泉州电信分公司 吴锦瑚
ADSL以其自身的技术优势为电信网络运营商打开了一扇通向未来的大门，在近一年内的城域网接入建设中取得了快速的发展。就ADSL的接入的底层协议来看，有ATM和IP两种，这两年ADSL接入技术主要采用ATM的底层协议，主要是由两种技术的成熟度、芯片成本以及终端调制解调器的兼容性决定的，但是近段时间IP内核的DSLAM也开始进入市场；就上行方式而言有ATM和IP两种，ATM上行多采用ATM155Mbit/s方式，IP上行多采用100Mbit/s以太网方式，ATM内核和IP内核的DSLAM都可提供IP上行。本文主要讨论ATM上行和IP上行两种方式，以下简称ATM DSLAM和IP DSLAM。
一、ATMDSLAM的原理
DSLAM就是ADSL系统的局端设备，它并不是一个交换机或者路由器，而是一种复用设备，主要是完成复合或者分离来自上下行信道的比特流。用户终端（多为电脑）上传的数据信号在ADSLModem中，通过AAL5SAR的适配功能实现MAC帧到ATM信元之间的转换，经ADSL调制后，信号通过双绞线传输到局端的DSLAM侧，局端的DSLAM对ADSL信号进行解调，并恢复成ATM信元格式。ATMDSLAM对诸多这样上传的信号进行处理，对这些ATM信号按照某种条件进行复接或者交换，同时对于各种ATM业务进行分类管理，实现CBR、rt—VBR、nrt—VBR、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，优先级机制等，以保证不同要求的用户对服务质量高性能的QoS支持，和上层的ATM交换机通过PVC方式建立连接。由网络上层下行的数据信号以ATM信元方式传送到ATM DSLAM，这些下行数据信号，带着相关的一些ATM信息，比如说ATM业务类型，PVC数据以及其它一些参数。DSLAM对不同的ATM业务参数进行识别，并采取不同的处理措施，包括包丢弃原则，缓存机制，流控机制等，以实现不同业务的不同QoS保证，然后又分接到各个各条对应的ADSL端口，ATM层可根据QoS信息，将信元分别与交织编码信道（数据时延没有保证）或快速编码通道（数据时延有保证）连接，并进行ADSL信号调制后传送到对端的ADSL Modem中。ATM DSLAM设备基于ATM的先进技术设计，完全支持多种ATM业务：CBR、rt—VBR、nrt—VBR、UBR，对这些不同的业务提供不同的处理措施，提供不同的缓存空间，调度优先级以及对不同的业务类型提供不同级别的业务整形功能，使得不同的ATM业务类型在整个业务传输线路中，得到与该业务类型相适应的带宽和时延等保证，从而保证了高性能的QoS支持。ATM本身具有天然的安全隔离机制，不会发生泄密的情况，这是因为ATM是面向连接的传输，其PVC（或者SVC）逻辑通道是互相隔离的。
二、IPDSLAM的原理
IPDSLAM在ADSL信号的处理上和ATMDSLAM基本上是一样的，用户终端上传的数据信号经过DSLAM解调出来后，将用户数据还原成ATM信元，进一步通过AAL5SAR适配功能将ATM信元还原成相应的MAC帧，即所谓的ATM终结，如果是IP内核即是ATM终结发生在ADSL线路接口板上，而ATM内核则是在DSLAM的上行接口上进行ATM和IP的转换。在ATM信号终结的过程中，同时建立用户的MAC地址与ATM PVC的一一对应关系。在ATM信号终结之后，根据DSLAM设备所提供的不同的功能，在MAC帧的基础上进一步进行处理和设立相关标记，比如说当提供RFC1483B功能时，就进一步处理RFC1483B协议；提供802.1Q的VLAN功能时，就根据设置打上VLAN标记，便于上层设备（如BAS）对用户属性进行识别和处理。也有的DSLAM设备有三层功能，就处理更高层的协议。在DSLAM的二层数据流功能处理完成以后，就通过FE的上行口传输到二层设备或者三层设备中。上层网络下传的信号信号则刚好相反，从上一级的设备发送到IP DSLAM的MAC帧信号，根据不同IP DSLAM的功能，完成相应的三层功能的信号处理或者二层功能的信号处理，比如说路由分析或者VLAN标志分析等，在完成相应的三层或者二层功能后，最终在IP DSLAM中通过AAL5 SAR适配功能，把MAC帧转换成ATM信元，并实现从MAC地址到ATM PVC的转换对应。IP DSLAM中ATM信号通过ADSL芯片的处理，变换成ADSL信号格式，并通过调制传输到远端的ADSL Modem。
用户以PPPoE拨号方式上网的协议栈流程。从两种上行方式的协议栈我们可以看出IPDSLAM的协议处理流程是在ATMDSLAM的基础上增加了ATM信元的终结功能，提供IP上行，其余部分和ATMDSLAM一致。
三、ATMDSLAM和IPDSLAM的特点比较
1．组网方式
ATM DSLAM上连ATM汇聚交换机或BAS，而IP DSLAM直接上连二、三层交换机或BAS。但就目前的应用情况来看，采用ATM上连方式最终还是要穿过ATM骨干交换机连接到IP网络。为满足大规模个人宽带上网需求，采用ATM DSLAM需要提供大量的ATM骨干网络端口和容量，而由于宽带网络IP化的趋势，IP DSLAM的接入更为方便和灵活，业界在ATM领域的投入日益萎缩，导致ATM交换设备的价格迟迟难于降价，因此IP DSLAM逐渐被业界看好。目前，许多地市的ADSL接入网多同时采用ATM上行和IP上行的方式。
2．服务质量保证
ATM上行，采用全程PVC，PVC终结至BAS，进行各种协议处理，转换成IP包、或者封装至L2TP Tunnel中，再进入骨干路由器。用户数据的隔离、安全性都很好，同时可以提供高质量的业务保证QoS能力，更适合企业的互联性要求，也就是我们说的VPN业务。
IP上行，协议终结是在DSLAM上行接口板处或者ADSL线路接口板处，DSLAM到BAS，为应用PPPoE（能够实现更好的针对单个用户的策略管理，比如接入带宽、访问权限、时长计费等）必然为二层网络，但是二层网络的安全性、广播问题都是隐患，在这种情况下采用分布式的认证体系在各个接入集中点放置容量较小的BAS设备使这种情况得以改善。目前有些IPDSLAM也内置小容量BAS，当然其性能、支持的协议种类不及专门的BAS设备
3．认证方式
ATM DSLAM的认证是通过将用户PVC终结于BAS来实现的，用户PVC可以有效的标识和区分用户，方便用户的管理和业务的实现。
而IPDSLAM的PVC终结在局端DSLAM上，通过用户PVC与VLAN的映射将VLANID传送到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，对用户进行认证比较困难）。这就必须要求IP DSLAM支持的VLAN数较多，可以在PVC和VLAN ID上进行一对一的映射，利用VLAN ID来唯一标识用户。
ATMDSLAM因为集中在BAS进行认证，因此需要高处理能力、大容量的BAS，如果BAS设备的处理能力不够，这种组网结构可能存在网络瓶颈，且网络安全性也降低，目前的BAS设备在安全性以及性能方面已经考虑到这方面问题，已经可以担当大容量用户的认证处理的角色。IPDSLAM由于采用PPP认证的二层广播包问题，BAS的认证网络过大容易造成BAS以下网络大量的广播包，使得网络的效率降低安全隐患加大，解决这个问题可以采用集中和分布式认证相结合的认证方式，同时在网络中进行合理VLAN的划分来隔离广播域。
----《通信世界》
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