寬帶業(yè)務和網絡發(fā)展技術問題分析
王中平
2003/07/24
一、寬帶業(yè)務網絡發(fā)展的技術背景
當前正處在通信業(yè)務大發(fā)展時期，各種業(yè)務用戶的保有量已達到了相當?shù)囊?guī)模，因此在現(xiàn)有業(yè)務上的增值和開拓新的業(yè)務領域已成為一個普遍的課題，寬帶業(yè)務就是目前固網運營商的主要選擇，并且隨著寬帶業(yè)務的開展和深化，伴隨著一系列的業(yè)務模式形成、網絡改造優(yōu)化和運營管理機制進步，將帶來整個網絡產業(yè)鏈的增值，其影響將是深刻和久遠的。
在寬帶業(yè)務的發(fā)展中，互聯(lián)網和傳輸網扮演著兩個非常重要的角色，并且難分彼此，互有滲透�；ヂ�(lián)網的優(yōu)勢是其開放性、普遍性和價格低廉，傳輸網的優(yōu)勢是其不可或缺性、基礎性和總體制約性，它們都在各自向寬帶發(fā)展，目標也不盡相同。應該強調指出的是，寬帶業(yè)務的概念是對終端用戶的，最終體現(xiàn)為用戶終端接口速率、用戶業(yè)務可獲得速率以及用戶應用固有需求速率與用戶業(yè)務可獲得速率的比值。因此互聯(lián)網的優(yōu)勢更大程度上體現(xiàn)在業(yè)務應用平臺和用戶桌面，而傳輸網則體現(xiàn)在網絡帶寬的提供上。目前最主要的寬帶用戶接人手段是ADSL。以大網和2M接入，它們的接口方式、實際速率和目標用戶不盡相同，但都可以歸結為寬帶范疇，并且都是當前發(fā)展的熱點。當互聯(lián)網具有了可行的QoS機制，傳輸網具有了靈活的控制機制后，綜合的寬帶網絡實現(xiàn)就具備了條件。目前互聯(lián)網處于ADSL和以太網接入、核心和邊緣網絡的MPLS改造和寬帶應用平臺的形成中，傳輸網處于ASON和MSTP規(guī)范形成和由中繼網向接入網延伸過程中，它們都在互動地推動著寬帶的內涵和外延的形成，因此更確切他說，互聯(lián)網是在傳輸網和其它網絡輔助的基礎上，正在提供以ADSL、以太網和2M接入為主的寬帶業(yè)務。
技術是網絡發(fā)展的動力和基礎，但技術不是網絡發(fā)展的航標，網絡對技術的使用也是歷經復雜的選擇，并且具有許多社會和地域的特征，因此寬帶網絡是對許多寬帶技術的綜合運用，它要受用戶的最終認可，并且反過來刺激某種關鍵技術的發(fā)展和脫穎而出，當前ADSL、以太網和2M接入就處在這樣的關鍵發(fā)展時期，它們涉及許多關鍵技術的使用、對現(xiàn)有網絡體系的重構以及許多運營管理問題，因此不可避免地引發(fā)各種技術的相互磨合和滲透，各種業(yè)務的相互替代和消長，以及各種網絡的大規(guī)模使用或逐漸廢棄。
二、寬帶業(yè)務網絡技術問題分析
在此主要就以ADSL、以太網和2M接入為主、基于互聯(lián)網提供寬帶業(yè)務的一些技術問題進行討論，包括DSLAM IP上聯(lián)、寬帶接入服務器組網、IP網絡優(yōu)化問題、接入認證計費、應用平臺建設、業(yè)務提供和網絡管理、終端管理和運營支撐等各個方面，這些方面是緊密相關的。
1.DSLAM IP上聯(lián)組網
DSLAM IP上聯(lián)是當前DSLAM大規(guī)模組網后面對的主要問題。在各地ADSL初期建設中，針對ADSL在傳輸層面固有的ATM屬性和DSLAM設備狀況，許多DSLAM組網采用的都是通過ATM網絡將DSLAM與寬帶接入服務器（BRAS）相聯(lián)，因此在ADSL進一步面向千家萬產發(fā)展時，隨著DSLAM的不斷增多，是依然采用ATM上聯(lián)還是采用IP上聯(lián)就是一個關鍵的技術問題。
