如何在寬帶接入網(wǎng)中融合現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)

如何在寬帶接入網(wǎng)中融合現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)（熊四皓）
摘要  本文介紹了寬、窄帶接入網(wǎng)的定義，在接入網(wǎng)中融合多種業(yè)務(wù)的必要性及其面臨
的難題，支持現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)接入的三種方式以及相關(guān)建議等。
關(guān)鍵詞  寬帶接入網(wǎng)  窄帶接入網(wǎng)  業(yè)務(wù)融合
1引言
    當(dāng)前Internet正以驚人的速度迅猛發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計，世界上Internet業(yè)務(wù)量每6個月翻
一番�，F(xiàn)在Internet除了提供各種因特網(wǎng)基本服務(wù)（WWW、Email、FTP、Tenet等）外，
還推出各種新型應(yīng)用，以便通過Internet實現(xiàn)各種電子商務(wù)。隨著Internet服務(wù)內(nèi)容的
增多，用戶對數(shù)據(jù)傳送速率的需求也日益增加，對整個網(wǎng)絡(luò)帶寬形成巨大壓力。特別是
在接入部分，已成為Internet的瓶頸。
    為滿足用戶對高速數(shù)據(jù)接入的需求，從1997年底開始，我國已有不少地區(qū)的電信運
營部門進行了寬帶接入網(wǎng)試驗，其中ADSL的發(fā)展勢頭比較迅猛。目前，廣東、上海、浙
江、四川和北京已經(jīng)或正在進行ADSL應(yīng)用試驗。除ADSL產(chǎn)品外，在我國試用的寬帶接入
產(chǎn)品還有ATM接入復(fù)用器（ATM MUX），另外還有個別HFC和高速無線接入試驗網(wǎng)。
    但是，無論寬帶業(yè)務(wù)怎么飛速發(fā)展，用戶對以話音通信為代表的窄帶業(yè)務(wù)仍然有需
求，現(xiàn)有的PSTN／ISDN等窄帶業(yè)務(wù)網(wǎng)不可能在一夜之間消失。因此，現(xiàn)在建設(shè)寬帶接入
網(wǎng)時要考慮如何在接入網(wǎng)中更經(jīng)濟有效地支持現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)。
2寬、窄帶接入網(wǎng)的定義
    我國接入網(wǎng)的建設(shè)始于90年代中期，到目前為止網(wǎng)上運行的接入網(wǎng)設(shè)備絕大部分是
窄帶接入系統(tǒng)。無論是寬帶還是窄帶接入網(wǎng)，都可以統(tǒng)一定義如下：接入網(wǎng)是由業(yè)務(wù)節(jié)
點接口（SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實體（諸如線路設(shè)施和傳
輸設(shè)施）所組成的為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的實施系統(tǒng)，可經(jīng)由Q3接口進
行配置和管理。傳送實體提供必要的傳送承載能力，對用戶信令是透明的，不作解釋。
換言之，接入網(wǎng)是由網(wǎng)絡(luò)側(cè)V或Z參考點與用戶側(cè)T或Z參考點之間的所有機線設(shè)備所構(gòu)成。
接入網(wǎng)有時稱為用戶接入網(wǎng)。
    寬帶與窄帶的一般劃分標準是用戶網(wǎng)絡(luò)接口上的速率，即將用戶網(wǎng)絡(luò)接口上的最大
接入速率超過2Mbit/s的用戶接入稱為寬帶接人，對最小接入速率則沒有限制。接口速
率的高低是區(qū)分窄帶與寬帶的一個方面，窄帶接入網(wǎng)與寬帶接入網(wǎng)更本質(zhì)的區(qū)別是對信
息的傳送方式不同。一個是基于電路方式來傳送，另一個則基于分組方式來傳送。窄帶
接入系統(tǒng)是基于支持傳統(tǒng)的64kbit／ S的電路交換業(yè)務(wù)發(fā)展而來的，適合解決對話音等
帶寬固定、對QoS要求比較高的實時業(yè)務(wù)的傳送，而對以IP為主流的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支持
