寬窄帶綜合接入技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

何小玉 張成良


　　摘　要：綜合接入技術(shù)可以通過單一接入平臺提供多種業(yè)務(wù)的綜合接入和統(tǒng)一管理、降低接入網(wǎng)運維成本。隨著電信市場競爭的加劇，綜合接入正逐漸成為接入網(wǎng)發(fā)展的一種重要形式。詳細(xì)介紹了綜合接入技術(shù)、綜合接入設(shè)備的組網(wǎng)方式以及對寬窄帶業(yè)務(wù)的支持能力，并對綜合接入技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了展望。
　　

　　關(guān)鍵詞：綜合接入;組網(wǎng)方式;分組話音NGN;發(fā)展趨勢

　　

　　Abstract: Integrated Access technology Allows multi-service Access and management via a single platform therefore it reduce cost of OA & M. As for market competition is getting more and more fierce, integrated access is becoming an important way of access network evolvement. To present ideas on integrated access technology, equipment, networking model and market foreground.
　　

　　Keywords: Integrated access Network architecture Packet voice NGN Development trend


　　

　　綜合接入是指通過統(tǒng)一的平臺向用戶提供話音、數(shù)據(jù)、視頻、專線等多種寬窄帶業(yè)務(wù)。隨著電信市場競爭的加劇，綜合接入正逐漸成為接入網(wǎng)發(fā)展的一種重要形式，一方面滿足了大客戶的寬窄帶業(yè)務(wù)綜合接入、統(tǒng)一維護(hù)管理等“一站式”業(yè)務(wù)需求，快速搶占這些高附加值的大客戶；另一方面對于寬窄帶業(yè)務(wù)需求不是十分明確的新建節(jié)點，需要運營商建立能同時提供寬窄帶業(yè)務(wù)的綜合接入網(wǎng)絡(luò)。NGN技術(shù)的發(fā)展也要求接入網(wǎng)的建設(shè)能維持網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展，朝著綜合化的方向發(fā)展。



　　綜合接入技術(shù)

　　

　　寬窄帶綜合接入能夠?qū)崿F(xiàn)寬窄帶業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理、降低接入網(wǎng)運維成本，能通過統(tǒng)一接入平臺提供多種業(yè)務(wù)的綜合接入、滿足不同用戶的業(yè)務(wù)需求，用戶側(cè)接口主要包括POTS，ISDN，V．35，ADSL，VDSL及SHDSL等，網(wǎng)絡(luò)側(cè)可通過V5．2，DDN E1，ATM 155／622M及ＦE／GE接口分別與PSTN，DDN，ATM及IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)，對業(yè)務(wù)進(jìn)行分離。
　　

　　最先出現(xiàn)的寬窄帶綜合接入是通過對窄帶接入設(shè)備升級的方法來實現(xiàn)的。這種方案的好處是可以保護(hù)已有的投資，但該方案也存在不足，主要體現(xiàn)在帶寬有限、QoS難以保證等，只適用于那些已有窄帶接入網(wǎng)資源，同時又有少量寬帶業(yè)務(wù)需求的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
　　

　　綜合接入經(jīng)過幾年的發(fā)展已從最初的疊加方式發(fā)展成寬窄帶一體化的綜合接入解決方案。該方案基于寬窄帶一體化技術(shù)架構(gòu)，支持寬窄帶業(yè)務(wù)板的任意混插，運營商可以按照實際的業(yè)務(wù)需求，對局端和用戶端的業(yè)務(wù)板進(jìn)行靈活配置。



　　綜合接入設(shè)備組網(wǎng)方式

　　

　　目前主流接入設(shè)備商基本上都能提供寬窄帶一體化的綜合接入解決方案。國外設(shè)備商一般是通過一個接入設(shè)備實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的綜合接入，國內(nèi)設(shè)備商延續(xù)了窄帶接入網(wǎng)的思想，仍推出了局端和用戶端兩類設(shè)備，用戶端設(shè)備稱為光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU），局端設(shè)備稱為光線路終端（OLT），相應(yīng)支持兩種組網(wǎng)方式：ONU單獨組網(wǎng)和ONU＋OLT結(jié)合組網(wǎng)。


