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建设电信级的广电NGB全业务接入网(2)

文章摘要

在下行方向,下行业务流经EPONOLT的上连端口进入交换模块,经过交换后到达OLT的下行PON接口。EPONOLT在每个GEPON口下行链路上应支持多个优先级队列,根据报文的802.1Q/IPv4/IPv6优先级域进行分类。EPONONU和EoC设备请看如下

 

  在下行方向,下行业务流经EPONOLT的上连端口进入交换模块,经过交换后到达OLT的下行PON接口。EPONOLT在每个GEPON口下行链路上应支持多个优先级队列,根据报文的802.1Q/IPv4/IPv6优先级域进行分类。EPONONU和EoC设备在下行方向应支持足够字节大小的队列,满足对突发业务流的支持。

  在OLT设备上,不同的业务用不同的VLAN隔离和区分,通过识别不同的VLANID进行流分类,将不同的业务流量设置不同的CoS(802.1p)来进行标记,同时,根据需要可针对上网业务流量进行带宽、队列和调度处理,以VOD业务得到足够的带宽,并得到优先处理。上网业务的带宽是通过BRAS来控制的,一般情况下不需要在OLT上进行流量监管(CAR)和排队、调度,只在当OLT下接入的用户较多,超过了单个PON口的能力的时候来关键业务(如VOD)优先转发时使用。如果OLT的某个PON口长时间出现拥塞情况,就要考虑增加PON端口数量,或者增加OLT设备了。

  对于来自OLT上联汇聚交换机的下行流量的DSCP/ToS/CoS标记,EPON+EoC接入网络可以采用信任包中携带的DSCP/ToS/CoS标记,直接按照这些标记进行QoS队列和调度处理。一般来说,宽带上网的下行流量采用默认DSCP/ToS/CoS标记,即优先级为0,VoD下行流量可通过在上级汇聚交换机上设置下行流量的DSCP/ToS/CoS值,OLT上也不需要重新映射。

  最后,在接入交换机层面,一般情况下接入交换机采用端口限速、端口隔离、VLAN划分等措施即可。

  4接入网业务隔离、VLAN规划和业务认证

  4.1接入网组网模型

  广电EPON双向接入网宜从FTTx网络建设的高度统一规范的建设模式,设置统一的VLAN规划和指导思路,在VLAN设置的总体思路、原则、VLANID范围等方面加以统筹规划,以适应各种FTTx组网场景。

  在NGB的三网融合业务场景下,用户的上网业务、IPTV/VoD业务和VoIP业务等各种业务对网络的要求各不相同。为了便于QoS和安全策略的部署,必须在接入网将业务进行区分。在EPON+EoC组建的二层广电接入网下,通常可以通过如下几种方式来做VLAN规划:(1)PSPV即每业务每VLAN,主要有以下特点:同一EPONOLT端口下的所有用户的同一业务在同一VLAN内;需要在用户侧部署可划分VLAN的家庭网关(如使用多端口EoC终端或者支持VLAN的STB)。对局端交换机而言,PSPV使得用户业务分别属于不同的VLAN,包括上网VLAN、VoIPVLAN、VoDVLAN和BTVVLAN(组播VLAN,对于采用纯IP组网的NGB接入网,直播的IP视频典型通过组播技术实现)。这种VLAN划分方式简单明了,占用VLAN资源少,但由于同一业务不同用户都划分到同一个VLAN中,因此无法识别用户信息,实际意义不大。(2)PUPSPV即每用户每业务一个VLAN,主要特点如下:每个用户的每种业务一个VLAN(BTV业务除外,所有BTV业务共用组播VLAN);需要在用户侧部署可划分VLAN的家庭网关;EPONOLT或汇聚交换机启动灵活QinQ功能进行业务分类。适用于各层设备支持足够数量VLAN的网络。PUPSPV对于同一业务的不同用户通过VLAN进行细分。PUPSPV的最大好处在于可以通过VLAN精确识别用户,例如对于需要精细化计费的业务(如上网业务)可以通过标识用户物理避免资费流失。这种VLAN划分方式对于网络要求相对较高。(3)混合组网。混合组网是PSPV和PUPSPV的综合,主要特点如下:Internet业务采用PUPSPV,IPTV/VoD和VoIP业务则采用PSPV;需要在用户侧部署可划分VLAN的家庭网关;EPONOLT或汇聚交换机启动基于VLAN的灵活QinQ进行业务分类。混合组网对于需要精细计费的上网业务采用PUPSPV,而对于目前采用包月计费的IPTV/VoD等业务采用PSPV方式。在运营商规模开展IPTV/VoD业务时推荐采用这种VLAN划分方式。(4)PUPV即每用户一个VLAN,主要特点是:多类业务共用一个用户VLAN;用户侧无需部署家庭网关;汇聚端局启动基于流的灵活QinQ打不同外层标签,例如PC采用PPPoE、STB采用IPoE,这些终端都通过一个VLAN上行,可以根据PPPoE和IPoE报文不同的协议号作为QinQ的分流依据;又如根据报文的目的IP地址分流:对于相同源IP地址,相同报文封装的不同的业务应用报文,比如PC上的SoftPhone产生的报文,需要根据报文的目的IP地址实施灵活QinQ进行业务分流。适用于用户侧无法部署家庭网关组网。