能力差。寬帶接人系統(tǒng)則是以分組傳送方式為基礎(chǔ)，這些分組可以是ATM信元、IP包、
幀中繼幀或以太網(wǎng)幀等。寬帶接入設(shè)備適合用來解決數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入。
3在接入網(wǎng)中融合多種業(yè)務(wù)的必要性及其面
臨的難題
    自從19世紀電話出現(xiàn)以來，就有接入網(wǎng)存在。歷史上的接入網(wǎng)是指電話網(wǎng)中本地交
換機與用戶之間的部分，但不叫做接入網(wǎng)，而是稱為用戶環(huán)、本地環(huán)或本地網(wǎng)，其主要
滿足話音業(yè)務(wù)信息的傳送。此時的接入網(wǎng)又稱為電話網(wǎng)的接入網(wǎng)。它實際是連接用戶電
話機和交換局之間的用戶線。這些用戶線自電話局到交接箱一段一般使用大對數(shù)電纜，
到交接箱后，交接箱將大對數(shù)電纜分成為小對數(shù)電纜再連接到幾個不同方向的分線盒，
分線盒將小對數(shù)電線分為一對對雙絞線并連接到每個用戶的終端（主要是電話機）。這
種電話接入網(wǎng)的特點是無源、無復(fù)用、雙星型結(jié)構(gòu)。它帶來的問題是傳輸距離短、傳輸
性能差、利用效率低、支持業(yè)務(wù)單一。由于當(dāng)時業(yè)務(wù)需求只有話音業(yè)務(wù)（后來雖然逐步
出現(xiàn)話音頻帶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但也可以把它看成是特殊的話音業(yè)務(wù)），所以當(dāng)時不存在融
合多種業(yè)務(wù)的難題。這種接入網(wǎng)到現(xiàn)在為止還在大量使用。
    70年代末80年代初，出現(xiàn)了數(shù)字用戶環(huán)路（Digital Subscriber loop）的概念。
隨后各種新業(yè)務(wù)也紛紛出現(xiàn)，如X.25DDN、ISDN、幀中繼、ATM、IP等。電信網(wǎng)的接入部
分除支持傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)的傳送外，還出現(xiàn)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等其它業(yè)務(wù)的傳送需求。為支持這
些新業(yè)務(wù)在接入網(wǎng)中傳送，按傳統(tǒng)的做法是每一種業(yè)務(wù)都要求在其業(yè)務(wù)節(jié)點和用戶終端
設(shè)備之間建立物理上彼此獨立的通道。這種建網(wǎng)方式既不經(jīng)濟，又給運營維護管理帶來
諸多不便，增加了網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護成本。由于需要多種線路設(shè)施入戶，還給住宅建設(shè)
部門和用戶的使用帶來很多麻煩，這就需要在用戶終端設(shè)備和各種業(yè)務(wù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)節(jié)點之
間建立綜合傳送網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足各種業(yè)務(wù)網(wǎng)與用戶終端設(shè)備之間傳送信息的要求，
它應(yīng)該是與業(yè)務(wù)無關(guān)的傳送網(wǎng)絡(luò)。也就是說它和骨干網(wǎng)的光傳送網(wǎng)一樣，屬于基礎(chǔ)網(wǎng)的
一部分，能夠透明支持各種業(yè)務(wù)的傳送，這就是ITU－T在1995年通過的建議G.902中定
義的接入網(wǎng)。為適應(yīng)在接入網(wǎng)中實現(xiàn)綜合傳送的要求，20世紀90年代以來出現(xiàn)了很多新
的接入技術(shù)。這些接入技術(shù)的特點表現(xiàn)為支持綜合業(yè)務(wù)的接入，特別是支持多媒體業(yè)務(wù)
和IP業(yè)務(wù)的綜合接入。
    在接入網(wǎng)中實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的融合，也面臨一些具體的問題：
