面向业务转型的宽带接入网络建设探讨

　　近年来，宽带技术和业务在全球获得了快速的发展。截止2006年第一季度，全球宽带用户已经达到2.3亿，我国则以4120万的宽带用户数量位居全球宽带第二，其中ADSL用户数为2936万，成为全球DSL用户第一大国。宽带用户的迅速增长，对固网运营商来讲，既是机遇又是挑战。

　　传统固网市场正面临饱和与低值化，VoIP和移动电话对话音业务形成强大的异质分流，而话音业务目前是固网运营商的主要利润来源，市场竞争的加剧使全球多数固网运营商的收入和利润出现负增长；另一方面，互联网上不断涌现新的业务及其运营公司，这些公司依靠较少的投资就能启动业务运营，开发出亮点业务的公司迅速发展并获取了巨大的利润。造成这样的局面是因为运营商缺乏有效的战略控制点和赢利模式。

　　当前互联网上的业务到用户是完全旁路运营商的，可以说运营商建设的宽带网络已经被管道化了。管道化存在两个主要问题：一是没有收到合理的费用，现在能够收取的只是宽带接入费，而通过宽带接入获取的收入是不足以支撑整个宽带网络的发展的；二是资源使用缺乏有效管理，现在带宽资源还是抢占争用的方式，SP和用户对带宽都是无节制的消耗，尤以对等通信P2P业务为甚。P2P技术将发展用户的瓶颈从服务器转嫁到网络，SP部署服务器的资金压力也转嫁给部署宽带网络的运营商，原来为Web业务设计的网络受到了极大的冲击。据统计，目前P2P流量占到骨干网流量的40～60%，而使用P2P的用户只占在线用户的24%，这使得其它大部分用户的网络使用体验效果明显下降，这种没有秩序的资源滥用也必然影响宽带业务的健康发展。这种宽带接入管道化必然影响整个宽带价值链的生存发展。

　　技术和市场的变化使固网运营商必须寻求新的业务增长点，进行战略转型。基于强大的网络基础，向全业务运营的综合信息服务提供商转型，成为固网运营商的发展方向。全业务运营是指从通信向信息娱乐，向数字化生活领域的拓展，在一个接入点上提供多个可以带来收入的价值业务，实现价值的填充。这对宽带接入网络的建设提出了更高的要求。

　　一、接入承载差异化

　　多数商业模式的一个重要基础是能够实现“优质优价”，对宽带网络的运营也不例外。对不同价值的客户、不同等级的业务提供差异化承载的能力，是宽带网络建设要重点考虑的问题。目前运营商在IP网络上运营的主要有NGN话音、IPTV、VPN等业务，这些业务是当前能够带来收入的业务，宽带网络必须能够满足价值业务对带宽、时延、抖动的要求，确保价值业务服务质量的用户满意度。确保服务质量才能保证价值业务的发放和推广，才能实现价值填充，从一个接入上获取更多的收入。

　　运营商在向全业务运营转型中，面临着互联网上数目众多的SP的强烈挑战。在全业务运营初期，运营商必然要与数目众多的SP形成合作伙伴，以保持业务的不断创新和快速投入运营。在带宽争用的宽带网络上，为合作伙伴SP的合法互联网业务提供高等级的服务质量，使其获得高出普通互联网服务的转发优先级，使最终用户可以流畅使用合法运营的互联网业务。通过用户体验的差别，将用户引导到合作伙伴SP的互联网业务上，为不同用户和不同互联网业务提供差异化服务。

　　目前，骨干网络主要的技术手段是带宽预留保证，也就是骨干网络轻载化，并结合宽带重路由、路由快速收敛、DiffServ等技术配合，确保网络的可用性、稳定性和区别服务能力。而业务控制点以下的接入层QoS保证和管理，成为业界关注的重点，这里的接入层主要包括用户接入网和城域二层汇聚网。目前业务控制点是网络的主要QoS策略执行点，用户的流量在这里才能得到有效的控制，非法的、超出SLA的流量在这里丢弃，而业务控制点以下，缺乏必要流量控制，容易出现拥塞和争用。对于汇聚网，其QoS有两种解决方案，一种是业务控制点下移，压缩城域汇聚网，扩大城域路由范围，通过IP/MPLS技术的向下延伸加强流量的控制能力；另一种是采用新的技术建设运营级城域二层汇聚网，以克服传统以太网的稳定性差、无法管理的诸多缺陷。目前，这两种方案还都处于讨论研究中。

