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大容量宽带设备演进的探讨

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用户接入技术演进

随着接入用户数量的增多,每用户带宽需求不断增长,ADSL/ADSL2+/FTTH/GPON等高带宽接入方式应运而生,极大提高了用户网络使用体验,每用户带宽控制的PPPoE设备逐渐演变为电信运营商主要的接入方式。同时,IP网络的巨大成功以及互联网内容向流媒体发展的趋势,引发了人们将所有智能设备联网的需求,并使得VoIP, iTV,IPTV成为电信运营商网络规划和发展的主要议题。

但是,对于新型网络设备,智能手机,数字电视,PSP等很难支持PC所采用的内置PPPoE拨号程序,很大程度上限制了新互联网应用的快速推出。

综合各个电信运营商在接入方式上的尝试,为使新型Voice/Video等实时性业务得到有效的控制与管理, DSL工作组于2006年定义了WT-146 用户会话控制机制,设计规划了以DHCP技术为核心,紧密结合当今PPPoE通用的RADUIS协议,建立了一种基于"IP用户会话机制"、"IP数据流的分级机制"、及"IP会话鉴权和管理机制"的IPoE认证机制。通过扩展信息的加入和识别在网络边缘设备上提供用户Session的接入认证授权计费。

IPoE系统及组成

IPoE系统包括基本的DHCP功能,同时扩展了网络中各个层面设备的能力。可以说IPoE不是简单的终端设备上支持DHCP就可以了,需要涉及到用户控制设备,网络业务系统等。具体说IPoE系统包括以下部分:

IPoE 客户端

各种用户终端设备,产生DHCP消息,中间设备插入各种DHCP option进行用户绑定,业务绑定等。

IPoE 宽带网络网关控制设备(BNG设备)

宽带网络网关控制设备(BNG)进行DHCP消息到Radius认证消息的翻译。与Radius进行认证,授权,计费功能。认证通过后,下放Radius返回的每用户QoS,访问控制的列表等功能,同时对通过设备的流量/时长进行计费。

IPoE业务控制系统

包括Radius/DHCP/Diameter/Webportal等业务系统,能够动态调整每用户的带宽和QoS属性,针对预付费,流量,时长等提供多种计费手段。做到客户的可管理控制,可持续盈利,提供差异化的用户服务。

IPoE和PPPoE系统的对比

引入IPoE系统之后,通过以下对比可以发现IPoE可以完成原有PPPoE系统的所有功能,同时还能提供如下优势。

终端支持

所有支持IP协议的设备都支持,不需要安装第三方拨号软件,可以广泛支持各种手持设备,移动设备,视频设备等。

报文开销

由于PPPoE报文引入了PPPoE头(6 bytes)和PPP头(9 bytes加上Padding),所以在所有用户流量里面至少增加了15个字节的协议开销,对于高带宽的应用(4M以上的高清电视等),高端BNG设备可以支持协议开销,达到理论的线速转发,但是对于处理能力不高的终端设备,压力很大。

作者:上海贝尔 马绍文 刘永春 来源:C114中国通信网

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