    QoS問題。接入網(wǎng)需要支持多種業(yè)務(wù)，包括寬帶業(yè)務(wù)、窄帶業(yè)務(wù)、實時業(yè)務(wù)和非實
時業(yè)務(wù)。前面已提到，寬帶接入系統(tǒng)是以分組傳送方式為基礎(chǔ)，適合用來解決無連接
的、對時延不敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入。而傳統(tǒng)的話音等實時業(yè)務(wù)是面向連接的，對傳
輸時延非常敏感。如何在基于分組傳送的寬帶接入網(wǎng)中支持實時業(yè)務(wù)就是目前要解決
的問題。
    同步問題。接入網(wǎng)應(yīng)具有與多個業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）相連接的能力。也就是說一
套接入網(wǎng)設(shè)備需要與多個業(yè)務(wù)節(jié)點相連。接入網(wǎng)設(shè)備在實際運行中，其定時信號往往
從某一個業(yè)務(wù)節(jié)點提取。如果與該接入網(wǎng)相連的業(yè)務(wù)節(jié)點之間不同步，接入網(wǎng)就面臨
無法支持多種業(yè)務(wù)傳送的難題。當(dāng)前我國建設(shè)的一些接入網(wǎng)僅能支持話音業(yè)務(wù)的傳送，
產(chǎn)生這個后果的主要原因是不同業(yè)務(wù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)節(jié)點之間不同步。
    網(wǎng)管問題。接入網(wǎng)要支持多種業(yè)務(wù)的傳送，也就是說，接入網(wǎng)的網(wǎng)管要與不同的
業(yè)務(wù)網(wǎng)的網(wǎng)管發(fā)生關(guān)系。從管理層面上看，接入網(wǎng)的網(wǎng)管與業(yè)務(wù)網(wǎng)的網(wǎng)管不應(yīng)該處于
同一層面。接入網(wǎng)的網(wǎng)管應(yīng)服從網(wǎng)管的整體規(guī)劃，接入網(wǎng)可以建立自己獨立的網(wǎng)管系
統(tǒng)，接入網(wǎng)網(wǎng)元管理層與上級網(wǎng)管的接口協(xié)議需要統(tǒng)一考慮。
4支持現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)接入的三種方式
    目前建設(shè)寬帶接入網(wǎng)時有三種可選方案來支持窄帶業(yè)務(wù)。第一種方案是在接入網(wǎng)
中直接將話音等窄帶信號打成IP包或通過AAL2協(xié)議適配到ATM信元中，進入寬帶業(yè)務(wù)
網(wǎng)，然后通過網(wǎng)關(guān)進入現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)網(wǎng)。話音信號的壓縮編碼可以在寬帶接入網(wǎng)的遠
端設(shè)備中完成，也可以在用戶駐地網(wǎng)（CPN）中完成。圖中的網(wǎng)關(guān)應(yīng)該是大容量網(wǎng)關(guān)，
其作用是將含話音信號的IP包或ATM信元轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的基于64kbit／S的電路信號。
    第一種方案的特點是在接入網(wǎng)中實現(xiàn)窄帶業(yè)務(wù)的分組化傳送。其優(yōu)點是窄帶業(yè)務(wù)
和寬帶業(yè)務(wù)真正融為一體，節(jié)省投資，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也比較簡單，易于維護管理。這種方
案也有其弊端：如果話音信號基于IP方式來傳送，QoS將無法保證，電信運營商將不
能給用戶提供高質(zhì)量的話音通信服務(wù)；如果基于ATM方式傳送，通過話音壓縮編碼和
AAL2協(xié)議可以保證話音通信的QoS，坦從目前來看AAL2的應(yīng)用前景并不是很好。
    第一種方案適合在沒有窄帶接入基礎(chǔ)設(shè)施的地方建設(shè)寬帶接入網(wǎng)，如新建的居民
小區(qū)或商業(yè)大樓。同時，這些接入網(wǎng)所服務(wù)的電信用戶應(yīng)沒有高質(zhì)量話音通信的業(yè)務(wù)
