吴爱民 张书军
宽带接入市场启动以来，一直保持着很高的增长速率，其中DSL接入技术是宽带技术中应用最广泛的方式。据统计，2004年初，中国的DSL市场用户超过1 000万，成为仅次于美国的第二大规模的市场。
尽管DSL市场发展很快，但应用中存在很多问题。目前DSL上最主要的业务是高速上网，住宅用户是其应用的主体，用户价值不高。宽带运营商在网络上已经进行了大量投资，低廉的收费难以支付高额的投资和运营成本，目前DSL业务运营商的赢利水平比较低。同时，由于DSL接入涉及大量的最终用户，维护和支持工作消耗很多的人力、财力资源，而这部分投入又是不可削减、不可替代的。
DSL要想获得长期发展就必须解决盈利问题：既能保持较低的运营成本，使用户以较低廉的价格使用DSL；又能通过采用一些新技术提高运营商的营利水平，例如视频组播技术、在线测试技术、用户管理等。这需要DSL设备供应商与运营商的通力合作。
1 视频组播技术
视频业务可以划分成两类：一类是单向广播式的视频业务，如传统的电视业务；另一类是双向交互式的视频业务，如VOD视频点播。其实ADSL最初的设计目标就是可以支持VOD业务，只是随着因特网的发展，高速接入成为DSL的主流应用。对广播式业务而言，DSL就很难支持了。由于双绞铜线的带宽远远低于同轴电缆，因此不可能同时接收多套视频节目。另外，传统的视频业务是通过单播流传送的，每个单播流对应一个用户，对骨干网的带宽要求很大。虽然一群用户申请的是同样的视频流，但网络必须同时发送多个单播流给每个用户，对网络带宽造成了很大的压力。对于一个大容量的、可以连接1 000个用户的DSLAM而言，即使提供高压缩比视频流，所需网络侧带宽也要超过1Gbit/s，这显然是不现实的。
如果利用组播技术，相同的视频流在骨干网只传送一次，利用组播协议将视频流发送到所需用户，这样就大大减少了骨干网的带宽需求。在下行方向上，每条DSL线路只传送用户所选的视频流，电视频道或VOD节目，使电信运营公司提供多播式视频业务成为可能。
1.1 常见的视频应用
视频点播：通常是对存储的非实时性内容以单播传输方式实现，除了控制信息外，视频点播通常不具有交互性。在具体实现上，为了节约带宽，可以将多个相邻的点播要求合并成一个并以组播方式传输。
视频组播：可以看作是视频点播的扩展，把节目源组织成频道，以组播的方式提供，用户通过加入频道收看预定好的节目。IP TV就是视频组播的一种常用方式。
视频会议：视频会议可以是双方的，也可以是多方的。前者可以作为视频电话，视频流媒体信息可以以点到点的方式传送。多方的视频会议需要多点控制单元，需要以多播的方式传输。
远程教学：远程教学目前应用也比较广泛，而且具有很好的市场应用前景。在远程教学中，可以采用多种模式，甚至混合的方式实现。例如可以采用点播的方式传送教学节目，以广播的方式实况广播老师上课，以会议的方式进行课堂交流等。
其它还有远程监控、视频网络游戏等应用。可以预计，宽带视频应用必然会在未来的网络中发挥更重要的作用，并在一定程度上改变人们使用网络的方式。
1.2 组播模式和设备
在提供组播业务时，在传送网中视频流以Mpeg over IP或Mpeg over ATM方式进行传送。如果采用IP方式，传送是采用IP组播协议，如果是ATM方式，则可以利用ATM的点到多点协议传送，或者是IP组播与ATM相结合。DSLAM负责用户所选信道的切换。
通常支持组播业务有两种网络模式：专用组播网络模式和混合网络模式。专用组播网络模式：运营商提供专用组播接入网络，DSLAM提供专用端口接入组播网络，DSLAM上的组播业务与Internet业务分开传输。混合网络模式：运营商利用现有的宽带接入网络，DSLAM的组播业务与Internet业务混合传送。
需要指出的是，尽管各家DSLAM设备都宣称支持组播，但是很多设备只是简单地提供某种技术协议，对组播业务并未从实际应用上考虑，在实验室测试还可以，但无法在运营网络上使用。要达到可运营的组播，必须从下列几个方面对DSLAM进行改进。
（1）SLAM需要支持组播控制协议，实现可控组播。除了公开技术标准如IGMP/IGMP PROXY/Snooping等，还有某些厂商私有组播协议，这样就要充分考虑组网设备的互通。
（2）SLAM核心交换和背板总线的带宽和转发模式，支持足够的组播分发能力。尽有DSLAM针对单播业务的层层复用的架构，很容易形成瓶颈，需要改造。
