摘? 要: 簡要介紹了ADSL系統(tǒng)構(gòu)架、原理、服務(wù)、計費(fèi)和業(yè)務(wù)模式。

　　關(guān)鍵詞: ADSL? 寬帶系統(tǒng)? PPPoE? 接入網(wǎng)? BRAS? Radius? 寬帶運(yùn)營商

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　　Internet的迅速發(fā)展使網(wǎng)絡(luò)逐漸進(jìn)入了人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。信息傳播(網(wǎng)上新聞、公告)、網(wǎng)上辦公、電子商務(wù)、娛樂(VOD、MP3)等對網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷提出更高的要求。目前普遍采用的Modem撥號上網(wǎng)技術(shù)已無法適應(yīng)用戶需求。同時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步也使寬帶接入成為可能。寬帶接入技術(shù)不對稱數(shù)字用戶線(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)、LAN網(wǎng)和Cable Modem等應(yīng)運(yùn)而生。寬帶接入業(yè)務(wù)平臺需要一系列系統(tǒng)和應(yīng)用軟件用以實現(xiàn)接入、認(rèn)證、計費(fèi)、用戶和系統(tǒng)管理工作。

　　ADSL技術(shù)是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶進(jìn)行改造,使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。由于Internet視頻信號等業(yè)務(wù)的特殊性,下行信號數(shù)據(jù)量大,上行數(shù)據(jù)量小,雙向數(shù)據(jù)流量不對稱。電纜傳送的信號頻帶主要取決于下行信號。如果采用頻分復(fù)用方式,把上、下行信號頻帶分開,則可大大減少近端串音的影響。因此,可以采用不對稱的傳輸速率來實現(xiàn)用戶高速接入Internet,而ADSL技術(shù)也就由此產(chǎn)生。

1? ADSL系統(tǒng)架構(gòu)

　　ADSL系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。它由3部分組成:用戶計算機(jī)(客戶端)、接入網(wǎng)和ADSL系統(tǒng)平臺。其中ADSL系統(tǒng)平臺又包括ADSL接入服務(wù)器、Radius認(rèn)證服務(wù)器、計費(fèi)系統(tǒng)和服務(wù)選擇門戶等部分。

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　　對于ADSL系統(tǒng)而言,可以把客戶端看作是普通以太網(wǎng)的延伸,由支持PPPoE協(xié)議的客戶端軟件代替窄帶系統(tǒng)的撥號連接。接入網(wǎng)也稱為用戶接入網(wǎng),由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間的一系列傳送實體(例如線路設(shè)施和傳輸設(shè)備)組成,通常由電信公司提供。

　　寬帶接入服務(wù)器用于替代窄帶系統(tǒng)的RAS以提供寬帶接入,因此也稱為BRAS。Radius服務(wù)器用于支持用戶認(rèn)證、采集計費(fèi)信息、支持服務(wù)策略等功能。計費(fèi)系統(tǒng)為整個ADSL系統(tǒng)提供計費(fèi)功能。服務(wù)選擇門戶是ADSL系統(tǒng)平臺的門戶站點(diǎn),用于支持用戶自服務(wù)、選擇增值服務(wù)、查詢費(fèi)用等功能,也可作為支持內(nèi)容服務(wù)(例如VOD、MP3、游戲等)的基本站點(diǎn)。

　　ADSL系統(tǒng)平臺物理結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2?PPPoE客戶端

　　寬帶接入可以看作普通以太網(wǎng)的自然延伸。普通以太網(wǎng)協(xié)議無法實現(xiàn)對接入服務(wù)器的呼叫、認(rèn)證和計費(fèi)。寬帶接入采用PPPoE協(xié)議,替代Modem撥號接入所用的PPP協(xié)議實現(xiàn)基于以太網(wǎng)的呼叫、認(rèn)證和計費(fèi)。因此需要PPPoE接入驅(qū)動軟件替代Modem撥號接入驅(qū)動軟件。PPPoE普遍適用于ADSL、LAN網(wǎng)等多種寬帶接入系統(tǒng),因此,在下面的討論中用寬帶接入代替ADSL接入。

　　寬帶接入通常難以實現(xiàn)用戶在線的識別和認(rèn)證計費(fèi),使業(yè)務(wù)和用戶的管理非常困難,這是寬帶接入運(yùn)營商所面臨的最大難題。而PPPoE標(biāo)準(zhǔn)就是為解決這一難題而制定的。

　　虛擬撥號在寬帶接入環(huán)境中(包括ADSL和LAN接入)實現(xiàn)了用戶到局端的點(diǎn)對點(diǎn)連接,使用戶通過寬帶鏈路接入的同時沿用原窄帶撥號接入的應(yīng)用模式:即在ADSL或LAN上以PPP方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄,通過寬帶接入服務(wù)器終結(jié)呼叫,通過AAA服務(wù)進(jìn)行身份認(rèn)證,并實現(xiàn)拔號服務(wù)的接入控制和計費(fèi)功能。

