关于DSL宽带接入技术的探讨

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  2001年可以说是中国互联网的宽带年,在骨干网不断拓宽的基础上,运营商开始把通向互联网的宽马路铺到用户的家门口。作为互联网用户来说,这无疑是一件令人兴奋的事情,因为我们终于可以开始摒弃传输速率只有几十Kb/s的窄带Modem,转而享用十倍甚至更高于此的接入速率了;而对于运营商而言,特别是已经完全市场化运作的中国电信集团而言,在竞争日益激烈市场上,在需求难以预测的环境中,以及中国加入WTO的大背景下,他们在不断思考的是,什么样的技术和产品最适合市场的需要 ?

  当今的电信和互联网市场,在高度密集的资本的刺激下,技术的发展已经到了令人眼花缭乱的地步,有的时候我们会被技术吸引住,不免以技术决定论的眼光来看待问题,认为技术先进的产品就一定会占领市场,可无数经验告诉我们,这是错误的。互联网的标准TCP/IP协议,以简单著称,它能在众多的技术中脱颖而出并且成长为业界的主流,是因为它承载了丰富多采的应用,而并非因为它拥有先进的技术的来保证QoS。人们之所以选择IP技术是因为它够用并且人们用得起,这就是市场的选择。再来看铱星系统,它依靠66颗低轨道卫星和极地轨道、星际链路、多波束等诸多先进通信技术把优质的通信网络覆盖了整个地球,使得全球任何一个角落都能实现移动通信。与GSM系统相比,无疑是铱星的技术更先进;但在它诞生之日,GSM早就羽翼丰满,以相对低廉的价格和够用的服务完全占领了市场,使得铱星系统败得毫无还手之力。简单的IP技术和在一片唏嘘声中陨落的铱星,这些著名的案例都告诉我们一个道理,市场经济环境中能生存下来的是够用的技术,而不是最先进的技术。

  回到中国的宽带接入市场上,记得年初时,基于光纤+五类线的以太网接入的呼声明显比基于铜线的DSL接入高,经过大半年的实际使用,以太网接入的问题暴露了不少:在带宽保证和可管理性方面,普通的以太网hub或者switch是不具有这方面功能的,而具有这方面功能的设备又成本较高;另外一点,以太网的长处是面向小区接入,而线铺好了,设备放上了,小区到底有多少用户会使用呢,运营商也无法预测,往往造成了一个小区内用户零零星星,根本收不回成本的尴尬局面。相比之下,DSL接入技术就显得相当成熟,被欧美国家所广泛验证,电话线铺好在那里,包月的租金让运营商清楚的看到资金的回收期是多长。年初普遍的分析是DSL每线接入的成本要高于以太网接入的成本,但受市场的调节,DSL设备的每线价格已经大幅度降低,局端设备和年初相比降幅已经超过50%,而DSL终端的价格更是直逼窄带Modem的价格,相比之下,小区用户的不确定性使得以太网接入的成本大幅度提高。

  从技术的角度讲,DSL接入应该如何发展来适应市场的需求呢?经过大半年的网络建设,DSL宽带接入在中国大部分省份的城市都投入了初期的使用,运营商在宽带运营方面的经验不断积累,作为主要设备供应商之一的诺基亚公司也在不断发展DSL的产品系列,推出了组网灵活、低成本、高密度、多业务的解决方案以适应市场的需求。下面分别讨论一下这几方面:

  在组网方面,大家都知道,目前主流的DSL接入产品上行接口还是基于ATM网络的,但国内的情况是ATM网络规模不是很大,ATM节点覆盖范围不是很理想,并且相当多省份的运营商不希望再大规模的扩容ATM网络了,那么给DSL网络留的ATM的端口就相对比较少,如何充分的利用有限的ATM端口来提供大范围的DSL业务覆盖呢?诺基亚公司的D50e产品具有业界先进的两级星型结构,产品分为第二级节点(MCS)和第一级节点(LCS),在只占用一个上行ATM端口的情况下,一个二级节点可以以星型方式连接12个一级节点,做到直径为80公里的大面积覆盖(见下图),这一点无疑是非常适合中国的市场需求的。

  在下一代DSL接入产品中,诺基亚公司还将推出组网方式更加灵活的D500e,这一产品既可以作为独立的DSLAM工作,也可以与其他D500e或者D50e混合组网,包括组成星型结构、菊花链结构、树型结构(见下图)。每个D500e既可以直接接入DSL用户,又由于其在网络拓扑处于不同的位置,从而灵活的组成适应当地具体情况的网络。

  组网的另一方面,国内正在大规模建设基于以太网交换机和IP路由器的城域网,所以把接入网的流量汇聚到城域网是运营商的需求。诺基亚公司根据运营商的反馈,很快推出了基于以太网的DSLAM百兆上行接口,及时的满足了这一需求,并且还将会推出千兆以太网的上行接口。

  在降低成本方面包括降低设备成本和运营成本两方面。降低设备成本并不意味着降低质量,我们讲低成本是在保证质量的前题下的。提高端口密度,把公共单元的开销分摊到更多的线数上是一个通常采取的降低每线成本的手段,诺基亚公司采用高密度的设计,将在2002年初推出36端口ADSL板卡,使设备可以达到单子架540线,单机架1620线的高密度,不仅降低了设备成本,而且大大节省了电信机房的空间。另外,诺基亚还提供了全面的线路预评估和故障检测的工具,环路管理器(LoopMaster),使得运营商在放号(开通用户)之前,通过LoopMaster的线路的预测量功能来评估该线路质量能否适应DSL业务,从而减少工程人员外出作业的盲目性和提高对于用户申告处理能力,为运营商降低运营成本提供了有力的帮助。

  为了支持多种业务,诺基亚一直坚持 All-in-one的DSLAM设计,即在同一个子架中,不同种类的DSL板卡可以混插,包括ADSL、ADSLoverISDN、SHDSL和VDSL。为了适应VDSL规范中50Mbps最大接入速率,诺基亚在新一代DSLAM中设计了高容量的背板,保证VDSL业务能够无阻塞的进行。目前看来,VDSL设计的接入速率完全可以满足任何我们可以想到的宽带应用,以最占用带宽的高清晰度电视广播业务(HDTV),也不过要求16Mb/s的带宽,所以说DSL的在接入速率方面完全满足未来市场的需求,高谈阔论更高的带宽对最终用户来说根本没有意义。另外,在我们谈到宽带流媒体业务时,特别是网络电视广播等业务,我们会谈到一个重要的技术,即IP组播技术(Multicasting)。IP组播以树状结构向点播相同频道的用户传送节目内容,可以大幅度降低对于干线网络的带宽压力,作为多业务的宽带接入设备来说,应该支持IP组播功能。IP组播技术由组播转发,Internet组管理协议(IGMP)和组播路由协议三部分构成。对于DSLAM来说,它处在网络边缘,所以无需支持复杂的IP组播路由协议,它只需具有组播转发功能和IGMP代理功能就可以了,组播转发功能是向DSLAM所接入的用户转发组播内容所必须的,而IGMP代理功能是用来处理最终用户发出的点播或关掉某个频道内容的。

  综上所述,一个组网灵活、低成本、高密度、支持多业务的DSL接入解决方案应该是适应市场需求的技术方向。

摘自《计算机网络世界》


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