寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計

1、寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計 （一） （ 1） 作者：周志敏 發(fā)文時間： 2003.12.02 寬帶接入網(wǎng)是業(yè)務(wù)節(jié)點與數(shù)據(jù)用戶端設(shè)備之間， 為用戶供給電信業(yè)務(wù)而提供所傳送承載 能力的實施系統(tǒng)。 目前，接入層技術(shù)方案以光纖接入網(wǎng)為主， 使光纖進一步向用戶靠近， 便于為用戶提供高質(zhì)量的綜合業(yè)務(wù)。但寬帶光纖接入網(wǎng)是一個對業(yè)務(wù)、技術(shù)、成本十分 敏感的領(lǐng)域，而且投資比重大、建設(shè)周期長。因此，結(jié)合當?shù)噩F(xiàn)有電信網(wǎng)絡(luò)和國民經(jīng)濟 發(fā)展的具體情況， 總體布局、 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、 規(guī)模容量， 充分考慮建設(shè)成本和網(wǎng)絡(luò)的靈活性， 制定出一套合理的寬帶接入網(wǎng)規(guī)劃方案尤為重要。 為此探討寬帶光纖接入網(wǎng)規(guī)劃及相

2、關(guān) 原則。1. 用戶分類與業(yè)務(wù)預測由于地區(qū)間發(fā)展的不均衡性， 不同城市在寬帶城域網(wǎng)建設(shè)中所提供的服務(wù)平臺也有所不 同，這主要取決于城市特點、發(fā)展程度、服務(wù)重點等方面，同時業(yè)務(wù)內(nèi)容主要取決于需 求對象及工程重點項目內(nèi)容。 根據(jù)業(yè)務(wù)需求對象即用戶類型的不同，將寬帶用戶類型大 致分為以下七類：1.1 政府機關(guān)用戶 政府機關(guān)是一個重要的市場領(lǐng)域，由于其地位特殊，對社會的影響力較大，他們對寬帶 接入的需求主要是來源于“政府上網(wǎng)工程”和辦公的信息化。隨著各行各業(yè)信息化進程 的加快，城市范圍內(nèi)計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)業(yè)務(wù)需求變是更加迫切。1.2 金融證券用戶金融證券用戶是電信運營商一大客戶， 主要開展數(shù)據(jù)通信、計算機

3、聯(lián)網(wǎng)等各類交互式多 媒體業(yè)務(wù)，為金融、銀行及證券公司等提供專網(wǎng)服務(wù)，實現(xiàn)銀行、信用社的通存通兌等 業(yè)務(wù)。1.3 智能大廈用戶智能大廈、 高層寫字樓是商業(yè)客戶等集團用戶最密集的地方，這些集團用戶一般都是電 信運營商的大客戶， 集團用戶對資費的敏感度低于家庭用戶，用戶的需求是要能提供綜 合、可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，寬帶高速互聯(lián)接入、局域網(wǎng)互聯(lián)及其他基于寬帶接入網(wǎng)的 業(yè)務(wù)如高速數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)中心、視頻會議等都有廣闊的市場前景，這些用戶同樣會有 IP 電話的需求。1.4 住宅小區(qū)用戶隨著人們對社會信息化進程的加快，在智能小區(qū)、 生活小區(qū)建設(shè)寬帶信息化小區(qū)已成為 各電信運營商競爭的一大焦點，對于各電信運營

4、商而言，這既是增值業(yè)務(wù)的發(fā)展點，也是一個介入電信業(yè)務(wù)新領(lǐng)域的切入點。 在這些商住小區(qū)建設(shè)寬帶信息化，向用戶提供高 速上網(wǎng)業(yè)務(wù)、小區(qū)的信息社區(qū)服務(wù)包括社區(qū)管理、電子商務(wù)、 VOD 、事務(wù)處理等等。1.5 賓館酒店用戶隨著酒店管理系統(tǒng)的不斷完善， 酒店上網(wǎng)業(yè)務(wù)必將成為今后的熱門話題。酒店上網(wǎng)業(yè)務(wù) 提高了賓館酒店的知名度以及服務(wù)檔次，在為顧客提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的同時，在增加了其自 身的效益。 客人可以在酒店上 Internet 進行工作和商務(wù)活動， 也可以通過 Internet 查詢酒 店情況，進行酒店的預定、結(jié)帳等活動，極大地方便了顧客。1.6 學校醫(yī)院用戶學校醫(yī)院對寬帶接入的需求來源于電子化教學、遠程

5、教育、遠程醫(yī)療和信息化社區(qū)等。1.7 企業(yè)科研用戶企業(yè)上網(wǎng)主要是通過上網(wǎng)了解國內(nèi)外經(jīng)濟形式，在網(wǎng)上捕捉商機，發(fā)掘新的市場空間， 同時還可以在網(wǎng)上宣傳企業(yè)。 科研單位通過上網(wǎng)實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測控制及異地科 研合作等業(yè)務(wù)。2. 組網(wǎng)原則2.1 組網(wǎng)指導思想現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足當前迅速增長的多種業(yè)務(wù)需求和承載各種應(yīng)用系統(tǒng)， 提供網(wǎng)絡(luò)能 力、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、加強網(wǎng)管功能、完善支撐系統(tǒng)和業(yè)務(wù)平臺，滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)層面的 業(yè)務(wù)需求，同時為應(yīng)用層面的業(yè)務(wù)拓展提供基礎(chǔ)保證。保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可管理性。2.2 組網(wǎng)基本原則寬帶光纖接入網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有光纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以近中期相結(jié)合為原則。現(xiàn)在寬帶城域 網(wǎng)的建設(shè)正處

6、于初級階段，因各地區(qū)和城市內(nèi)各區(qū)域發(fā)展不平衡，對業(yè)務(wù)需求不一，并 且用戶比較分散，呈現(xiàn)不確定性?？紤]到占領(lǐng)市場和投資的經(jīng)濟性，組建的原則應(yīng)是統(tǒng) 一規(guī)劃分布實施。2.3 匯接節(jié)點設(shè)置選址原則由于寬帶光纖接入網(wǎng)工程建設(shè)目前尚未形成既定的技術(shù)標準和規(guī)范根據(jù)， 匯接節(jié)點設(shè)置 選址主要遵循以下原則2.3.1 一個匯接節(jié)點覆蓋范圍為以500m為半徑組成的小區(qū)或 515幢多層建筑群。232 個匯接節(jié)點的收容用戶數(shù)量一般為3001000信息點，最多不超過1000信息點2.3.3 匯接節(jié)點盡量與其他電信設(shè)施合用，以解決節(jié)點設(shè)備機房問題2.3.4 匯接節(jié)點的位置應(yīng)便于光纜和電纜的出入。2.3.5 匯接節(jié)點的位置應(yīng)

7、避免有腐蝕性氣體、 易遭雷擊、 高壓輸電線下、強干擾區(qū)、潮濕 地區(qū)、低洼地、防洪堤壩附近等易遭破壞的地方，設(shè)備必須放在室內(nèi)。2.4 節(jié)點帶寬分配原則從目前寬帶用戶的實際流量考慮，在規(guī)劃過程中，核心節(jié)點之間分配一個 1000Mbit/s 帶寬，匯接節(jié)點按需要增加相應(yīng)的接口板或交換機，以提供足夠的用戶接入端口，當用戶流量達到一定規(guī)模以后，采用中繼流量的負荷分擔。近期規(guī)劃（1年），10Mbit/s的端口總數(shù)量應(yīng)該和收容用戶數(shù)量相當， 樓道交換機上行接口速率至少應(yīng)按接入速率總和的 1/5 收斂配置，即每個寬帶用戶至少分配 2Mbit/s 帶寬。對于住宅小區(qū)，按 20寬帶接 入率分配帶寬。對于黨政機關(guān)、

