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关于IPTV接入网解决方案的研究应用(3)

http://network.51cto.com  2007-03-01 10:25  谢晓元  江苏通信技术  我要评论(0)
  • 摘要:简述了IPTV的含义、发展驱动力、IPTV业务对接入网的要求以及现有接入网的网络现状,从组网方案、认证方式、组播方案和QoS保证四个方面进行论述,提出了IPTV接入网方案设计。
  • 标签:IPTV  接入网

接入交换机支持QinQ技术,把CVLAN 100-CVLAN500封装到SVLAN2000承载,而对组播的VLAN1000只作透传。SVLAN(stackable VLAN)等同于QinQ功能,经过二层以太汇聚网,到BRAS终结。支持QinQ技术的BRAS最终实现为每用户提供一个VLAN(CVLAN:client VLAN;内层VLAN标签)的接入方式。

3.1.2 LAN接入方式

LAN接入方式与ADSL接入方式类似,楼道交换机对每个用户使用一个VLAN上行,由接入交换机进行SVLAN承载,最终到BRAS终结,也实现每用户提供一个VLAN(CVLAN)的接入方式。

3.1.3 业务提供方式

业务实现如图3所示,宽带上网业务用PPPoE(PPP over Ethernet)的认证方式实现,而STB(机顶盒)通过DHCP(动态主机配置协议)获得IP地址,以IPoE(IP over Ethernet)VLAN下发到IP DSLAM/LAN switch设备,并由IP DSLAM/LAN switch设备面向用户进行组播复制。

图3 IPTV业务提供方式

3.2 认证方式

网络接入层采用DHCP的认证方式,STB作为DHCP client,BRAS作为DHCP server。考虑到DHCP协议本身没有AAA(认证、授权和计费)功能,BRAS设备需要满足以下的一些功能,以实现DHCP认证的可管理性和安全性:

1)用户端设备(包括PC机或STB)私配地址无法实现网络访问,只能通过DHCP获得IP地址后才能进行访问。

2)当分配给用户IP地址时,BRAS需要通过RADIUS(远程认证拨号用户服务)属性发送相应的用户信息给RADIUS后台,让后台系统了解用户上网行为,包括:

●用户STB设备的MAC地址;

●用户所获得的IP地址;

●用户的上下网时间;

●用户所属的BRAS标号;

●用户的接入链路信息(例如用户的CVLAN ID,后台可查出用户所属的ADSL链路信息和物理位置)。

3)要求BRAS和STB都支持DHCP option60属性,并预先设定信息配置,通过option60信息协商,保证只有STB设备的DHCP请求才能获得IP地址,而用户其他不支持option60的设备(如普通的PC机)的DHCP请求不能获得IP地址。为了避免用户使用机顶盒的IP地址进行其他业务的Internet访问,必须限定IPTV业务IP地址的访问范围,使其只能用于完成IPTV业务的访问流程,超出IPTV业务系统之外的目的IP地址一概不能访问。

3.3 组播方案

3.3.1 组播实现方式

IPTV组播经过汇聚层设备到达BRAS,由BRAS通过专用的VLAN,把组播流推送到IP DSLAM/LAN switch设备,IP DSLAM/LAN switch设备要求支持IGMP(Internet组管理协议)proxy功能,获知用户的IGMP join信息,并最终实现面向用户的组播复制。接入层组播实现方式如图4所示。

图4 接入层组播实现方式

IP DSLAM/LAN switch设备开启IGMP proxy功能,获知用户的IGMP join信息,并通过IGMP proxy功能从组播VLAN发给BRAS。BRAS根据用户的IGMP join信息,把组播数据流从专门的组播VLAN下发到IP DSLAM/LAN switch设备,并最终实现面向用户的组播复制。

3.3.2 组播访问控制

IP DSLAM设备要实现组播访问控制功能,过滤用户非法的IGMP join信息。组播控制的方式可使用基于端口、IP/MAC精细控制每个端口、每个频道的组播权限和每个用户可同时观看的频道数。以便有效杜绝非法IPTV用户。另外,IP DSLAM设备必须实施组播安全措施,主要包括:

●对每个用户端口进行IGMP reports数量限制,防止IGMP DoS(拒绝服务)攻击;

●对每个用户端口进行同时加入组数量限制,防止用户无限制地加入很多组;

●限制每个用户端口进行组播流发送。

3.4 QoS方案

在本方案中,IPTV业务的QoS策略将在不同的层面得到保证。

3.4.1 BRAS层面

●根据IPTV业务数据包的DSCP(DiffServ code point)值,保证IPTV业务的优先级别高于宽带业务;

●在BRAS的用户接入侧,实现每用户一个CVLAN接入,需对CVLAN子端口的流量控制,保证宽带流量加IPTV流量的总和不能超过ADSL线路的调制带宽;

●在BRAS的用户接入侧,根据IP数据包的DSCP值,实现802.1P的映射标记。

3.4.2 IP DSLAM层面

宽带接入网以基于802.1P为主的QoS技术提供突发拥塞时的QoS保证。IP DSLAM与园区交换机根据VLAN完成不同用户或业务的CoS(class of service)分类和标记;汇聚交换机设备再根据内层VLAN的CoS标记直接映射成外层VLAN的CoS。由IP DSLAM和园区交换机实现xDSL和LAN接入用户上行流量的限速。为提高连接的稳定性,在DSLAM上设置DSLAM到modem的握手速率上限。

4、结束语

对于承载多业务的宽带IP网络而言,IPTV提出了很高的要求,即在提供原有通信功能的基础上,还需要更高的带宽、更强的控制能力以及更高的传输连续性和稳定性。当然,IPTV业务刚刚起步。在IP接入网方面还有许多技术问题需要进一步的分析探讨,但是提供IPTV的应用需求对于整个宽带IP网的发展而言,无疑具有重要意义。

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