IP DSLAM与ATM DSLAM技术比较

IP DSLAM与ATM DSLAM技术比较 李强 天津市通信公司 摘要：介绍了IP DSLAM与ATM DSLAM技术的基本原理，从原理、组网、服务质量、安全性、接入能力等几方 面进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与比较。 关键词：xDSL复用设备；调制解调器；快速以太口；永久虚电路；宽带接入服务器 1 概述 随着Internet爆炸式的发展，网上的商业应用和多媒体服务得到了迅猛的发展。但现在仍普遍使用的上网方 式是利用Modem或ISDN以及电话线拨号的方式，基速度低和费用高已成为互联网发展的两大障碍，为此，高速上 网成为人们追求的目标。在这方面，光纤到户自然是发展的必然方向，但由于其成本过高，在目前一段时期内还 不能被广泛应用，于是一种较为方便的宽带接入技术—不对称数字用户线（ADSL）应运而生。 为了更快地使ADSL占有市场，各大电信运营商都在八仙过海，各显神通，也都取得了一定的经济社会效益， 但是留给运营商们的仍是一道难题：是发展IP数字用户线接入复用器（IP DSLAM），还是发展ATM数字用户线接入复用器（ATM DS-LAM）呢？ IP DSLAM与ATM DSLAM是ADSL的两种承载技术，各有自身的优势，因此这里专门对这两者的特点进行分析 和比较，以便更好地建设数据网络，充分发挥ADSL接入的优势，为广大的用户提供优质的服务。 2 IP DSLAM与ATM DSLAM的比较 2.1 技术实现方面 由于在组网时DSLAM设备会接入不同的网络之中，比如ATM骨干网络或IP骨干网络，因此要求DSLAM设备能提供ATM接口和IP接口，也就是所谓的ATM DSLAM和IP DSLAM。 IP DSLAM与ATM DSLAM除了在ADSL中的调制解调部分相同外，在实现的原理上还是存在一定差异的。 （1）ATM DSLAM原理 上传的数据信号在ADSL Modem中，通过AAL5分段和组装子层（AAL5 SAR）功能实现MAC帧到ATM信元之间的转换，经DSL调制后，信号被传输到局端的DSLAM侧，局端的DSLAM对ADSL信号进行解调，并恢复成ATM信元格式。ATM DSLAM对许多这样的上传信号进行处理，对ATM信号按照某种条件进行复接或者交换。同时对各种ATM业务进行分类管理，实现恒定比率（CBR）、实时可变化率（xt-VBR）、准实时可变比率（nrt-VBR）、不定比率（UBR）等多种ATM业务类型的设置，对不同类型的ATM业务设置不同的流控参数、优先级别等，以保证对高性能 服务质量QoS有不同要求的用户的支持，同时提供永久虚电路（PVC）的上连和与上层ATM交换机建立连接。上行时的PPPOE 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 栈如图1所示。 在信号下行时，下发的信号是以ATM信元格式传送给ATM DSLAM的，这些被接收的ATM信号，带着相关的ATM信息，比如ATM业务类型、PVC数据以有其它一些参数等。由ATM对不同的业务参数进行识别，并采取不同的处 理 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，包括包丢弃原则、缓存机制、流控机制等，以实现不同业务的QoS保证，然后分接到各个对应的ADSL信号的调制，之后输出到对端的ADSL Modem中。 ATM DSLAM设备基于ATM先进的技术设计，完全支持多种ATM业务，如CBR、rt-VBR、nrt-UBR、UBR等，对这些业务提供不同的处理措施、不同的缓存空间和调度优先级以及不同级别的业务整形功能等，使得不同的ATM业务类型在整个业务传输过程中，得到与之相适应的带宽及高性能QoS支持的保证。 ATM是面向连接的传输，具有天然的安全隔离机制，即PVC（或者交换式虚电路＜SVC＞＝的逻辑通道是互相隔离的。因此不会发生泄密的情况。 （2）IP DSLAM的原理 IP DSLAM在AD-SL中信号的处理也基本上是一样的，上传的信号经过DSLAM解调后，转换成ADSL信号。但在DSLAM中ATM信号并不像在ATM DSLAM中那样复接和进行业务类型的处理，而是进一步将AAL5 SAR功能转换成相应的MAC帧，即所谓的ATM信号终结。在ATM信号终结的过程中，相应的MAC地址与ATM PVC会建立起相应的对应关系，而在ATM信号终结之后，则需根据不同设备所提供的不同功能，在MAC帧的基础上做进一步的处理和 设立相关的标记。