采用ATM上聯(lián)有如下缺點：
（1）需要進一步擴建ATM網絡，相對投資較大。
（2）AIM網絡和互聯(lián)網一般向下網絡延伸點程度相同，網絡節(jié)點重疊嚴重。
（3）由于DSLAM、ATM網絡和BRAS的多重級管理，DSLAM和BRAS之問的ATM PVC一般需要預先配置和占用，因此對PVC和各端口資源的使用造成很大的浪費。
采用IP上聯(lián)可以在一定程度上克服上述ATM上聯(lián)的缺點，但要滿足如下條件：
（1）DSLAM在內部結構設計上是面向IP上聯(lián)優(yōu)化的；而不僅僅是具有FE或CE接口。
（2）DSLAM的IP上聯(lián)電口或光口是實質意義上的，即不僅僅是不穿越AIM網絡而以光纖直驅取代，同時對于不穿越任何網絡的近距情況也不絕對要求其接口類型。
（3）各相關設備支持的VLAN ID數(shù)量要足夠大，即要逐漸支持VLANSTACKING等技術。
（4）VLAN ID的分配需要在DSLAM到BRAS通路上全程管理，才能真正避免資源的預占和浪費。
由于IP上聯(lián)有可能使ADSL和以太網接入共用BRAS，使用于互聯(lián)網應用的接入盡早進入互聯(lián)網，使本已存在的互聯(lián)網節(jié)點直接使用，避免對ATM網絡的投資和管理費用，因此IP上聯(lián)已形成共識和正在成為發(fā)展的趨勢。
2,寬帶接入服務器（BRAS）組網
BRAS是二層網絡和三層網絡的邊界，它用于終結PPPOE并發(fā)出RADIUS認證請求，由于PPPOE的二層特性，因此技術上需要BRAS與DSLAM越近越好，以避免二層網絡的大范圍延伸和以太網的大范圍廣播，或者需要類似于ATM網絡作延伸轉換。而由于BRAS相對較貴和業(yè)務統(tǒng)一配置的需要，當前大多數(shù)組網都采用了BRAS集中設置和ATM上聯(lián)。因此對于DSLAM IP上聯(lián)，BRAS的組網有一定的選擇余地。
與DSLAM IP上聯(lián)相應的BRAS組網可能選擇為：
（1）BRAS概念的弱化。一種情況是DSLAM內置BRAS，使得DSLAM實現(xiàn)真正意義上的PPPOE情況下的IP上聯(lián)。一種情況是采用其它承載和認證方式，如802.1x或WEB認證等�？傊珺RAS概念弱化的最終是將路由推進到用戶桌面，否則BRAS是必不可少的。
（2）BRAS的分布組網。分布組網是適應DSLAM IP上聯(lián)的較優(yōu)選擇，但存在管理，業(yè)務配置、設備選擇、用戶業(yè)務配比上的問題，但針對PPPOE和DSLAM IP上聯(lián)的特點，BRAS分布組網輔以一定程度的集中BRAS作補充，是BRAS組網的趨勢。
（3）BRAS集中組網補充可以作為分布BRAS組網的備用路由，在割接、故障等情況下用作流量疏導。
（4）在互聯(lián)網本身具備類似于ATM傳送的如EOMPLS等機制后，BRAS的集中組網也是可行的。集中組網的最大優(yōu)勢在于業(yè)務控制和業(yè)務配置管理。
（5）BRAS組網也受到BRAS設備和供應商的制約。
3.互聯(lián)網本地網絡優(yōu)化
對于寬帶接入，互聯(lián)網尤其是本地互聯(lián)網絡需要進行適應性優(yōu)化以滿足相應的業(yè)務，組網和流量分布需求，這些需求包括如下幾個方面：
（1）寬帶業(yè)務的高帶寬特性和其承載業(yè)務的實時特性要求本地互聯(lián)網絡具有相應的支持，這些技術包括MPLS、網絡帶寬擴充、流量監(jiān)測和節(jié)點向下延伸。
