ADSL接入網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)過(guò)程
我國(guó)的ADSL接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展是非常迅速的,于是我研究了一下ADSL接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,在這里拿出來(lái)和大家分享一下,希望對(duì)大家有用。1989年ADSL接入網(wǎng)技術(shù)(非對(duì)稱數(shù)字用戶線路)在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生了。當(dāng)初ADSL接入網(wǎng)技術(shù)是為了滿足人們的VOD應(yīng)用而設(shè)計(jì)發(fā)展的,出乎人們的意料VOD應(yīng)用并沒(méi)有象大多數(shù)人想象的那么樂(lè)觀,但ADSL接入網(wǎng)技術(shù)卻以其速率高、實(shí)裝率高、能夠充分利用雙絞線資源且不影響話音業(yè)務(wù)等優(yōu)點(diǎn)成為Internet接入的主力軍。
在ADSL發(fā)展之初ATM被認(rèn)為是下一代網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù),所以ADSL接入網(wǎng)技術(shù)在鏈路層也采用了ATM的信元格式。隨著Internet的發(fā)展IP的應(yīng)用占據(jù)了主導(dǎo)地位,ADSL DSLAM也經(jīng)歷了純ATM結(jié)構(gòu)、ATM內(nèi)核IP上行、IP內(nèi)核IP上行三個(gè)發(fā)展階段。
第一代:純ATM結(jié)構(gòu)
第一代ADSL DSLAM從下行的線路到上行的接口全部采用ATM方式,這是最符合ADSL自身技術(shù)特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。這一代的DSLAM只能使用ATM網(wǎng)絡(luò)作為其接入與核心網(wǎng)絡(luò),而ATM網(wǎng)絡(luò)接口直到目前為止仍然僅能提供622M接口,交換容量也通常只有幾個(gè)GB,這樣就導(dǎo)致在提供大容量的核心網(wǎng)絡(luò)時(shí)要使用大量的ATM設(shè)備,在加上ATM設(shè)備本身成本較高,也就導(dǎo)致了ATM核心網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)成本高昂。
第一代ADSL DSLAM建設(shè)成本高昂不僅僅來(lái)自ATM網(wǎng)絡(luò)本身,還來(lái)自于網(wǎng)關(guān)設(shè)備。無(wú)論ATM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的有多么豐富,最終還要與以IP技術(shù)為核心的Internet實(shí)現(xiàn)互通。這時(shí)一種設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生——BRAS(寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器)成為ATM到IP的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。BRAS設(shè)備由于要同時(shí)支持ATM和IP兩種協(xié)議,其設(shè)備成本較ATM設(shè)備更為昂貴。在ATM與IP轉(zhuǎn)換時(shí)多采用1483B、1483R等協(xié)議,無(wú)論是哪種協(xié)議都要進(jìn)行SAR(切片與重組)操作,這極大的消耗了設(shè)備的寶貴資源,使BRAS成為了兩網(wǎng)互通的瓶頸。
第二代:ATM內(nèi)核IP上行
隨著第一代純ATM內(nèi)核的ADSL DSLAM缺點(diǎn)的暴露,運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始尋求IP上行的ADSL DSLAM設(shè)備,直接將ADSL接入到IP網(wǎng)絡(luò)中。于是各設(shè)備制造商在原有ATM內(nèi)核DSLAM的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換提供IP上行的DSLAM產(chǎn)品。這樣基于ATM內(nèi)核采用IP上行接口的第二代ADSL DSLAM出現(xiàn)了。
