一、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢及接入網(wǎng)的瓶頸
隨著寬帶接入的發(fā)展,用戶不再滿足簡單的Internet上網(wǎng),對通過Internet提供更多的寬帶增值業(yè)務已顯得越來越迫切,運營商單純依靠低廉的價格來吸引寬帶用戶越來越行不通。在諸多增值業(yè)務中發(fā)展以IPTV和語音視頻電話等多媒體業(yè)務是現(xiàn)階段比較可行的方法。在全網(wǎng)開展IPTV和視頻電話業(yè)務勢必造成對網(wǎng)絡帶寬的消耗急劇增加,而現(xiàn)有的城域網(wǎng),特別是接入層的網(wǎng)絡結構、業(yè)務能力、QoS保證、認證方式、設備性能等都是基于普通Internet上網(wǎng)業(yè)務設計的,無法滿足多媒體業(yè)務的大規(guī)模開展。
同時,網(wǎng)絡提供給用戶的業(yè)務將是多元化的。為了發(fā)展用戶,運營商的接入網(wǎng)絡不僅要向PC用戶提供服務,對于那些非PC用戶也將是未來業(yè)務發(fā)展的重要目標,特別是隨著業(yè)務開展的深入,電視市場將逐漸成為電信市場新的進入領域。這就要求接入網(wǎng)有能力來針對多元化的用戶終端提供接入服務,如IP機頂盒(IPSTB)。目前在IPSTB上面開展的業(yè)務主要以視頻為主,而視頻流的傳送對接入網(wǎng)絡的帶寬要求是非常高的。通過試驗可以看到如果采用MPEG-2編碼方式,需要大約4Mbit/s的帶寬可以使畫面達到DVD質(zhì)量;而采用壓縮率更高的MPEG-4編碼方式,達到同等質(zhì)量也需要大約1.5Mbit/s的帶寬。
另一方面,網(wǎng)絡的分發(fā)能力也直接影響網(wǎng)絡的性能和用戶的體驗,目前IP網(wǎng)中的流量,特別是視頻流量主要以單播或者廣播的形式向下發(fā)送,對網(wǎng)絡造成了巨大的壓力,因此,各種網(wǎng)絡分發(fā)技術,如組播、CDN等方式逐漸在網(wǎng)絡中被引入,并且隨著網(wǎng)絡復雜程度的提高和解決網(wǎng)絡分發(fā)技術的發(fā)展,靠近用戶側(cè)的接入網(wǎng)逐漸成為網(wǎng)絡分發(fā),特別是視頻流分發(fā)的重要環(huán)節(jié)。
二、寬帶接入網(wǎng)的提速
1.制約接入網(wǎng)發(fā)展的因素
(1)技術因素
目前國內(nèi)電信運營商在固定寬帶接入網(wǎng)方面,主要采用ADSL和LAN的接入技術。從這兩種技術本身來看,LAN基本不存在速率瓶頸問題;對于ADSL用戶來說,其速率與用戶的銅纜長度、線路質(zhì)量、出線率等有非常緊密的關系,實際網(wǎng)絡中接入速率要比理論值低得多。
ADSL是承載在電話銅纜之上的,通常電話銅纜的(母局、模塊局、接入網(wǎng)節(jié)點ONU)覆蓋范圍在3km以內(nèi),部分母局在個別區(qū)域的覆蓋范圍可達5km,也就是說ADSL的線路長度主要分布在3km以內(nèi)。從帶寬提供能力來看,ADSL在3km(0.4mm線徑)下理論上可提供下行2Mbit/s的速率,而在寬帶接入用戶中,未來可能對帶寬消耗最大的視訊業(yè)務,當采用新的編碼技術如MPEG-4/H.264時,在1~2Mbit/s帶寬下可獲得DVD效果。因此對于大部分局點來說,理論上ADSL通過對現(xiàn)有速率的提升是基本可以滿足需求的。但是,由于在實際環(huán)境中部分線路情況質(zhì)量不理想,且存在線路長度超過3km的情況,此時ADSL可獲得的傳輸性能急劇下降,有些甚至會造成線路無法開通的情況出現(xiàn)。而且,由于設備可維護能力的限制,維護人力及經(jīng)驗問題,都會影響ADSL線路的開通及正常運行。同時,對于有更大帶寬且要求上行對稱的接入需求,現(xiàn)有的ADSL也是無法滿足需求的。因此ADSL技術本身存在的問題,將是影響寬帶業(yè)務發(fā)展的重要因素。
(2)業(yè)務因素