8、金融證券、智能大廈、賓館酒店、學校醫(yī)院和企業(yè)科研 用戶，考慮其內(nèi)部已有局域網(wǎng)、上行可分配100M1000Mbit/s帶寬。3. 寬帶接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)根據(jù) RBB 模型，寬帶城域網(wǎng)可分為核心層、匯接層和接入層三層。核心層主要完成數(shù) 據(jù)的傳輸功能，負責全網(wǎng)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接和業(yè)務(wù)疏通，實現(xiàn)城域內(nèi)數(shù)據(jù)交換及與IP 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。匯接層主要負責區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)的匯聚和疏導，要求提供業(yè)務(wù)調(diào)度和路由能力、多協(xié)議 處理能力和多業(yè)務(wù)接入能力。 接入層負責將業(yè)務(wù)就近接入?yún)R接節(jié)點，要求設(shè)備具有多業(yè) 務(wù)接入能力、多種接入手段和良好組網(wǎng)能力，可以迅速靈活的接入用戶。在規(guī)劃中， 光纜敷設(shè)應(yīng)采用一步到位方式。寬帶按入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)結(jié)合寬帶

9、接入 點分布的特點、路由情況及業(yè)務(wù)要求，綜合考慮、適當選擇。既要充分考慮到網(wǎng)絡(luò)的經(jīng) 濟性和技術(shù)性， 又要顧及發(fā)展的需要， 同時還要考慮寬帶接入的窄帶需求以及網(wǎng)絡(luò)的運 行和調(diào)配靈活性，如擴容、調(diào)度及應(yīng)急等因素，寬帶接入網(wǎng)光纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要考慮以 下兩種方案。3.1 星型方式母局匯接節(jié)點到匯接節(jié)點按星型點到點連接、 構(gòu)成有源星型或雙星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu) 的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單、容易規(guī)劃、光纜的投資相對較小、缺點是；占用管孔多，每個用 戶是單路由，安全可靠性差。對一些用戶密度疏、近期變化大且離局較遠的地區(qū)不失為 一種行之有效的方式。3.2 環(huán)型與總線型結(jié)合方式母局匯接節(jié)點采用從本節(jié)點出來的光纜雙向進纖方

10、式，匯接環(huán)由大芯數(shù)主干光纜構(gòu)成， 環(huán)上光纜采用不遞減方式，每個匯接環(huán)上一般接4 6 個匯接節(jié)點。匯接節(jié)點至樓道交換機采用星形點到點連接。 該結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是匯接環(huán)光纜占用管孔少， 纖芯使用率高， 易于調(diào)度，安全性高。對一些在母局匯接節(jié)點間總線上的重要其他匯接節(jié)點，為解決單一物理路由的不安全 性，每個光節(jié)點可采用通向兩個母局匯接節(jié)點方向的進纖方式，形成對該匯接節(jié)點的雙向接入方式，當其中一個母局匯接節(jié)點出現(xiàn)故障時，可通過另一母局匯接節(jié)點疏通，增 加了接入業(yè)務(wù)的可靠性，同時，當用戶光纜有富余時可作為局間中繼用。但該方式增加 了匯接節(jié)點設(shè)備負載，同時使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造復雜，不宜大量使用。對于距母局距離較遠，用

11、戶較分散，有待進一步規(guī)劃、開發(fā)的區(qū)域、匯接節(jié)點可采用星 型方式來組網(wǎng)。對于現(xiàn)有管孔數(shù)量不足，用戶數(shù)量集中在本局范圍，而城市規(guī)劃基本成 形的區(qū)域，應(yīng)優(yōu)先考慮采用環(huán)型與總線型結(jié)合方式組網(wǎng)。在光纖接入網(wǎng)組網(wǎng)中，一般采用光纖本局環(huán)網(wǎng)綜合型，如圖1所示。它的特點為：重要業(yè)務(wù)節(jié)點（如小區(qū)、大商場、機場、政府機關(guān)、大醫(yī)院、大樓、大學、大賓館、銀行、 無線基站等）均在環(huán)路上，次要節(jié)點接入較為靈活。對于環(huán)網(wǎng)綜合型接入方式，對網(wǎng)結(jié)構(gòu)、光纜鋪設(shè)等都有一系列細則要求，其中對自愈環(huán) 網(wǎng)中主要節(jié)點的節(jié)點數(shù)的要求為 48個為宜。CA局DE主要與光傳輸容量有關(guān)。 以使用的UT斯達康公司生產(chǎn)的OMUX400為例，在自愈環(huán)網(wǎng)中，

12、對交換局或靠近交換局的節(jié)點設(shè)置成局端點（COT），其余節(jié)點設(shè)置成遠端點（RT），假設(shè)圖1中A局端（COT ）節(jié)點傳輸系統(tǒng)為32個2Mb/s系統(tǒng)，E、C、D、E遠端（RT）節(jié)點考慮其上、下線業(yè)務(wù)量相同，各節(jié)點傳輸系統(tǒng)定為8個2Mb/s系統(tǒng)，如果RT節(jié)點數(shù)增加，其節(jié)點內(nèi)的傳輸系統(tǒng)數(shù)將減少，不能滿足節(jié) 點內(nèi)上、下線業(yè)務(wù)量的需求。322與光傳輸設(shè)備的性能有關(guān)。用于監(jiān)控、倒換、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、幀同步碼等信息也同時在自愈環(huán)環(huán)路中傳送，節(jié)點數(shù)的增多，無疑使這些控制信息復雜化，并引起傳輸容量相對 下降及倒換時延增加。光纖自愈環(huán)保護對環(huán)路中兩個節(jié)點間全部斷纖形成的環(huán)路保護其可靠性相似于我 們在設(shè)備段經(jīng)常使用的1: N

13、 （這里N為節(jié)點數(shù)），即當發(fā)生多個節(jié)點間光纖中斷時，只 能保護其中的一個。如果自愈環(huán)節(jié)點數(shù)增多，那么自愈環(huán)的保護可靠性就相對降低。另外，組成環(huán)形網(wǎng)至少要有 3個節(jié)點以上，所以要求節(jié)點下限是4個為宜不難理解。另外，需說明的是，光纖輔設(shè)的多少不影響傳輸設(shè)備容量：在每一個接入點，它的傳輸 容量（能力）僅與設(shè)備本身的性能有關(guān)，如光端機輸出4個E 3數(shù)據(jù)流，在實際工作中有些人理解為輔設(shè)光纖進入接入網(wǎng)點的數(shù)量越多，傳輸容量就越大的觀點是不正確的。3.3纖芯配置原則匯接節(jié)點；對于星型組網(wǎng)方式，每個匯接節(jié)點下6芯光纜，從主干到分支光纜逐級 遞減。對于環(huán)型與總線型結(jié)合組網(wǎng)方式，匯接節(jié)點從匯接環(huán)上雙向24芯，同時

14、匯接環(huán)上至少預留12-24芯。匯接環(huán)采用單模光纖光纜，通常從幾十到幾百芯不等，建議采用帶狀光 纜。匯接節(jié)點至樓道交換機； 根據(jù)業(yè)務(wù)需求配置纖芯數(shù)：每一個100M/1000Mbit/s以太網(wǎng)端口占用2芯，并用適當纖芯預留。建議采用多模光纖光纜。以圖2為例說明。設(shè)環(huán)網(wǎng)所需的光纜芯數(shù)為72芯，根據(jù)各節(jié)點業(yè)務(wù)量、預留考慮等實際情況，網(wǎng)中的纖芯編號如下： 主干節(jié)點編號：148 E配線區(qū)編號：4960 C配線區(qū)編號：6166 D配線區(qū)編號：6772 E配線區(qū)無次要業(yè)務(wù)節(jié)點，不分配配線區(qū)纖芯。今后發(fā)展需求可從主干光纖預留纖 芯中解決。【未完待續(xù)】寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計 （二）編者按：上一篇文章寬帶接入網(wǎng)絡(luò)