第二代ADSL DSLAM實(shí)際是一種過(guò)渡性產(chǎn)品,其ATM與IP的轉(zhuǎn)換集中在上行IP接口板,由其統(tǒng)一處理。由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致設(shè)備在使用的過(guò)程中出現(xiàn)了以下一些問(wèn)題:
1、在進(jìn)行ATM與IP轉(zhuǎn)換時(shí)需要消耗大量資源,而集中在上行接口板統(tǒng)一處理無(wú)疑使上行接口成為了瓶頸,在數(shù)據(jù)流量較大時(shí)很容易導(dǎo)致設(shè)備上行端口擁塞。
2、第二代ADSL DSLAM沿用了ATM內(nèi)核,其級(jí)聯(lián)是通過(guò)ATM內(nèi)部總線采用專用線纜直接級(jí)連。在實(shí)現(xiàn)級(jí)連時(shí)由于數(shù)據(jù)流量更大,上行瓶頸現(xiàn)象更為嚴(yán)重。這使得網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容非常困難。
3、第二代ADSL DSLAM由于采用ATM內(nèi)核,只能支持很少量的VLAN,一般不超過(guò)32個(gè)。無(wú)法使每條PVC與VLAN一一映射,很難保障專線用戶的QOS。
4、ATM的機(jī)制本身不支持點(diǎn)到多點(diǎn)的傳輸模式,如果要實(shí)現(xiàn)只能通過(guò)CPU在每條PVC逐個(gè)拷貝,開(kāi)消巨大且效率低下。所以第二代ADSL DSLAM很難支持日漸呈行的組播業(yè)務(wù)。第二代ADSL DSLAM即沒(méi)有繼承ATM豐富的QOS特性,也沒(méi)有學(xué)習(xí)到IP豐富的業(yè)務(wù)特性。但盡管其存在這樣或那樣的缺點(diǎn),它仍然解決了第一代ADSL DSLAM在組網(wǎng)時(shí)完全依賴ATM網(wǎng)絡(luò)的缺陷,在組網(wǎng)模式上是一大進(jìn)步,是ADSL DSLAM發(fā)展過(guò)程中的重要一員。
第三代:IP內(nèi)核IP上行
由于借鑒了前兩代ADSL DSLAM在設(shè)計(jì)上的經(jīng)驗(yàn),第三代ADSL DSLAM從開(kāi)始設(shè)計(jì)就采用了純IP內(nèi)核。這樣從根本上解決了前兩代ADSL DSLAM所存在的問(wèn)題。第三代ADSL DSLAM在ATM與IP的轉(zhuǎn)換上采用了分布式結(jié)構(gòu),在每個(gè)ADSL接入網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)板上實(shí)現(xiàn)了ATM信元的終結(jié)和每條PVC與VLAN ID的一一映射。第三代ADSL DSLAM大容量的以太網(wǎng)背板保證了所有端口的無(wú)阻塞交換,上行可提供多個(gè)GE捆綁,不僅解決了第二代ADSL DSLAM上行帶寬不足的問(wèn)題,還解決了對(duì)于企業(yè)級(jí)用戶的服務(wù)品質(zhì)保障問(wèn)題。
第三代ADSL DSLAM在級(jí)聯(lián)方式上采用以太網(wǎng)級(jí)聯(lián)方式,不占用內(nèi)部總線帶寬,采用分布式的ATM與IP轉(zhuǎn)換不會(huì)因級(jí)聯(lián)而加重單個(gè)設(shè)備的負(fù)載。大部分第三代ADSL DSLAM都可以提供4臺(tái)以上的級(jí)聯(lián)能力,有的甚至可以提供15臺(tái)的級(jí)聯(lián)能力,網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容非常靈活方便。第三代ADSL DSLAM由于采用了純IP內(nèi)核,所以它繼承了IP豐富的業(yè)務(wù)特性。通過(guò)IP網(wǎng)中的組播協(xié)議,可無(wú)縫的支持視頻組播等寬帶IP業(yè)務(wù)。第三代ADSL DSLAM與前兩代相比有了質(zhì)的變化,它不僅學(xué)習(xí)了ATM豐富的QOS特性,同時(shí)也繼承了IP豐富的業(yè)務(wù)特性。在建設(shè)模式上不需要昂貴的ATM設(shè)備與BRAS,使得建網(wǎng)成本大大下降。