（3）具有完整的用户管理功能。尽管用户管理认证可以在BRAS上实现，但从业务响应和带宽节省的角度看，组播设备离用户越近越有利。将组播认证与DSLAM集成在一起可以提供最优的转发效率。
（4）由于组播业务大都是视频，是高价值用户的需求，因此组播业务的QoS必须得到保证，DSLAM应该对组播业务有QoS能力，采用专门的数据队列和流量控制机制，确保视频用户的满意度。
2 在线测试
在DSL大规模应用的同时，相关的维护、维修及线路预选等工作就显得急为迫切了。DSL在线测试功能就是为解决这方面的需要而提出的。有了在线测试功能，可方便提供线路预选参数、分析故障原因，并大量减少维护人员，提高维护效率。
DSL用户线路使用的是传统的电话线路，属于窄带通信范畴。以前，传统的电话线路只是传输语音信号，电话语音信号的频率最高为3.4 kHz，噪声、串扰、纵向不平衡、绝缘不良等情况对正常通话影响不大。但DSL业务则不然，例如ADSL业务利用电话线路为载体，在4kHz-1.1 MHz的宽带上划分256个子通道进行数据传输，因此对线路质量十分敏感。噪声、串扰、纵向不平衡、线路过长、绝缘不良，等情况对低频话音传输影响不大，但对高频数据传输的影响非常大。而目前DSLAM、Modem的生产技术日趋成熟，产品相对稳定，因此线路承载高频数据信号的能力和质量成为影响ADSL使用效果的主要原因。DSL业务效果的好坏，最重要的因素是传输线路的质量，现实环境中，由于施工质量、线路老化等原因，有的电话线路高频特性受到严重损伤，不能开通DSL业务；有的线路勉强开通后，上网速度慢、经常掉线，造成用户不满，直接影响了DSL业务的推广。因此，为保障DSL用户的正常使用，在用户申请安装DSL时，开通DSL前必须对用户线路的各项性能进行全面的检测，而借助传统手持仪表的测试维护方法不能满足日趋繁重的线路维护要求。如何保证高频数据在电话线路上的传输质量，采用什么测试手段对线路进行检测和维护，成为目前DSL日常维护的一个难点。
对运营来说，在线测试功能主要可方便地提供以下几类服务：
（1）对线路进行预选，评估线路可提供的DSL服务质量和等级；
（2）故障判断，对运行中出现的故障迅速定位并予以解决；
（3）长期维护，对大量在线用户线路进行定期维护；
（4）收集详尽的用户线路资料，并对资料进行归类和存储，也可为其它业务的开通提供依据。
由于线路影响DSL使用性能的因素主要表现在以下几个方面：
（1）线缆规格和长度。DSL工作的频率越高，衰减越大；线径越细，衰减越大；线路越长，衰减越大。因此，线路越长，DSL的传输速率越低。
（2）桥接抽头。在窄带通信工程上，为了灵活地分配电缆中的线对，常做有桥接抽头。在桥接点上会出现一个阻抗不匹配的反射点，对传输信号将产生回波，影响xDSL传输性能。
（3）加感线圈。使用加感线圈构成加感电缆已经是老技术了，为了降低音频频段的衰减，改善音频频段的衰减／频率特性，在线路中加入了加感线圈。加感线圈加剧了高频信号的衰减，无法传输DSL非话业务信号，应拆除加感线圈或调换线路。
（4）背景噪声和其它各种干扰因素。包括高斯分布的白噪声，一条电缆中线对之间产生的信号串扰和电力线、工业电器、无线电信号等的感应噪声。
（5）电缆损伤，电话线自身的损伤对ADSL传输影响也比较大，损伤包括断路、短路、浸水、分岔、断裂、接头、老化等，有些仅仅影响性能，有些对于DSL传输则是致命的。
线路测试，有双端测试和单端测试之分。ITU-T G.992.3中有双端测试相关的描述，标准定义了局端和用户端在训练、工作等状态对线路的测试。双端测试实际应用侧重于DSL开通后的后期维护。事实上，单端测试的实际意义更大，因为单端测试可以方便运营商在放号前确定该线路是否可用，其次双端测试还存在局端和用户端特别是早期的用户端对通问题。但单端测试有其局限性，如测试的精度不准，某些测试功能无法完成。
线路测试可以完成用户线特性参数测量，包括用户线长度、桥接抽头（BfidgeTap）、加感线圈（Coil）、线路损伤、背景噪声、线路串扰（CrossTalk）等；还可实现DSL参数测量和评估，包括最大连接速率、上/下行速率、噪声容限（NoiseMargin）、衰减、远/近端串扰等。在此基础上，测试系统往往支持局端、用户端仿真功能，用测试设备模拟DSL设备与对端实际连接，并测试上层业务的互通，如IP Ping测试、FTP下载测试等，这个功能对故障排测有很强的指导意义。