15、的規(guī)劃與設(shè)計（一）我們介紹了用戶分類與業(yè)務(wù)預 測、組網(wǎng)原則、寬帶接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本文就寬帶接入服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)定位、寬帶接入服務(wù) 器的擴展、寬帶接入服務(wù)器組網(wǎng)應(yīng)用進行闡述。4寬帶接入服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)定位目前寬帶網(wǎng)絡(luò)性能的提高，以實現(xiàn)了帶寬接入的擴展；在處理性能方面，后臺功能強大的 城域FR/ATM網(wǎng)絡(luò)或高速局域網(wǎng)絡(luò)逐漸替代功能單一的 PSTN網(wǎng)絡(luò)。為此對寬帶接入服 務(wù)器在性能上和功能上都提出了更新、更高的要求。4.1硬件設(shè)計結(jié)構(gòu)寬帶接入服務(wù)器必須具有高速、高效的包轉(zhuǎn)發(fā)特性，在性能上有效地解決寬帶網(wǎng)絡(luò)高性 能、高負荷、高突發(fā)所帶來的問題，性能不佳的寬帶接入服務(wù)器勢必成為網(wǎng)絡(luò)的“瓶頸 點”目前具有2G以上的

16、交換背板容量，lOOKpps以上的獨立包轉(zhuǎn)發(fā)性能成為業(yè)界對寬 帶接入服務(wù)器的基本要求。從硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，寬帶接入服務(wù)器已從低效的集中式包 處理結(jié)構(gòu)向分布式處理結(jié)構(gòu)演變，前后插板（接口板和處理板）的設(shè)計思路成為主流。采用這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 處理模塊可以直接處理來自同一槽位接口模塊的用戶流量，而且對于輸出在同一槽位上的網(wǎng)絡(luò)流量能夠不經(jīng)過系統(tǒng)背板和交換矩陣模塊直接進行轉(zhuǎn)發(fā)，從而有效減輕系統(tǒng)負荷。另一方面，為了實現(xiàn)在不同槽位間的包轉(zhuǎn)發(fā)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須提 供高容量、相對獨立、有冗余備份能力的系統(tǒng)交換矩陣模塊（Switch Fabric）和相應(yīng)容量的背板總線，保證寬帶接入服務(wù)器總體性能隨接口模塊增加呈線性增

17、長的態(tài)勢。4.2接口類型和接入方式為了實現(xiàn)對各種寬帶接入類型的支持，寬帶接入服務(wù)器必須盡可能多地提供豐富的接口類型。在用戶側(cè)方面，寬帶接入服務(wù)器已經(jīng)可以提供DS3/OC3/OC12的ATM光接口實現(xiàn)純ATM接入或DSLAM （DSL的用戶集中器）的接入，提供100/1000M快速以太網(wǎng)接口實現(xiàn)局域網(wǎng)用戶和 HFC用戶的接入，提供高密度信道化或非信道化E1/T1/DS3的 幀中繼接口實現(xiàn)幀中繼用戶的接入； 在網(wǎng)絡(luò)側(cè)方面， 一般通過 100/1000M 快速以太網(wǎng)接 口，OC3/OC12的ATM接口，甚至可能是 0C12的POS接口來實現(xiàn)流量的匯聚轉(zhuǎn)發(fā)， 滿足寬帶業(yè)務(wù)的實際帶寬需求。寬帶接入服務(wù)器

18、接入過程是依托于底層（數(shù)據(jù)鏈路層，主要是 ATM 層和以太網(wǎng)層）對 數(shù)據(jù)包的封裝重組，利用底層的技術(shù)特點，不僅在接入組網(wǎng)方式上靈活多變，而且可以 有效地捆綁上 ATM 和以太網(wǎng)自身的技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證。具體來說，通過 RFC 1 490和 RFC1483 第二層的橋接技術(shù)， RFC 1 577第三層的 IP 路由技術(shù)， 實現(xiàn)寬帶用 戶的靜態(tài)IP接入；通過 PPP Over ATM和PPP Over Ethernet實現(xiàn)用戶的動態(tài)IP接入； 通過 L2TP 的二層 VPN 隧道技術(shù)實現(xiàn)企業(yè)用戶和小型 ISP 的 VPN 接入要求。從當前接 入應(yīng)用的趨勢上看，PPP接入方式必定是寬帶接入主

19、流的應(yīng)用方向。而在PPP接入技術(shù)中，由于 PPPOE 可以適用于多種接入網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用靈活，易于實現(xiàn)業(yè)務(wù)選擇，同時又保 護目前用戶的已有投資。4.3 接入數(shù)量在寬帶網(wǎng)絡(luò)中，寬帶接入服務(wù)器由接口處理模塊直接完成對各種協(xié)議棧的封裝重組處理，例如：PPPOE或PPPOA的呼叫。由于 ASIC （專用集成電路）技術(shù)的引入，系統(tǒng) 包處理能力顯著提高，接入實現(xiàn)的時長大大降低（通常要求小于 5 秒，包括 RADIUS 認證時間）；系統(tǒng)各處理模塊的合理配合使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定，而且能夠很好地完成對多 用戶并發(fā)接入情況的調(diào)度處理。目前，一臺中等規(guī)模的寬帶接入服務(wù)器應(yīng)能支持8000個以上的并發(fā)PP（包括PPPOA和PPP

20、O巳呼叫，大型的寬帶接入服務(wù)器可以實現(xiàn)100K個呼叫接入。 寬帶接入服務(wù)器具有這樣的處理能力應(yīng)該說已經(jīng)完全能夠滿足實際大規(guī)模 寬帶接入應(yīng)用的需要。5.寬帶接入服務(wù)器的擴展寬帶接入服務(wù)器定位是在骨干網(wǎng)絡(luò)的邊緣， 主要實現(xiàn)各種接入用戶的業(yè)務(wù)匯聚和流量匯 聚， 重突出其接入方面的處理能力，希望寬帶接入服務(wù)器承擔各種各樣網(wǎng)絡(luò)功能的想法 顯然是不現(xiàn)實的。 因此， 針對目前寬帶接入的實際需求和應(yīng)用趨勢去擴展寬帶接入服務(wù) 器的功能，才能更加高效地實現(xiàn)寬帶接入。5.1 業(yè)務(wù)選擇業(yè)務(wù)選擇的作用就是要實現(xiàn)： 用戶通過一條終結(jié)到寬帶接入服務(wù)器的連接來自主地選擇 后臺網(wǎng)絡(luò)運營商所提供的多種業(yè)務(wù)。一方面， 各種業(yè)務(wù)的具

21、體實現(xiàn)在技術(shù)上的側(cè)重點是 不同的，它對網(wǎng)絡(luò)性能要求也不盡相同。這樣，通過在寬帶接入服務(wù)器上劃分出適當?shù)?業(yè)務(wù)模型， 使之針對各種業(yè)務(wù)特點合理有序地捆綁系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)資源， 在有限的資源條 件下更好的實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)。另一方面，從今后網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展上看，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容服務(wù)供應(yīng) 商ICP與網(wǎng)絡(luò)接入商ISP的分離是必然的趨勢。在接入?yún)R聚側(cè)，ISP必須將用戶選擇的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的 ICP 中去， 同時在 ISP 網(wǎng)絡(luò)上要嚴格保證對各種業(yè)務(wù)的隔離， 也就 是對 ICP 的隔離。 因此， 通過寬帶接入服務(wù)器對接入用戶實現(xiàn)業(yè)務(wù)選擇是必然的應(yīng)用要 求。在具體實現(xiàn)上，基本采用以下兩種模式：由終端直接進行業(yè)務(wù)選擇模式和統(tǒng)一

