宽带业务与宽带接入网的发展

　　自20世纪90年代中互联网进入中国以来，业务发展如火如荼，虽然经历了泡沫，但毕竟给人们带来了崭新的通信世界。网络应用日趋增多，上网人数不断增加，各大运营商也对宽带网络及应用非常重视，投入了很大力量。但是，IP网络本身及其宽带业务的发展模式，却逐步成为制约宽带业务进一步发展的主要因素。

　　从技术上来看，目前的IP网络还很难提供端到端的QoS保证能力和网络安全保障机制，难以提供差异化服务，从而制约了业务质量与发展能力。

　　从运营模式上看，基于互联网的产业价值链还未形成良性循环，业务、应用脱离于网络发展，运营商难以做到对网络资源的管理与控制。由于运营商的收入主要来自接入费，因此投资的增加、用户数的增长与业务收入不成比例，ARPU 值逐年下降。

　　同时，IP的无所不在，无所不能，使得通信逐步出现边缘化、IT化、竞争白热化的趋势，通信已不再是电信运营商的专利。IP化使电信业务门槛降低，ICP 基于宽带可以绕开运营商提供电信服务。因此可以预见，今后电信运营商、ICP、IT 间的交叉竞合将全面展开。

　　宽带业务特点及对网络要求

　　根据业务本身特点及对承载网络的要求不同，可以将宽带业务分为两类：互联网业务和NGN 业务。互联网业务就是普通的上网业务，包括目前常见的各种应用，其对网络的基本要求是尽力而为，但差异化要求也逐渐凸现。而NGN 则是定位于下一代的电信网络，用于承载各种电信业务，就目前的语音与视频业务而言，要求IP 承载网能够提供电信级别的QoS 与安全。

　　不同的宽带业务遇到的问题不同，对网络的要求也不同。

　　对互联网业务而言，需要重整价值链，从只收取接入费，到通过各种方式实现对内容的控制与收费，实现网络投资与回报相适应的良性循环。这就需要一种全新的网络架构体系，彻底解决运营商对网络资源、用户资源及流量的控制，并由此开展多样化的业务及资费。借助该网络架构体系，运营商能够掌握全网的设备资源及带宽，并根据业务需求进行相应的控制，还要与媒体资源服务器进行交互，实现对媒体流的控制。

　　电信运营商需要通过强化平台（内容合作）、支撑系统的建设，实现对网络资源、应用资源、用户资源、SP资源的统一管理，为宽带业务的电信化运营提供支撑和决策依据。当然，QoS与安全的发展也是一个长期的过程，这可以提高网络的差异化能力，提高盈利水平。

　　而NGN 既是基于IP 的网络系统，也是独立的业务系统。其核心意义是电信网络体系架构的演进，目前主要实现语音及视频业务。NGN 业务的主要问题应该是网络及业务体系的成熟性，但当前最直接的问题则是IP承载网的质量与安全。传统的IP组网模式及基于TCP/IP 概念设计的设备，能否提供电信级别的质量、安全、经济性、可管理性、可扩展性，是一个挑战。由于基于传统理念设计的IP 网络在实现语音、视频等对实时性要求较高的业务时存在困难，因此，为承载电信级别的业务，对IP 网进行改造与优化已迫在眉睫。其中接入网的改造是重要部分。

　　NGN 的开放性、集成能力、IP 化将使宽带业务更丰富、开通更容易。电信业务与内容的耦合度将远远超过与网络的耦合度——NGN 承载与控制分离的代价，一方面使得ICP 基于宽带很容易提供电信业务（如MSN、AOL、QQ)，从而分流和蚕食电信运营商的业务，另一方面也使运营商的控制能力减弱，有被边缘化的危险。因此，“宽带接入网＋ NGN ＝网络运营商＋综合业务运营商”应该是运营商在宽带产业链中新的定位。宽带接入网是NGN 的接入承载网，其高带宽、业务识别及QoS、组播等各种功能的实现，不仅能够保证NGN 基础业务的顺利开展，而且使各类增值业务（尤其视频）的用户拓展边际成本很低。因此，宽带接入网的发展对NGN具有特殊的意义。

　　宽带接入网意义及要求

　　基于IP 的骨干网可以表现为不同的业务功能，但对分布最广的接入网而言，可能只有一张，因此，无论是互联网还是NGN，其业务发展的要求不仅体现在网络、业务体系架构以及骨干网、城域网的质量上，从某种程度上来说，宽带接入网是最重要的一环。其综合业务能力、对业务的识别及不同技术策略的支持能力，甚至是性价比，都是网络业务发展成败的关键因素。