  无论采用PUPSPV或者混合组网方式,在用户侧都需要实现对不同业务的VLAN隔离,一般是通过在用户侧部署家庭网关(HomeGateway)设备实现的。广电运营商通过EoC来实现宽带和VOD业务同时接入时,家庭的EoC终端应支持VLAN,以实现业务的隔离。

  4.2利用灵活QinQ技术实现业务分流

  由于城域网内宽带上网/VOD/专网等业务可能分别在不同BRAS/SR上处理,因此有必要在城域网汇聚层进行业务分流。通过灵活QinQ功能可以很好实现业务分流。对于上网业务而言,由于是PUPSPV模式,可以用两层标签来做用户标识(内层标签标识用户,外层标签标识业务和用户),这样可以实现用户的精细化管理,避免用户漫游造成资费流失。而对于VOD业务,可以用外层标签来标识业务,也可以不打外层标签。

  可以通过灵活QinQ方式实现多种灵活的分流方案,例如:

  基于灵活QinQ的VLAN部署需要广电接入网的EPON+EoC网络支持灵活QinQ功能,并且需要相应的业务路由器(SR)来终结接入和控制VOD业务。此时,BRAS和SR作为业务控制层设备终结各业务VLAN,并作为QoS策略控制点和MPLSPE设备。随着广电网络向大规模全业务网络演进,将来接入网的组网部署可以向这种方式演进。

  4.3业务认证

  目前的接入方式主要包括DHCP和PPPOE两种,选用不同的接入方式,对业务控制设备和接入效果有直接影响。DHCP接入的优点是STB实现简单,组播报文在IPOE上承载,不需要对组播报文作PPP封装处理,采用DHCP方式时,DHCP报文可以携带OPTION60/82参数,相关服务器根据OPTION60/82携带的信息,进行业务区分,IP地址分配以及认证等工作。随着运营商未来全业务的IP化演进,广电宽带业务通过PPPoE方式接入,STB业务通过DHCP/DHCP+认证是合理的技术选择。

  PPPoE方案的优势是可以利用运营商成熟的接入认证和地址分配技术,而且安全性非常高,目前大多数运营商宽带业务均采用PPPoE认证方式,整网只部署一套接入认证和IP地址分配系统,用户发起的PPPoE认证报文通过BRAS设备终结。结合QinQ技术,广电运营商能够通过VLAN精确识别用户,例如对于需要精细化计费的业务(如上网业务)可以通过标识用户物理避免资费流失。

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