ATM網(wǎng)絡(luò)由于建設(shè)成本高、容量小、業(yè)務(wù)支持能力弱,各大運(yùn)營(yíng)商基本上都已經(jīng)停止了ATM網(wǎng)絡(luò)的改造和擴(kuò)容,ATM網(wǎng)絡(luò)資源也將逐漸枯竭。相反,各運(yùn)營(yíng)在寬帶IP城域的建設(shè)上投入很大,IP網(wǎng)絡(luò)資源越來(lái)越豐富。從技術(shù)發(fā)展、建設(shè)成本、市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)和提高使用效率上看,采取IP內(nèi)核的第三代ADSL DSLAM都有著明顯的優(yōu)勢(shì)。
港灣網(wǎng)絡(luò)著眼于IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)在國(guó)內(nèi)率先推出了第三代ADSL IP-DSLAM-Hammer10000,港灣網(wǎng)絡(luò)借鑒了第一代純ATM結(jié)構(gòu)、第二代ATM內(nèi)核IP上行的ADSL DSLAM在設(shè)計(jì)上的經(jīng)驗(yàn),在Hammer10000 IP DSLAM 第三代寬帶IP接入交換機(jī)的設(shè)計(jì)上采用了先進(jìn)的純以太網(wǎng)技術(shù)內(nèi)核,并繼承港灣網(wǎng)絡(luò)成熟的HammerOS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和先進(jìn)的智能流處理技術(shù)。并且,Hammer10000 IP DSLAM在以太網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將802.1x安全接入控制協(xié)議、地址/用戶帳號(hào)綁定、IP地址進(jìn)行物理端口反查、帶寬控制、超級(jí)VLAN、流量計(jì)費(fèi)等豐富的可運(yùn)營(yíng)、可管理電信特性集成到交換體系中。采用認(rèn)證與業(yè)務(wù)分離的實(shí)現(xiàn)思想,克服PPPOE流必須經(jīng)過(guò)BRAS的弱點(diǎn),確保只有合法用戶才能使用網(wǎng)絡(luò)資源。并且在新建或擴(kuò)容ADSL接入網(wǎng)技術(shù)時(shí),不需占用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的 ATM資源和BAS寬帶接入服務(wù)器的系統(tǒng)資源。同時(shí)Hammer10000 IP DSLAM支持PPPOE、WEB認(rèn)證信息的透?jìng)鳎耆c現(xiàn)有認(rèn)證系統(tǒng)相兼容,保護(hù)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)投資。
Hammer10000 IP DSLAM率先實(shí)現(xiàn)了基于ADSL接入網(wǎng)技術(shù)的組播應(yīng)用,完全克服了傳統(tǒng)基于ATM技術(shù)或非純IP技術(shù)架構(gòu)中 DSLAM設(shè)備所帶來(lái)的組播支持能力差、上行通道易擁塞等應(yīng)用難題。同時(shí)率先支持業(yè)界領(lǐng)先的ADSL/VDSL混插功能,將ADSL和VDSL這兩種技術(shù)完美地結(jié)合在一起,在同一節(jié)點(diǎn)上可根據(jù)線路狀況、帶寬需求、用戶分布、傳輸距離等因素靈活選擇ADSL/VDSL實(shí)現(xiàn)交叉覆蓋。Hammer10000 IP DSLAM 第三代寬帶IP接入交換機(jī)與前兩代ADSL DSLAM相比發(fā)生了質(zhì)的變化,它不僅學(xué)習(xí)了ATM豐富的QOS特性,同時(shí)也繼承了IP豐富的業(yè)務(wù)特性,并且在建設(shè)模式上不需要昂貴的ATM設(shè)備與BRAS,使得建網(wǎng)模式更加靈活、建網(wǎng)成本大大降低。目前已經(jīng)有越來(lái)越多的業(yè)界廠商開(kāi)發(fā)基于IP內(nèi)核的第三代ADSL DSLAM,IP內(nèi)核的第三代ADSL DSLAM成為了ADSL DSLAM發(fā)展的必然趨勢(shì)。