寬帶接入常用封裝協(xié)議分析


劉劍剛 貴州省遵義市電信公司數(shù)據(jù)中心



  隨著電信技術(shù)的不斷演進(jìn)和發(fā)展,各種各樣的寬帶接入技術(shù)不斷涌現(xiàn)和成熟。目前采用比較多的接入方式包括ADSL、以太網(wǎng)LAN、WLAN等等。各種接入方式又可能利用不同的協(xié)議封裝模式,本文以ADSL和LAN接入為例,簡要介紹常用的封裝協(xié)議方式,根據(jù)接入封裝協(xié)議的不同,靈活地進(jìn)行寬帶接入的組網(wǎng)。


1 ADSL和LAN接入方式


1.1 ADSL接入


  ADSL是利用普通電話線中未使用的高頻頻段,采取DMT調(diào)制方式和不對(duì)稱的數(shù)據(jù)傳輸形式提供寬帶接入,上行速率可達(dá)到640kbit/s,下行速率可達(dá)到8Mbit/s,傳輸距離一般在3km以內(nèi)效果較好。


  ADSL接入局端設(shè)備為DSLAM(DSL Access Multiplexer),用戶端設(shè)備為ADSL Modem。


1.2 LAN接入


  LAN接入是指通過以太網(wǎng)技術(shù),一般采用光纖傳輸,再利用綜合布線到用戶端,提供雙向?qū)ΨQ的10Mbit/s或100Mbit/s的上網(wǎng)速率。


  LAN接入局端設(shè)備和用戶端設(shè)備一般都為交換機(jī)。


2 協(xié)議分層模型


  協(xié)議是通信雙方的約定,在實(shí)際的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,協(xié)議是分層次的,各層協(xié)議互相協(xié)作,構(gòu)成一個(gè)整體,完成具體的某一項(xiàng)功能。


  TCP/IP是當(dāng)今最成熟、應(yīng)用最為廣泛的Internet技術(shù),其協(xié)議模型由四個(gè)層次組成,即應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)訪問層。網(wǎng)絡(luò)訪問層又分為網(wǎng)絡(luò)接口層(即數(shù)據(jù)鏈路層)和最基礎(chǔ)的物理鏈路層。所以, 也可以說Internet協(xié)議是基于五層模型的協(xié)議。


  ATM(Asynchronous Transfer Mode)是一種目前在電信網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的快速分組交換技術(shù),它采用固定信元長度和面向連接的機(jī)制,具有傳輸速度快、可以保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)等特點(diǎn)。


3 寬帶接入常用封裝協(xié)議


3.1 ADSL接入封裝協(xié)議


  ADSL技術(shù)是利用ADSL Modem將IP數(shù)據(jù)包封裝成ATM信元,通過電話線傳輸?shù)紻SLAM的業(yè)務(wù)板。ADSL接入就需要IP和ATM結(jié)合的技術(shù),一般采取重疊模式實(shí)現(xiàn)。


  下面將以ATM-DSLAM(采用ATM上行的DSLAM設(shè)備)為例,介紹ADSL常用接入封裝協(xié)議。


3.1.1 IPoEoA協(xié)議(IP over Ethernet over ATM)


  用戶端計(jì)算機(jī)將IP報(bào)文通過以太網(wǎng)卡封裝成Ethernet幀,Ethernet幀送到ADSL Modem的以太網(wǎng)口后,按照RFC 1483B(1483 Bridged IP over ATM)協(xié)議將Ethernet幀橋接到ATM上,封裝成ATM信元。


  ATM信元通過電話線傳送到DSLAM的業(yè)務(wù)板。


  DSLAM將ATM信元再傳送到寬帶接入服務(wù)器BRAS(Broadband Remote Access Server),BRAS終結(jié)ATM和RFC 1483B協(xié)議后,將IP報(bào)文取出轉(zhuǎn)發(fā)。



3.1.2 PPPoEoA協(xié)議(PPP over Ethernet over ATM)


  用戶端計(jì)算機(jī)安裝PPPoE撥號(hào)軟件,將IP報(bào)文封裝在PPP上,通過以太網(wǎng)卡封裝成Ethernet幀,再封裝成ATM信元經(jīng)過DSLAM送到BRAS。BRAS終結(jié)ATM、RFC 1483B協(xié)議和PPPoE后,將IP報(bào)文取出轉(zhuǎn)發(fā)。



3.2 LAN接入封裝協(xié)議


  LAN接入是以太網(wǎng)卡將IP報(bào)文封裝成以太報(bào)文,通過用戶端交換機(jī)和光纖傳輸?shù)骄侄私粨Q機(jī)。


3.2.1 IPoE協(xié)議(IP over Ethernet)


  用戶端計(jì)算機(jī)將IP報(bào)文通過以太網(wǎng)卡封裝成Ethernet幀送到用戶端交換機(jī),再經(jīng)過光纖傳輸送到局端交換機(jī)。



3.2.2 PPPoE協(xié)議(PPP over Ethernet)


  用戶端計(jì)算機(jī)安裝PPPoE撥號(hào)軟件,將IP報(bào)文封裝在PPP上,通過以太網(wǎng)卡封裝成Ethernet幀送到用戶端交換機(jī),再經(jīng)過光纖傳輸送到局端交換機(jī)和BRAS,BRAS終結(jié)PPPoE后,將IP報(bào)文取出轉(zhuǎn)發(fā)。



4 寬帶接入不同的組網(wǎng)模式


  為滿足不同接入封裝協(xié)議的條件,提供多種寬帶業(yè)務(wù),可根據(jù)不同接入封裝協(xié)議的要求和實(shí)際市場需求,靈活選擇設(shè)備進(jìn)行寬帶接入組網(wǎng)。
4.1 IP-DSLAM組網(wǎng)模式


  這里把不管內(nèi)核為ATM還是IP模式,只要上行是IP的DSLAM設(shè)備定義為IP-DSLAM。通過接入封裝協(xié)議分析,在IP-DSLAM上行接口處已經(jīng)終結(jié)了ATM,只向BRAS發(fā)送PPPoE數(shù)據(jù)包,中間的傳輸方式也相應(yīng)發(fā)生變化。


4.2 BRAS的部署方式


  在寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)初期,BRAS的部署一般采取集中式放置,也就是處于匯聚層或核心層。


  隨著用戶數(shù)的增多,城域網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,一般要逐步采取分布式放置。在接入點(diǎn)放置BRAS,終結(jié)ATM、RFC 1483B協(xié)議和PPPoE后,將IP報(bào)文取出轉(zhuǎn)發(fā)。這樣BRAS的協(xié)議轉(zhuǎn)換、用戶管理的功能分散化,城域網(wǎng)組網(wǎng)顯得更加科學(xué)合理。


  還有一種組網(wǎng)方式是IP-DSLAM增加部分BRAS功能,在接入層就終結(jié)了ATM、RFC 1483B和PPPoE,只向匯聚層設(shè)備發(fā)送IP報(bào)文。




----《中國數(shù)據(jù)通信》

   

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