需求。
    第二種方案是通過ATM電路仿真方式在寬帶接入網(wǎng)中支持現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)。窄帶用
戶信息通過接入網(wǎng)的電路仿真接口進入寬帶接入網(wǎng)，再通過ATM交換機的電路仿真接
口進入現(xiàn)有的窄帶業(yè)務(wù)網(wǎng)。如果寬帶接入網(wǎng)要接的是少量分散的窄帶用戶，可以從寬
帶接入網(wǎng)的遠端設(shè)備直接出Z接口，V5協(xié)議終結(jié)在寬帶接入網(wǎng)的遠端；如果寬帶接入
網(wǎng)要接的是大量窄帶用戶，寬帶接入網(wǎng)可以將V5接口透明傳送至與其相連的數(shù)字環(huán)路
載波（DLC）設(shè)備，V5協(xié)議將在DLC設(shè)備中終結(jié)。在實際建設(shè)中，根據(jù)組網(wǎng)需要，寬帶
接入網(wǎng)可直接通過電路仿真接口與窄帶業(yè)務(wù)網(wǎng)相連。
    第二種方案的特點也是窄帶和寬帶業(yè)務(wù)在接入網(wǎng)中實現(xiàn)一體化傳送。其優(yōu)點也是
窄帶業(yè)務(wù)和寬帶業(yè)務(wù)真正融為一體，節(jié)省投資，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也比較簡單，易于維護管理。
但與第一種方案不同的是，該方案對窄帶實時業(yè)務(wù)有QoS保證。這種方案的弊端是：目
前可以提供這種產(chǎn)品的廠家比較少。但這是未來接入網(wǎng)的發(fā)展方向。
    第二種方案同樣適合在新建的居民小區(qū)或商業(yè)大樓等沒有窄帶基礎(chǔ)設(shè)施的地方建
設(shè)寬帶接入網(wǎng)。這種接入網(wǎng)所服務(wù)的電信用戶可以得到高質(zhì)量話音通信服務(wù)。
    第三種方案是重疊建設(shè)窄帶和寬帶兩個接入網(wǎng)，窄帶和寬帶用戶信息分別通過不
同的接入網(wǎng)進入窄帶和寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)。ADSL接入網(wǎng)雖然要利用目前窄帶接入網(wǎng)的銅雙絞
線，但從邏輯上看，它與現(xiàn)有的窄帶接入網(wǎng)是兩個重疊的網(wǎng)絡(luò)。
    第三種方案的特點是窄帶接入網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)是重疊建設(shè)的。其優(yōu)點是技術(shù)成熟，
對窄帶實時業(yè)務(wù)有QoS保證。弊端是投資成本高，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，維護管理難
度大。
    第三種方案適合在已建設(shè)好窄帶接入網(wǎng)的地區(qū)建設(shè)寬帶接入網(wǎng)。電信運營商為了
保護已有的投資，不可能拆掉已有的窄帶接入基礎(chǔ)設(shè)施來建設(shè)寬帶接入網(wǎng)。在已經(jīng)有
窄帶接入設(shè)施的地方解決寬帶接入，往往采取第三種方案。
5有關(guān)建議
    無論將來寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)怎么發(fā)展，在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，電信用戶還需要高質(zhì)
量的話音通信服務(wù)，這也是傳統(tǒng)電信運營商的主要收入來源。因此，運營商在建設(shè)寬
帶接入網(wǎng)時，一定要綜合考慮如何解決現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)的接入。我國地域遼闊，不同地
區(qū)發(fā)展水平差別很大，不同地區(qū)的電信基礎(chǔ)設(shè)施同樣有很大差別。在建設(shè)寬帶接人網(wǎng)
時解決窄帶業(yè)務(wù)接入有多種技術(shù)方案可選。我國電信運營商應(yīng)重視以上三種方案的應(yīng)
用，以便更經(jīng)濟有效地支持現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)。