ADSL宽带接入网网络建设方案

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北京邮电设计院四所  雷鸣




  非对称数字用户线(ADSL:Asymmetric Digital Subscriber Line),是一种利用现有的电话传输线路,以高带宽传输数字信息的技术。ADSL在干线传输层可以利用原有SDH传输系统进行数据传送,也可以与原有窄带业务共用传输系统,另外,也可以通过在线升级和扩容原有设备达到传输的目的。


  ADSL接入系统可充分利用现有市话网络中大量的铜缆资源,并可与光纤接入网中的光缆铺设计划协调发展,从而为用户提供高质量的数据接入服务。但ADSL只适合于零散的、用户密集度不高的地区,用户端必须具备用户接入的铜缆资源,还需配置相应的设备ATU-R等,这在一定程度上限制了ADSL的大规模应用。而对于传统的电信运营商来说,丰富的用户资源和用户接入的铜缆资源是其优势所在,只需投入一定数量的资金,即可利用ADSL为用户提供宽带接入的业务,不失为一种很好的组建宽带接入网的方式。



一、ADSL宽带接入网系统组成


  通常而言,一个典型的ADSL宽带接入网系统结构组成ADSL宽带接入网系统主要是由四个部分组成。


  1.ADSL接入部分


  ADSL接入部分包括接入设备(局端设备DSLAM和用户端设备ATU-R)和用户线。其中DSLAM作为ADSL的局端收发传送设备,为ADSL用户端提供接入和集中复用功能,同时提供不对称数据流的流量控制,用户端设备通过DSLAM可接入到ATM、IP等数据网。用户端设备ATU-R,实现POTS语音与数据的分离,完成用户端ADSL数据的接收和发送。ADSL采用双绞线作为承载媒质,语音与数据信号同时承载在双绞线上,无需对现有的用户线进行改造,有利于宽带业务的开拓。


  2.ADSL承载网


  从ADSL宽带接入网系统结构组成可以看出,ADSL既可以承载在ATM网上,也可以承载在IP网上。承载网络的最终选择取决于运营商现有的可提供的网络资源情况。


  3.用户管理


  对于ADSL宽带接入网的用户管理,一般采用宽带接入服务器(BRAS)设备来实现。BRAS除了能够提供ADSL用户接入的终结、认证、计费、管理等基本BRAS业务,还可以提供防火墙、安全控制、NAT转换、带宽管理、流量控制等网络业务管理功能。


  4.互联网


   用户通过ADSL接入方式最终接入到互联网上,从而实现视频点播、高速上网等宽带接入目的。



二、海南省ADSL宽带接入网网络建设方案


  海南省ADSL宽带接入网在包括海口、三亚、儋州在内的18个节点上安装了华为 MA5100 DSLAM宽带接入设备,全网用户接入的总端口容量为16416个;同时,在海府和枢纽楼安装了华为 ISN8850宽带接入服务器,该设备通过采用分区覆盖的工作方式实现对海南省ADSL用户的管理功能。


  1.承载网络的选择


  根据海南省现有的ATM网和IP网的网络现状,由于目前海南省ATM网利用率较低,通过增加少量插板,即可满足本工程对承载网的带宽需求,因此,在海南省ADSL宽带接入网工程的建设中将海南省ATM网作为ADSL宽带接入网的承载网。在本工程中ATM网主要实现了业务的汇聚及转发功能,同时也实现了DSLAM设备与BRAS设备的连接和BRAS设备与IP网的连接。


  2. DSLAM设备与省ATM网连接方案


  根据海南省本地光纤资源、全省ATM网络资源以及配置的设备端口情况,最终工程实施时各局DSLAM设备与全省ATM连接的方式采用了以下几种方式:(1)通过局内光纤直连的方式;(2)通过市内光纤或通过市内传输系统与某个局的CBX500设备相连;(3)通过市内光纤与某个局的DSLAM设备连接后实现与省ATM网的连接。


  3.用户接入方式


  一般说来,ADSL用户接入可以采用PPPoE、PPPoA、1483B、1483R、IPOA等接入方式,海南省ADSL的用户管理采用了1483B方式和PPPoE方式。