寬帶接入網(wǎng)絡發(fā)展到現(xiàn)在,其寬帶業(yè)務的短缺問題比較突出。接入用戶對網(wǎng)絡的理解僅僅停留在寬帶接入、高速上網(wǎng)的概念上。而在提供寬帶的基礎上,電信運營商能提供給用戶什么樣的增值服務,現(xiàn)在仍在探索之中。在接入費不斷下降的今天,市場競爭非常激烈,為了吸引更多的用戶使用寬帶接入網(wǎng)絡并提高接入網(wǎng)絡的收益,必須在網(wǎng)絡上提供給用戶豐富多彩的寬帶業(yè)務,這將是寬帶接入網(wǎng)絡重要的發(fā)展方向。
(3)其他因素
目前,影響接入網(wǎng)發(fā)展除了上面提到的接入技術本身和業(yè)務開展方面的因素外,還有一些其他原因也對接入網(wǎng)絡的發(fā)展產(chǎn)生了影響。如網(wǎng)絡容量及支撐系統(tǒng)等方面。
在網(wǎng)絡容量方面,骨干和匯聚網(wǎng)絡在網(wǎng)絡拓撲、設備功能特性及設備容量等方面在設計之初均是基于Web業(yè)務模型來考慮的,每個用戶的平均帶寬在100kbit/s左右甚至更低。當網(wǎng)絡中出現(xiàn)大量視頻及多媒體業(yè)務后,勢必會造成設備帶寬性能及網(wǎng)絡瓶頸問題。
在支撐系統(tǒng)方面,寬帶接入網(wǎng)絡正處于高速發(fā)展階段,用戶規(guī)模的急劇膨脹與相應的維護管理手段相對簡單,導致寬帶網(wǎng)絡的維護管理成為制約寬帶接入發(fā)展的重要瓶頸。寬帶維護管理的主要問題集中在下面幾個方面:寬帶網(wǎng)絡故障點多,故障定位效率低,缺乏有效的故障診斷和排障工具;寬帶業(yè)務放號效率低,設備配置工作量大,業(yè)務套餐種類單一;服務質(zhì)量無法監(jiān)控,目前寬帶網(wǎng)絡服務投訴比較多。與窄帶網(wǎng)絡相比,寬帶網(wǎng)絡運行還沒有一套完整的監(jiān)控指標。
2.寬帶接入網(wǎng)提速解決方案
(1)詳細的線路及網(wǎng)絡流量分析
傳輸線路作為接入網(wǎng)的承載媒體,對接入網(wǎng)的改造有非常重要的影響。只有對現(xiàn)有的傳輸線路能力有清楚的認識,才能提出符合實際的提改造方案。對接入線路的主要測試研究的方面有以下幾點。
線路質(zhì)量(包括用戶線電阻特性、電容特性、空載噪聲、傳輸衰減、串音線路阻抗、縱向平衡度等方面)、用戶線路線徑、用戶線長度、主干電纜使用時間、當前線路最大速率范圍、出線率、線路實際傳輸能力(包括線路長度分布比例、線路距離與ADSL/ADSL2+帶寬的關系,典型速率對線路距離/質(zhì)量的要求)等。
同時,網(wǎng)絡流量也是需要分析的重要環(huán)節(jié)。目前,寬帶接入網(wǎng)上的流量以數(shù)據(jù)上網(wǎng)流量為主。通過對網(wǎng)絡流量的統(tǒng)計分析,可以看到平均每個用戶的下行流量大致在50~80kbit/s之間。由于每個用戶數(shù)據(jù)業(yè)務流量的突發(fā)性,而用作物理接入手段的用戶線的帶寬不能在用戶間復用,這使得用戶的接入帶寬和平均流量之間有較大的收斂比。因此如果需要用戶在進行下載、收郵件、瀏覽含視頻的網(wǎng)頁、視頻QQ等應用時有較好的用戶體驗,需要的用戶接入帶寬為1~2Mbit/s。
(2)采用新的接入技術
接入網(wǎng)提速在原有網(wǎng)絡上進行升級改造是比較實用的提速方案,但是由于線路、環(huán)境等多方面的影響,有部分用戶無法通過現(xiàn)有網(wǎng)絡的升級實現(xiàn)接入提速的目的,在這種情況下就需要考慮采用新的接入手段,根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況對用戶進行改造。目前,寬帶固定接入的主流技術主要有xDSL(ADSL、ADSL2+、VDSL)、LAN及光纖接入等。
(3)線路改造
線路故障分布情況,根據(jù)全國各地實際應用情況的粗略統(tǒng)計,線路故障發(fā)生概率由高到低依次為:從接線盒到用戶室內(nèi)布線以及用戶端設備連接錯、配線電纜故障(包括交接箱)、主干電纜、配線架。其中第一項占總故障數(shù)的60%以上,配線電纜和主干電纜占35%。配線架的故障現(xiàn)在已經(jīng)比較少見了,而從局端設備到配線架的電纜很少出故障。
