中國(guó)電信寬帶接入技術(shù)的發(fā)展

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  寬帶是固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵,寬帶接入網(wǎng)需要適應(yīng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的需求,通過網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)轉(zhuǎn)型為業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型提供基礎(chǔ)和先導(dǎo)。體現(xiàn)在業(yè)務(wù)層面要求寬帶接入網(wǎng)絡(luò)具有提供高的網(wǎng)絡(luò)帶寬,能同時(shí)承載語音、視頻、數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù),并能根據(jù)客戶和應(yīng)用需求,提供差異化服務(wù)的能力。本文將從寬帶接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)支撐能力、寬帶接入設(shè)備和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)等方面討論寬帶接入網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)方面的轉(zhuǎn)型問題。

  一、寬帶接入技術(shù)將呈現(xiàn)多技術(shù)融合發(fā)展的局面

  寬帶接入技術(shù)總體上將朝著高帶寬方向發(fā)展。與此同時(shí),用戶需求的多樣化決定了寬帶接入將長(zhǎng)期呈現(xiàn)多種接入技術(shù)的融合與協(xié)調(diào)發(fā)展的局面。

  1.未來幾年內(nèi)ADSL2+/VDSL2技術(shù)仍是主流的寬帶接入技術(shù)

  ADSL2+技術(shù)經(jīng)過幾年的發(fā)展,已發(fā)展成熟并逐步取代傳統(tǒng)ADSL技術(shù),成為目前主流的寬帶接入技術(shù)。ADSL2+在2km范圍內(nèi)可提供10M以上的下行帶寬,目前可以滿足多數(shù)寬帶業(yè)務(wù)的需要。

  伴隨ADSL2+技術(shù)日趨成熟的同時(shí),支持高速接入的DMT VDSL技術(shù)有了新的進(jìn)展,VDSL2標(biāo)準(zhǔn)于2006年2月得到進(jìn)一步完善,在芯片商、設(shè)備商和運(yùn)營(yíng)商的共同推動(dòng)下,目前該技術(shù)已取得一定進(jìn)展,預(yù)計(jì)年中會(huì)推出測(cè)試版本,但從ADSL2+設(shè)備的發(fā)展歷程來看其規(guī)模商用樂觀估計(jì)要到2007年。VDSL2將調(diào)制方式定為DMT,支持高達(dá)100M的雙向?qū)ΨQ速率,并能與ADSL、ADSL2+和DMT調(diào)制的VDSL1兼容,將是DSL技術(shù)的發(fā)展方向。

  需要指出的是,在長(zhǎng)距情況下(大于1.5km),由于高頻衰減十分嚴(yán)重,VDSL2傳輸性能與ADSL2+相當(dāng),但由于VDSL2芯片需要處理比ADSL2+芯片高得多的頻譜,其成本高于ADSL2+,在長(zhǎng)距應(yīng)用環(huán)境下VDSL2技術(shù)沒有優(yōu)勢(shì)。總之,ADSL2+將用于長(zhǎng)距接入,VDSL2主要用于短距高速接入,兩種技術(shù)將互為補(bǔ)充,在未來幾年內(nèi)仍是主流的寬帶接入技術(shù)。

  2.GEPON/GPON光纖接入技術(shù)將獲得一定發(fā)展

  光纖接入適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)融合和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì),是寬帶固定接入的發(fā)展方向,而GEPON和GPON無源技術(shù)又將是光纖接入的主要方式。GEPON技術(shù)相對(duì)較簡(jiǎn)單,技術(shù)和設(shè)備都較成熟,但目前對(duì)TDM業(yè)務(wù)的支持能力還有限;GPON技術(shù)的多業(yè)務(wù)承載、OAM和保護(hù)等能力都強(qiáng)于GEPON,值得期待,但目前技術(shù)和設(shè)備都不成熟,設(shè)備成本也高。GEPON和GPON的抉擇將很大程度上取決于設(shè)備價(jià)格、業(yè)務(wù)需求等多方因素。

