度上來說，寬帶接入網(wǎng)技術(shù)及業(yè)務(wù)能力決定了寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展。

　　根據(jù)寬帶業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的整體要求及對接入層的特殊要求，對寬帶接入網(wǎng)的技術(shù)要求主要有：綜合接入能力，即滿足用戶的多種業(yè)務(wù)接入需求，同時體現(xiàn)everything over IP 的趨勢；帶寬及控制能力，即根據(jù)用戶需求提供協(xié)議帶寬，并實行精確控制；業(yè)務(wù)識別及控制能力，即感知業(yè)務(wù)類別并實施相應(yīng)的策略；移動性，對終端移動性的支持是通信網(wǎng)的必然趨勢。這些技術(shù)要求體現(xiàn)在接入層設(shè)備上，則表現(xiàn)為提供差異化的能力。

　　差異化能力是寬帶接入網(wǎng)能力的重要標(biāo)志，它主要表現(xiàn)在功能及智能兩方面。

　　寬帶接入網(wǎng)改造

　　為滿足寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展要求，現(xiàn)有接入網(wǎng)需要向智能化方向改造。在技術(shù)上，主要體現(xiàn)為以下要求：

　　一是能夠?qū)嵤�帶寬資源的精確管理。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與NGN業(yè)務(wù)共享傳輸通道時，這一功能可以基本保證NGN 的帶寬。

　　二是能夠提供寬帶用戶端口定位功能。這是保證寬帶主叫計費和VoIP 類應(yīng)用所要求的可溯源性的基礎(chǔ)條件。

　　三是感知視頻、音頻、流媒體、VoIP 等不同的業(yè)務(wù)（經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺認(rèn)證），并對其進行相應(yīng)控制。掃描每個業(yè)務(wù)報文的前80B，基于5元組對業(yè)務(wù)進行精細(xì)識別；負(fù)責(zé)對所有進入寬帶網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)進行感知、標(biāo)識及控制；在某些情況下，甚至能通過業(yè)務(wù)特征識別應(yīng)用層業(yè)務(wù)，并對該業(yè)務(wù)實施相應(yīng)的控制。

　　四是提供IPTV 業(yè)務(wù)所需的組播和交換能力。IPTV 是寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的一個亮點，能否很好地滿足IPTV 的承載要求，是保證該業(yè)務(wù)順利實施的基礎(chǔ)。

　　五是為VoIP、3G、VPN 等應(yīng)用做好端到端QoS 質(zhì)量保證和安全措施。這些要求必須得到接入設(shè)備的支持。

　　六是配合骨干網(wǎng)完成用戶的接納控制機制。為滿足承載NGN 電信級業(yè)務(wù)的要求，整個承載網(wǎng)絡(luò)必須進行改造，使得業(yè)務(wù)承載能力與網(wǎng)絡(luò)容量相適應(yīng)。接入網(wǎng)必須能夠配合骨干網(wǎng)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況，決定接納還是拒絕用戶的業(yè)務(wù)申請。

　　寬帶接入網(wǎng)功能層次模型

　　為滿足各種電信業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，寬帶接入網(wǎng)需要實現(xiàn)的功能要求很多，不可能在一個層次上實現(xiàn)，必須根據(jù)功能定位、接入技術(shù)的特點與要求，對接入功能進行合理分配。

　　圖1 所示，是一種可以針對各種功能進行合理安排的寬帶接入網(wǎng)層次模型。

　　第一個層次是用戶端的設(shè)備——智能終端，完成物理層的功能，提供多樣化接入手段和各種常用接口，還必須完成一定的技術(shù)要求。這種終端包括PC和各類非PC 智能終端及終端軟件（ 如Home Gateway、Modem、IAD、STB、BIT、ePhone 等）， 提供有線、無線(WLAN）室內(nèi)布線接口，還必須提供靈活的QoS 策略，保障語音、數(shù)據(jù)和視頻的不同質(zhì)量要求。

　　第二個層次是局端的寬帶接入平臺，提供各種接入技術(shù)的局端功能。這個平臺要求盡量靠近用戶，支持QoS，并能夠滿足網(wǎng)絡(luò)平滑演進的要求。具體要求如下：（1）大容量，模塊化。具有充足的擴展能力，除提供xDSL、LAN 外，還可滿足固網(wǎng)光纖化、無線化進程中的WiMAX 等擴展需求。（2） “控制單元＋用戶單元”�？刂茊卧�集中管理用戶單元，統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)配置；用戶單元盡量靠近用戶，保障每用戶至少有10Mbit/s 以上的帶寬。（3）具有QoS 策略執(zhí)行、業(yè)務(wù)感知能力（見圖2），能精細(xì)區(qū)分Internet 業(yè)務(wù)流和需要QoS 保障的業(yè)務(wù)流，并進行正確的標(biāo)記、分流。（4）可升級作為NGN 的AG，實現(xiàn)與NGN 的無縫融合。

　　第三個層次是業(yè)務(wù)路由器，完成對用戶及業(yè)務(wù)的控制能力。從某種意義上來看，業(yè)務(wù)路由器＝BRAS ＋邊緣路由器，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)扁平化的趨勢，業(yè)務(wù)路由器將逐步下移至匯聚層或接入層，甚至可以與寬帶業(yè)務(wù)平臺合為一體。業(yè)務(wù)路由器除提供用戶AAA功能外，還具備QoS 策略代理、執(zhí)行及PE功能，將用戶Internet 業(yè)務(wù)流和具有QoS 需求的業(yè)務(wù)流分流至核心網(wǎng)不同的MPLS VPN。