　　接入层部署QoS分为三个阶段：第一阶段是静态配置，在接入网络各节点设备上静态规划和配置用户不同业务的不同QoS参数；第二个阶段是策略下发，为特定用户的特定业务指定QoS参数，在用户认证时进行下发；第三个阶段是动态控制，引入业务和承载的关联，支持根据用户使用的业务进行动态管理配置。当前阶段的主要任务是增强静态QoS能力，并为后续演进做好准备。接入层的流量调度主要基于802.1p优先级，如何对用户的业务流分类并标识802.1p优先级是目前差异化服务的关键。流分类可以基于PVC、端口、VLAN、ACL等多种方式，运营商对映射方式的选择需要综合考虑业务和网络的发展现状、业务布放的灵活性等。对DSLAM为主的接入网络来说，目前主要是采用多PVC多VLAN方式，即将话音、视频和数据业务划分到不同的业务VLAN，并执行不同的QoS调度策略。

　　二、接入资源管控化

　　目前宽带网络资源缺乏有效的管理和控制，用户和业务对带宽进行争用，造成用户和SP对带宽无节制的消耗。正如PC机上的内存和其上运行的软件永远存在矛盾一样，宽带网络的带宽资源和其上传送的业务也永远存在矛盾。运营级业务必须确保用户的签约服务等级SLA，当带宽资源不能满足所有业务的需求时，引入资源的管控，对业务使用进行呼叫接纳控制（CAC）并确保正在使用业务的服务质量，是保证用户满意度和业务正常运营的基础。宽带管控不只是对带宽资源的分配，也包括对转发优先级等QoS策略的配置，以确保业务流的转发满足业务所需的带宽、时延、抖动等各项参数的要求。

　　在宽带管控方面，TISPAN NGN架构中的网络附着子系统（NASS）和资源接纳控制子系统（RACS）是业界关注的重点（如图1所示）。

　　NASS和RACS是在业务网络和承载网络之间引入的承载控制层，实现了业务和承载的关联，通过这两个子系统配合，承载层可以做到用户可识别、业务可区分、质量可控制。RACS实现基于会话（session）的资源管控，为用户到应用服务器或者用户到用户建立了端到端的资源发现、管理、分配和调度的机制，在无连接的IP网络上实现了电信级的服务保证。运营商布放的业务同互联网上的业务的差别，在于运营的业务存在资源保证其服务质量，为用户提供良好的体验。NASS实现了基于多种策略的用户认证和定位，为加强用户的管理和安全奠定基础，NASS为漫游用户保证业务体验的一致，并为业务的精确运营奠定了网络的基础。从长远来看，未来用户接入认证同业务认证将逐步统一，实现统一账号运营，而NASS是实现统一账号运营的重要基础。统一账号既利于SP专注于业务本身的开发，不用投入精力建立独立的计费和营账系统，也利于建立网络可信任的基础，运营商在SP和用户之间作为信用中介保证交易等的安全。而资源和账号正是运营商在宽带价值链上占据主导地位的凭证。

　　资源管控不是一蹴而就的，承载控制层要配合承载网络和业务逐步建设部署，部署策略服务器被看作资源管控的第一步，可以为用户提供自助服务，如带宽定制BOD业务。接入网络建设必须为资源管控的实施做好基础准备。资源管控要求设备能够对业务流进行感知、标识和调度，接入设备位于运营商网络的边缘，是第一个可信任的设备节点。用户流量需要在接入设备重新进行感知和标识，也就是通常所说的流分类，流分类可以基于端口、二层信息、IP五元组等，未来甚至可能基于应用层信息。接入设备对用户的惟一标识是配合认证系统对用户进行定位的关键，在当前阶段，可以采用SVLAN、DHCPOption82、PPPoE+等协议实现。接入设备还需要增强流量监控和统计能力，面向业务提供流量采集，为业务发展分析提供参考。

　　三、接入网络高速化

　　作为宽带业务承载网的重要组成部分，接入网的提速成为永恒的话题。随着互联网业务的蓬勃发展，人们已经不满足于单纯的话音或者文字信息，而是要求更丰富多彩的多媒体体验，视频是其中的关键。这就需要运营商能够为用户提供足够的接入带宽。

