组播技术在FTTH EPON系统中的应用

　　3.动态可控组播业务的实现

　　由于IGMP Proxy/Snooping组播协议中没有提供用户认证支持，所以用户可以随意加入一个组播组并可以任意离开，同时运营商无法对用户进行计费。针对这些问题，为了给不同级别用户提供相应服务以实现组播业务在实际环境中的灵活应用，提出了基于IGMP Proxy/Snooping方式的动态可控组播方案，可控组播方案强调的是业务开展的控制能力和增值能力。

　　业务控制能力要使网络安全在严密的控制之下，能够有效地防止协议攻击、非法组播源、非法转播、非法接收者。业务增值能力要能够为组播源组播接收者订制服务进行相应的认证计费，为用户提供QoS保障使网络得到有效增值。

　　（1）实现方式

　　动态可控组播协议的核心思想是OLT基于IGMP控制报文携带的用户标识信息进行用户鉴权，并通过扩展OAM消息实现ONU对组播数据报文的转发控制。具体协议如下所述。

　　OLT维持一个用户组播业务权限控制表，集中管理用户的组播业务访问权限。OLT利用用户的LLID或上行的IGMP Join报文携带的VLAN ID进行端口（用户）识别，并基于组播权限控制表判断该端口（用户）是否具有所申请的组播业务的访问权限及其参数。OLT通过扩展的组播控制OAM报文将端口（用户）对该组播频道的访问权限下发到ONU，由ONU执行对该端口（用户）的组播业务流的转发或关断操作。组播权限控制统一由OLT侧网管系统进行集中管理，OLT是组播权限管理的主体，ONU是组播权限管理的执行者。同时OLT支持IGMP Proxy功能与上层的组播路由器配合，实现组播业务流的动态申请和送达。

　　ONU维持一个组播组地址过滤和组播转发表。相对于OLT的组播控制表，该表容量较小，仅处理本ONU内当前的组播业务流控制功能，并按照OLT下发的MulticastControl OAMPDU动态刷新。ONU将接收到的IGMP Join/Leave报文打上标识端口（用户）身份的VLAN Tag，并透传到OLT。ONU接收OLT下发的扩展的组播控制OAM报文（该报文包含一系列组播控制表项），并按照该报文增加或删除ONU本地的组地址过滤和组播转发表项，然后执行相应的组播业务流的转发和关断。同时，ONU应支持对下行组播业务流的untag操作（即将组播业务流上的VLAN Tag剥除）。

　　（2）组播VLAN

　　EPON系统应支持组播VLAN。OLT上划分组播专用的VLAN，即组播业务使用一个或者多个专用于组播业务的VLAN实现与其他业务相隔离，一个组播VLAN对应一个组播频道或者一个频道组（指一个权限统一管理的组播频道的集合）。一个组播频道仅属于一个特定的组播VLAN。在SCB信道中传送的组播业务流均带有组播VLAN Tag。用户的其他数据流（包括单播业务以及上行的IGMP报文等）划入另外的单播VLAN/CVLAN。

　　IPTV网络二层组播域部署

　　IPTV即交互式网络电视，作为一种高带宽、高质量的新型互联网多媒体业务，对IP城域网提出了更高要求。电信运营商要高效且经济地部署和实现IPTV业务，建议采用端到端组播推送，且IP组播网络的配置是关键。

　　FTTH接入网采用EPON承载方式，组播复制点在OLT，IPTV网络二层组播域配置如下：

　　● HG/ONT通过配置多VLAN将HIS（高速互联网接入）与IPTV业务流区分开。

　　● 在OLT上将HG/ONT透传过来的不同用户业务VLAN进行置换，其中IPTV的用户VLAN更换为VLAN3930（IPTV-VOD单播）。

　　● 在OLT上启用VLAN3959，用途IPTV-BTV（组播）。

　　● 在OLT上启用组播功能：配置IGMP模式Proxy,配置组播上行接口，配置组播节目，配置组播用户端口、配置HG/ONT的IGMP模式为Snooping。

　　● 在OLT上将HIS、IPTV-VOD业务根据不同EPON端口进行嵌套不同外层Q的QinQ操作。针对组播VLAN3959进行单层Q透传，BAS终结HIS业务流，SR终结IPTV的单播与组播业务流。

　　● OLT汇聚交换机在VLAN3959中启动IGMP-Snooping或IGMP-Proxy功能。

　　● HIS采用PPPOE方式获取IP地址，IPTV采用DHCP方式获取IP地址。

　　运营商在推送IPTV组播业务时，节目权限管理是必须的，无点播权限的用户应该无法获取相应节目。目前，提供IPTV组播业务有两种可能的方式。

　　一种方式是接入设备仅提供物理传输通道，并通过IGMPProxy或IGMP Snooping协议实现组播组成员的管理，用户节目权限管理则由STB（Set Top Box机顶盒）和IPTV业务平台来实现。

　　另外一种方式是接人设备基于IGMP控制报文携带的用户标识信息进行用户鉴权，并通过PON系统内的控制消息控制ONU对组播数据报文的转发。PON系统共享传输媒质和利用SCB技术传输组播业务的技术特性，导致所有ONU（包括点播了无权限节目的ONU，或者根本没有点播节目的ONU）均能从MAC层接收到组播媒体流，这给组播节目权限控制带来了新的问题。

　　在EPON FTTH应用场景中，OLT放置在局端或小区中心机房，分光器放置在中心机房或弱电箱，ONU放在用户家中。在其中的应用实现过程如下：

　　● OLT维持一个用户组播业务权限控制表，集中管理用户的组播业务访问权限。

　　● OLT利用用户的LLID和上行IGMPReport报文携带的VLANID进行端口(用户)识别;

　　● OLT根据组播权限控制表判断该端口(用户)是否具有所申请的组播业务的访问权限及其参数。OLT通过扩展的组播控制OAM报文将端口(用户)对该组播频道的访问权限下发到ONU，由ONU执行对该端口(用户)的组播业务流的转发或关断操作;

　　该方式下，OLT是组播权限管理的主体，ONU是组播权限管理的执行者。

图1    IPTV网络二层组播域部署--EPON承载方式