宽带业务和网络发展技术问题分析
王中平
2003/07/24
一、宽带业务网络发展的技术背景
当前正处在通信业务大发展时期，各种业务用户的保有量已达到了相当的规模，因此在现有业务上的增值和开拓新的业务领域已成为一个普遍的课题，宽带业务就是目前固网运营商的主要选择，并且随着宽带业务的开展和深化，伴随着一系列的业务模式形成、网络改造优化和运营管理机制进步，将带来整个网络产业链的增值，其影响将是深刻和久远的。
在宽带业务的发展中，互联网和传输网扮演着两个非常重要的角色，并且难分彼此，互有渗透。互联网的优势是其开放性、普遍性和价格低廉，传输网的优势是其不可或缺性、基础性和总体制约性，它们都在各自向宽带发展，目标也不尽相同。应该强调指出的是，宽带业务的概念是对终端用户的，最终体现为用户终端接口速率、用户业务可获得速率以及用户应用固有需求速率与用户业务可获得速率的比值。因此互联网的优势更大程度上体现在业务应用平台和用户桌面，而传输网则体现在网络带宽的提供上。目前最主要的宽带用户接人手段是ADSL。以大网和2M接入，它们的接口方式、实际速率和目标用户不尽相同，但都可以归结为宽带范畴，并且都是当前发展的热点。当互联网具有了可行的QoS机制，传输网具有了灵活的控制机制后，综合的宽带网络实现就具备了条件。目前互联网处于ADSL和以太网接入、核心和边缘网络的MPLS改造和宽带应用平台的形成中，传输网处于ASON和MSTP规范形成和由中继网向接入网延伸过程中，它们都在互动地推动着宽带的内涵和外延的形成，因此更确切他说，互联网是在传输网和其它网络辅助的基础上，正在提供以ADSL、以太网和2M接入为主的宽带业务。
技术是网络发展的动力和基础，但技术不是网络发展的航标，网络对技术的使用也是历经复杂的选择，并且具有许多社会和地域的特征，因此宽带网络是对许多宽带技术的综合运用，它要受用户的最终认可，并且反过来刺激某种关键技术的发展和脱颖而出，当前ADSL、以太网和2M接入就处在这样的关键发展时期，它们涉及许多关键技术的使用、对现有网络体系的重构以及许多运营管理问题，因此不可避免地引发各种技术的相互磨合和渗透，各种业务的相互替代和消长，以及各种网络的大规模使用或逐渐废弃。
二、宽带业务网络技术问题分析
在此主要就以ADSL、以太网和2M接入为主、基于互联网提供宽带业务的一些技术问题进行讨论，包括DSLAM IP上联、宽带接入服务器组网、IP网络优化问题、接入认证计费、应用平台建设、业务提供和网络管理、终端管理和运营支撑等各个方面，这些方面是紧密相关的。
1.DSLAM IP上联组网
DSLAM IP上联是当前DSLAM大规模组网后面对的主要问题。在各地ADSL初期建设中，针对ADSL在传输层面固有的ATM属性和DSLAM设备状况，许多DSLAM组网采用的都是通过ATM网络将DSLAM与宽带接入服务器（BRAS）相联，因此在ADSL进一步面向千家万产发展时，随着DSLAM的不断增多，是依然采用ATM上联还是采用IP上联就是一个关键的技术问题。
采用ATM上联有如下缺点：
（1）需要进一步扩建ATM网络，相对投资较大。
（2）AIM网络和互联网一般向下网络延伸点程度相同，网络节点重叠严重。
（3）由于DSLAM、ATM网络和BRAS的多重级管理，DSLAM和BRAS之问的ATM PVC一般需要预先配置和占用，因此对PVC和各端口资源的使用造成很大的浪费。
采用IP上联可以在一定程度上克服上述ATM上联的缺点，但要满足如下条件：
（1）DSLAM在内部结构设计上是面向IP上联优化的；而不仅仅是具有FE或CE接口。
（2）DSLAM的IP上联电口或光口是实质意义上的，即不仅仅是不穿越AIM网络而以光纤直驱取代，同时对于不穿越任何网络的近距情况也不绝对要求其接口类型。
（3）各相关设备支持的VLAN ID数量要足够大，即要逐渐支持VLANSTACKING等技术。
（4）VLAN ID的分配需要在DSLAM到BRAS通路上全程管理，才能真正避免资源的预占和浪费。
由于IP上联有可能使ADSL和以太网接入共用BRAS，使用于互联网应用的接入尽早进入互联网，使本已存在的互联网节点直接使用，避免对ATM网络的投资和管理费用，因此IP上联已形成共识和正在成为发展的趋势。
2,宽带接入服务器（BRAS）组网
BRAS是二层网络和三层网络的边界，它用于终结PPPOE并发出RADIUS认证请求，由于PPPOE的二层特性，因此技术上需要BRAS与DSLAM越近越好，以避免二层网络的大范围延伸和以太网的大范围广播，或者需要类似于ATM网络作延伸转换。而由于BRAS相对较贵和业务统一配置的需要，当前大多数组网都采用了BRAS集中设置和ATM上联。因此对于DSLAM IP上联，BRAS的组网有一定的选择余地。
