摘   要： 針對目前ADSL用戶激增而用戶端設(shè)備集中管理沒有統(tǒng)一標準的問題，討論了幾種可行性方案，并比較其優(yōu)缺點。
關(guān)鍵詞： 非對稱數(shù)字用戶環(huán)線(ADSL)  嵌入操作信道(ROC)  簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)  永久虛電路(PVC)

　　隨著寬帶市場的爆炸式增長，作為寬帶中堅力量的數(shù)字用戶環(huán)路（DSL）技術(shù)從有線電視接入、小區(qū)以太網(wǎng)接入等諸多競爭對手中脫穎而出，一躍成為全球?qū)拵Ы尤氲闹髁鳌Ｎ覈你~線資源豐富，為DSL技術(shù)創(chuàng)造了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。DSL技術(shù)的寬帶用戶給運營商帶來的利潤也呈現(xiàn)增長的趨勢。隨著我國電信運營商DSL寬帶接入業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，用戶數(shù)量迅猛增加。隨之而來的問題就是對接入設(shè)備的維護，這是影響電信服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1  我國接入網(wǎng)現(xiàn)狀
　　接入網(wǎng)位于電信網(wǎng)絡(luò)的末端，是一個多廠家、多制式的環(huán)境。如何對這些屬于不同廠家的接入系統(tǒng)進行集中統(tǒng)一的管理是擺在電信運營商面前的一個重要課題。
　　目前的ADSL寬帶開戶流程是：先進行用戶線路的選線，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置完成ADSL用戶終端的數(shù)據(jù)配置，再到用戶家里安裝終端設(shè)備。當用戶終端出現(xiàn)故障或用戶自行錯誤修改終端配置時，運營商必須派人到用戶家中進行故障定位和修復(fù)。為此在用戶開戶和故障處理過程中，運營商需要投入大量的時間、物力和人力，導(dǎo)致開戶速度慢，故障處理困難，使寬帶的運營成本居高不下。如何構(gòu)建一個低成本、高效率的寬帶運營管理系統(tǒng)，已經(jīng)成為寬帶接入市場的重要問題，尤其是ADSL寬帶用戶終端的管理系統(tǒng)。
2  需要解決的問題
　　ADSL終端管理系統(tǒng)的目的是在運營商的網(wǎng)管中心實現(xiàn)寬帶接入終端的集中網(wǎng)管，包括終端的配置管理、性能統(tǒng)計、故障管理、狀態(tài)監(jiān)控、遠程在線和離線測試以及終端軟件的升級等。由于用戶終端具有數(shù)量巨大、高度分散的特點，要實現(xiàn)集中管理維護，需要解決以下幾個問題。
　　(1)終端管理的通道問題。保證通道的安全性、可靠性、簡便性和低成本。對于ADSL的遠程終端管理，通道方式有2種：永久虛電路(PVC)管理通道和嵌入操作信道(EOC)管理通道。
　　(2)用戶終端的標識問題。終端管理系統(tǒng)需要管理大量的面向不同用戶的終端，必須確定終端的物理位置和用戶。因此簡單明了的終端標識方法是終端管理系統(tǒng)易于使用的保證。
　　(3)終端管理的方式問題。終端管理的方式需要易于實現(xiàn)批量管理和集中監(jiān)控，易于實現(xiàn)全部終端的網(wǎng)絡(luò)管理。
3  各種方案比較
　　通過通道、標識和管理方式等解決方法的組合，實現(xiàn)終端的遠程集中管理的系統(tǒng)分為以下幾種可行性方案，下面將分析各個方案對終端和局端配置要求及其相應(yīng)的優(yōu)缺點。
3.1 Telnet管理方案
　　為每個終端用戶建立PVC管理通道，采用1483B封裝方式，該模式對資源的要求相對比較低。PVC接口工作在半橋接模式，網(wǎng)管中心和數(shù)字用戶線接入服務(wù)器（DSLAM）的管理接口組成一個網(wǎng)管網(wǎng)，網(wǎng)管可以訪問DSLAM的管理接口并通過DSLAM間接訪問終端。DSLAM只負責(zé)實現(xiàn)Telnet的代理間接訪問終端。