  目前各運(yùn)營(yíng)商正組織有關(guān)GEPON、GPON的測(cè)試和業(yè)務(wù)試驗(yàn)。經(jīng)過試驗(yàn)和試商用后GEPON/GPON光纖接入技術(shù)將以FTTN和FTTP方式取得一定發(fā)展, FTTN+VDSL2/ ADSL2+將是PON發(fā)展的一種重要形式。但從技術(shù)成熟度、綜合成本、業(yè)務(wù)需求、光纜布放和維護(hù)等方面考慮,從DSL技術(shù)完全過渡到光纖接入還需要相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間。

  3.WLAN/WiMAX將作為重要補(bǔ)充手段滿足網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)融合需要

  WiMAX和WLAN作為重要補(bǔ)充手段,將配合有限接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)多元化寬帶無縫接入網(wǎng)絡(luò)。主要體現(xiàn)在: WLAN/WiMAX用于熱點(diǎn)覆蓋; WLAN作為家庭聯(lián)網(wǎng)的主要方式,提供靈活接入; WiMAX提供游牧式移動(dòng)接入服務(wù);利用WiMAX的廣覆蓋性解決光纖難以覆蓋的郊區(qū)、農(nóng)村接入問題。

  二、寬帶接入設(shè)備朝高帶寬、綜合化方向發(fā)展

  按照多業(yè)務(wù)融合發(fā)展的要求,寬帶接入設(shè)備將基于GE架構(gòu),在同一設(shè)備上支持ADSL2+、VDSL2、GEPON/GPON、WiMAX/WLAN等多種接入技術(shù),支持H.248/SIP等功能。這種代表未來發(fā)展方向的綜合寬帶接入設(shè)備對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,將極大地方便運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)開展和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與演進(jìn),與此同時(shí),設(shè)備商也可以通過一套設(shè)備去應(yīng)對(duì)運(yùn)營(yíng)商的各種業(yè)務(wù)需求,從某種程度上降低研發(fā)成本、規(guī)避投資風(fēng)險(xiǎn)。

  為了滿足用戶的高帶寬、多樣化業(yè)務(wù)需求,發(fā)展演進(jìn)的寬帶接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加清晰簡(jiǎn)化。本部分將從寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展需求、寬帶接入網(wǎng)與電信城域網(wǎng)的關(guān)系和寬帶接入網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三方面對(duì)寬帶接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加以詳細(xì)論述。

  1.寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展需求

  業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型和寬帶業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)提出了許多新需求,要求網(wǎng)絡(luò)能適應(yīng)業(yè)務(wù)的持續(xù)快速發(fā)展,提供幾M至幾十M的網(wǎng)絡(luò)帶寬;能適應(yīng)用戶對(duì)業(yè)務(wù)的綜合化需求同時(shí)承載VoIP語音、視頻、組播、專線、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù);能夠區(qū)分、感知用戶和業(yè)務(wù),并提供不同QoS等級(jí);能實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶和業(yè)務(wù)的集中提供和控制。

  2.寬帶接入網(wǎng)與城域網(wǎng)

  寬帶接入網(wǎng)是城域網(wǎng)的重要組成部分,主要負(fù)責(zé)用戶接入和用戶數(shù)據(jù)的二層匯聚。

  (1)城域網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)

  城域網(wǎng)發(fā)展演進(jìn)的總體目標(biāo)是以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向,充分滿足業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型需求和業(yè)務(wù)發(fā)展需要,具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面,在網(wǎng)絡(luò)層次方面,網(wǎng)絡(luò)層次更加清晰化,分為物理和邏輯層次清晰的三層路由骨干城域網(wǎng)絡(luò)和二層寬帶接入網(wǎng)絡(luò);在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化,形成大容量、少節(jié)點(diǎn)、廣覆蓋、級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)少的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);在服務(wù)質(zhì)量保證方面,具有服務(wù)區(qū)分和感知能力,為不同用戶和業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的QoS保證;在用戶和業(yè)務(wù)控制方面,城域網(wǎng)將形成清晰的業(yè)務(wù)控制層,實(shí)現(xiàn)用戶和業(yè)務(wù)的集中控制和管理;在設(shè)備方面,設(shè)備將能適應(yīng)城域網(wǎng)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,滿足相應(yīng)的功能、性能、管理維護(hù)諸方面的要求。