　　1. ONU單獨組網(wǎng)
　　

　　ONU單獨組網(wǎng)實際上就是通過一個綜合接入設(shè)備實現(xiàn)寬窄帶業(yè)務(wù)的綜合接入。圖1為ONU單獨組網(wǎng)提供綜合接入的示意圖，ONU在用戶端能提供ADSL，VDSL，SHDSL，N×64 ｋbit/s
DDN及PSTN等接口，并能支持這些業(yè)務(wù)板的任意混插；在局端能提供V5．2，ATM／IP，DDN E1及H．248／MGCP等接口，在上行方向?qū)Ω鳂I(yè)務(wù)進(jìn)行分離。ONU單獨組網(wǎng)適合接入業(yè)務(wù)量較少的業(yè)務(wù)節(jié)點，以減少投資成本。


　　2 ．ONU＋OLT組網(wǎng)









　　

　　圖2為ONU＋OLT結(jié)合組網(wǎng)提供綜合接入的示意圖，ONU作為用戶端接入設(shè)備要求能提供ADSL，VDSL，SHDSL、PSTN及Ｎ×64 ｋbit/s DDN等用戶接口，且能支持這些業(yè)務(wù)板的任意混插，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)只需向上提供用于傳輸?shù)慕涌�，如ＦE，ATM和E1等。OLT作為網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備要求向上能提供V5．2，ATM/IP， DDN E1及H．248／MGCP等接口，實現(xiàn)對不同業(yè)務(wù)的分離。
　　

　　ONU＋OLT組網(wǎng)與ONU單獨組網(wǎng)的主要區(qū)別是：OLT主要是起匯聚作用和滿足組網(wǎng)需要，一個OLT可以匯聚來自多個ONU的業(yè)務(wù)；ONU＋OLT結(jié)合組網(wǎng)可以利用已有的傳輸平臺，如SDH或MSTP，為了適應(yīng)組網(wǎng)需要、減少接入網(wǎng)投資，一些設(shè)備商也在ONU和OLT設(shè)備內(nèi)內(nèi)置了傳輸平臺，如MSTP和VP Ring等，在不需要傳輸資源的情況下實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)保護(hù)。ONU＋OLT結(jié)合組網(wǎng)的另一個好處是OLT設(shè)備可以內(nèi)置BAS功能，對多個ONU設(shè)備下的用戶進(jìn)行接入認(rèn)證。



　　綜合接入設(shè)備業(yè)務(wù)支持能力

　　

　　目前關(guān)于寬窄帶綜合接入沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家相關(guān)解決方案和設(shè)備功能不同，綜合接入設(shè)備的業(yè)務(wù)支持能力也不盡相同，近期我們開展了相關(guān)試驗。


　　1．窄帶話音業(yè)務(wù)





　　

　　圖3為綜合接入設(shè)備窄帶話音業(yè)務(wù)支撐能力驗證框圖，不同廠家綜合接入設(shè)備通過PSTN業(yè)務(wù)板實現(xiàn)對話音業(yè)務(wù)的接入，在局端通過V5．2接口接入PTSN交換機，完成對話音業(yè)務(wù)的交換。從業(yè)務(wù)演示結(jié)果來看，不同廠家綜合接入設(shè)備下的普通話機相互間可以正常通話，綜合接入設(shè)備對窄帶話音業(yè)務(wù)的支持能力已十分成熟。


　　2．分組話音業(yè)務(wù)





　　

　　如圖4所示，綜合接入設(shè)備對分組話音業(yè)務(wù)的支持主要有兩種解決方案。一是ONU作為接入網(wǎng)關(guān)（AG）直接提供分組話音，將來自普通話機的TDM語音業(yè)務(wù)分組化后由IP網(wǎng)傳輸。方案二是由綜合接入設(shè)備（IAD）終端提供分組話音處理功能，將TDM話音業(yè)務(wù)分組化后接入ONU的ADSL接口，然后經(jīng)IP網(wǎng)傳輸，此時ADSL業(yè)務(wù)板僅為分組話音業(yè)務(wù)提供傳輸通道。其中IAD設(shè)備又分為兩類，一是基于數(shù)字用戶線（DSL）的IAD設(shè)備，此時IAD設(shè)備既具有提供分組話音業(yè)務(wù)的功能，又具有ADSL Modem的功能，向上通過雙絞線直接接入ONU上的ADSL業(yè)務(wù)板；另一類是基于IP的IAD設(shè)備，提供的是IP上聯(lián)口。
　　

