作 者:网球选手
1 技术背景
Internet业务流量的爆炸性增长、新业务的发展、技术进步以及市场竞争等因素不断推动宽带网络向高带宽、高速度方向发展。宽带接入网由于其建设和升级改造投资大,技术方案及方案实施复杂,对业务运行的直接影响以及日常运行维护工作量大等原因,是宽带网络建设的最重要部分。
宽带接入网用于提供用户到网络的“最后一公里”高速接入,需要要解决带宽和服务质量保障、接入认证、用户管理、业务管理、网络安全保障等问题。接入网可以利用的物理介质资源有铜缆、同轴电缆、双绞线、光纤以及固定或移动无线通信信道资源。宽带接入技术主要分为xDSL接入、HFC接入、Ethernet接入、光纤接入和无线接入几大类。
由于在带宽提供能力和线路质量方面的优势明显,采用光纤作为传输介质成为有线接入网发展的方向,主要的应用模式有FTTH(FiberToTheHome)、FTTB(Fiber To The Building)、FTTC(Fiber To The Curb)、FTTZ(Fiber To The Zone)等。
宽带接入网的主要技术要求一是要能够提供综合接入能力,包括多种业务的接入、业务扩展、业务感知和控制;二是要能够提供带宽的精细管理和控制。由于Ethernet技术成熟,能够提供大带宽,具备良好扩展性,设备性价比高,同时对IP的良好支持,成为接入网的主流技术之一。
2 ETTH三层到边缘解决方案说明
方案概述
H3CETTH(EthernetTo The Home)三层到边缘解决方案采用光纤介质和P2P连接方式,使用成熟的Ethernet技术和设备,对最终用户进行远距离接入。
ETTH三层到边缘,是指IP转发一直延伸到运营商网络的边缘,此边缘一侧为运营网,另一侧为家庭内部网络。具体而言就是IP转发在宽带网络内一直延伸到连接用户的接入点设备(AN:AccessNode),在接入点设备与用户的家庭网关(HG: Home Gateway) 设备间通过二层协议通信,AN到汇聚设备(AGG: Aggregation )以三层方式进行报文转发。
三层到边缘优势
一、采用三层转发延伸到AN的接入方式,广播域被限制在AN下行的同一业务VLAN内,提高了接入网的带宽利用率。如果二层交换在AGG终结,则广播域的范围扩大到一台AGG设备下的同一业务VLAN。
二、在二层交换终结在AGG设备的方案中,一台AGG设备最多可接入用户终端数将受限于其自身MAC地址表项数。采用三层到边缘方案,AN对用户进行高密度接入并终结二层转发,从而同一AGG可以接入更多用户终端;
三、AN和AGG上无须支持和部署复杂的二层隔离和安全特性,网络改造规模小,有利于采用已有设备采用较低成本的设备进行快速部署;
四、AN和AGG间采用三层协议承载业务,相对采用二层协议承载业务,AN和AGG间采用路由协议自动进行拓扑发现,无须进行静态的VLAN规划,易于部署和维护。
适用场景
本方案以光纤作为传输介质,使得用户接入带宽可以无限升级,同时支持长距离的接入,适用于对带宽和线路质量要求高,空间分布离散,距离较远的用户群的接入。
3 ETTH三层到边缘解决方案典型组网
3.1典型组网拓扑说明
ETTH三层到边缘解决方案的整体组网如图1所示:

图1 ETTH三层到边缘解决方案组网图
方案采用光纤FE/GE方式直接入户,以P2P方式连接用户的HG,接入层网络成树状拓扑。
方案可承载Internet访问、VOIP、BTV和VOD等业务,各业务终端通过DHCP协议获取IP地址。在AN和HG上,采用PSPV模式,为不同的业务分配不同的VLAN。HG能够区分业务并对不同的业务报文进行VLANTag标记。AN和AGG采用Multi-VRF或OSPF多进程,对不同VLAN的报文的三层转发进行隔离。
接入点设备AN是ETTH三层到边缘解决方案的关键,根据不同的应用场景需求,AN可以支持三种接入层拓扑模型,如图2所示:

图2 AN组网拓扑模型
第一种ChassisModeAN采用大型机架式设备,直接连接到汇聚层设备,通常位于汇接局或端局,覆盖3-10公里的范围。此模式要求AN提供高密度的接口,是最常采用的模式;
第二种PizzaBoxModeAN采用小型设备,距离AGG较远。可采用环行拓扑组网;
第三种ChainMode是大型AN采用链式的架构,将AN通过GE或10GE互连。与第一种差别在于AGG无需较多的GE或10GE接口。
HG是本方案的另一个关键设备。家庭网关是一种多业务接入终端,主要提供家庭住宅内电话机、视频终端(STB和TV)和PC等终端的接入。各业务终端通过HG(HomeGateway)汇聚,并通过上行接口接入到运营商的宽带接入网,这里上行接口通常是FE或GE光接口。HG负责汇聚多业务终端的业务,并通过各业务VLAN将业务数据转发到AN,有效保证业务的隔离。此外HG需要对各业务分配不同的优先级,区别业务的差别服务。