摘   要： 針對目前ADSL用戶激增而用戶端設備集中管理沒有統一標準的問題，討論了幾種可行性方案，并比較其優缺點。
關鍵詞： 非對稱數字用戶環線(ADSL)  嵌入操作信道(ROC)  簡單網絡管理協議(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字用戶環路（DSL）技術從有線電視接入、小區以太網接入等諸多競爭對手中脫穎而出，一躍成為全球寬帶接入的主流。我國的銅線資源豐富，為DSL技術創造了良好的應用基礎。DSL技術的寬帶用戶給運營商帶來的利潤也呈現增長的趨勢。隨著我國電信運營商DSL寬帶接入業務的不斷發展，用戶數量迅猛增加。隨之而來的問題就是對接入設備的維護，這是影響電信服務質量的關鍵環節。
1  我國接入網現狀
　　接入網位于電信網絡的末端，是一個多廠家、多制式的環境。如何對這些屬于不同廠家的接入系統進行集中統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，根據網絡的配置完成ADSL用戶終端的數據配置，再到用戶家里安裝終端設備。當用戶終端出現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。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。如何構建一個低成本、高效率的寬帶運營管理系統，已經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。
2  需要解決的問題
　　ADSL終端管理系統的目的是在運營商的網管中心實現寬帶接入終端的集中網管，包括終端的配置管理、性能統計、故障管理、狀態監控、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量巨大、高度分散的特點，要實現集中管理維護，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批量管理和集中監控，易于實現全部終端的網絡管理。
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，實現終端的遠程集中管理的系統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的優缺點。
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，網管中心和數字用戶線接入服務器（DSLAM）的管理接口組成一個網管網，網管可以訪問DSLAM的管理接口并通過DSLAM間接訪問終端。DSLAM只負責實現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，很容易實現對所有廠家終端的管理，對網管也沒有太多的要求，客戶端只要有Telnet即可。但正因為對網管功能沒有進行開發，Telnet方式只是一個簡單的終端網元管理系統，不能實現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，因此網管中心不能實時監控終端的狀態，終端的任何故障不能主動、及時上報，無法實現故障的先期發現和提前排除，只能被動地響應用戶的故障投訴。此外由于DSLAM只實現了Telnet的代理，因此無法支持其他的應用協議，不能實現終端軟件的升級。
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管中心，它與DSLAM以及所有終端之間的管理接口組成一個網管網，網管中心可以通過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段的IP地址。網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，并且需要數據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關系，因此用戶的開戶比較復雜。考慮到城域網有幾十萬的終端用戶，要這些終端都在同一個網段中，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發展。
Web管理方案中，終端是服務器模式，因此對終端狀態故障的實時監控也不方便。同時Web管理模式是一種單設備的網元管理方式，并不適合網管中心的集中管理和維護，不能很好地實現對所有終端的網絡管理。由于所有終端、DSLAM和網管中心都在同一個IP網絡中，在IP層上可以任意互通，因此這一方案很容易實現終端軟件的升級。
3.3 SNMP終端管理方案
　　在終端Web管理方案中，終端、DSLAM和網管中心已經組成一個IP層互通的網管網，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，網管中心可以實時監控每個終端的狀態、告警和故障情況，在用戶投訴前發現和處理故障，提高客戶滿意度。SNMP作為一個通用的網管協議，除了可以很好地實現終端的網元管理外，還能夠很好地實現終端網絡管理，并實現對所有終端的統一管理和維護。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雜等問題，因此難以大規模推廣。
3.4 PVC方式的終端局端統一管理方案
　　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問題。根據Telnet管理方案的思路，結合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一管理的SNMP方案。在本方案中，DSLAM不是實現IP的二層轉發，而是實現SNMP的Proxy。DSLAM從其管理接口上接收網管訪問終端的SNMP報文(該報文包含了終端的物理端口信息和需要DSLAM轉發的信息)，然后把報文轉發到該終端的管理PVC接口上，終端將從管理PVC上接收到網管的SNMP報文。當終端發送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管。這樣終端網管系統通過DSLAM間接地實現了對終端的SNMP訪問和管理。