  (2)寬帶接入網(wǎng)在城域網(wǎng)中的位置

  為了充分滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展需要,發(fā)展演進(jìn)后的城域網(wǎng)將由骨干城域網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)兩部分組成。其中,骨干城域網(wǎng)是三層路由網(wǎng)絡(luò),由業(yè)務(wù)控制設(shè)備和路由器組成,網(wǎng)絡(luò)層次上分為業(yè)務(wù)控制和核心兩層。業(yè)務(wù)控制層由BRAS(寬帶接入服務(wù)器)和SR(業(yè)務(wù)路由器)構(gòu)成,完成用戶業(yè)務(wù)的集中提供和控制;業(yè)務(wù)控制層以下、用戶終端以上的純二層網(wǎng)絡(luò)為寬帶接入網(wǎng),由匯聚設(shè)備和用戶接入設(shè)備組成。

  3.寬帶接入網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

  發(fā)展演進(jìn)的寬帶接入網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加清晰、合理,分為二層匯聚網(wǎng)絡(luò)和用戶接入網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)層次。用戶接入網(wǎng)絡(luò)主要包括LAN接入網(wǎng)、xDSL接入網(wǎng)、PON、SDH/MSTP/裸光纖等專線接入網(wǎng)。其中,LAN接入網(wǎng)由園區(qū)交換機(jī)、樓道交換機(jī)組成,xDSL接入網(wǎng)由ATM上行和以太上行兩類DSLAM設(shè)備組成。

  二層匯聚網(wǎng)絡(luò)主要包括匯聚用戶接入網(wǎng)業(yè)務(wù)的ATM交換網(wǎng)、以太交換網(wǎng)、MSTP網(wǎng)絡(luò)等。其中,ATM交換網(wǎng)主要用于實(shí)現(xiàn)ATM上行DSLAM設(shè)備的匯聚,由于ATM上行DSLAM設(shè)備應(yīng)用的減少,ATM交換網(wǎng)的規(guī)模將逐漸縮小。以太交換網(wǎng)主要用于以太上行DSLAM設(shè)備、LAN接入網(wǎng)園區(qū)交換機(jī)、PON接入設(shè)備和部分大客戶業(yè)務(wù)的接入和匯聚。以太網(wǎng)交換網(wǎng)可由多級(jí)匯接交換機(jī)組成,當(dāng)用戶接入網(wǎng)業(yè)務(wù)流量大或上聯(lián)端口為GE,以太交換網(wǎng)交換機(jī)級(jí)數(shù)將簡(jiǎn)化成一級(jí),以保證高的網(wǎng)絡(luò)帶寬和業(yè)務(wù)性能。MSTP網(wǎng)絡(luò)主要用于大客戶業(yè)務(wù)接入和匯聚,及少量缺乏光纖資源、帶寬需求較低區(qū)域DSLAM設(shè)備、LAN接入網(wǎng)園區(qū)交換機(jī)的業(yè)務(wù)透?jìng)骰騾R聚。

  為確保用戶享有足夠的帶寬,保證各種業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,寬帶接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次將逐漸簡(jiǎn)化,從業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)到用戶終端之間的設(shè)備層次,不包括業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)和用戶終端在內(nèi),理想情況下不超過三級(jí)。隨著高帶寬、多類增值業(yè)務(wù)的發(fā)展,寬帶接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層次還將進(jìn)一步簡(jiǎn)化。