Telnet的終端管理方案對局端的資源要求比較低，基本不需要額外的成本。采用命令行的管理方式，很容易實現(xiàn)對所有廠家終端的管理，對網(wǎng)管也沒有太多的要求，客戶端只要有Telnet即可。但正因為對網(wǎng)管功能沒有進行開發(fā)，Telnet方式只是一個簡單的終端網(wǎng)元管理系統(tǒng)，不能實現(xiàn)對所有終端的全局管理和維護。由于終端的管理通道是在需要時才建立，因此網(wǎng)管中心不能實時監(jiān)控終端的狀態(tài)，終端的任何故障不能主動、及時上報，無法實現(xiàn)故障的先期發(fā)現(xiàn)和提前排除，只能被動地響應(yīng)用戶的故障投訴。此外由于DSLAM只實現(xiàn)了Telnet的代理，因此無法支持其他的應(yīng)用協(xié)議，不能實現(xiàn)終端軟件的升級。
3.2 Web管理方案
　　Web管理方案和Telnet管理方案對DSLAM和終端的要求基本相同，也采用1483B協(xié)議封裝的管理PVC作為管理通道。終端的管理PVC接口工作在半橋接模式網(wǎng)管中心，它與DSLAM以及所有終端之間的管理接口組成一個網(wǎng)管網(wǎng)，網(wǎng)管中心可以通過IP地址來訪問任何一個DSLAM或者終端。因此需要DSLAM和所有的終端必須使用同一網(wǎng)段的IP地址。網(wǎng)管中心的維護終端需要支持Web瀏覽器。
　　由于局端DSLAM需要與每個終端之間同時建立管理PVC，因此DSLAM需要終接大量的管理PVC，實際相當于為所有用戶再建立一個IP上的DSLAM用于終端管理。因此Web管理方案對DSLAM要求的資源比較高，一般情況下，DSLAM的主控板在完成管理維護后，很難再為終端管理處理這么多的PVC終接而需要額外的單板，使該解決方案的成本比較高。
　　由于每個終端都需要配置不同的IP地址，并且需要數(shù)據(jù)庫來記錄和查詢終端IP地址、物理位置以及使用者的信息對應(yīng)關(guān)系，因此用戶的開戶比較復(fù)雜?？紤]到城域網(wǎng)有幾十萬的終端用戶，要這些終端都在同一個網(wǎng)段中，會引起較大的安全問題，也不利于今后的擴容和寬帶的繼續(xù)發(fā)展。
Web管理方案中，終端是服務(wù)器模式，因此對終端狀態(tài)故障的實時監(jiān)控也不方便。同時Web管理模式是一種單設(shè)備的網(wǎng)元管理方式，并不適合網(wǎng)管中心的集中管理和維護，不能很好地實現(xiàn)對所有終端的網(wǎng)絡(luò)管理。由于所有終端、DSLAM和網(wǎng)管中心都在同一個IP網(wǎng)絡(luò)中，在IP層上可以任意互通，因此這一方案很容易實現(xiàn)終端軟件的升級。
3.3 SNMP終端管理方案
　　在終端Web管理方案中，終端、DSLAM和網(wǎng)管中心已經(jīng)組成一個IP層互通的網(wǎng)管網(wǎng)，因此完全可以支持終端的SNMP管理方案。此時需要終端支持SNMP方式的管理。與Web管理方式相比，SNMP完全避免了終端作為Web Server帶來的問題，網(wǎng)管中心可以實時監(jiān)控每個終端的狀態(tài)、告警和故障情況，在用戶投訴前發(fā)現(xiàn)和處理故障，提高客戶滿意度。SNMP作為一個通用的網(wǎng)管協(xié)議，除了可以很好地實現(xiàn)終端的網(wǎng)元管理外，還能夠很好地實現(xiàn)終端網(wǎng)絡(luò)管理，并實現(xiàn)對所有終端的統(tǒng)一管理和維護。但和Web管理一樣，該方案同樣存在終端IP地址配置、局端成本太高和開戶復(fù)雜等問題，因此難以大規(guī)模推廣。
3.4 PVC方式的終端局端統(tǒng)一管理方案
　　在上面的SNMP終端管理方案中，用戶終端的IP地址和開戶難的問題實際上是因為沒有解決終端的標識問題。如果采用IP地址作為終端的標識，則需要解決IP地址與實際用戶和物理位置的對應(yīng)問題。根據(jù)Telnet管理方案的思路，結(jié)合Web管理的同時終接管理PVC的方式，則形成了PVC方式的終端和局端統(tǒng)一管理的SNMP方案。在本方案中，DSLAM不是實現(xiàn)IP的二層轉(zhuǎn)發(fā)，而是實現(xiàn)SNMP的Proxy。DSLAM從其管理接口上接收網(wǎng)管訪問終端的SNMP報文(該報文包含了終端的物理端口信息和需要DSLAM轉(zhuǎn)發(fā)的信息)，然后把報文轉(zhuǎn)發(fā)到該終端的管理PVC接口上，終端將從管理PVC上接收到網(wǎng)管的SNMP報文。當終端發(fā)送SNMP報文時，DSLAM將從該終端的管理PVC接口上接收到終端的SNMP報文，并標記上終端的物理端口信息上報給網(wǎng)管。這樣終端網(wǎng)管系統(tǒng)通過DSLAM間接地實現(xiàn)了對終端的SNMP訪問和管理。