　　在接入技术方面，业界比较关注的是VDSL2和EPON/GPON技术。VDSL2技术充分发挥了铜缆的潜力，最大可以提供上下行对称100Mbit/s的带宽。但是，VDSL2的高性能同样对用户环路距离和线路质量提出了更高的要求。EPON、GPON技术的发展，为彻底向用户提供高带宽服务提供了解决方案，并成为当前光纤到户FTTH的主要技术选择。但目前PON设备的成本还比较高，光纤入户的工程实施也比较复杂和困难。

　　因此，采用FTTx+DSL的建设模式既可以满足用户的高带宽需求，也可以解决运营商网络部署的难题，将PON设备推进到距离用户1.5km的范围内，然后采用ADSL2+/VDSL2技术连接用户，这样就可以提供超过12Mbit/s的下行带宽。如果使用MPEG-4编码的话，可以同时为用户提供2个标清节目和1个高清节目，满足近期宽带业务发展的需要。

　　四、运营支撑一体化

　　随着宽带网络规模与宽带业务的发展，固网运营商的宽带业务运营支撑体系逐渐暴露出诸多问题，主要表现在：（1）网络管理无法实现与前端业务关联来提供面向业务的信息，特别是对新出现的一些增值业务（如IPTV），网管系统还没有完善的管理功能和手段去适应；（2）用户数据分散，造成数据的准确性和可靠性差，这样导致在各类统计时难以收集到完整正确的客户信息来进行客户群细分工作，无法支持为宽带用户提供差异化服务；（3）尚未建立起真正意义上的网络资源管理系统，这种情况给业务开通时的端到端资源调度带来了很大困难。

　　因此，为适应业务转型的需要，接入网络将逐渐向多业务承载方向发展，接入网络必须具有良好的运营支撑体系。具体来说，主要包括以下几个方面的关键特性。

　　1.具有多业务的自动发放功能

　　注重运营支撑系统数据和接口的规范化，这是实现运维电子化、自动化的关键。通过制定一系列统一的接口规范，打通前端营业厅/Web网页、97系统与后台网管、业务管理系统之间的业务流程，实现业务的自动发放。另外，视频用户还可以充分利用机顶盒功能，完成频道的订阅、退订以及其他电信业务的办理等。

　　2.除基本网络设备管理功能外，具有综合故障诊断与定位的功能

　　宽带故障涉及多个环节和多个层次，既包括业务后台、网络设备、线路、终端及用户PC机等，又涉及物理层、链路层、IP层和应用层等。因此，运营商应集成各种网络设备管理系统，从不同系统中获取不同层次的数据信息，并建立故障诊断专家系统，实现宽带故障的自动诊断和定位功能。

　　3.与其他业务系统配合实现用户业务信息的统计功能

　　用户业务信息统计功能可帮助运营商更好地了解客户的业务需求，便于运营商制定针对性业务投放计划，为后续的业务发展做好准备。例如，对IPTV业务来说，视频收视统计是必不可少的。对于上网业务来说，BRAS设备可以记录用户上网习惯，包括用户访问时段、网址等信息。对于VoIP业务来说，VoIP业务的日志服务器可以记录用户的VoIP业务记录，包括呼叫对象、呼叫时常、呼叫时段等信息。

　　4.用户/业务流量统计及带宽资源利用的流量监测功能

　　对于接入网来说，由于无法直接与业务层进行信息交互，业务的变化只能通过带宽反映出来。因此，为更好地支撑接入网的规划和配置参数的修改，接入网络必须实现基于业务类型的动态带宽流量监测。

　　五、结论

　　宽带网络建设是运营商向全业务运营转型的基础和先导，要构建一个用户可识别、业务可区分、质量可控制的宽带网络，在现阶段的接入网络建设中，必须稳步推进接入承载差异化服务，提升接入带宽，并积极为宽带接入网络的可管可控和运营支撑体系的一体化做好准备，使接入网络不仅是流量的物理通路和管道，更是实施业务、用户管理控制的策略执行点，保持宽带价值链的健康发展。

作者：广州电信研究院网络技术与市场研究部 郭茂文 来源：中国电信网