  三、寬帶接入網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)支撐能力

  1.業(yè)務(wù)類型與接入方式

  通過骨干城域網(wǎng)中業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)不同功能模塊和寬帶接入網(wǎng)不同接入方式的組合,接入網(wǎng)可提供多種業(yè)務(wù)類型。其中,BRAS結(jié)合DSL接入、以太網(wǎng)接入、PON接入、MSTP/SDH/裸光纖多種接入方式,主要提供撥號(hào)接入互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、專線接入互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、撥號(hào)接入L2/L3 MPLS VPN業(yè)務(wù)、專線接入L2/L3 MPLS VPN業(yè)務(wù)和組播類業(yè)務(wù);SR結(jié)合多種接入方式,主要提供組播和專線業(yè)務(wù),包括組播業(yè)務(wù)、專線接入互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、專線接入L2/L3 MPLS VPN業(yè)務(wù)等。

  對(duì)于諸如IPTV組播業(yè)務(wù)的提供,通常將SR作為組播業(yè)務(wù)控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)IPTV組播業(yè)務(wù)的集中提供和控制。當(dāng)BRAS支持DHCP Server、PIM、IGMP等功能且滿足組播業(yè)務(wù)開展所要求的性能時(shí),BRAS也可用于實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的控制。

  2.多業(yè)務(wù)差異化服務(wù)能力

  寬帶接入網(wǎng)將主要通過高帶寬輕載,并采用802.1P的QoS技術(shù),提供多業(yè)務(wù)支持能力,并針對(duì)不同業(yè)務(wù)類型提供差異化服務(wù)功能。

  (1)多業(yè)務(wù)承載

  寬帶接入網(wǎng)對(duì)多業(yè)務(wù)的承載,目前主要有多邏輯通道和單邏輯通道兩種解決方案,多邏輯通道方案需要為每種業(yè)務(wù)分配不同的邏輯通道;單邏輯通道方案是多種業(yè)務(wù)共有一個(gè)邏輯通道。

 單邏輯通道與多邏輯通道實(shí)現(xiàn)

  對(duì)于多邏輯通道方案,接入終端支持多個(gè)物理端口,每個(gè)物理端口對(duì)應(yīng)不同的邏輯通道(PVC或VLAN);接入終端實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同邏輯通道的端口綁定和QoS功能;接入設(shè)備針對(duì)不同邏輯通道進(jìn)行QoS標(biāo)記,在接入層和匯聚層提供基于802.1p的QoS保證,要求接入設(shè)備單端口支持多個(gè)邏輯通道(多PVC或多VLAN),并能基于不同邏輯通道進(jìn)行帶寬和優(yōu)先級(jí)控制,匯聚層設(shè)備提供基于802.1p的QoS功能。

  在單邏輯通道方案中,接入終端支持多個(gè)物理端口,每個(gè)物理端口對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用,不同應(yīng)用承載于同一邏輯通道;接入終端需要具有業(yè)務(wù)感知和區(qū)分的能力,并針對(duì)不同業(yè)務(wù)類型進(jìn)行QoS標(biāo)記;接入層和匯聚層提供基于802.1p的QoS保證,接入設(shè)備單端口只需支持一個(gè)邏輯通道,要求接入設(shè)備能支持基于不同業(yè)務(wù)進(jìn)行帶寬和優(yōu)先級(jí)控制,匯聚層設(shè)備提供基于802.1p的QoS功能。

  為了同時(shí)支持VoIP、IPTV和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),兩種方案都要求寬帶接入網(wǎng)必須至少支持三個(gè)優(yōu)先級(jí),其中VoIP優(yōu)先級(jí)最高、IPTV次之、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)最低。

  方案比較與選擇

  多邏輯通道實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,目前技術(shù)也較成熟,不足之處在于業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力差,對(duì)于新出現(xiàn)的業(yè)務(wù)必須事先為其分配好邏輯通道,或者在業(yè)務(wù)出現(xiàn)時(shí)重新規(guī)劃邏輯通道。多邏輯通道適合于業(yè)務(wù)發(fā)展初期階段。

