ADSL DSLAM上行方式的比較

相關(guān)專題: 芯片
泉州電信分公司 吳錦瑚




  ADSL以其自身的技術(shù)優(yōu)勢為電信網(wǎng)絡(luò)運營商打開了一扇通向未來的大門,在近一年內(nèi)的城域網(wǎng)接入建設(shè)中取得了快速的發(fā)展。就ADSL的接入的底層協(xié)議來看,有ATM和IP兩種,這兩年ADSL接入技術(shù)主要采用ATM的底層協(xié)議,主要是由兩種技術(shù)的成熟度、芯片成本以及終端調(diào)制解調(diào)器的兼容性決定的,但是近段時間IP內(nèi)核的DSLAM也開始進入市場;就上行方式而言有ATM和IP兩種,ATM上行多采用ATM155Mbit/s方式,IP上行多采用100Mbit/s以太網(wǎng)方式,ATM內(nèi)核和IP內(nèi)核的DSLAM都可提供IP上行。本文主要討論ATM上行和IP上行兩種方式,以下簡稱ATM DSLAM和IP DSLAM。



  一、ATMDSLAM的原理



  DSLAM就是ADSL系統(tǒng)的局端設(shè)備,它并不是一個交換機或者路由器,而是一種復(fù)用設(shè)備,主要是完成復(fù)合或者分離來自上下行信道的比特流。用戶終端(多為電腦)上傳的數(shù)據(jù)信號在ADSLModem中,通過AAL5SAR的適配功能實現(xiàn)MAC幀到ATM信元之間的轉(zhuǎn)換,經(jīng)ADSL調(diào)制后,信號通過雙絞線傳輸?shù)骄侄说腄SLAM側(cè),局端的DSLAM對ADSL信號進行解調(diào),并恢復(fù)成ATM信元格式。ATMDSLAM對諸多這樣上傳的信號進行處理,對這些ATM信號按照某種條件進行復(fù)接或者交換,同時對于各種ATM業(yè)務(wù)進行分類管理,實現(xiàn)CBR、rt—VBR、nrt—VBR、UBR等多種ATM業(yè)務(wù)類型的設(shè)置,對不同類型的ATM業(yè)務(wù)設(shè)置不同的流控參數(shù),優(yōu)先級機制等,以保證不同要求的用戶對服務(wù)質(zhì)量高性能的QoS支持,和上層的ATM交換機通過PVC方式建立連接。由網(wǎng)絡(luò)上層下行的數(shù)據(jù)信號以ATM信元方式傳送到ATM DSLAM,這些下行數(shù)據(jù)信號,帶著相關(guān)的一些ATM信息,比如說ATM業(yè)務(wù)類型,PVC數(shù)據(jù)以及其它一些參數(shù)。DSLAM對不同的ATM業(yè)務(wù)參數(shù)進行識別,并采取不同的處理措施,包括包丟棄原則,緩存機制,流控機制等,以實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的不同QoS保證,然后又分接到各個各條對應(yīng)的ADSL端口,ATM層可根據(jù)QoS信息,將信元分別與交織編碼信道(數(shù)據(jù)時延沒有保證)或快速編碼通道(數(shù)據(jù)時延有保證)連接,并進行ADSL信號調(diào)制后傳送到對端的ADSL Modem中。ATM DSLAM設(shè)備基于ATM的先進技術(shù)設(shè)計,完全支持多種ATM業(yè)務(wù):CBR、rt—VBR、nrt—VBR、UBR,對這些不同的業(yè)務(wù)提供不同的處理措施,提供不同的緩存空間,調(diào)度優(yōu)先級以及對不同的業(yè)務(wù)類型提供不同級別的業(yè)務(wù)整形功能,使得不同的ATM業(yè)務(wù)類型在整個業(yè)務(wù)傳輸線路中,得到與該業(yè)務(wù)類型相適應(yīng)的帶寬和時延等保證,從而保證了高性能的QoS支持。ATM本身具有天然的安全隔離機制,不會發(fā)生泄密的情況,這是因為ATM是面向連接的傳輸,其PVC(或者SVC)邏輯通道是互相隔離的。



  二、IPDSLAM的原理



  IPDSLAM在ADSL信號的處理上和ATMDSLAM基本上是一樣的,用戶終端上傳的數(shù)據(jù)信號經(jīng)過DSLAM解調(diào)出來后,將用戶數(shù)據(jù)還原成ATM信元,進一步通過AAL5SAR適配功能將ATM信元還原成相應(yīng)的MAC幀,即所謂的ATM終結(jié),如果是IP內(nèi)核即是ATM終結(jié)發(fā)生在ADSL線路接口板上,而ATM內(nèi)核則是在DSLAM的上行接口上進行ATM和IP的轉(zhuǎn)換。在ATM信號終結(jié)的過程中,同時建立用戶的MAC地址與ATM PVC的一一對應(yīng)關(guān)系。在ATM信號終結(jié)之后,根據(jù)DSLAM設(shè)備所提供的不同的功能,在MAC幀的基礎(chǔ)上進一步進行處理和設(shè)立相關(guān)標(biāo)記,比如說當(dāng)提供RFC1483B功能時,就進一步處理RFC1483B協(xié)議;提供802.1Q的VLAN功能時,就根據(jù)設(shè)置打上VLAN標(biāo)記,便于上層設(shè)備(如BAS)對用戶屬性進行識別和處理。也有的DSLAM設(shè)備有三層功能,就處理更高層的協(xié)議。在DSLAM的二層數(shù)據(jù)流功能處理完成以后,就通過FE的上行口傳輸?shù)蕉䦟釉O(shè)備或者三層設(shè)備中。上層網(wǎng)絡(luò)下傳的信號信號則剛好相反,從上一級的設(shè)備發(fā)送到IP DSLAM的MAC幀信號,根據(jù)不同IP DSLAM的功能,完成相應(yīng)的三層功能的信號處理或者二層功能的信號處理,比如說路由分析或者VLAN標(biāo)志分析等,在完成相應(yīng)的三層或者二層功能后,最終在IP DSLAM中通過AAL5 SAR適配功能,把MAC幀轉(zhuǎn)換成ATM信元,并實現(xiàn)從MAC地址到ATM PVC的轉(zhuǎn)換對應(yīng)。IP DSLAM中ATM信號通過ADSL芯片的處理,變換成ADSL信號格式,并通過調(diào)制傳輸?shù)竭h端的ADSL Modem。