　　圖4中，ONU1下的IAD設(shè)備將用戶TDM語音業(yè)務(wù)分組化后，經(jīng)過ONU1和IP網(wǎng)傳輸，在沒有軟交換設(shè)備、只有窄帶PSTN交換機的地方，則需要通過中繼網(wǎng)關(guān)（TG）實現(xiàn)與PSTN交換機的對接，TG的主要作用是實現(xiàn)語音業(yè)務(wù)流媒體格式從分組到TDM間的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)MGCP／H．248與V5．2間的轉(zhuǎn)換。
　　

　　ONU2和OLT2部分描述的是在OLT2設(shè)備上實現(xiàn)與軟交換的對接，ONU2將用戶TDM話音業(yè)務(wù)分組化后，經(jīng)IP網(wǎng)匯聚到OLT2，OLT2通過H．248／MGCP實現(xiàn)與軟交換設(shè)備的互通。ONU3則是直接支持向NGN的演進(jìn)，將TDM話音業(yè)務(wù)分組化，并支持H．248／MGCP實現(xiàn)與軟交換設(shè)備間的對接。
　　

　　從圖4還可以看出，軟交換設(shè)備控制下的話機（如ONU2和ONU3下帶的話機）要與窄帶PSTN交換機下的話機（如ONU1下帶的話機）實現(xiàn)通話，則在軟交換設(shè)備和PSTN交換機間還需要一個中繼媒體網(wǎng)關(guān)（TMG）設(shè)備，TMG的主要作用是實現(xiàn)分組話音和TDM話音間的相互轉(zhuǎn)化，以及信令從分組到七號信令間的轉(zhuǎn)換。圖4中，TG和TMG的主要區(qū)別是，TG屬于接入網(wǎng)的范疇，通過出V5．2接口與PSTN交換機對接，TMG屬于交換機的范疇，通過出七號信令與PSTN互通。


　　3．寬帶業(yè)務(wù)
　　

　　綜合接入設(shè)備能較好地支持視頻會議、組播和可視電話等寬帶業(yè)務(wù)。圖5為綜合接入設(shè)備支持的寬帶業(yè)務(wù)演示框圖，其中，上半部分為ONU＋OLT結(jié)合組網(wǎng)提供寬帶接入，下半部分為ONU單獨組網(wǎng)提供寬帶接入。





　　

　　圖5中，可視電話相當(dāng)于軟交換設(shè)備的一個IAD或AG設(shè)備，ONU1和ONU2下的兩個H．323可視電話終端通過ADSL方式接入綜合接入設(shè)備，經(jīng)IP網(wǎng)傳輸后接入軟交換設(shè)備，在軟交換的控制下實現(xiàn)可視通信，并可以通過圖4中的TMG設(shè)備實現(xiàn)與窄帶PSTN的互通。視頻會議和組播終端分別通過VDSL，ADSL方式接入綜合接入設(shè)備，經(jīng)IP網(wǎng)傳輸后接入GK，MCU和組播服務(wù)器，實現(xiàn)多點視頻會議和組播服務(wù)。


　　4．專線業(yè)務(wù)
　　

　　綜合接入設(shè)備對專線業(yè)務(wù)的支持主要是通過SHDSL技術(shù)來實現(xiàn)的，目前主流廠家綜合接入設(shè)備都能提供ATM和TDM兩種方式的SHDSL技術(shù)。對于TDM方式的SHDSL技術(shù)，在局端通過E1接入DDN節(jié)點機，在用戶端由TDM方式的SHDSL Modem提供V．35接口，實現(xiàn)N×64kbit/s專線接入，可以通過支持V．35接口的路由設(shè)備實現(xiàn)專線互聯(lián)。不過，基于TDM方式時，要求連接兩個分支機構(gòu)的綜合接入設(shè)備必須在時鐘上保持同步。ATM方式的SHDSL技術(shù)與ATM方式的ADSL技術(shù)實質(zhì)是一樣的，只不過ATM方式的SHDSL技術(shù)支持的是雙向?qū)ΨQ業(yè)務(wù)。