22、通過 后臺服務(wù)選擇網(wǎng)關(guān)（Service Selectio n Gateway）模式。由終端直接進行業(yè)務(wù)選擇， 如今一些寬帶接入方式已經(jīng)引入了業(yè)務(wù)選擇的概念，要求用 戶在撥號前選擇相應(yīng)的業(yè)務(wù)，如目前廣泛使用的 PPPOE 撥號接入。對于沒有提供這一 功能的接入方式，如 PPPOA，可以通過用戶名的結(jié)構(gòu)化域名模式來激活接入服務(wù)器相 應(yīng)的業(yè)務(wù)模型?？傊?，這種業(yè)務(wù)選擇方式首先是通過撥號軟件由用戶進行業(yè)務(wù)選擇，然 后利用遠端 RADIUS 服務(wù)器對用戶進行業(yè)務(wù)授權(quán)確認， 最后激活接入服務(wù)器內(nèi)部相應(yīng)的 業(yè)務(wù)模型實現(xiàn)業(yè)務(wù)的指向。但是，采用這種業(yè)務(wù)選擇方式，終端用戶無法直觀地、全面 地獲知寬帶接入服務(wù)器提供的

23、各種業(yè)務(wù)類型， 增加了終端用戶的實際操作， 具有一定的 局限性。 另一方面， 用戶要實現(xiàn)業(yè)務(wù)間的切換必須重新進行虛擬撥號， 實現(xiàn)上也不方便。采用后臺服務(wù)選擇網(wǎng)關(guān)模式，用戶通過PPP或DHCP方式接入并動態(tài)得到IP地址后，被強制訪問與寬帶接入服務(wù)器直連的服務(wù)選擇網(wǎng)關(guān)。在用戶終端一般可以通過Web 的交互式界面得到可選擇業(yè)務(wù)的相關(guān)信息，填入相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)后，通過遠端RADIUS對申請進入這一業(yè)務(wù)的用戶進行授權(quán)認證，然后根據(jù)業(yè)務(wù)的不同對用戶實行必要的IP覆蓋， 最后仍然是通過激活接入服務(wù)器內(nèi)部相應(yīng)的業(yè)務(wù)模型實現(xiàn)業(yè)務(wù)的選擇。從功能上 講，我們可以認為后臺的服務(wù)選擇網(wǎng)關(guān)（ SSG）是一臺具有 Web S

24、erver功能，同時提供 功能強大的業(yè)務(wù)管理與用戶管理的服務(wù)器。它通過后臺數(shù)據(jù)庫， 定義各種用戶的業(yè)務(wù)范 圍和操作權(quán)限。其實， 這兩種選擇模式的實現(xiàn)內(nèi)核基本趨于一致， 業(yè)務(wù)選擇的核心都是在寬帶接入服務(wù) 器實現(xiàn)，差別僅僅在用戶接口形式上。但是，從運營的實際需要出發(fā)，采用SSG 服務(wù)選擇網(wǎng)關(guān)模式不僅大大提高了接入用戶操作的透明度，減少了用戶終端的配置過程，而 且可以起到業(yè)務(wù)門戶的作用，為下一步的服務(wù)擴展提供空間。對于運營商來講，這確實 是一種理想的業(yè)務(wù)選擇運營模式。5.2 QoS支持QoS 問題一直是包交換網(wǎng)絡(luò)所關(guān)注的焦點問題之一，尤其是在 IP 網(wǎng)絡(luò)中。如今的寬帶 網(wǎng)絡(luò)，尤其是在骨干網(wǎng)，主要采用

25、點對點傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式，在很大程度上是通過高帶寬 來換取QoS。但是，對于寬帶接入服務(wù)器而言，它承擔著各種業(yè)務(wù)的匯聚，而且上連帶 寬畢竟有限，一味地通過高帶寬來實現(xiàn)QoS顯然是不現(xiàn)實的。這樣，在接入側(cè)QoS功能的實現(xiàn)就顯得尤其重要。因?qū)拵Ы尤敕?wù)器支持 ATM 和 FR 接入，通過 ATM 或 FR 自身的 QoS 實現(xiàn)機理就可以很好地解決用戶的 QoS 問題。但在寬帶接入服務(wù)器中除了 ATM 和 FR 接入外，還有各種類型的純 IP 接入。對于這一類型的接入流量，可以利用 IP報頭的服務(wù)類型標記 （ToS）字段。通過業(yè)務(wù)發(fā)起側(cè)對IP包打上相應(yīng)的ToS標記，在 接入服務(wù)器內(nèi)部進行相應(yīng)的流量映射或

26、業(yè)務(wù)映射， 區(qū)分各種流量等級， 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的 QoS。5.3 VPN （虛擬專用網(wǎng)絡(luò)）實現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)就是要實現(xiàn)在公共網(wǎng)絡(luò)平臺上安全高效地傳送， 使網(wǎng)絡(luò)具有良好的擴展性 和伸縮性。 VPN 技術(shù)的核心集中在數(shù)據(jù)包的加密和網(wǎng)絡(luò)傳送上。 IETF 已經(jīng)制訂了一些 VPN技術(shù)標準，如：二層 L2TP隧道技術(shù)和三層IPSec加密技術(shù)。這兩項技術(shù)標準的頒 布為 VPN 的應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。 從目前 VPN 的實際應(yīng)用上看， VPN 業(yè)務(wù)多數(shù)集中 在網(wǎng)絡(luò)的邊緣上實現(xiàn)， 對于骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而言往往是透明的。寬帶接入服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)接入和業(yè)務(wù)匯聚的角色， 往往是 VPN 應(yīng)用的最初發(fā)起端，它對 VPN 應(yīng)用的實

27、現(xiàn)至關(guān)重 要。目前，在網(wǎng)絡(luò)第二層的 VPN 實現(xiàn)上，寬帶接入服務(wù)器提供 L2TP 隧道加密技術(shù)。 它一般既可以作為 LAC （L2TP 訪問集中器），也可以作為 LNS （L2TP 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器）， 組網(wǎng)應(yīng)用靈活。在網(wǎng)絡(luò)第三層的 VPN 實現(xiàn)上，由于 IPSec 是較新的協(xié)議標準，因此這 種 VPN 的實現(xiàn)還不普及。如今只有部分的寬帶接入服務(wù)器開始支持該項功能。5.4 端口批發(fā)由于業(yè)務(wù)擴展的需要， 端口租賃也將是今后寬帶接入應(yīng)用的趨勢。尤其是企業(yè)類的集團 用戶，他們通過在接入側(cè)端口租賃和帶寬租賃可以迅速地實現(xiàn)自身網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，節(jié)省網(wǎng)絡(luò) 建設(shè)所需的大量投資。 對于這類應(yīng)用的需求， 在寬帶接入服務(wù)器中可

28、以通過劃分 VLAN 或創(chuàng)建虛擬路由器（ Virtual Router ）的方式來實現(xiàn)。這些技術(shù)的實現(xiàn)，在本質(zhì)上都是將 系統(tǒng)進行子資源劃分，在每一個子系統(tǒng)中獨立完成網(wǎng)絡(luò)二、三層的相應(yīng)功能，完成端口 批發(fā)業(yè)務(wù)。其實，站在 VPN 的角度上看，我們也可以認為端口批發(fā)業(yè)務(wù)是實現(xiàn) VPN 應(yīng) 用的另一途徑，且應(yīng)用靈活方便。5.5 組播支持從全網(wǎng)位置上看， 寬帶接入服務(wù)器必須支持組播， 在網(wǎng)絡(luò)層上完成組播視頻流的末端分 發(fā)。網(wǎng)絡(luò)主機安裝相應(yīng)的組播應(yīng)用程序來支持組播協(xié)議，通過主動提出組播申請，選擇 所需的組播服務(wù)， 以使之連接到本地支持 IGMP 的路由器或組播服務(wù)器上。 從技術(shù)實現(xiàn) 的角度上和目前實際設(shè)