  用戶以PPPoE撥號方式上網(wǎng)的協(xié)議棧流程。從兩種上行方式的協(xié)議棧我們可以看出IPDSLAM的協(xié)議處理流程是在ATMDSLAM的基礎(chǔ)上增加了ATM信元的終結(jié)功能,提供IP上行,其余部分和ATMDSLAM一致。



  三、ATMDSLAM和IPDSLAM的特點比較



  1.組網(wǎng)方式



  ATM DSLAM上連ATM匯聚交換機或BAS,而IP DSLAM直接上連二、三層交換機或BAS。但就目前的應(yīng)用情況來看,采用ATM上連方式最終還是要穿過ATM骨干交換機連接到IP網(wǎng)絡(luò)。為滿足大規(guī)模個人寬帶上網(wǎng)需求,采用ATM DSLAM需要提供大量的ATM骨干網(wǎng)絡(luò)端口和容量,而由于寬帶網(wǎng)絡(luò)IP化的趨勢,IP DSLAM的接入更為方便和靈活,業(yè)界在ATM領(lǐng)域的投入日益萎縮,導(dǎo)致ATM交換設(shè)備的價格遲遲難于降價,因此IP DSLAM逐漸被業(yè)界看好。目前,許多地市的ADSL接入網(wǎng)多同時采用ATM上行和IP上行的方式。



  2.服務(wù)質(zhì)量保證



  ATM上行,采用全程PVC,PVC終結(jié)至BAS,進行各種協(xié)議處理,轉(zhuǎn)換成IP包、或者封裝至L2TP Tunnel中,再進入骨干路由器。用戶數(shù)據(jù)的隔離、安全性都很好,同時可以提供高質(zhì)量的業(yè)務(wù)保證QoS能力,更適合企業(yè)的互聯(lián)性要求,也就是我們說的VPN業(yè)務(wù)。



  IP上行,協(xié)議終結(jié)是在DSLAM上行接口板處或者ADSL線路接口板處,DSLAM到BAS,為應(yīng)用PPPoE(能夠?qū)崿F(xiàn)更好的針對單個用戶的策略管理,比如接入帶寬、訪問權(quán)限、時長計費等)必然為二層網(wǎng)絡(luò),但是二層網(wǎng)絡(luò)的安全性、廣播問題都是隱患,在這種情況下采用分布式的認證體系在各個接入集中點放置容量較小的BAS設(shè)備使這種情況得以改善。目前有些IPDSLAM也內(nèi)置小容量BAS,當(dāng)然其性能、支持的協(xié)議種類不及專門的BAS設(shè)備



  3.認證方式



  ATM DSLAM的認證是通過將用戶PVC終結(jié)于BAS來實現(xiàn)的,用戶PVC可以有效的標(biāo)識和區(qū)分用戶,方便用戶的管理和業(yè)務(wù)的實現(xiàn)。



  而IPDSLAM的PVC終結(jié)在局端DSLAM上,通過用戶PVC與VLAN的映射將VLANID傳送到IPBAS來對用戶進行認證(也就是說如果沒有VLAN ID送給上層的BAS,對用戶進行認證比較困難)。這就必須要求IP DSLAM支持的VLAN數(shù)較多,可以在PVC和VLAN ID上進行一對一的映射,利用VLAN ID來唯一標(biāo)識用戶。



  ATMDSLAM因為集中在BAS進行認證,因此需要高處理能力、大容量的BAS,如果BAS設(shè)備的處理能力不夠,這種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)可能存在網(wǎng)絡(luò)瓶頸,且網(wǎng)絡(luò)安全性也降低,目前的BAS設(shè)備在安全性以及性能方面已經(jīng)考慮到這方面問題,已經(jīng)可以擔(dān)當(dāng)大容量用戶的認證處理的角色。IPDSLAM由于采用PPP認證的二層廣播包問題,BAS的認證網(wǎng)絡(luò)過大容易造成BAS以下網(wǎng)絡(luò)大量的廣播包,使得網(wǎng)絡(luò)的效率降低安全隱患加大,解決這個問題可以采用集中和分布式認證相結(jié)合的認證方式,同時在網(wǎng)絡(luò)中進行合理VLAN的劃分來隔離廣播域。



----《通信世界》

   

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