2.1 用戶接入

　　在每個住宅ADSL用戶的PC機(jī)上安裝PPPoE客戶端軟件,寬帶接入服務(wù)器進(jìn)行PPP呼叫的終結(jié)。由于采用PPP協(xié)議使用戶與骨干網(wǎng)絡(luò)的連接建立了點(diǎn)到點(diǎn)的第2層通道,從而可以通過用戶賬號進(jìn)行用戶管理和計費(fèi)。每個物理接入端口(包括ADSL或LAN的端口)可以申請多個用戶賬號,這樣同一臺PC可以為不同家庭成員提供不同服務(wù),如為兒童只開通教育網(wǎng)站。與普通電話或ISDN撥號上網(wǎng)一樣,賬號與設(shè)備是不對應(yīng)的,即同一個賬號可以在不同的終端上使用。

2.2 PPPoE支持的功能

　　(1)用戶認(rèn)證。寬帶服務(wù)器通過AAA服務(wù)器對用戶認(rèn)證后,才為用戶開通業(yè)務(wù)。

　　(2)用戶計費(fèi)?？梢酝ㄟ^Radius服務(wù)器得到用戶的上網(wǎng)時間和流量記錄,由計費(fèi)系統(tǒng)軟件實現(xiàn)計費(fèi)。

　　(3)計費(fèi)方式?？梢酝ㄟ^Radius服務(wù)器和前端運(yùn)行系統(tǒng)控制,按不同費(fèi)率收費(fèi)。

　　(4)IP地址的管理。由寬帶接入服務(wù)器或Radius服務(wù)器為用戶分配動態(tài)IP地址。用戶每次虛擬撥號將得到不同的地址(包括相關(guān)的掩碼、網(wǎng)關(guān)和DNS),而且在掛斷連接后釋放地址資源。網(wǎng)絡(luò)使用公網(wǎng)IP。

　　可見,通過使用PPPoE技術(shù),就可以在寬帶接入運(yùn)營商端實現(xiàn)對每個寬帶用戶的認(rèn)證、授權(quán)、業(yè)務(wù)選擇、計費(fèi)、統(tǒng)計、用戶管理等業(yè)務(wù)和客戶管理功能,這種業(yè)務(wù)模式要求用戶終端裝有PPPoE的虛擬撥號軟件。

3?ADSL系統(tǒng)的接入

　　由寬帶接入運(yùn)營商至用戶端的傳輸線是整個通信網(wǎng)的重要組成部分,它占接入網(wǎng)中機(jī)線設(shè)備總投資的50%以上。一般,從寬帶接入運(yùn)營商至各用戶之間的傳輸線主要是采用雙絞銅線對。ADSL系統(tǒng)即采用普通電話接入的雙絞銅線對實現(xiàn)接入。接入由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口之間的一系列傳送實體(如線路設(shè)施和傳輸設(shè)備)組成,通常由電信公司提供。ADSL接入示意圖如圖3所示。

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????用戶端需要安裝Splitter設(shè)備,該設(shè)備用于分離數(shù)據(jù)和語音。計算機(jī)通過ADSL Modem與Splitter連接,使用戶利用同一條普通電話線路既可上網(wǎng),又能打電話。用戶端的Splitter通過一條普通電話線路與局端的DSLAM連接。

　　用戶接入通過普通電話線實現(xiàn)。普通電話線路由分線盒、交接箱、配線架等電纜接續(xù)設(shè)備將不同的分段電纜銅線銜接而成,其間可能通過以電桿和地井為節(jié)點(diǎn)的通信管道。電信公司通過局端的DSLAM設(shè)備為公眾提供ADSL寬帶接入業(yè)務(wù)。

4 ADSL服務(wù)選擇門戶與計費(fèi)系統(tǒng)

　　ADSL寬帶服務(wù)計費(fèi)平臺結(jié)構(gòu)如圖4所示,它可以通過接入門戶支持用戶使用運(yùn)營商所提供的服務(wù),并實現(xiàn)應(yīng)用層計費(fèi)。此外,還提供接口幫助運(yùn)營商利用現(xiàn)有的計費(fèi)系統(tǒng)實現(xiàn)寬帶增值服務(wù)計費(fèi)。

4.1 ADSL寬帶服務(wù)計費(fèi)平臺業(yè)務(wù)模式

　　運(yùn)營商與服務(wù)提供商進(jìn)行商業(yè)合作,在寬帶上為用戶提供大量的增值服務(wù),并通過系統(tǒng)管理和業(yè)務(wù)管理功能建立寬帶增值服務(wù)的內(nèi)容和與其相對應(yīng)的資費(fèi)策略。用戶在運(yùn)營商處定購服務(wù)和選擇付費(fèi)類型后開戶,即獲得用戶名和密碼。使用用戶名登錄,通過Radius服務(wù)器認(rèn)證后,用戶可到門戶網(wǎng)站使用自服務(wù)功能激活所定購的服務(wù)或修改密碼。用戶激活服務(wù)后,即可使用該項服務(wù),同時系統(tǒng)對服務(wù)進(jìn)行計費(fèi)并提供服務(wù)明細(xì)和計費(fèi)明細(xì)的查詢。