　　這種管理方案不需要數據庫來記錄和查詢終端IP地址和物理位置的對應關系，所有的終端都設置為相同的IP地址，網管訪問終端時通過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統一的管理和維護。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，網管網的組網也有較高的安全性，可以有效防止非法用戶對終端的任意訪問和修改配置數據。
　　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協議棧，因此降低了管理通道的可靠性。由于不同的地區和運營商需要的初始配置不同，導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模發展的瓶頸問題。
3.5 EOC方式的終端局端統一管理方案
　　基于PVC方式的終端統一管理方案已經解決了終端的標識問題和管理方式，具有了較好的終端網絡管理的基本元素，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。其協議棧如圖1所示。

　　EOC通道符合ADSL標準關于數據幀中13比特的EOC消息的相關要求和ITU-TG997.1中關于操作維護管理信道和協議的相關要求，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，具有以下優點。
　　(1)完全標準化。HDLC over EOC已經在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，不需要預先進行配置。同時由于管理通道不需要支持TCP/IP協議棧，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，出廠后就可以發給任意地區的運營商。用戶自行安裝后，即可通過運營商的終端管理系統實現終端的集中配置、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，節省了運營商的維護成本。
　　基于EOC方式的終端管理系統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絡管理系統，可以方便地擴展以支持其他任何xDSL終端，能真正實現終端的可管理、可維護和可運營的性能。
ADSL EOC終端局端統一管理方案正是基于EOC方式的終端管理系統，繼承了EOC方案的所有優點，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)寬帶接入局端設備。支持SNMP Proxy和SNMP報文在ADSL的EOC通道的接收和發送。
        (3)ADSL EOC終端網管系統。支持終端的網絡管理，完成對終端的管理、維護和測試，實現終端的狀態監控、故障管理和性能統計。
　　ADSL EOC終端管理系統能夠完成對終端的完整管理，包括以下功能。
　　(1)完整支持RFC2662中關于終端的ADSL物理線路的告警、統計和維護功能。
　　(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，和網絡配合完成對IP層的故障定位。
　　(5)支持NAT、NAPT、DHCP SERVER、DHCP RELAY、IGMP和路由協議的配置，支持FTP方式的用戶網絡速率測試，以確定用戶網絡的質量。
　　(6)支持終端用戶側接口的管理、狀態查詢和性能統計。
　　(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，主要體現在以下幾個方面。
　　(1)批量處理。終端管理系統采用了模板化方式來實現終端數據配置，為每類用戶配置一個數據模板。通過批量操作把相應用戶的DSLAM端口與配置數據模板關聯起來，完成終端數據的設置工作。
　　(2)即插即用。終端管理系統可以有效解決終端開戶和終端更換時的數據配置困難。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據的檢驗字。終端管理系統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據，實現終端的即插即用。
　　(3)自動升級。當允許終端管理系統自動升級時，只需要把終端的新版本存放到版本服務器上，并做好終端軟件升級通道的配置，終端管理系統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終端管理系統除了實現終端的配置、告警、統計、升級等功能外，還提供了終端的測試，為快速定位用戶業務故障提供了方便。終端的測試包含3個層次的測試，即ATM層、IP層和應用層。
　　(5)終端日志。終端內部記錄了很多信息。根據這些記錄，可以有效判斷終端內部的運行情況。通過EOC通道，終端管理系統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終端管理系統作為一個強大的終端統一管理系統，和局端網絡管理系統結合共同完成了從用戶端設備到網絡核心設備的統一管理和維護，提供了端到端的業務管理和用戶管理，第一次把終端作為網絡不可分割的一部分，實現了全程網絡的可管理、可維護、可運營的理念，必將極大地促進寬帶接入的迅速發展和普及。
參考文獻
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2   Rauschmayer D J.ADSL/VDSL原理.北京：人民郵電出版社，2001
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