比如当提供电子邮件报头 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 格式（RFC）1483B功能时，就会进一步处理RFC、1483B协议；当提供VLAN功能时，就会根据实际设置贴上VLAN标记。当然，也有的设备有三层功能，可以处理更高层的协议， 等等。这样，在所有设备提供的功能完成后，就会通过快速以太口（FE）的上行口传输到二层设备或三层设备之 中。上行时的PPPOE协议栈如图2所示。 下传的信号则刚好相反，从上一级的设备发送到IP DSLAM的MAC帧信号，均根据不同IP DS-LAM的功能，完成相应三层功能的信号处理或者三层功能的信号处理，比如路由分析或虚拟局域网（VLAN）标志的分析等，在完成相应的三层或二层功能后，最终在IP DSLAM中通过AAL5 SAR功能。把MAC帧转换为ATM信元，并实现从MAC地址到ATM PVC的转换。在IP DSLAM中，ATM信号通过ADSL芯片的处理，交换成ADSL信号的格式，然后通过调制，传输到远端ADSL Modem。 总之，ATM DSLAM 是全程ATM的连接，而IP DSLAM则是将ATM连接到DSLAM设备的相关功能板（以太网板）、实现ATM的终结，然后将ATM信元转换为以太网帧进行传输。 2.2 组网方式 ATM DSLAM和IP DSLAM都作为接入设备来使用，但ATM DSLAM是上连ATM汇聚交换机，而IP DSLAM是上连三层交换机。 2.3 业务流向 从对现有ADSL的应用来看，90%的流量都是IP网的流量，所以作为ATM DSLAM就必须穿越ATM骨干路上到IP网上，从这一点可以看出，IP DSLAM在传输时延方向有更多的优势。如果考虑到某些地方ATM的资源不足，且也不打算新建ATM网络，那么IP DSLAM就是较好的选择。 2.4 业务应用 ATM DSLAM应用PVC实现隧道机制、安全机制和带宽承诺机制，QoS的性能也较好，因此适合政府与企业间 互联的需要，适合开放通常所说的VPN业务。而IP DSLAM的PVC由于在端局设备终结，IP在数据安全性及带宽控制方面又有先天的不足，且QoS性能较差，所以更适合Internet访问型的业务。 2.5 用户认证 ATM DSLAM的认证是通过将PVC终结在ATM宽带接入服务器（BAS）上实现的。而IP DSLAM的PVC的映射将VLAN标识符（ID）送给IPBAS来对用户进行认证（也就是说如果没有VLAN ID送给上层的BAS，就无法对用户进 行认证）。因此必须要求IP DSLAM支持VLAN的数较多，以在PVC和VLAN ID上进行一对一的映射和唯一利用VLAN ID来 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示用户。 2.6 服务质量保证 相对于ATM技术，IP技术在服务质量保证、安全性、统计复用、流量管理和拥塞控制等方面，都有先天的 不足。当DSLAM用户数量比较少时，这些问题还不那么突出，而一旦用户数量增加得较快，网上的数据流量增大， 问题就出来了。因此在服务质量保证方面，IP技术不如ATM技术。 2.7 安全性 目前业界的ADSL，主要采用的是ATM技术，以cell(ATM信元)为基础。 ATM的上行，采用的是全程PVC，终结至BAS。其信号通过各种协议处理和IP包的转换或封装至12TP Tunnel中后，进入骨干路由器。因此用户的隔离性和安全性都比较好。 面对于IP，其上行仅是在接口板处进相应的ATM与IP协议的转换（如RFC1483，在此终结PVC）实质还是Ethernet over ATM over ADSL机制。由于其协议终结在DSLAM的上行接口板处，需将BAS功能分担到每个DSLAM节点设备上，因此为应用PPPOE（能够更好地实现针对单个用户的管理策略，比如接入带宽、访问权限、时长计 费等），必须采用二层网络，而二层网络在安全性、广播等方面都存在着隐患。 另外，考虑到当前芯片的水平和板卡处理的效率，DSLAM板卡不可能支持过多的以太网协议，即使有支持纯 以太网方式的DSLAM板卡，也多是小容量小规模的。而BAS作为专门的协议处理设备，在性能、支持的协议种类 等方面都要高于DSLAM板卡。 2.8 端口能力 由于采用VC/VP的技术，ATM的统计复用能力和端口有效效率方面都高于IP。