　　這種管理方案不需要數(shù)據(jù)庫來記錄和查詢終端IP地址和物理位置的對應(yīng)關(guān)系，所有的終端都設(shè)置為相同的IP地址，網(wǎng)管訪問終端時通過DSLAM的物理端口來標識終端。由于終端和DSLAM共享DSLAM的管理接口，終端和局端容易實現(xiàn)統(tǒng)一的管理和維護。而且對終端的訪問完全是DSLAM代理的間接訪問，終端管理通道的安全性比較高，網(wǎng)管網(wǎng)的組網(wǎng)也有較高的安全性，可以有效防止非法用戶對終端的任意訪問和修改配置數(shù)據(jù)。
　　但本方案也有很明顯的缺點：
　　(1)局端成本高。DSLAM需要終接每個終端的管理PVC，相當于增加了一個IP DSLAM，因而需要新的硬件或者單板來處理這些管理PVC。
　　(2)終端需要較多的初始配置。每個終端都需要配置管理PVC和IP地址。管理通道支持TCP/IP協(xié)議棧，因此降低了管理通道的可靠性。由于不同的地區(qū)和運營商需要的初始配置不同，導(dǎo)致開戶時需要手工配置終端，因此開戶工作量大依然是寬帶大規(guī)模發(fā)展的瓶頸問題。
3.5 EOC方式的終端局端統(tǒng)一管理方案
　　基于PVC方式的終端統(tǒng)一管理方案已經(jīng)解決了終端的標識問題和管理方式，具有了較好的終端網(wǎng)絡(luò)管理的基本元素，但仍然沒有很好地解決終端的管理通道問題。要實現(xiàn)一個合理的終端管理方案，還需要尋找合適的管理通道，以避免管理PVC的高成本和終端復(fù)雜的初始配置。而基于xDSL的EOC通道的終端管理方案就是這樣一個合適的方案。其協(xié)議棧如圖1所示。

　　EOC通道符合ADSL標準關(guān)于數(shù)據(jù)幀中13比特的EOC消息的相關(guān)要求和ITU-TG997.1中關(guān)于操作維護管理信道和協(xié)議的相關(guān)要求，用于承載用戶終端管理信息的全雙工物理通道。該通道不支持流量控制及差錯校驗等，需要與SNMP之間增加HDLC來完成。在ITU-T的G.997.1的規(guī)范中，定義了基于凈EOC通道的HDLC鏈路，且要求xDSL必須支持。通過在HDLC鏈路上承載SNMP報文，就可以通過DSLAM實現(xiàn)對終端的間接的SNMP訪問。因此可以把該EOC通道作為對終端的管理通道。以EOC作為終端管理的管理通道，與PVC管理通道相比，具有以下優(yōu)點。
　　(1)完全標準化。HDLC over EOC已經(jīng)在ITU-T的G.997.1中定義，并且得到所有xDSL的支持，具有很好的互通性。除了ADSL終端可以采用外，還可以很容易地擴展到其他xDSL的終端管理上。
　　(2)低成本。局端只需要把終端的SNMP報文簡單封裝到HDLC的幀中，不需要額外的硬件來處理，因此在局端不需要增加任何硬件成本。
　　(3)終端不需要任何初始配置。終端的SNMP報文直接承載在HDLC鏈路上，HDLC通道在每個終端激活后就存在，不需要預(yù)先進行配置。同時由于管理通道不需要支持TCP/IP協(xié)議棧，也就沒有IP地址的配置等問題。因此以EOC作為管理通道，支持終端管理的終端是一個真正的零配置終端，出廠后就可以發(fā)給任意地區(qū)的運營商。用戶自行安裝后，即可通過運營商的終端管理系統(tǒng)實現(xiàn)終端的集中配置、管理和維護，而不再需要上門配置，從而大大簡化了寬帶開戶的流程，節(jié)省了運營商的維護成本。
　　基于EOC方式的終端管理系統(tǒng)是一個真正的具有良好互通性、低成本、終端即插即用的終端網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，可以方便地擴展以支持其他任何xDSL終端，能真正實現(xiàn)終端的可管理、可維護和可運營的性能。
ADSL EOC終端局端統(tǒng)一管理方案正是基于EOC方式的終端管理系統(tǒng)，繼承了EOC方案的所有優(yōu)點，并進行了擴展和完善，具有更強大的功能。該方案包括3個部分。
　　(1)ADSL終端。支持完整的SNMP管理、維護和測試，支持EOC的管理通道。
        (2)寬帶接入局端設(shè)備。支持SNMP Proxy和SNMP報文在ADSL的EOC通道的接收和發(fā)送。
        (3)ADSL EOC終端網(wǎng)管系統(tǒng)。支持終端的網(wǎng)絡(luò)管理，完成對終端的管理、維護和測試，實現(xiàn)終端的狀態(tài)監(jiān)控、故障管理和性能統(tǒng)計。