　　寬帶接入網(wǎng)發(fā)展趨勢

　　根據(jù)寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢，寬帶接入網(wǎng)應(yīng)提供以下支持能力。

　　一是高帶寬。從業(yè)務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，高帶寬的消耗業(yè)務(wù)逐步涌現(xiàn)，帶寬提速成為迫切需求，每用戶至少需要10Mbit/s 帶寬。但是，帶寬永遠(yuǎn)沒有夠的時候。

　　二是全業(yè)務(wù)�；�于各種傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)接入逐步走向融合，要求在一個接入網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)專線/VPN、Stream Video/VOD、Video phone/VoIP、HSIA（高速互聯(lián)網(wǎng)接入）等，這不僅要求接入網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)各種接入技術(shù)，更需要一個有機的平臺能夠很好地承載各類業(yè)務(wù)，并保證業(yè)務(wù)質(zhì)量。目前，綜合寬帶接入平臺大力發(fā)展，正體現(xiàn)了這種趨勢。

　　三是與NGN無縫融合。NGN是網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展必須實現(xiàn)對NGN支持。NGN 要求提供電信級的服務(wù)，既要求承載網(wǎng)絡(luò)提供嚴(yán)格的QoS 保障，也要求寬帶接入網(wǎng)提供與NGN 核心網(wǎng)配套的電信級接入能力。

　　四是光纖化。光纖布線發(fā)展的最根本原因在于能夠提供近乎無限的帶寬，因此是個必然的趨勢，但有一個漸進的過程，如從FTTC（Fiber + xDSL）→ Near FTTH→ FTTH。目前，PON 技術(shù)成為接入層光纖網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的熱點技術(shù)。

　　五是無線化及移動化。無線及移動提供了接入方便性。根據(jù)場合的不同，對無線/ 移動的技術(shù)要求也不同，相應(yīng)技術(shù)對業(yè)務(wù)的支持能力也不同。HSDPA、WiMAX 成為最新的熱門話題。

　　六是扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，簡單，清晰，擴展方便。接入模塊盡量靠近用戶，保障帶寬。這個要求與全網(wǎng)的扁平化要求相一致。

　　新技術(shù)對寬帶業(yè)務(wù)的支持

　　寬帶接入新技術(shù)的出現(xiàn)，將增強對寬帶接入業(yè)務(wù)的支持能力。

　　WLAN是室內(nèi)布線無線化的主要選擇。

　　WiMAX 是“最后一公里”的有力競爭者， 很可能是繼DSL、CM（ 電纜調(diào)制解調(diào)器）的又一重要寬帶接入手段，成為新運營商（CLEC）挑戰(zhàn)傳統(tǒng)運營商（ILEC）的有力武器。

　　G/EPON 方便經(jīng)濟地解決了綜合業(yè)務(wù)的傳輸、帶寬擴展、遠(yuǎn)距離接入，高可靠，便于管理，具有廣闊的和長遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。

　　ADSL2+ 的發(fā)展為銅線接入提供了更高的帶寬及性能，但目前還不成熟，必須客觀對待。在線路質(zhì)量較好的情況下，ADSL2/2+ 在帶寬、傳輸距離上相對ADSL 有明顯改善，但對于本身質(zhì)量很差的線路，ADSL2/2+也無能為力�！癆DSL2+ 長距離”性能基本成熟，但高帶寬、低功耗、線路診斷等特性還需經(jīng)歷局端、終端的磨合期方可大規(guī)模應(yīng)用，預(yù)計可在2005 年內(nèi)實現(xiàn)。ADSL2+ 的應(yīng)用場合主要為：解決長距離線路放號困難；對中小商業(yè)客戶提供512kbit/s 對稱帶寬專線；近距離、高下行帶寬應(yīng)用（ADSL2+終端：2km 以內(nèi)，15Mbit/s；普通ADSL 終端：3km 以內(nèi)，4~8Mbit/s）；作為普通ADSL 放號，提升線路的適應(yīng)性（抗干擾、抗噪聲、適應(yīng)一定程度的線路質(zhì)量劣化）。

　　綜合寬帶接入平臺的日趨成熟，是寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的另一個亮點。如圖3 所示，新一代的綜合接入設(shè)備基于純IP 內(nèi)核，具有帶寬擴展、新業(yè)務(wù)支持、新功能升級等優(yōu)點。內(nèi)置物理層適配、ONU、DSLAM、AG 等功能。下行提供不同的物理接口、帶寬及QoS能力，提供POTS、ADSL、ADSL2/2+，SHDSL、VDSL、LAN、E1、IMA E1、G/EPON 甚至WiMAX 等多種寬帶接入方式。上行通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接到不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，包括傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)及NGN。綜合寬帶接入平臺的成熟為多種業(yè)務(wù)接入及綜合業(yè)務(wù)模式的實現(xiàn)提供了便利，使得全業(yè)務(wù)成為可能。綜合接入平臺將是寬帶接入網(wǎng)的重要組成內(nèi)容。

　　薛強，1998年中山大學(xué)電子工程碩士畢業(yè)，進入廣東省電信公司工作，目前在中國網(wǎng)通（集團）有限公司廣東省分公司發(fā)展計劃部工作，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)網(wǎng)、NGN的規(guī)劃與建設(shè)工作。從事多年IP、NGN、寬帶接入、3G核心網(wǎng)等方面的研究與工作。2001年起攻讀中山大學(xué)計算機通信專業(yè)博士學(xué)位。

作者：薛 強 廣東網(wǎng)通發(fā)展計劃部 來源：中國電信網(wǎng)