例如，在同等的条件下，ATM DSLAM的接入能力大于其出口带宽155Mbit/s，而IP DSLAM的接入能力则小于出口带宽100 Mbit/s，详见第三部分用户模型分析。特别是在上级网络中，ATM的统计复用能力更加突出。在网络规划中，复用比一般安排为1：3。 2.9 网络整体规划 由于业界ADSL多是采用ATM技术，因而采用ATM上行接口方式，组建数据网络，整个网络在协议处理、业 务实现等方面都很成熟，也相对比较协调。当然，采用IP上行，也有其优点，例如目前一些地区，ATM资源非常紧缺，而IP城域网的资源则相对丰富，在用户量不是很大的情况下，采用IP上行，对于快速建设宽带接入网， 有效利用已有的网络资源，还是有一定意义的。而且IP设备较ATM设备的成本低，采用IP上行，对上级网络成本的要求也会降低。 3 结合用户模型分析 为了更好地分析比较IP DSLAM和ATM DS-LAM技术，可以对其各自的用户模型进行比较（考虑100Mbit/s的端口效率，可以平均75Mbit/s的有效速率计算），比较的分项有： （1）并发数据比为1：3（包括“同时上网用户数的并发比“和”在线用户数据流量的并发比”两部分）。 （2）每个用户接入的带宽为512kbit/s，带宽提升空间为1：2.5（目前个人用户的速率为512kbit/s），单位用户为1Mbit/s,但预计2003年用户带宽的需求将会全面提升，因而可用一个1:2.5的增因子来模拟用户接入的带宽。 （3）每个100Mbit/s接口可带的用户数为N，那么由上比较可以看出：N=75Mbit/s/1：3/（512kbit/s/1：2.5）=180 实际上，以75Mbit/s作为100Mbit/s以太网端口实际包的平均转发速率，真正有效的数据并不是100%，而且在二层以太网的数据中还存有一定的数量的广播包，因此用户的实际带宽还会有所降低。可见，每个100Mbit/s以太网端口所带的用户数是有限的，与155Mbit/sATM端口所辖的用户数之间不是简单的100：155的关系。但从整个网络来看，由于IP城域网的成本低廉，以及考虑到常用的端口传输距离等因素，100Mbit/s以太网端口较之155M ATM端口网络层次更低、覆盖范围更小。对于540线左右的节点来说，就需要有3个100Mbit/s的端口。 通过对比可以看出，每个155Mbit/sATM端口的有效速率都可以达到150Mbit/s左右，同样考虑1：3ATM端口的用户数量就为N=150Mbit/s/1：3/（512kbit/s/1:2.5）360。 从以上分析不难看出，ATM DSLAM技术有着非常明显的优势，但随着网络规模的扩大，用户的增多，在接入 中也会逐渐暴露出一些问题，例如： （1）在满足大规模个人宽带上网需求的情况下，ATM DSLAM的数量以及覆盖范围随之迅猛增长，就需要提供 大量的ATM骨干网络端口和容量，然而由于宽带网络的IP化，业界在ATM领域的投入日益萎缩，导致了ATM交换设备价格的居高不下，建设ATM骨干网的成本高昂。然而ATM网络的很多端口却被DSLAM设备占用，很多PVC资源被收费较低的ADSL大量占用，使得ATM网络的投资难以回收。 （2）ATM DSLAM需要用集中式大BAS提供PVC的终结和用户的管理及认证，因此所有业务都要经过集中式大 BAS，使得BAS往往成为网络的瓶颈，降低了网络的安全性。这样在大量建设ATM DSLAM的情况下，就需要对集中式大BAS不断的扩容。然而BAS也基本是属于ATM体系结构的，成本也肯定是比较高的。 （3）采用ATM DSLAM建网，用户接入ATM平面，而用户业务在IP平面，因此用户上网就需要穿透两个城域 骨干汇聚网络，即需要大规模地建设ATM骨干汇聚网络和IP骨干汇聚网络，这在业务流量模型和建网成本上都是 不够合理的。 因此通信宽带城域网目前比较合理的建网思路是： （1）大量个人宽带上网业务采用全IP的建网模式，即配合分布式BAS实现用户的接入认证管理，采用LAN、ADSL和VDSL的宽带接入方式。 （2）对于需要有来严格QoS专线业务需求的少量的商业大客户，通过ATM DSLA网络宽带专线接入。 这样，一方面通过ADSL业务可将原有的ATM骨干汇聚网络以及集中式BAS资源充分利用起来，一方面可满足商业 大客户高质量专线业务的需求。 4 综述 以上对IP DSLAM和ATM DSLAM技术进行了分析和比较，可以说每一种技术都不可能是完美无缺的，因此需要 根据用户的实际需求来决定有用哪种技术，同时要不断地探索与创新，为用户寻求更适合的技术和提供更满意的 服务。