　　根据目前互联网运营的经验，无论是业务的实施与部署，还是网络、业务的运行与维护，接入网都需要花费很大的代价。宽带接入网单位造价低，总体造价高，设备能力较弱，环境较差，而且由于最靠近用户，往往带来许多安全问题，IP 最致命的QoS问题也主要出现在接入层网络。所以，从某种程度上来说，宽带接入网技术及业务能力决定了宽带业务的发展。

　　根据宽带业务对网络的整体要求及对接入层的特殊要求，对宽带接入网的技术要求主要有：综合接入能力，即满足用户的多种业务接入需求，同时体现everything over IP 的趋势；带宽及控制能力，即根据用户需求提供协议带宽，并实行精确控制；业务识别及控制能力，即感知业务类别并实施相应的策略；移动性，对终端移动性的支持是通信网的必然趋势。这些技术要求体现在接入层设备上，则表现为提供差异化的能力。

　　差异化能力是宽带接入网能力的重要标志，它主要表现在功能及智能两方面。

　　宽带接入网改造

　　为满足宽带业务发展要求，现有接入网需要向智能化方向改造。在技术上，主要体现为以下要求：

　　一是能够实施带宽资源的精确管理。当互联网业务与NGN业务共享传输通道时，这一功能可以基本保证NGN 的带宽。

　　二是能够提供宽带用户端口定位功能。这是保证宽带主叫计费和VoIP 类应用所要求的可溯源性的基础条件。

　　三是感知视频、音频、流媒体、VoIP 等不同的业务（经过网络业务平台认证），并对其进行相应控制。扫描每个业务报文的前80B，基于5元组对业务进行精细识别；负责对所有进入宽带网络的业务进行感知、标识及控制；在某些情况下，甚至能通过业务特征识别应用层业务，并对该业务实施相应的控制。

　　四是提供IPTV 业务所需的组播和交换能力。IPTV 是宽带业务发展的一个亮点，能否很好地满足IPTV 的承载要求，是保证该业务顺利实施的基础。

　　五是为VoIP、3G、VPN 等应用做好端到端QoS 质量保证和安全措施。这些要求必须得到接入设备的支持。

　　六是配合骨干网完成用户的接纳控制机制。为满足承载NGN 电信级业务的要求，整个承载网络必须进行改造，使得业务承载能力与网络容量相适应。接入网必须能够配合骨干网，根据网络资源的使用情况，决定接纳还是拒绝用户的业务申请。

　　宽带接入网功能层次模型

　　为满足各种电信业务的发展需求，宽带接入网需要实现的功能要求很多，不可能在一个层次上实现，必须根据功能定位、接入技术的特点与要求，对接入功能进行合理分配。

　　图1 所示，是一种可以针对各种功能进行合理安排的宽带接入网层次模型。

　　第一个层次是用户端的设备——智能终端，完成物理层的功能，提供多样化接入手段和各种常用接口，还必须完成一定的技术要求。这种终端包括PC和各类非PC 智能终端及终端软件（ 如Home Gateway、Modem、IAD、STB、BIT、ePhone 等）， 提供有线、无线(WLAN）室内布线接口，还必须提供灵活的QoS 策略，保障语音、数据和视频的不同质量要求。

　　第二个层次是局端的宽带接入平台，提供各种接入技术的局端功能。这个平台要求尽量靠近用户，支持QoS，并能够满足网络平滑演进的要求。具体要求如下：（1）大容量，模块化。具有充足的扩展能力，除提供xDSL、LAN 外，还可满足固网光纤化、无线化进程中的WiMAX 等扩展需求。（2） “控制单元＋用户单元”。控制单元集中管理用户单元，统一数据管理、业务配置；用户单元尽量靠近用户，保障每用户至少有10Mbit/s 以上的带宽。（3）具有QoS 策略执行、业务感知能力（见图2），能精细区分Internet 业务流和需要QoS 保障的业务流，并进行正确的标记、分流。（4）可升级作为NGN 的AG，实现与NGN 的无缝融合。

　　第三个层次是业务路由器，完成对用户及业务的控制能力。从某种意义上来看，业务路由器＝BRAS ＋边缘路由器，根据网络扁平化的趋势，业务路由器将逐步下移至汇聚层或接入层，甚至可以与宽带业务平台合为一体。业务路由器除提供用户AAA功能外，还具备QoS 策略代理、执行及PE功能，将用户Internet 业务流和具有QoS 需求的业务流分流至核心网不同的MPLS VPN。