  單邏輯通道實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜,對(duì)設(shè)備功能要求高,要求從家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備開始就需要具有業(yè)務(wù)感知能力,并能提供不同的QoS等級(jí)服務(wù),目前技術(shù)還不成熟,但其擴(kuò)展性好,業(yè)務(wù)開展靈活,是業(yè)務(wù)承載的理想解決方案。

  (2)用戶接入網(wǎng)多業(yè)務(wù)差異化服務(wù)能力

  xDSL接入設(shè)備主要從兩方面確保差異化服務(wù)功能,一方面在DSLAM設(shè)備上限制DSL鏈路帶寬來控制用戶的上下行流量;另一方面,在上行方向,根據(jù)不同業(yè)務(wù)的VLAN ID,區(qū)別用戶業(yè)務(wù)等級(jí),打上相應(yīng)的CoS標(biāo)記,其中,VoIP業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)最高,IPTV業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)次之,互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)最低,并在設(shè)備出口實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)調(diào)度。

  LAN接入交換機(jī)主要是通過園區(qū)交換機(jī)提供差異化服務(wù)功能,樓道交換機(jī)由于價(jià)格因素,一般不具有差異化服務(wù)能力,主要通過高帶寬輕載實(shí)現(xiàn)與園區(qū)交換機(jī)之間的業(yè)務(wù)質(zhì)量保證。園區(qū)交換機(jī)在上行方向?qū)oIP、IPTV等高等級(jí)業(yè)務(wù)打上相應(yīng)的CoS標(biāo)記,并配置嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)隊(duì)列保證其優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā),對(duì)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)采取盡力而為轉(zhuǎn)發(fā)。

  (3)二層匯聚網(wǎng)絡(luò)多業(yè)務(wù)差異化服務(wù)能力

  以太交換網(wǎng),識(shí)別園區(qū)交換機(jī)和DSLAM為數(shù)據(jù)包加上的CoS標(biāo)記,將高等級(jí)業(yè)務(wù)映射進(jìn)嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)隊(duì)列,對(duì)低等級(jí)業(yè)務(wù)盡力而為轉(zhuǎn)發(fā)。

  MSTP傳輸匯聚網(wǎng),在上行方向根據(jù)VLAN ID 區(qū)別用戶業(yè)務(wù)等級(jí),可通過兩種方案提供差異化服務(wù)功能,其一:VoIP、IPTV等高等級(jí)業(yè)務(wù)和其它低等級(jí)業(yè)務(wù)在同一VC通道中傳輸,通過設(shè)置保證帶寬(CIR設(shè)置)來保證VoIP、IPTV等業(yè)務(wù)的帶寬需求,其它低等級(jí)業(yè)務(wù)共享競(jìng)爭(zhēng)帶寬;其二:為VoIP、IPTV等高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)分配獨(dú)立VC通道來滿足QoS要求。采用保證帶寬方式的方案一有利于提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率,在高等級(jí)業(yè)務(wù)不需要全部保證帶寬時(shí),剩余帶寬可以被低等級(jí)業(yè)務(wù)使用,但此方案未能從物理上嚴(yán)格區(qū)分服務(wù)等級(jí);分配獨(dú)立VC通道的方案二可從物理上保證高等級(jí)業(yè)務(wù)的帶寬,但高等級(jí)業(yè)務(wù)占有的VC通道即使未被占滿,剩余的帶寬也不能被低等級(jí)業(yè)務(wù)使用,存在網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)問題,因而需要對(duì)高等級(jí)業(yè)務(wù)所需帶寬進(jìn)行較為精確的估算。應(yīng)結(jié)合用戶業(yè)務(wù)需求和網(wǎng)絡(luò)能力對(duì)兩種方案進(jìn)行靈活選擇。

  (4)IPTV組播業(yè)務(wù)支撐能力

  城域網(wǎng)要承載IPTV業(yè)務(wù),關(guān)鍵在于對(duì)組播功能的支持,能保證業(yè)務(wù)所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬和相應(yīng)的QoS等級(jí)。為了減輕業(yè)務(wù)控制點(diǎn)和寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的壓力,作為城域網(wǎng)重要組成部分的寬帶接入網(wǎng),必須具備組播業(yè)務(wù)支持能力,具有實(shí)現(xiàn)面向用戶的組播復(fù)制功能,要求以太匯聚交換機(jī)、MSTP和用戶接入設(shè)備支持IGMP Snooping功能。