与DSLAM IP上联相应的BRAS组网可能选择为：
（1）BRAS概念的弱化。一种情况是DSLAM内置BRAS，使得DSLAM实现真正意义上的PPPOE情况下的IP上联。一种情况是采用其它承载和认证方式，如802.1x或WEB认证等。总之，BRAS概念弱化的最终是将路由推进到用户桌面，否则BRAS是必不可少的。
（2）BRAS的分布组网。分布组网是适应DSLAM IP上联的较优选择，但存在管理，业务配置、设备选择、用户业务配比上的问题，但针对PPPOE和DSLAM IP上联的特点，BRAS分布组网辅以一定程度的集中BRAS作补充，是BRAS组网的趋势。
（3）BRAS集中组网补充可以作为分布BRAS组网的备用路由，在割接、故障等情况下用作流量疏导。
（4）在互联网本身具备类似于ATM传送的如EOMPLS等机制后，BRAS的集中组网也是可行的。集中组网的最大优势在于业务控制和业务配置管理。
（5）BRAS组网也受到BRAS设备和供应商的制约。
3.互联网本地网络优化
对于宽带接入，互联网尤其是本地互联网络需要进行适应性优化以满足相应的业务，组网和流量分布需求，这些需求包括如下几个方面：
（1）宽带业务的高带宽特性和其承载业务的实时特性要求本地互联网络具有相应的支持，这些技术包括MPLS、网络带宽扩充、流量监测和节点向下延伸。
（2）宽带2M接入除采用传输光电转换器和MSTP等方式外，还可以通过在本地互联网上采用支持专线的技术，如MPLS VPN和EOMPLS等。同样的，10/100M等速率的以太网接入也可以通过SDH传输网封装透传，并且2M速率也可以采用10/100M接口，10/100M和GE也可以通过速率控制实现各种速率等级的专线。
（3）EOMPLS技术可以在DSLAM IP上联的情况下起到类似于ATM网的作用，同时达到统一的业务配置和管理，将DSLAM IP上联和BRAS组网的矛盾较好地解决。
（4）网络管理的模式包括分级、授权等，将和业务开展紧密相关。
4.认证计费和用户管理
宽带接入业务有专线方式和拨号方式，运营商对ADSL和以太网通常采用了拔号方式，当前主要是基于PPPOE的拨号接入，它们的认证也采用的是RADIUS技术，因此对已有PSTN/ISDN拨号接入认证平台的运营商而言，如何解决宽带和窄带、不同宽带接入之间以及未来可能出现接入方式的认证计费和用户管理问题，是能否有效地开放宽带接入业务的关键。
认证计费和用户管理问题的解决方式依赖于业务策略、用户接受程度和平台改造费用，基本的目标包括如下几点：
（1）用户单一帐号可以消费不同的业务，包括电话、互联网电话拨号接入、ADSL接入、以太网接入、WLAN等，所谓“一单清”。
（2）用户数据库、用户特定业务数据库以及业务轮廓的独立和夫联，并且不依赖于具体软件平台。
（3）资源系统（号线资源等）。作业系统和营收系统在一个统一的流程中运转，界面清晰。
（4）不同的认证方式可以共存于一致的业务方式中。
5.应用平台和业务提供
宽带接入的问题解决后，能否有效地为用户提供宽带业务，关键是建立适应市场和用户需求的业务模式和业务模式在网络上有效的部署，它们都最终取决于合作策略和自身应用平台建设。
当前满足宽带接入业务需求的应用平台包括如下几个方面：
（1）满足适应合作策略的应用机制构造，包括通用的应用层计费、应用分布和灵活的策略配置。
（2）应用流量的网络分布，宽带的CDN网络的构建，包括流量的均衡和内容的网络缓存。
（3）应用平台的建设，结合IDC的分布，合理配置平台容量。
（4）业务的部署，包括流媒体、视频会议、网络游戏等不同业务的部署策略。
6.终端管理和运营支撑
有效终端管理机制的建立是终端放开的前提，它包括终端的离线和在线检测、速率测试、故障测试等，这就需要伴随宽带业务的开展建立完善的运营支撑体系，这是电信业务系统区别于其它信息系统的主要方面，也是未来提供SLA的基础。
三、向下一代网络演进
宽带接入的引入是对现有业务的增强和补充，也将对已有电信运营机制形成冲击。应该说，通过这一次宽带化浪潮，更加奠定了互联网技术作为宽带技术孵化器的地位，也从一定程度上明晰了下一代网络的演进方向。
当前下一代网络的概念正在业界广为讨论，但是下一代网络的实践还没有超越已有智能网提供增值业务的概念框架，而关于下一代互联网（NGI）又过于脱离现有网络实际，因此可以认为现有基于互联网和传输网的宽带业务实践将为下一代网络的演进积累宝贵的经验。
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