　　ADSL EOC終端管理系統(tǒng)能夠完成對終端的完整管理，包括以下功能。
　　(1)完整支持RFC2662中關(guān)于終端的ADSL物理線路的告警、統(tǒng)計和維護功能。
　　(2)支持ATM的PVC連接管理和流量管理，對每條PVC連接支持完全的F5 OAM。通過局端發(fā)起OAM操作，可以定位局端和終端之間的ATM層故障。
　　(3)支持1483B、1483R、IPoA、PPPoA等多種接口協(xié)議的配置。
　　(4)支持接口IP地址、DHCP CLIENT、PPP的配置，支持PING的測試，和網(wǎng)絡(luò)配合完成對IP層的故障定位。
　　(5)支持NAT、NAPT、DHCP SERVER、DHCP RELAY、IGMP和路由協(xié)議的配置，支持FTP方式的用戶網(wǎng)絡(luò)速率測試，以確定用戶網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。
　　(6)支持終端用戶側(cè)接口的管理、狀態(tài)查詢和性能統(tǒng)計。
　　(7)支持終端軟件的FTP升級，及時消除終端軟件的缺陷和隱患。
　　ADSL終端管理系統(tǒng)除了具有EOC方式的低成本、零初始配置和安全管理通道等特點外，還具有良好的可管理、可維護、可運營的特點，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
　　(1)批量處理。終端管理系統(tǒng)采用了模板化方式來實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)配置，為每類用戶配置一個數(shù)據(jù)模板。通過批量操作把相應(yīng)用戶的DSLAM端口與配置數(shù)據(jù)模板關(guān)聯(lián)起來，完成終端數(shù)據(jù)的設(shè)置工作。
　　(2)即插即用。終端管理系統(tǒng)可以有效解決終端開戶和終端更換時的數(shù)據(jù)配置困難。當終端上電啟動時，終端上報冷啟動TRAP，該TRAP中包括了終端配置數(shù)據(jù)的檢驗字。終端管理系統(tǒng)將其和保存的檢驗字進行比較，如果不一致，則自動修改終端的配置數(shù)據(jù)，實現(xiàn)終端的即插即用。
　　(3)自動升級。當允許終端管理系統(tǒng)自動升級時，只需要把終端的新版本存放到版本服務(wù)器上，并做好終端軟件升級通道的配置，終端管理系統(tǒng)將自動完成所有需要升級的終端的升級工作。
　　(4)終端測試。ADSL EOC終端管理系統(tǒng)除了實現(xiàn)終端的配置、告警、統(tǒng)計、升級等功能外，還提供了終端的測試，為快速定位用戶業(yè)務(wù)故障提供了方便。終端的測試包含3個層次的測試，即ATM層、IP層和應(yīng)用層。
　　(5)終端日志。終端內(nèi)部記錄了很多信息。根據(jù)這些記錄，可以有效判斷終端內(nèi)部的運行情況。通過EOC通道，終端管理系統(tǒng)可以按需要讀取終端最近的運行日志，以加快維護人員對終端疑難問題的定位。
ADSL終端管理系統(tǒng)作為一個強大的終端統(tǒng)一管理系統(tǒng)，和局端網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)合共同完成了從用戶端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備的統(tǒng)一管理和維護，提供了端到端的業(yè)務(wù)管理和用戶管理，第一次把終端作為網(wǎng)絡(luò)不可分割的一部分，實現(xiàn)了全程網(wǎng)絡(luò)的可管理、可維護、可運營的理念，必將極大地促進寬帶接入的迅速發(fā)展和普及。
參考文獻
1   ITU-T Group.Physical Layer Management for Digital  Subscriber Line(DSL) Transceivers.ITU-T Draft Revised  Recommendation G.997.1，2003
2   Rauschmayer D J.ADSL/VDSL原理.北京：人民郵電出版社，2001
3   SNMPv2 Working Group.Management Information Base for  SNMPv2.RFC1907，1996