DSL在线测试系统可以对所覆盖范围内的ADSL用户进行集中的、自动的故障诊断测试，通过与112互联，进一步实现障碍的集中受理、自动派单和统一管理。系统组成涉及到了ADSL网管、DSLAM设备、ADSL测试设备和112系统等。
图1是DSL测试系统组网参考方案，DSL测试设备和DSLAM之间通过测试总线和通信接口连接，测试总线实现对DSL用户线的自动抓取，通信接口是ADSL测试设备的控制通道。DSL网管通过带内网管网控制所有与DSLAM连接的测试设备，以起到测试服务器的功能，同时DSL网管的测试功能还包含了用户端口状态查询等。DSL网管和112连接，以实现112对DSL业务的集中测试。
3 用户管理
随着DSL技术的迅速普及，DSL宽带接入已经进入普通老百姓家中。由于DSL接入采用了先进的线路调制技术，因此需要在用户侧安装相应的DSL终端设备Modem，与此同时，日益增多的应用和需求使得终端设备上的功能越来越专业化，对Modem的配置和管理已经远远超越用户的能力范围。另外，运营商开通业务后，也不希望用户私自改动配置，而且还要对用户进行监控，防止私自使用与付费申请不一致的业务，并对个别非法用户、黑客等进行定位跟踪。基于这种情况，如何快速地开通、修改配置、准确地定位故障、方便地查找用户位置等问题，理所当然需要宽带运营商解决。
在目前运营模式和商业模式中，用户管理主要涉及两方面，一方面是用户业务账号的管理，一方面是用户终端设备的管理。
（1）用户业务管理
对业务的管理就是保证让合法用户按照其申请的资源使用网络，而对非法用户进行限制和拒绝。用户认证管理一般在BRAS上实现，但在实际使用中存在一些问题。BRAS一般只对账号进行管理认证，不能区分用户位置。这样由于账号拥有的权限不一致，可能出现高权限的账号被非法使用。早期对于ATM上行的DSLAM，可以根据PVC来进行业务绑定。但是现在DSLAM组网大多采用以太网接口，用户信息不能达到认证设备。如果利用VLAN来区分，对于城域网范围的用户数量，VLAN ID只有4k，不够用。
针对这个问题，有两种方法解决。就是分别在用户业务的数据平面或控制平面，将用户信息从DSLAM传送到认证设备。在数据平面，就是修改数据帧，嵌入用户相关信息，如物理端口号、申请带宽、是否移动账号等；在控制平面就是利用认证过程进行信息交互，在认证时，管理设备主动向DSLAM查询用户信息。这样，上端设备就可以判断当前状态与实际申请的业务是否一致，防止出现“飞行账户”，也可以跟踪某些数据发起者的具体位置，找到恶意用户。
（2）用户终端设备管理
现在，一方面运营商面临来自用户的压力，因为目前开通的DSL，用户无法自己管理终端，另一方面，商业模式的开放性使得越来越多的厂商都能提供终端设备，功能不尽相同，风格各异，每个终端设备的配置及维护工作很繁琐，用户自己也可以随意进行操作，可能导致用户无法正常接入网络，或者采用不当的网络配置。出现这类情况时，要么用户找运营商解决，使得运营商疲于应付；要么导致资源浪费，运营收入损失。
在DSL网络模型中，DSL终端是网络接入设备DSLAM的通信对等体，DSL终端的许多参数、属性都需要和DSLAM对应和匹配。理所当然，对DSL modem的远程管理需要从DSLAM着手。
对终端进行集中管理，就需要从网络访问终端设备。可以通过DSL用户线链路，专门创建一连接，为DSLAM侧对终端的远程管理提供通道。通道建立后，DSLAM可以作为代理，管理中心就可以访问终端了。使运营商能够在管理中心，对CPE设备进行远程检测、配置和监控等工作，方便网络运营的管理和维护，提高网络的运营效率。
在当前电信级设备的管理中，对设备的管理有几种模式：a）采用SNMP方式；b）采用Web方式；c）采用Telnet登录的管理方式。对用户端设备的管理也可以选其中一种或多种。每种方式各有优缺点，SNMP是最常用的一种，但是由于相关MIB的定义尚未统一，实际使用中，常常多种方式结合使用。
4 结束语
随着ADSL2+和VDSL等技术进入实际应用，DSL支持的速率更高，距离更远，管理能力更强，而且新的业务、运营技术得到更好的支持，DSL应用还有更大的发展空间。
摘自 中国电信
|