29、備對組播支持情況上看， 寬帶接入服務(wù)器主要起到轉(zhuǎn)發(fā)在網(wǎng)絡(luò)終 端和支持 IGMP 的組播服務(wù)器或路由器之間的組播流量。 它一般都支持 IGMP 第一、二 版的協(xié)議標準，但是在很大程度上僅僅是扮演著IGMP代理（Proxy）或IGMP欺騙（ Snooping ）的角色，簡單地完成網(wǎng)絡(luò)末端組播包的透明傳遞和分發(fā)，終端用戶感覺不 到與實際應(yīng)用時的不同。 為了進一步提高寬帶接入服務(wù)器組播應(yīng)用的靈活性，一些設(shè)備 廠商在實際的產(chǎn)品中已經(jīng)開始對組播路由協(xié)議（如： PIM， DVMRP 等）的支持。5.6 IP 流量的轉(zhuǎn)發(fā)管理，實現(xiàn)防火墻功能寬帶接入服務(wù)器的 IP 流量轉(zhuǎn)發(fā)管理主要是根據(jù)不同用戶的實際權(quán)限向用戶

30、提供相應(yīng)的 接入能力，在一定程度上完成 IP 防火墻的功能，實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全。 IP 的流量轉(zhuǎn)發(fā)管 理在很大程度上是與寬帶接入服務(wù)器的 VPN 和業(yè)務(wù)選擇相捆綁，與上層骨干邊緣路由 器相配合，靈活有效地實現(xiàn)對各種業(yè)務(wù)類型的 IP 分離。在技術(shù)實現(xiàn)上，該功能可以通 過自身 IP 包過濾（ IP Filter） ，針對不同業(yè)務(wù)靈活分配 IP 地址段和網(wǎng)絡(luò)側(cè) NAT （網(wǎng)絡(luò)地 址翻譯）來實現(xiàn)。同時，從網(wǎng)絡(luò)安全的角度出發(fā)，寬帶接入服務(wù)器還應(yīng)該提供防IP 攻擊和 IP 欺騙的功能。對于 IP 過濾技術(shù)，系統(tǒng)在完成用戶接入的同時根據(jù)用戶選擇的業(yè)務(wù)類型指定相應(yīng)的IP過濾策略，向不同權(quán)限的用戶進行三、四層的數(shù)

31、據(jù)包過濾。這樣既實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的需要， 又可以有效地限制用戶的訪問權(quán)限，實現(xiàn)與相應(yīng)業(yè)務(wù)的捆綁。這一功能的實現(xiàn)由寬帶接 入服務(wù)器內(nèi)部獨立完成，不需要上層路由器的配合。對于接入用戶 IP 地址的分配，寬帶接入服務(wù)器通過與后臺 RADIUS 服務(wù)器的配合，由寬帶接入服務(wù)器，后臺 RADIUS 服務(wù)器，甚至還可以由掛接在接入服務(wù)器上的 DHCP server來實現(xiàn)用戶固定地址和動態(tài)地址的分配。在這種方式下要實現(xiàn)IP流量轉(zhuǎn)發(fā)控制，一方面可以通過在寬帶接入服務(wù)器上對不同的 IP 地址段設(shè)置不同的路由轉(zhuǎn)發(fā)策略來實 現(xiàn)；另一方面也可以由上層路由器通過IP包的解析，對不同的IP源、目的地址進行過濾或路由，來限制不同

32、用戶的接入能力。對于 NAT 技術(shù)的引入，一方面它可以充分利用私網(wǎng)地址，緩解公網(wǎng) IP 地址資源有限的 壓力。另一方面， NAT 通過 IP 流量的單向轉(zhuǎn)發(fā)處理，實現(xiàn)用戶內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)安全。寬帶接入服務(wù)器提供非 IP 業(yè)務(wù)向 IP 業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)換。從 IP 網(wǎng)絡(luò)安全方面考慮， IP 防火墻 功能的實現(xiàn)集中在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。因此，它提供必要的防IP攻擊和IP欺騙的功能對于整個 IP 網(wǎng)絡(luò)安全來講是十分重要的?？梢哉f， IP 防火墻功能的提高是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對寬帶接 入服務(wù)器的實際要求。同時，由于 SSG 具有強大的用戶管理功能且交互式界面良好， 將 IP 防火墻功能與 SSG 集成具有很好的實際應(yīng)用前景。6.寬帶

33、接入服務(wù)器組網(wǎng)應(yīng)用寬帶接入服務(wù)器主要是為了適應(yīng)當前各種 DSL 接入應(yīng)用要求，尤其是 ADSL 接入。目 前 ADSL 接入都是基于 ATM 網(wǎng)絡(luò)平臺， 是 ATM 的 ADSL 。但是， 目前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以純 IP 網(wǎng)居多且規(guī)模較大。 同時， 對于 ATM 技術(shù)的爭論仍是業(yè)界討論的焦點。 ATM 網(wǎng)絡(luò)的 進一步擴大有一定的困難，實現(xiàn) ADSL 直接 IP 接入的要求有現(xiàn)實意義。另一方面，隨 著接入側(cè)接入網(wǎng)設(shè)備集成度的提高， 在一個上連的接入網(wǎng)絡(luò)單元 （如 DSLAM ），往往能 夠掛接成百上千個實際用戶。 對于這樣的網(wǎng)絡(luò)分布和如此多的單點上連用戶，將寬帶接 入服務(wù)器由集中式接入轉(zhuǎn)為分散接入，

34、也是一種理想的選擇。甚至可以在接入側(cè)將其與 邊緣接入設(shè)備直接集成，直接接入網(wǎng)絡(luò)的 IP 一體化。這種組網(wǎng)方案不僅有利于寬帶接 入服務(wù)器自身設(shè)備的簡化，易于實現(xiàn)用戶的QoS,而且將接入用戶數(shù)據(jù)IP化后直接匯聚入邊緣路由器，易于完成與現(xiàn)有 IP 網(wǎng)絡(luò)的融合，還節(jié)省了在網(wǎng)絡(luò)接入側(cè)和邊緣側(cè)的 網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和傳輸通道。應(yīng)該說,這樣的寬帶接入服務(wù)器價格便宜,設(shè)計簡單,往往 捆綁作為接入設(shè)備的一部分直接使用。 但功能上來講相對簡單, 網(wǎng)絡(luò)的伸縮性和擴展性 較差。 采用這種組網(wǎng)方案對于接入業(yè)務(wù)單一的網(wǎng)絡(luò)來講是可行的,但用于業(yè)務(wù)復雜的網(wǎng) 絡(luò)就顯得有些力不從心。 從目前實際的業(yè)務(wù)導向上,高速上網(wǎng)成為目前寬帶接入網(wǎng)

35、絡(luò)的 主流業(yè)務(wù), 業(yè)務(wù)類型單一而且附加業(yè)務(wù)較少, 在這樣的現(xiàn)狀下采用分散接入有一定的優(yōu) 勢。從全網(wǎng)來看, 寬帶接入服務(wù)器既是全網(wǎng)接入業(yè)務(wù)的單一匯聚點, 又是用戶業(yè)務(wù)流量的統(tǒng) 一轉(zhuǎn)發(fā)點。在這個特殊的網(wǎng)絡(luò)點,如果它能與其他專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)合組網(wǎng)應(yīng)用,能 夠大大提高網(wǎng)絡(luò)總體性能和用戶的實際接入速度?？梢韵胂?對于Internet 業(yè)務(wù)將寬帶接入服務(wù)器直接掛接在專用 Cache和四層交換機上。這樣，對于用戶頻繁訪問的信息就 可以通過四層交換機過濾直接從專用Cache上高速獲取，從而直接旁路了大量的用戶數(shù)據(jù)流,減少許多重復的、不必要的網(wǎng)絡(luò)流量,大大降低了骨干網(wǎng)絡(luò)負荷,提高了網(wǎng)絡(luò)的 利用率,具有很高的應(yīng)