4.2 ADSL寬帶服務(wù)計費(fèi)平臺系統(tǒng)的功能

　　(1)基于服務(wù)選擇與帶寬調(diào)節(jié)的寬帶接入功能,支持多種類型的服務(wù)提供商和廣泛的用戶接入需求。

　　(2)與使用各類數(shù)據(jù)庫的計費(fèi)系統(tǒng)接口,為運(yùn)營商提供對其原有計費(fèi)系統(tǒng)的寬帶計費(fèi)接口。

　　(3)用戶自服務(wù)。使用戶能夠在門戶網(wǎng)站上激活所定購的服務(wù),選擇與服務(wù)相對應(yīng)的帶寬,并能修改服務(wù)登錄用戶名、用戶密碼,查詢用戶訂購的服務(wù)信息、消費(fèi)情況和交費(fèi)記錄等。

　　(4)實現(xiàn)應(yīng)用層計費(fèi)。對服務(wù)提供商所提供的增值服務(wù)實現(xiàn)應(yīng)用層計費(fèi),整合應(yīng)用計費(fèi)明細(xì)賬單到用戶賬單中。

　　(5)管理功能。為系統(tǒng)管理員提供對計費(fèi)系統(tǒng)邏輯網(wǎng)絡(luò)配置的管理,包括對運(yùn)營商、節(jié)點(diǎn)、接入服務(wù)器和Radius服務(wù)器的管理。對系統(tǒng)管理員實行操作權(quán)限分配。為操作員提供開戶、用戶查詢、修改用戶信息、重置用戶密碼、刪除用戶、關(guān)閉用戶、服務(wù)查詢、增訂服務(wù)、修改服務(wù)信息、刪除服務(wù)等功能。

　　(6)查詢功能。包括系統(tǒng)級操作日志的明細(xì)查詢、操作員對客戶操作和客戶自操作日志的明細(xì)查詢、客戶交費(fèi)明細(xì)查詢以及計費(fèi)明細(xì)的查詢。

　　(7)靈活的資費(fèi)策略。提供按時長、流量的費(fèi)率設(shè)置。支持靈活的資費(fèi)政策和計費(fèi)項目的任意加權(quán)組合。

　　(8)任意的服務(wù)捆綁。對運(yùn)營商開展的業(yè)務(wù)進(jìn)行描述及管理,提供基本服務(wù)的各種組合管理。

　　(9)精確的計費(fèi)功能與賬單管理。能為任何可量度因素計費(fèi),如服務(wù)質(zhì)量、時長、字節(jié)數(shù)、服務(wù)數(shù)量、內(nèi)容類型等,并把用戶的所有費(fèi)用計入一張賬單中。操作員可對出賬周期、調(diào)賬類型、非正常賬單進(jìn)行管理。

　　(10)統(tǒng)計功能。能為運(yùn)營商提供用戶上網(wǎng)使用情況、用戶發(fā)展情況、在線查詢用戶狀態(tài),并以各種圖示方法表現(xiàn)查詢結(jié)果。

5?寬帶服務(wù)計費(fèi)平臺工作原理

　　前述寬帶服務(wù)計費(fèi)平臺所實現(xiàn)的服務(wù)選擇和計費(fèi)的實現(xiàn)原理如圖5所示。

　　(1)用戶計算機(jī)通過PPPoE連接接入服務(wù)器。

　　(2)接入服務(wù)器通過Radius Server訪問輕量目錄服務(wù)器(LDAP)進(jìn)行認(rèn)證。

　　(3)如果認(rèn)證通過,則由Radius Server通過BRAS為用戶計算機(jī)分配IP地址,實現(xiàn)用戶計算機(jī)對Internet的訪問。

　　(4)Radius Server發(fā)送計費(fèi)信息,實現(xiàn)寬帶接入的計費(fèi)。

　　(5)用戶可以通過訪問服務(wù)選擇門戶(Service Selection Portal)來選擇增值服務(wù)、內(nèi)容服務(wù)(如VOD、MP3、游戲等)等。服務(wù)選擇門戶通過訪問輕量目錄服務(wù)器確認(rèn)用戶是否注冊過此項服務(wù)。

　　(6)如果確認(rèn)通過,服務(wù)選擇門戶通過COPS協(xié)議通知接入服務(wù)器為用戶開通服務(wù),服務(wù)選擇門戶發(fā)送計費(fèi)信息,由此可以實現(xiàn)基于服務(wù)和內(nèi)容的選擇和計費(fèi)。

6?系統(tǒng)的擴(kuò)展

　　如果將上述討論的ADSL系統(tǒng)的接入部分替換成其他寬帶系統(tǒng),并將寬帶服務(wù)計費(fèi)平臺根據(jù)運(yùn)營商業(yè)務(wù)進(jìn)行適(接上頁)

當(dāng)改動(如可以通過DHCP服務(wù)器為用戶計算機(jī)分配IP地址),則上述方案普遍適用于ADSL、LAN網(wǎng)等多種寬帶接入系統(tǒng),對于寬帶系統(tǒng)應(yīng)用的業(yè)務(wù)模式具有一定的普遍性。

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參考文獻(xiàn)

1? 李小平,曲大成.多媒體網(wǎng)絡(luò)通信.北京:北京理工大學(xué)出版社,2001