主要涉及到的改造部分和方案如下。
入戶線的整改
這一段是目前最普遍的問題,實驗表明,在主干和配線總長度超過3km時,20m的平行線將導致ADSL速率下降超過一半,而鐵心線或鋁芯線甚至會導致Modem無法同步。有些例子表明,3.5km的主干,在分線盒處甩開用戶室內(nèi)線,測試能到達2Mbit/s,但是一旦進入用戶家,Modem甚至無法同步。
因此入戶線是整改的重點,最好采用雙絞線,這樣能使2Mbit/s速率的ADSL覆蓋范圍超過3.5km,對于比較新的0.4mm電纜甚至有時能達到4km。
主干電纜的長度
如果要得到超過6Mbit/s的速率,線路長度最好不要超過2km,如果確保入戶線為雙絞線并且主干質(zhì)量較好,則覆蓋范圍可以放寬為不超過2.5km。,要得到8Mbit/s甚至更高的速率,用戶線的長度一般應小于1.5km。
上述要求可以通過將DSLAM下移靠近用戶端來實現(xiàn),對于ADSL2+,可以在住宅小區(qū)里面放置DSLAM,接入速率能超過10Mbit/s。
同一主干電纜內(nèi)不同業(yè)務之間的串擾的影響
同一根主干電纜內(nèi)不同業(yè)務對于ADSL的影響各有區(qū)別,只要線路長度相當,相鄰線對ADSL業(yè)務的串擾很小,VDSL由于使用與ADSL兼容的頻譜,并且發(fā)送功率譜密度遠低于ADSL,因此對ADSL的影響可以忽略不計。但是基帶Modem如E1/T1、ISDN、HDSL、SHDSL的頻譜與ADSL的頻譜重疊,對同在一個基本單位的ADSL的影響很大,尤其是當線路長度超過1.5km時,將會使ADSL的連接速率降低一半以上,并且運行穩(wěn)定性大為降低。因此建議將這些業(yè)務調(diào)整到其他的超單位,最低程度也要調(diào)到其他的基本單位。
(4)支撐系統(tǒng)改造
要提高寬帶網(wǎng)絡的運維護效率,支撐寬帶網(wǎng)絡的提速,提高用戶滿意度,需要從下面幾個方面對寬帶網(wǎng)絡及其維護繼續(xù)優(yōu)化完善:
通過可管理終端、支持抓線的DSLAM和線路寬帶特性測試系統(tǒng),配合上層的終端管理系統(tǒng)和寬帶故障診斷定位系統(tǒng),提供寬帶網(wǎng)絡的端到端的故障診斷、仿真測試和排障功能,提高故障診斷效率,完成遠程維護和排障功能,減少故障單出單率和上門維護次數(shù),降低維護成本。
理順業(yè)務發(fā)放流程,提高業(yè)務自動發(fā)放功能,實現(xiàn)網(wǎng)管數(shù)據(jù),AAA數(shù)據(jù)和DSLAM端口數(shù)據(jù)根據(jù)營業(yè)廳設定的業(yè)務參數(shù)自動發(fā)放,同時,根據(jù)業(yè)務類型進行帶寬的設置,提供基于帶寬的業(yè)務,同時,提供業(yè)務自助平臺,用戶可以根據(jù)自己的需求自助修改自己的帶寬。
根據(jù)業(yè)務和組網(wǎng),整理完善一套評估寬帶網(wǎng)絡流量、用戶呼叫質(zhì)量、業(yè)務分布和設備負荷的評估指標,將原始指標要求分解到DSLAM設備、BAS設備和L3路由器等設備,同時,建設寬帶運行性能分析系統(tǒng),對相關的性能指標進行分析和報表。
(5)用戶帶寬控制
接入網(wǎng)提速,不能光考慮提速,還要考慮限速。針對不同的用戶需求提供差異化的服務,才是接入網(wǎng)改造的最終目的。盲目的提速會給網(wǎng)絡成本帶來很大的壓力,只有差異化的服務才能使網(wǎng)絡提速產(chǎn)生應有的效益,限速與提速是相輔相成的,只有保障每個用戶不違約,才能保障提速的有效性。在用戶帶寬控制方面,需要研究針對不同的用戶及不同的業(yè)務,甚至在不同的時段提供不同的速率,往往部分有針對性的提速帶來的收益要遠大于全網(wǎng)的盲目提速。
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