36、用價值。寬帶接入服務(wù)器在性能上的提高集中表現(xiàn)在接入處理能力方面、 交換容量方面和接口帶 寬、密度方面。下一代大型寬帶接入服務(wù)器的系統(tǒng)性能要求達到： 交換容量至少40G; 同時支持的PPP呼叫數(shù)目達到20K; 可配置用戶數(shù)達到100K ; 獨立包轉(zhuǎn)發(fā)能力達到 IMpps以上。同時從IP發(fā)展趨勢上看，由于多協(xié)議標簽交換（MPLS ）的引入可以平滑地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)升級，易于實現(xiàn)IP的服務(wù)質(zhì)量保證和 VPN應(yīng)用。這些方面的應(yīng)用與目前其他技術(shù)相比具 有無法比擬的優(yōu)勢。MPLS已經(jīng)成為業(yè)界對下一代IP發(fā)展方向的共識，寬帶接入服務(wù)器 對它的支持已是必然的選擇。【未完待續(xù)】寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計（三）編者按：上一

37、篇文章寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計（二）我們介紹了寬帶接入服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)定位、寬帶接入服務(wù)器的擴展、寬帶接入服務(wù)器組網(wǎng)應(yīng)用進行闡述。本文我們將介紹S-CDMA技術(shù)、自愈環(huán)網(wǎng)。7.S-CDMA 技術(shù)CDMA （ Code Division Multiple Access ）技術(shù)由于具有抗干擾能力強，保密性能好，用 戶容量大的優(yōu)點，在無線通信領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而S-CDMA同樣具備了 CDMA的優(yōu)點，在HFC網(wǎng)絡(luò)中也具有較好的應(yīng)用前景。S-CDMA技術(shù)在每6MHz帶寬中使用14.7Mbit/s的速率，通過頻譜拓展技術(shù)，可以使上 行傳輸免遭脈沖窄帶干擾的影響。由于S-CDMA僅占6MHz的帶寬，不對相

38、鄰頻道產(chǎn)生影響，故該技術(shù)可以在HFC網(wǎng)絡(luò)中與使用其它調(diào)制方式的傳輸，如正交移相鍵控（QPSK）、QAM等音、視頻傳輸和諧共存。該技術(shù)形成CATV寬帶網(wǎng)真正意義上的互聯(lián)雙向多媒體的服務(wù)，并賦予了該網(wǎng)絡(luò)動態(tài)寬帶設(shè)置、保密性強、多層次和大容量等無 可比擬的優(yōu)越性。S-CDMA技術(shù)，應(yīng)用于HFC網(wǎng)絡(luò)中，需要采取特殊的措施，這些措 施主要有：7.1測距和均衡校正措施通過測距和均衡校正措施使所有HFC用戶端的Modem與網(wǎng)絡(luò)前端同步，并在每個用戶單元與其他用戶共享線路的基礎(chǔ)上，擴頻信號之間保持了良好的正交性，因而最大限度 地克服了自生干擾，提高了信道的利用率。其中：測距（Ranging）,用來確定每個 M

39、odem到前端路徑的長度，以使距離前端較近處 的發(fā)送信號的時間比距離前端較遠處的發(fā)送信號的時間稍晚一些，保證所有的信號能在同一時刻到達前端接收機。測距采用的算法是動態(tài)、 連續(xù)和透明的，應(yīng)考慮溫度變化對物理線路的影響及線路的老 化程度等。7.1.2 均衡( Equalization )，即在每個發(fā)送端前置預編碼器，在測定出用戶到前端的信道 響應(yīng)H (w)后，對預編碼器進行調(diào)整，使其幅頻響應(yīng)P(w)與信道響應(yīng)呈倒數(shù)的關(guān)系,即 P(w)=1/H(w) 。預編碼器的設(shè)置能消除信道響應(yīng)帶來的信號失真。7.2 進行功率控制在 HFC 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用 S-CDMA ，也應(yīng)進行功率控制，以減少用戶之間的相互干擾。

40、但與 無線通信不同的是，在無線通信中由于移動臺位置不確定，無線信道質(zhì)量稍差，使得功 率控制較為復雜，而在有線通信中，由于一般用戶的位置都比較確定，因此功率控制的 方法比較簡單。7.3 S-CDMA 在 HFC 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用S-CDMA 在 HFC 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用有以下優(yōu)點：7.3.1 可解決噪聲干擾 ;標準 IS-95 碼是一種在寬帶傳輸中用于頻譜拓寬的編碼。普通的 CDMA 技術(shù)， 盡管在用戶之間沒有互相的關(guān)聯(lián)， 但互相間卻有影響和干擾， 這種影響和 干擾稱之為自生噪聲。自生噪聲提高了網(wǎng)絡(luò)中噪聲的背景，也降低了網(wǎng)絡(luò)的容量。而 S-CDMA 通過用 6MHz 的帶寬取代 CDMA 所用的 30MHz

41、 的帶寬，可使富余頻帶對相鄰 的頻道形成保護帶，解決了鄰頻干擾的問題。這樣在 S-CDMA 的系統(tǒng)中，每一個 6JMHz 的帶寬均用來傳輸 6Mbit/s 的多路數(shù)據(jù)流， 每一路數(shù)據(jù)流的速率為 64kbit/s，碼型為Trellis碼，以一特定層位的特定擴展碼的形式 進行傳輸。采用 Trellis 碼，是為了使信道增加 4.8dB 的增益，并在長距離傳輸、噪聲高 達100 口 s時，系統(tǒng)不至于增加誤碼。在 S-CDMA 系統(tǒng)中，還使用了前向糾錯技術(shù)、分層經(jīng)聯(lián)步位傳輸技術(shù)及拓譜技術(shù)。前 向糾錯和分層經(jīng)聯(lián)步位傳輸技術(shù)可使數(shù)據(jù)傳輸有效地免受脈沖和寬帶噪聲的干擾，而拓譜技術(shù)則可為信道提供另外 22dB

42、 的增益。這樣 S-CDMA 系統(tǒng)就增加了近 27dB 的抗干 擾能力，有在負 CNIR(Carrier to Noise Plus Interference Ratio) 的姿態(tài)下運行。7.3.2 可提高網(wǎng)絡(luò)容量 ;在 S-CDMA 系統(tǒng)中， 為使拓譜碼維持下交狀態(tài)而應(yīng)用了先進一和 分配兩項技術(shù)。其分配法是通過不斷在用戶和前端之間測距實現(xiàn)對電纜傳輸狀態(tài)變化，以及對系統(tǒng)運行進行控制，保證了時間的線性，使所有的編碼(code)均可同時到達前端。其等量法是通過測量用戶與前端的頻響，和對一個發(fā)射機預置碼進行調(diào)整，以及通 過倒置頻道和正交維持， 達到有效減小用戶和前端間干擾、極大地提高網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的

43、目的。7.3.3 網(wǎng)絡(luò)可有多種功能； S-CDMA 通過不同數(shù)據(jù)定位技術(shù)來支持常碼率 CBR( Constant bit rate )、變碼率 VBR(Varable bit rate)和待用碼率 ABB (Available bit rate ),因此可以 實現(xiàn)一網(wǎng)多功能。特別是在高速互聯(lián)、多個數(shù)據(jù)流用于可視電話會議時，可用單個64kbit/s數(shù)據(jù)流來傳輸普通電話等等，而這些傳輸都可通過同一同軸電纜來實現(xiàn)。S-CDMA可由前端設(shè)備控制寬帶使用分配，其分配的比例可按用戶需求設(shè)定。這項技術(shù) 在把一定帶寬分配給特定用戶后，對其余的帶寬還可以進行動態(tài)靈活地分配，因此可以 使CATV臺為不同的用戶提供