  為了實(shí)現(xiàn)用戶的統(tǒng)一控制和集中管理,組播用戶的接入認(rèn)證和IGMP報(bào)文的終結(jié)由業(yè)務(wù)接入控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn),同時(shí)由于IPTV業(yè)務(wù)應(yīng)用中,用戶對(duì)頻道切換時(shí)間比較敏感(小于1秒),用戶組播業(yè)務(wù)復(fù)制設(shè)備DSLAM和樓道交換機(jī),作為面向用戶組播數(shù)據(jù)復(fù)制點(diǎn),須支持IGMP 快速離開機(jī)制 (IGMP FAST LEAVE)和基于端口的組播組訪問控制功能,以實(shí)現(xiàn)節(jié)目預(yù)覽和頻道快速切換等功能。

  2.用戶標(biāo)識(shí)和端口溯源性

  實(shí)現(xiàn)用戶惟一標(biāo)識(shí)和端口的可溯源性是寬帶業(yè)務(wù)順利開展的前提。對(duì)于ATM交換網(wǎng)匯聚的ATM上行DSLAM設(shè)備,可通過ATM PVC惟一標(biāo)識(shí)用戶,根據(jù)用戶IP地址反查用戶端口信息,實(shí)現(xiàn)用戶端口的惟一標(biāo)識(shí)和可溯源性。對(duì)于以太交換網(wǎng)匯聚的以太上行DSLAM設(shè)備和遠(yuǎn)區(qū)交換機(jī),需要借助VLAN ID進(jìn)行用戶標(biāo)識(shí)和定位,但VLAN ID受4K數(shù)量的限制,實(shí)際使用中難以做到為每個(gè)用戶分配一個(gè)獨(dú)立的VLAN ID。目前主要有兩類方案解決以太上行接入設(shè)備的用戶標(biāo)識(shí)和端口溯源問題,一是借助設(shè)備物理端口;二是擴(kuò)展VLAN ID,突破4K數(shù)量的限制。

  (1)利用物理端口實(shí)現(xiàn)用戶標(biāo)識(shí)和端口溯源

  當(dāng)BRAS單端口接入用戶超過4k個(gè)時(shí),就不能依靠VLAN ID實(shí)現(xiàn)用戶標(biāo)識(shí)和定位。此時(shí),可以借助設(shè)備物理端口來實(shí)現(xiàn)用戶的惟一標(biāo)識(shí)和定位。對(duì)于DSLAM設(shè)備在通過物理端口實(shí)現(xiàn)用戶惟一標(biāo)識(shí)和定位方面已較成熟,而LAN接入交換機(jī)由于目前不是主流接入方式,廠商和運(yùn)營(yíng)商很少考慮其用戶惟一標(biāo)識(shí)和定位問題,目前主要還是通過為用戶分配不同的VLAN ID來解決。

  關(guān)于DSLAM通過物理端口實(shí)現(xiàn)用戶惟一標(biāo)識(shí)和定位主要有VBAS、PPPoE+和DHCP Option82三種方案:

  VBAS方案定義了一種協(xié)議,即VBAS協(xié)議,規(guī)定BRAS設(shè)備和IP-DSLAM設(shè)備之間交換寬帶用戶接入端口信息的方法,其核心思想是在認(rèn)證工作流程中,增加一個(gè)BRAS與IP-DSLAM之間交互用戶物理端口信息的過程。VBAS適用于各種認(rèn)證方式。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于較易實(shí)現(xiàn),只需對(duì)IP-DSLAM、BRAS和Radius Server進(jìn)行軟件升級(jí),可以保護(hù)現(xiàn)網(wǎng)投資。

