综合接入设备的技术变革

综合接入设备的技术变革

综合接入设备的技术变革

摘要：数据业务的发展，使带宽的需求量不断增加，网络的接入部分逐渐成为瓶颈，制约着数据业务的发展。综合接入设备的出现从一定程度上缓解了网络带宽的压力。本文对综合接入设备的发展过程进行了阐述和分析，介绍了其中的关键技术和不同阶段的特点。

关键词：综合接入、DSL、MPLS、VPN

综合接入概念的引入

随着数据业务需求量的不断增长，以传统的MODERM接入带宽已经很难满足客户的要求，特别是一些集团大客户的要求。最初，电信运营商采用的解决方案是在程控交换机旁加装DSLAM （DSL局端设备），利用局端和用户端话音分离器将话音频带分离出来，得以实现在向客户提供宽带数据业务的同时，保障原有的话音业务亦不受影响，其组网方式如图1。

图1 传统数据接入组网方式示意

这种方案使用户的数据带宽得到了大幅度的增长，但同时也引入了新的问题：

1、随着大量设备的进入，机房的空间变的日益紧张；

2、原有的程控交换机和新进入的DSLAM，两套相互独立的网管系统增加了维护的工作量；

3、受到原有交换机型的限制，业务在某些地区不能对等实现。

成影响。接入设备作为骨干网（或核心网）和用户（或用户驻地网）之间的桥梁，往往是新业务能否顺利开通的关键。众所周知，目前网络带宽的瓶颈在接入端，即UNI端，所以很多新技术往往是针对UNI的，也就是如何利用现有的铜线资源提供更大的传输带宽。而综合接入设备的特性刚好体现了这方面的优势。只要求承载新技术的用户接口板兼容原有的综合接入设备，这样简单的将具有新技术的用户板插入空余槽位，通过统一的网管平台进行设置（要将新技术的控制程序嵌入网管系统），配合具有新技术的用户端设备就可以保证新技术业务的开通，而且不会影响到现有业务的正常运行。也许会出现新的疑问——承载不同技术的线对如果处在同

一线揽中，会不会造成串扰。这确实是一个值得进一步研究的课题。目前，通过实验室测试得到的数据表明，在相邻线对上传输ADSL和SHDSL信号未造成速率下降和丢包、误码的出现，这说明从技术角度讲，只要对信号功率加以适当的限制，应用是可行的。

二、组网方式

根据以上的技术特点，我们不难看出，综合接入设备在应用中具有极为灵活的组网方式。所以，能真正确定的只是它在网络中的位置。图2中给出了它一种较为简单的组网方式以作参考。

图2 基于DSL方式的综合接入设备组网方式示意

基于软交换的综合接入设备（IAD）

网络在不断发展，组网技术也随之更新，软交换概念的出现使IP承载话音业务成为可能，也进一步推动的IP网络的发展。IP技术由最初的局域网（用户驻地网）扩展到城域网，甚至于渗透到骨干网。NGN（下一代网络）倡导的组网方式是承载网和业务网分离。从某种意义上讲，无论其最终确立的分组交换形式是不是以IP包作为分组封装结构；但总之，在业务层面上使实现全IP化网络成为了可能。而作为衔接枢纽的接入设备也面临着技术上的变革，以适应网络发展的需求。

一、技术特点

虽然，作为综合接入设备，二者所处的网络位置相同，但它们的出发点却截然不同。前面介绍了，传统的综合接入设备是为了在满足话音业务的同时，提供更大的数据带宽；而基于软交换的综合接入设备所面临的问题是如何在提供数据业务的同时，保证话音业务的质量。明确了这一点，有助于我们认识基于软交换的综合接入设备的技术特点。

首先，从形式上看，基于软交换的综合接入设备要简化了许多。在NNI接口侧，类型可以是10/100Base-T接口、GE接口，随着技术的发展还会出现2.5G(2×GE)端口或者10GE端口。

在UNI接口侧，类型上有10/100Base-T、GE接口、Z接口。它的优势在于数据业务在网络中有很好的通过性，而为了满足话音业务的质量就要求IAD具有一些相对复杂的机制。

为了保证端到端语音业务的实施，IAD必须具有以下的机制：

1、呼叫处理功能

首先，IAD在发送端要能识别出用户终端发出的双音多频信号，将其转化成相应的数字，封装在信令中，传给上级软交换设备；在接收端要能恢复成双音多频信号传给用户终端。其次，IAD要完成上级软交换设备下达的相关呼叫控制命令，如动态语音编解码算法调整，摘/挂机等各类事件的监测，产生并向用户终端发送各种信号音及铃流，释放已建立连接所占用的资源等。最后，IAD还要具有上报功能，向上级软交换设备上报资源状态、故障事件等。

2、媒体控制功能这是一种对资源合理管理的机制，可以根据上级软交换设备的指令，对资源进行预留。可以根据资源状况（即，网络的忙闲情况），提供不同的编解码方式。当网络带宽资源不足时，可根据软交换的控制将高速编码算法转换成低速编码算法，实施流控，缓解网络压力；当网络带宽资源充足时，可以根据软交换的控制将低速编码算法转换成高速编码算法，提高话音质量。

3、语音处理功能

众所周知，IP网存在两个问题——时延大、有丢包。时延大会带来回声，少量丢包会带来话音质量下降，所以，在接收端IAD要具有回声抑制功能和产生舒缓背景杂音功能。另外，在IP网络中，分组可能会通过不同路径到达目的端，这样不可避免的造成端到端的时延不一致，即时延抖动，影响通话质量；所以在接收端还要设置接收缓冲区，尽可能消除时延抖动对话音质量的影响。而为了能提高带宽利用率，在发送端IAD要具备静音检测技术，并对静音进行压缩传输。

4、语音QoS管理功能

在语音处理功能中，提到了时延抖动对话音质量的影响，为了避免影响，在设计接收端缓冲区大小的时候就必须考虑到时延抖动的最差情况，而缓冲区加大，意味着端到端的时延增加，通信效率降低。所以要求IAD提供一种可以根据网络负载情况动态调整接收端缓冲区大小的机制，保证端到端的时延在网络当前条件下是最小的。另外，在IAD中适时的加入优先级机制，对不同业务标记不同优先级，为高等级业务预留相应带宽也是对业务质量的保证。还有，在IAD中加入业务质量检测机制，对低于设定门限值的，及时上报网管。

此外，为了保障模拟终端的顺利接入，IAD还要具有模拟用户电路功能，例如通过Z接口