　　宽带接入网发展趋势

　　根据宽带业务发展趋势，宽带接入网应提供以下支持能力。

　　一是高带宽。从业务发展现状来看，高带宽的消耗业务逐步涌现，带宽提速成为迫切需求，每用户至少需要10Mbit/s 带宽。但是，带宽永远没有够的时候。

　　二是全业务。基于各种传统网络技术的业务接入逐步走向融合，要求在一个接入网内实现专线/VPN、Stream Video/VOD、Video phone/VoIP、HSIA（高速互联网接入）等，这不仅要求接入网络能够实现各种接入技术，更需要一个有机的平台能够很好地承载各类业务，并保证业务质量。目前，综合宽带接入平台大力发展，正体现了这种趋势。

　　三是与NGN无缝融合。NGN是网络的发展趋势，宽带接入网的发展必须实现对NGN支持。NGN 要求提供电信级的服务，既要求承载网络提供严格的QoS 保障，也要求宽带接入网提供与NGN 核心网配套的电信级接入能力。

　　四是光纤化。光纤布线发展的最根本原因在于能够提供近乎无限的带宽，因此是个必然的趋势，但有一个渐进的过程，如从FTTC（Fiber + xDSL）→ Near FTTH→ FTTH。目前，PON 技术成为接入层光纤网络发展的热点技术。

　　五是无线化及移动化。无线及移动提供了接入方便性。根据场合的不同，对无线/ 移动的技术要求也不同，相应技术对业务的支持能力也不同。HSDPA、WiMAX 成为最新的热门话题。

　　六是扁平化网络架构。网络结构扁平化，简单，清晰，扩展方便。接入模块尽量靠近用户，保障带宽。这个要求与全网的扁平化要求相一致。

　　新技术对宽带业务的支持

　　宽带接入新技术的出现，将增强对宽带接入业务的支持能力。

　　WLAN是室内布线无线化的主要选择。

　　WiMAX 是“最后一公里”的有力竞争者， 很可能是继DSL、CM（ 电缆调制解调器）的又一重要宽带接入手段，成为新运营商（CLEC）挑战传统运营商（ILEC）的有力武器。

　　G/EPON 方便经济地解决了综合业务的传输、带宽扩展、远距离接入，高可靠，便于管理，具有广阔的和长远的应用前景。

　　ADSL2+ 的发展为铜线接入提供了更高的带宽及性能，但目前还不成熟，必须客观对待。在线路质量较好的情况下，ADSL2/2+ 在带宽、传输距离上相对ADSL 有明显改善，但对于本身质量很差的线路，ADSL2/2+也无能为力。“ADSL2+ 长距离”性能基本成熟，但高带宽、低功耗、线路诊断等特性还需经历局端、终端的磨合期方可大规模应用，预计可在2005 年内实现。ADSL2+ 的应用场合主要为：解决长距离线路放号困难；对中小商业客户提供512kbit/s 对称带宽专线；近距离、高下行带宽应用（ADSL2+终端：2km 以内，15Mbit/s；普通ADSL 终端：3km 以内，4~8Mbit/s）；作为普通ADSL 放号，提升线路的适应性（抗干扰、抗噪声、适应一定程度的线路质量劣化）。

　　综合宽带接入平台的日趋成熟，是宽带接入网发展的另一个亮点。如图3 所示，新一代的综合接入设备基于纯IP 内核，具有带宽扩展、新业务支持、新功能升级等优点。内置物理层适配、ONU、DSLAM、AG 等功能。下行提供不同的物理接口、带宽及QoS能力，提供POTS、ADSL、ADSL2/2+，SHDSL、VDSL、LAN、E1、IMA E1、G/EPON 甚至WiMAX 等多种宽带接入方式。上行通过标准接口连接到不同的业务网络，包括传统电信网络、互联网及NGN。综合宽带接入平台的成熟为多种业务接入及综合业务模式的实现提供了便利，使得全业务成为可能。综合接入平台将是宽带接入网的重要组成内容。

　　薛强，1998年中山大学电子工程硕士毕业，进入广东省电信公司工作，目前在中国网通（集团）有限公司广东省分公司发展计划部工作，负责数据网、NGN的规划与建设工作。从事多年IP、NGN、宽带接入、3G核心网等方面的研究与工作。2001年起攻读中山大学计算机通信专业博士学位。

作者：薛 强 广东网通发展计划部 来源：中国电信网