  PPPoE+是DSL論壇針對(duì)PPPoE認(rèn)證方式,推薦的用于解決DSLAM 用戶惟一標(biāo)識(shí)的方案,其核心思想是對(duì)PPPoE協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展,將PPPoE協(xié)議中被忽略的“TAG Type”屬性用于標(biāo)識(shí)用戶的物理端口信息。PPPoE+解決方案同VBAS方案的基本思路一致,容易實(shí)現(xiàn),只需對(duì)DSLAM、BRAS和Radius Server 進(jìn)行軟件升級(jí)即可,可以很好地保護(hù)現(xiàn)網(wǎng)投資。

  DHCP Option82也是DSL論壇針對(duì)DHCP+WEB認(rèn)證方式,推薦的用于解決DSLAM 設(shè)備用戶惟一標(biāo)識(shí)的方案,其核心思想是在DHCP 連接建立階段,DSLAM設(shè)備將用戶物理端口信息插入DHCP Discovery消息中,傳給BRAS設(shè)備。DHCP Option82解決方案容易實(shí)現(xiàn),只需對(duì)DSLAM、BRAS和Radius Server 進(jìn)行軟件升級(jí)即可,可以很好地保護(hù)現(xiàn)網(wǎng)投資。

  (2)擴(kuò)展VLAN ID的VLAN Stacking技術(shù)

  VLAN Stacking通過對(duì)VLAN進(jìn)行擴(kuò)展,支持4096×4096個(gè) VLAN ID,可實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶一個(gè)VLAN,并根據(jù)不同的VLAN進(jìn)行業(yè)務(wù)控制和調(diào)度。其實(shí)現(xiàn)原理是,面向用戶接入的DSLAM設(shè)備、用戶接入交換機(jī)和MSTP設(shè)備將用戶打上內(nèi)層VLAN標(biāo)簽,劃分到不同的VLAN;在與BRAS或SR相連的以太匯聚交換機(jī)上啟用VLAN Stacking功能,將不同的DSLAM設(shè)備、用戶接入交換機(jī)、MSTP設(shè)備打上外層VLAN標(biāo)簽;在業(yè)務(wù)接入控制層,由支持VLAN Stacking功能的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)設(shè)備打開內(nèi)外層VLAN標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)用戶標(biāo)識(shí)和定位。

  (3)方案比較與選擇

  利用物理端口方實(shí)現(xiàn)用戶標(biāo)識(shí)和定位,容易解決VLAN ID不足時(shí)的用戶標(biāo)識(shí)和定位問題,但由于不能做到每個(gè)用戶一個(gè)VLAN ID,技術(shù)本身不能實(shí)現(xiàn)用戶隔離,在實(shí)施QoS方面也存在局限性。QinQ技術(shù)本質(zhì)上是通過為每個(gè)用戶分配一個(gè)惟一的VLAN ID來標(biāo)識(shí)和定位用戶,可以將其內(nèi)外層標(biāo)簽對(duì)比成ATM的VC和VP,是解決用戶惟一標(biāo)識(shí)和定位的理想方案。但由于現(xiàn)網(wǎng)接入設(shè)備的VLAN支持能力有限,且匯聚交換機(jī)和業(yè)務(wù)控制點(diǎn)設(shè)備對(duì)QinQ技術(shù)的支持較弱, VBAS 、PPPoE+、DHCP Option82等物理端口技術(shù)作為過渡方案將在一定時(shí)期內(nèi)用于用戶標(biāo)識(shí)和定位。

  四、結(jié)束語

  為了滿足未來各種新業(yè)務(wù)發(fā)展需要,作為城域網(wǎng)重要組成部分的寬帶接入網(wǎng)將朝著物理邏輯層次更清晰簡(jiǎn)化,具有多業(yè)務(wù)承載、差異化服務(wù)能力,能提供高網(wǎng)絡(luò)帶寬,具有用戶端口惟一標(biāo)識(shí)和可溯源性能力的方向發(fā)展。


----《通信世界》

作者:何小玉   

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