  (1)1483B方式接入


  给用户分配固定的IP地址或通过DHCP获得IP地址,不存在所谓“拨号”的过程。用户计费一般是包月制或者按流量计费,适用于小型企业或者网吧等数据量比较大的用户,类似于传统的“专线用户”。


  (2)PPPoE方式接入


  用户在接入Internet时要点击驱动程序发起连接,输入用户名和密码(没有电话号码),计费一般采用计时或包月制。在PPPoE的接入方式下,IP地址可以动态分配,大大提高了IP地址利用率,这适用于零散的用户,类似于传统的“窄带拨号用户”。


   4.在进行ADSL宽带接入网设计时需要注意的几个问题


  (1)DSLAM设备和BRAS设备与ATM网、IP网的互连带宽的计算其中DSLAM设备和ATM网互连带宽需求的计算方法为:假设每个用户平均分配带宽为512kbit/s,并发用户上网率为50%,网络使用时间占线的百分比为25%,则1个节点上行带宽为155Mbit/s时,所带用户数为(155×1024)/(512×50%×25%)=2480,由于海南省ADSL宽带接入网全网在各节点配置的端口容量在256~2432个之间,由上述计算所得,海南ADSL接入网每个节点和ATM网的连接只需用1个155Mbit/s 传输线路即可。


  BRAS设备和ATM网互连带宽需求的计算方法为:假设并发用户上网率为50%,同时需要认证的用户数百分比为25%,又因为BRAS各自均具备支持PPP并发连接的用户数为10000用户,所需带宽=10000×50%×25%×512(kbit/s)=640(Mbit/s),即BRAS与ATM网的连接只需用4个155Mbit/s的传输线路即可,与IP网的连接采用1个吉比特以太网接口就能满足要求。


(2)IP地址的规划


  海南省ADSL宽带接入网对IP地址的需求为:拨号用户占用4/5(每15个用户共用1个IP地址)、专线用户占用1/5。
由于海南省ADSL网配置的BRAS设备具备支持静态NAT和动态NAT的功能,DSLAM设备所需要的IP地址既可采用公开IP地址也可采用私有IP地址。鉴于所需的IP地址数较多,建议DSLAM设备采用私有IP地址,私有IP地址与公开地址的转换由BRAS完成。最终的IP地址的选用、规划及分配方案由设备提供商和建设单位进行协商后确定。


(3)网络管理和网络安全


  为了保证网络的正常运行,运营商应为用户提供电信级的服务,对网络管理和网络安全进行深入考虑。


海南ADSL宽带接入网的网管系统采用华为iManager N2000系统(下面简称N2000)实现多设备网元管理和网络管理的功能。N2000网管系统提供全面的拓扑管理、配置管理、性能管理、告警管理、安全管理、环境监控等网元级功能;同时提供有效的网络管理,包括端到端的虚连接管理、端到端虚连接故障相关性分析等;还提供运营系统方便灵活的业务生成接口和运营接口,包括客户管理业务网关接口、VPN业务管理接口等。N2000通过与设在枢纽楼的CBX500系统的连接,实现了与DSLAM设备MA5100及BRAS设备ISN 8850的网管组网功能。网管系统需对每个新增ADSL用户增加LICENSE,网管信息通过ATM网传送。


  网络安全能力的提高,需要从技术手段、管理机制和政策法规等多方面综合实现。海南ADSL宽带接入网工程配置的ISN 8850设备除具有对业务进行汇聚、处理、转发等功能外,还具备用户计费、认证、网络安全控制以及开放特色业务的功能。ISN 8850具备良好的可管理特性和全方位的安全机制,除应在技术手段上采取安全措施外,还应遵循相关安全管理机制,从而保证海南省ADSL宽带接入工程的网络安全。


  尽管光纤到户(FTTH)是用户接入网今后发展的必然方向,但由于光纤用户网的成本过高,在今后的数十年内大多数接入网仍将继续使用现有的铜线环路,在多项过渡性的宽带接入网技术中,ADSL仍是最具前景及竞争力的一种技术,将在未来十几年甚至几十年内占主导地位。




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