（2）寬帶2M接入除采用傳輸光電轉換器和MSTP等方式外，還可以通過在本地互聯(lián)網上采用支持專線的技術，如MPLS VPN和EOMPLS等。同樣的，10/100M等速率的以太網接入也可以通過SDH傳輸網封裝透傳，并且2M速率也可以采用10/100M接口，10/100M和GE也可以通過速率控制實現(xiàn)各種速率等級的專線。
（3）EOMPLS技術可以在DSLAM IP上聯(lián)的情況下起到類似于ATM網的作用，同時達到統(tǒng)一的業(yè)務配置和管理，將DSLAM IP上聯(lián)和BRAS組網的矛盾較好地解決。
（4）網絡管理的模式包括分級、授權等，將和業(yè)務開展緊密相關。
4.認證計費和用戶管理
寬帶接入業(yè)務有專線方式和撥號方式，運營商對ADSL和以太網通常采用了拔號方式，當前主要是基于PPPOE的撥號接入，它們的認證也采用的是RADIUS技術，因此對已有PSTN/ISDN撥號接入認證平臺的運營商而言，如何解決寬帶和窄帶、不同寬帶接入之間以及未來可能出現(xiàn)接入方式的認證計費和用戶管理問題，是能否有效地開放寬帶接入業(yè)務的關鍵。
認證計費和用戶管理問題的解決方式依賴于業(yè)務策略、用戶接受程度和平臺改造費用，基本的目標包括如下幾點：
（1）用戶單一帳號可以消費不同的業(yè)務，包括電話、互聯(lián)網電話撥號接入、ADSL接入、以太網接入、WLAN等，所謂“一單清”。
（2）用戶數(shù)據庫、用戶特定業(yè)務數(shù)據庫以及業(yè)務輪廓的獨立和夫聯(lián)，并且不依賴于具體軟件平臺。
（3）資源系統(tǒng)（號線資源等）。作業(yè)系統(tǒng)和營收系統(tǒng)在一個統(tǒng)一的流程中運轉，界面清晰。
（4）不同的認證方式可以共存于一致的業(yè)務方式中。
5.應用平臺和業(yè)務提供
寬帶接入的問題解決后，能否有效地為用戶提供寬帶業(yè)務，關鍵是建立適應市場和用戶需求的業(yè)務模式和業(yè)務模式在網絡上有效的部署，它們都最終取決于合作策略和自身應用平臺建設。
當前滿足寬帶接入業(yè)務需求的應用平臺包括如下幾個方面：
（1）滿足適應合作策略的應用機制構造，包括通用的應用層計費、應用分布和靈活的策略配置。
（2）應用流量的網絡分布，寬帶的CDN網絡的構建，包括流量的均衡和內容的網絡緩存。
（3）應用平臺的建設，結合IDC的分布，合理配置平臺容量。
（4）業(yè)務的部署，包括流媒體、視頻會議、網絡游戲等不同業(yè)務的部署策略。
6.終端管理和運營支撐
有效終端管理機制的建立是終端放開的前提，它包括終端的離線和在線檢測、速率測試、故障測試等，這就需要伴隨寬帶業(yè)務的開展建立完善的運營支撐體系，這是電信業(yè)務系統(tǒng)區(qū)別于其它信息系統(tǒng)的主要方面，也是未來提供SLA的基礎。
三、向下一代網絡演進
寬帶接入的引入是對現(xiàn)有業(yè)務的增強和補充，也將對已有電信運營機制形成沖擊。應該說，通過這一次寬帶化浪潮，更加奠定了互聯(lián)網技術作為寬帶技術孵化器的地位，也從一定程度上明晰了下一代網絡的演進方向。
當前下一代網絡的概念正在業(yè)界廣為討論，但是下一代網絡的實踐還沒有超越已有智能網提供增值業(yè)務的概念框架，而關于下一代互聯(lián)網（NGI）又過于脫離現(xiàn)有網絡實際，因此可以認為現(xiàn)有基于互聯(lián)網和傳輸網的寬帶業(yè)務實踐將為下一代網絡的演進積累寶貴的經驗。
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