　　5．向NGN演進(jìn)的能力
　　

　　隨著NGN技術(shù)的不斷發(fā)展和國內(nèi)各運營商NGN實驗網(wǎng)的建立，要求接入網(wǎng)在向綜合化方向發(fā)展的同時，也必須具有向NGN演進(jìn)的能力，即要求綜合接入設(shè)備支持現(xiàn)有的寬窄帶業(yè)務(wù)的同時，在NGN發(fā)展成熟后，能實現(xiàn)對NGN的平滑支持，保護(hù)運營商的投資。對應(yīng)前面介紹的組網(wǎng)方式，綜合接入設(shè)備將支持兩種向NGN演進(jìn)的方式。一種是在ONU設(shè)備上實現(xiàn)演進(jìn)，ONU設(shè)備直接演進(jìn)為AG設(shè)備。另一種是在OLT設(shè)備上演進(jìn)，OLT設(shè)備演進(jìn)為AG設(shè)備，如果要演進(jìn)成軟交換的AG設(shè)備，則需要在ONU或OLT設(shè)備上增加語音處理模塊，完成TDM和IP語音的編解碼以及增加網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議軟件模塊，支持H．248／MGCP協(xié)議。OLT演進(jìn)的好處是ONU和OLT間的所有設(shè)備，包括傳輸資源，都不需要做任何改動。目前的綜合接入設(shè)備在支持向軟交換AG演進(jìn)的能力方面還不十分成熟，同一廠家的綜合接入設(shè)備和軟交換設(shè)備間的對接基本上沒什么問題，對于綜合接入設(shè)備和軟交換設(shè)備屬于不同廠家的情況，兩者之間的對接還會碰到一些需要認(rèn)真解決的問題，如軟交換設(shè)備和接入設(shè)備在鑒權(quán)方面的機制不一致導(dǎo)致接入設(shè)備的鑒權(quán)難以通過，媒體網(wǎng)關(guān)注冊不上；軟交換設(shè)備與接入設(shè)備對電話號碼的編碼規(guī)則不一致導(dǎo)致軟交換設(shè)備對呼叫號碼的不認(rèn)識。這些問題也是軟交換技術(shù)發(fā)展過程中普通存在的問題，主要是因為目前H．248／MGCP標(biāo)準(zhǔn)對這些方面沒有進(jìn)行嚴(yán)格的界定，導(dǎo)致不同廠家的實現(xiàn)方式差異較大。



　　小 結(jié)

　　

　　目前寬窄帶綜合接入技術(shù)正逐步發(fā)展成熟，已從傳統(tǒng)的通過在窄帶設(shè)備上疊加寬帶業(yè)務(wù)板的方式向支持寬窄帶一體化、寬窄帶業(yè)務(wù)板任意混插以及具有向NGN演進(jìn)能力的方向發(fā)展，為寬窄帶業(yè)務(wù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的平滑演進(jìn)奠定了良好基礎(chǔ)。
　　

　　目前，寬窄帶綜合接入應(yīng)用主要還是集中在有多業(yè)務(wù)需求的大客戶和新型運營商的競爭方面，新型運營商由于缺乏PSTN交換機和窄帶接入網(wǎng)資源，在新建節(jié)點時對寬窄帶綜合接入有較強的需求。而由于傳統(tǒng)運營商的窄帶接入網(wǎng)已基本建成，因此窄帶和寬帶建設(shè)與運維體制已基本分開。隨著業(yè)務(wù)發(fā)展的多樣化和NGN技術(shù)的發(fā)展，人們對于綜合接入設(shè)備技術(shù)的要求會越來越明確，綜合接入設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用也會越來越多。



　　何小玉 中國電信股份有限公司研究院技術(shù)部工程師


　　張成良 中國電信股份有限公司研究院技術(shù)部主任


　　
摘自《世界電信》