44、不同種類、不同價位的服務(wù)。S-CDMA是非基于傳輸內(nèi)容的系統(tǒng)，可以為 HFC網(wǎng)絡(luò)提供14.7Mbit/s碼率上行智能數(shù) 據(jù)傳輸?shù)姆绞?，以及可以用?ABR、CBR和VBR等多種方式的傳輸。8自愈環(huán)網(wǎng)自愈環(huán)網(wǎng)是能在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)意外故障時自動保護信息倒換并恢復業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。目前，自 愈環(huán)有如下2種結(jié)構(gòu)和4種倒換方式：在通道倒換中，業(yè)務(wù)信息的保護是以每個通道為基礎(chǔ)的，根據(jù)環(huán)內(nèi)每個通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣來確定是否倒換。它使用專用保護，如圖1所示。適道倒換E奸單向通道倒換環(huán)_-一2纖單向復用段倒換環(huán)復用綾倒按也纖奴向復用段倒按環(huán)皀纖農(nóng)向皇用段閔換環(huán) 圖1自愈環(huán)剛結(jié)構(gòu)團8.1 2纖單向通道倒換環(huán)方式2纖單向通道倒

45、換環(huán)如圖 2所示：光纖S與光纖P分別在順時針、逆時針方向傳輸相同 的信號，每個節(jié)點均從兩方向接收到相同的信號并選擇兩個方向來的信號中最好的一 個。每根光纖在環(huán)上信號的傳輸方式是單向的，從A節(jié)點發(fā)送的信號沿業(yè)務(wù)光纖S按順 時針方向傳輸，從C節(jié)點向A節(jié)點發(fā)送的信號繼續(xù)沿S光纖按順時針方向傳輸；同時， 發(fā)送側(cè)送出的信號也送給保護光纖P,形成一個從A發(fā)向C的備份信號，沿P光纖按逆時針方向從A傳到C, P光纖上從C向A發(fā)送的備份信號繼續(xù)沿P光纖按逆時針方向從 C傳到A。當E節(jié)點至C節(jié)點間光纖同時被切斷時，在C節(jié)點，由于從A經(jīng)S光纖按順 時針方向送來的信號已丟失，故接收端的倒換開關(guān)將由收S光纖轉(zhuǎn)向收P光纖

46、，倒換為接收從A節(jié)點經(jīng)P光纖按逆時針方向送來的信號，而C發(fā)向A的信息仍經(jīng)S光纖按順時 針方向傳送。因此盡管E節(jié)點與C節(jié)點的通路失效，但信號仍然正常地流過節(jié)點塾邇遒倒捉環(huán)8.2復用段倒換倒換是以每一對節(jié)點間的復用段信號質(zhì)量為基礎(chǔ)的，當復用段有故障時，在故障范圍內(nèi) 整個線路倒換到保護回路。復用段保護與通道保護不同，它使用的是共享保護，正常情 況下保護通道是空閑的， 保護通道由每對節(jié)點共享。雙向環(huán)路倒換與單向環(huán)路倒換的重 要區(qū)別是兩節(jié)點之間的通信信息直接在兩個節(jié)點之間雙向傳輸，而沒有從沿另一方向環(huán)繞環(huán)路傳輸，只有當節(jié)點之間發(fā)生意外中斷后，相鄰中斷點的節(jié)點信息才從另一方向環(huán) 繞環(huán)路傳輸。下面以我局在S

47、DH主干光纖環(huán)網(wǎng)與SPDH接入網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)中使用的2纖雙向復用段倒換光纖環(huán)網(wǎng)為例，說明雙向復用段倒換方式。國3復用頊閔換壞如圖3所示，環(huán)網(wǎng)中每個傳輸方向用一條光纖，并且在每條光纖上將一半容量分配給業(yè) 務(wù)通路S,另一半容量分配給保護通路P。因此，可將2纖雙向復用段倒換光纖環(huán)網(wǎng)看作與實際4纖環(huán)結(jié)構(gòu)相當?shù)倪壿?4纖環(huán)。正常情況下，從A節(jié)點進環(huán)以C節(jié)點為目的地 的業(yè)務(wù)信號沿S 1/P 2光纖按順時針方向傳輸，而從C節(jié)點進環(huán)以A節(jié)點為目的地的業(yè) 務(wù)信號則沿S 2/P 1光纖按逆時針方向傳輸。P 1、P 2通路是空閑的。當E、C節(jié)點 間出現(xiàn)光纖、接收機、發(fā)送機、接點等斷路時，E、C節(jié)點的倒換開關(guān)自動將E節(jié)點

48、、 C節(jié)點內(nèi)的S 1/P 2、S 2/P 1兩根光纖溝通，A節(jié)點傳輸至C節(jié)點的信號從S1業(yè)務(wù)通路自動倒換至P 2保護通路，從反方向?qū)⑿盘杺鬏斨罜節(jié)點，同樣：C節(jié)點至A節(jié)點 的傳輸信息從S 2業(yè)務(wù)通路自動倒換至P 1保護通路，從反方向?qū)⑿盘杺鬏斨罙節(jié)點。在這種自愈環(huán)網(wǎng)中，應(yīng)該引起注意的是光纖環(huán)網(wǎng)中的帶寬分配。如在接入網(wǎng)中使用的OMUX- 400,它的最大傳輸容量為 64個E 1 (2.048Mb/s)，復用成4個E 3 (34M b/s )三次群信號在光纖中傳輸，O MUX400構(gòu)成自愈環(huán)網(wǎng)后，它的光路傳輸一半帶寬，即其中的2條E3數(shù)據(jù)流閑置，從旁路方式連接每一端節(jié)點，用作備份環(huán)路， 另外2條E

49、3數(shù)據(jù)流作為工作環(huán)路，用于沿途上、下線傳輸信號。當在某通路處發(fā)生故 障時，信號通過備用環(huán)路迂回傳輸，達到保護信號的目的?！疚赐甏m(xù)】寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計 (四)編者按：上一篇文章寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計 (三)我們介紹了 S-CDMA 技術(shù)、自愈環(huán)網(wǎng) 進行闡述。本文我們將介紹有源光接入應(yīng)用問題分析、無源光接入應(yīng)用問題分析、 接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的實現(xiàn)。目錄有源光接入應(yīng)用問題分析無源光接入應(yīng)用問題分析接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的實現(xiàn)9. 有源光接入應(yīng)用問題分析9.1有源光接入設(shè)備的使用情況分析目前應(yīng)用的有源光纖接入設(shè)備， 實現(xiàn)了光纖到路邊或到單位， 用光纖替代了部分電纜， 開通了大 量的窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 滿足了

50、社會各界對綜合業(yè)務(wù)的需求，為接入網(wǎng)寬帶化打下基礎(chǔ)， 但應(yīng)用中存在如下問題：有源光節(jié)點收容 5001000戶的普通電話用戶，將光節(jié)點建成了變相的交換機模塊局，光 節(jié)點以下普遍應(yīng)用了較長的音頻電纜，這些電纜難以適應(yīng)寬帶業(yè)務(wù)。由于廣電和電信兩部門利益關(guān)系，有線電視及視頻業(yè)務(wù)無法傳送。9.2 TTN + LAN 方式采用計算機局域網(wǎng)技術(shù)開展多媒體業(yè)務(wù)的分析為適應(yīng)住宅小區(qū)寬帶信息化小區(qū)建設(shè)，在光纖到樓的基礎(chǔ)上采用計算機局域網(wǎng)接人用戶的方式(FTTB + LAN )，利用光纖+5類線以太網(wǎng)交換技術(shù)，實現(xiàn)“千兆到小區(qū)、百兆到大樓、十兆到家庭”，該寬帶建設(shè)方案主要解決用戶拔號上網(wǎng)速度太低的問題，可提供IP技術(shù)

