宽带接入常用封装协议分析

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随着电信技术的不断演进和发展，各种各样的宽带接入技术不断涌现和成熟。目前采用比较多的接入方式包括ADSL、以太网LAN、WLAN等等。各种接入方式又可能利用不同的协议封装模式，本文以ADSL和LAN接入为例，简要介绍常用的封装协议方式，根据接入封装协议的不同，灵活地进行宽带接入的组网。


1 ADSL和LAN接入方式


1.1 ADSL接入


　　ADSL是利用普通电话线中未使用的高频频段，采取DMT调制方式和不对称的数据传输形式提供宽带接入，上行速率可达到640kbit/s，下行速率可达到8Mbit/s，传输距离一般在3km以内效果较好。


　　ADSL接入局端设备为DSLAM（DSL Access Multiplexer），用户端设备为ADSL Modem。


1.2 LAN接入


　　LAN接入是指通过以太网技术，一般采用光纤传输，再利用综合布线到用户端，提供双向对称的10Mbit/s或100Mbit/s的上网速率。


　　LAN接入局端设备和用户端设备一般都为交换机。


2 协议分层模型


　　协议是通信双方的约定，在实际的数据通信系统中，协议是分层次的，各层协议互相协作，构成一个整体，完成具体的某一项功能。


　　TCP/IP是当今最成熟、应用最为广泛的Internet技术，其协议模型由四个层次组成，即应用层、传输层、网络层和网络访问层。网络访问层又分为网络接口层（即数据链路层）和最基础的物理链路层。所以， 也可以说Internet协议是基于五层模型的协议。


　　ATM（Asynchronous Transfer Mode）是一种目前在电信网中广泛应用的快速分组交换技术，它采用固定信元长度和面向连接的机制，具有传输速度快、可以保证服务质量（QoS）等特点。


3 宽带接入常用封装协议


3.1 ADSL接入封装协议


　　ADSL技术是利用ADSL Modem将IP数据包封装成ATM信元，通过电话线传输到DSLAM的业务板。ADSL接入就需要IP和ATM结合的技术，一般采取重叠模式实现。


　　下面将以ATM-DSLAM（采用ATM上行的DSLAM设备）为例，介绍ADSL常用接入封装协议。


3.1.1 IPoEoA协议（IP over Ethernet over ATM）


　　用户端计算机将IP报文通过以太网卡封装成Ethernet帧，Ethernet帧送到ADSL Modem的以太网口后，按照RFC 1483B（1483 Bridged IP over ATM）协议将Ethernet帧桥接到ATM上，封装成ATM信元。


　　ATM信元通过电话线传送到DSLAM的业务板。


　　DSLAM将ATM信元再传送到宽带接入服务器BRAS（Broadband Remote Access Server），BRAS终结ATM和RFC 1483B协议后，将IP报文取出转发。



3.1.2 PPPoEoA协议（PPP over Ethernet over ATM）


　　用户端计算机安装PPPoE拨号软件，将IP报文封装在PPP上，通过以太网卡封装成Ethernet帧，再封装成ATM信元经过DSLAM送到BRAS。BRAS终结ATM、RFC 1483B协议和PPPoE后，将IP报文取出转发。



3.2 LAN接入封装协议


　　LAN接入是以太网卡将IP报文封装成以太报文，通过用户端交换机和光纤传输到局端交换机。


3.2.1 IPoE协议（IP over Ethernet）


　　用户端计算机将IP报文通过以太网卡封装成Ethernet帧送到用户端交换机，再经过光纤传输送到局端交换机。



3.2.2 PPPoE协议（PPP over Ethernet）


　　用户端计算机安装PPPoE拨号软件，将IP报文封装在PPP上，通过以太网卡封装成Ethernet帧送到用户端交换机，再经过光纤传输送到局端交换机和BRAS，BRAS终结PPPoE后，将IP报文取出转发。



4 宽带接入不同的组网模式


　　为满足不同接入封装协议的条件，提供多种宽带业务，可根据不同接入封装协议的要求和实际市场需求，灵活选择设备进行宽带接入组网。
4.1 IP-DSLAM组网模式


　　这里把不管内核为ATM还是IP模式，只要上行是IP的DSLAM设备定义为IP-DSLAM。通过接入封装协议分析，在IP-DSLAM上行接口处已经终结了ATM，只向BRAS发送PPPoE数据包，中间的传输方式也相应发生变化。


4.2 BRAS的部署方式


　　在宽带城域网的建设初期，BRAS的部署一般采取集中式放置，也就是处于汇聚层或核心层。


　　随着用户数的增多，城域网规模的扩大，一般要逐步采取分布式放置。在接入点放置BRAS，终结ATM、RFC 1483B协议和PPPoE后，将IP报文取出转发。这样BRAS的协议转换、用户管理的功能分散化，城域网组网显得更加科学合理。


　　还有一种组网方式是IP-DSLAM增加部分BRAS功能，在接入层就终结了ATM、RFC 1483B和PPPoE，只向汇聚层设备发送IP报文。