51、形成的多媒體業(yè)務(wù)，這種方案主要存在的問題：現(xiàn)有小區(qū)和樓道內(nèi)重新增設(shè)安裝一套線路，兩套電信線路并存，并要同時維護，以至一個 樓道內(nèi)形成四套線絡(luò)(電源、電視、電話雙絞線、5類線)。戶小區(qū)需設(shè)小型機房，并應(yīng)能適應(yīng)尤人值守，環(huán)境要求高，一個城市若設(shè)置數(shù)百個這樣 的機房和設(shè)備，其綜合造價較大，運行維護復雜，且成本高，需要保證安全性、可靠性，不符合 目前“大容量、少局所”的原則。9.2.3FTTN LAN 適應(yīng)了 IP 高速投入，卻不適應(yīng)全業(yè)務(wù)信息網(wǎng)絡(luò)，不兼容現(xiàn)有傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)， 全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)需要解決：電信語音業(yè)務(wù)，機關(guān)、企業(yè)等小總機專線，虛擬網(wǎng)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（ ISDN 、DDN、IP、電子商務(wù)、無線尋呼等），

52、實時交互式視頻圖像業(yè)務(wù)，模擬、數(shù)字廣播電視業(yè)務(wù)。9.2.4 目前我國的電信業(yè)務(wù)仍是以電話業(yè)務(wù)為主，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)尚在發(fā)展中。由于我國教育普及程度和文化素質(zhì)在一段比較長的時間內(nèi)（1020年）有待提高，電腦本身操作的復雜性已將大多數(shù)用戶擋在了門外， IP 的應(yīng)用局限在一定人群范圍。在未來的信息時代中，大多數(shù)人們將通過非 PC 設(shè)備進入各種業(yè)務(wù)信息源。用 IP 技術(shù)綜合替代現(xiàn)有電信傳輸手段，在一段時間內(nèi)（至少 在 5 10 年內(nèi)） 尚不可能， 在我國經(jīng)濟落后的地區(qū)這段替代過程可能更長，若推向市場的設(shè)備不能適應(yīng)操作者、使用者，將不能贏得市場。9.2.5 局域網(wǎng)設(shè)置在機關(guān)、企業(yè)、辦公樓，可以利用這些部門的綜

53、合布線，除了對外交互數(shù)據(jù)外， 大量的數(shù)據(jù)為本單位內(nèi)部交換。 而局域網(wǎng)設(shè)在住宅小區(qū)內(nèi)， 除了小區(qū)內(nèi)的安保監(jiān)控業(yè)務(wù)外， 大量 的交換業(yè)務(wù)需要在城域范圍內(nèi)交換，若將以太網(wǎng)交換機設(shè)置在局外，資源共享利用度不高。9.2.6IP 網(wǎng)同樣面臨不斷升級、 改造的問題， 現(xiàn)在的 IP 技術(shù)已經(jīng)不是傳統(tǒng)的 IP 技術(shù)。 當前網(wǎng)絡(luò)的 時延、 IP 電話語音質(zhì)量的不穩(wěn)定。不同廠商之間的 IP 電話網(wǎng)關(guān)之間的互連、 IP 網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量 等因素影響業(yè)務(wù)發(fā)展。927以太網(wǎng)交換機，100 Mbit / s到小區(qū)、100Mbit /s到樓、10Mbit / s到戶，長期看其帶寬仍 不足，若國內(nèi)外電信市場放開，國家允許競爭單位

54、互相進入對方業(yè)務(wù)，10 Mit /s的帶寬并不能解決多頻道數(shù)字電視的傳遞，傳輸和交換設(shè)備均要改建。9.3 ADSL 推廣應(yīng)用ADSL 推廣應(yīng)用面臨如下問題：9.3.1 經(jīng)濟性不好。目前 ADSL 每線造價大于 6000 元，此造價與新建無源光纖點對多點復用相 比已無優(yōu)勢可言。9.3.2 實用線路質(zhì)量難以適應(yīng) ADSL 的高技術(shù)標準。這種情況在中小城市及以下地區(qū)更為突出，無法保證 ADSL 8Mbi/ts的速率，若采用ITUT標準的 G.lite經(jīng)濟性ADSL，最高速率1.5 Mbit / s,這種速率對傳遞 MPEG標準的視頻點播圖像，帶寬又顯不足，更不能傳送多頻道有線電視。上海某地用 ADS

55、L 傳遞的 VOD 圖像，其畫面如向油畫，其質(zhì)量不及 VCD ，在今天 DVD 和 高清晰度電視開始應(yīng)用的時代，此傳輸質(zhì)量毫無競爭能力。的驅(qū)動功率較大（DMT技術(shù)高達1w），大驅(qū)動功率射頻數(shù)據(jù)流使電纜線對間的申擾 加大，這可能對其它低頻通信設(shè)備造成干擾 （據(jù)稱僅有 10的線路可用） 。普通電話的 48V 饋電， 高達近 90 V 的鈴流信號，用戶摘機、掛機的脈沖，這些信號的諧波等噪音，普通市話線路存在 的不平衡。 反射。 串育等（這不同于沒有經(jīng)過接續(xù)的出廠電纜） ，這一系列技術(shù)問題都將給 ADSL 推廣造成困難。 ADSL 宣稱的 8Mbit s 傳輸速率在惡劣的噪聲干擾下只有“自適應(yīng)”降低速

56、率 和距離，希望 ADSL 供應(yīng)商能提供這種“自適應(yīng)”的環(huán)境和結(jié)果，以免誤導運營商。10. 無源光接入應(yīng)用問題分析接入網(wǎng)發(fā)展最有前途的方案是采用無源光網(wǎng)絡(luò)（PON ），目前應(yīng)用的傳統(tǒng)無源光網(wǎng)絡(luò)主要支持2Mbit /s （ E1 ）以下速率的業(yè)務(wù)，適應(yīng)于電話和窄帶ISDN，當采用2波長波分復用單纖傳送，也可以傳送有線電視和視頻點播，目前窄帶的 PON 尚存以下缺點：10.1 每個用戶的帶寬受到限制10.1.1 廣播式信號多路復用測量要求較高。10.1.2 造價還略高。10.1.3 PON 技術(shù)尚在發(fā)展之中，相關(guān)技術(shù)標準不斷頒布（ 1996 年 ITU-T 頒布了有關(guān)采用時分復 用多址接入 G.9

57、82 協(xié)議，我國原郵電部 1997 年頒布了“基于無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的光接入網(wǎng)”內(nèi)部技術(shù)標準，1998年ITU-T頒布了有關(guān) ATM PON的G.983協(xié)議人）。ATM 與IP之間相融合技 術(shù)尚在發(fā)展中，全面采用 ATM-PON 尚得不到一致意見。10.2 無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)10.2.1 無源光網(wǎng)絡(luò)可以充分利用光纖的極高帶寬（目前可為用戶提供155Mbits 下載數(shù)據(jù)流） ，最大限度地降低光纖環(huán)路費用，這是當前任何傳輸線路均不可比的優(yōu)勢。目前， 光纖、 光纜行業(yè)發(fā)展迅速，光纖的造價越來越低。而且，無源光網(wǎng)絡(luò)傳送帶寬遠遠大于目前的需求，可適應(yīng)密集波 分復用。全光網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，前景無量。將光纖敷設(shè)到大樓，線路中途沒有復雜的傳輸設(shè)備，技 術(shù)上簡單， 維護方便， 這種方式比在各小區(qū)設(shè)置有源光端機或局域網(wǎng)計算機，也有不可比擬的優(yōu)勢。10.2.2 ATM與IP的爭論目前已趨于融合，多協(xié)議標簽交換（ MPLS ）技術(shù)作為下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 已成為業(yè)界的共識。 MPLS 不但支持多種網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)，而且是一種與鏈路層無關(guān)的技術(shù)，它可支持 X.25 、幀中繼、 ATM 、SDH 、DWDM 等傳輸方式?？墒垢鞣N不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)統(tǒng)一在同一 個 MPLS 平