iTV資源樹自動發現的方案研究

張紅標

（中國電信股份有限公司河南分公司，鄭州450000）

1 iTV 資源樹概述

iTV 資源樹，就是一個iTV（或IPTV）用戶在接入到運營商的網絡中，在節目源、承載網、接入網、終端等段落所使用的設備、線路信息的集合。這些設備和線路是以樹狀的拓撲結構相互拼接到一起的，所以簡稱為iTV 資源樹。

2 課題背景

2.1 iTV 資源樹的常規實現方法

一般來講，運營商在同一個FTTH 光纖上，同時向用戶提供寬帶、iTV 及VoIP 語音業務，其中寬帶是這些業務的基礎。運營商在開通業務時，一般首先開通寬帶線路。而寬帶業務在開通過程中，包括配線配號這個必要環節，在資源系統保存該寬帶業務的資源樹信息。

而iTV 屬于基于IP 的應用，應用場景相對靈活，業務開通方式也較為靈活，一般不像寬帶業務那樣進行資源配線配號，資源系統中一般沒有明確的資源樹信息。

iTV 的資源樹信息，包括省級節目源、市級CDN 節點、承載網、接入網和終端等幾個段落。其中，省級節目源、市級CDN節點是根據區域部署的，在資源樹中相對比較明確；承載網、接入網和終端的資源樹信息，一般通過與承載該iTV 業務的寬帶進行關聯，引用寬帶資源樹信息來實現。

與寬帶業務進行關聯的方式有兩種。一種是通過資源系統來完成。在開通流程中，雖然不進行配線配號，但可以簡單地指定一條寬帶線路來開通業務。工單竣工后，資源系統中會留存iTV 業務與寬帶業務的關聯關系。另一種方式是通過CRM 系統來完成[1]。在開通iTV 業務時，不指定具體的寬帶線路，但可以根據該客戶在CRM 系統中的訂購關系，以實現iTV業務與寬帶業務之間的關聯關系。

2.2 常規方法存在的問題

iTV 業務一般有單播、組播兩種模式。單播iTV 業務只需要IP 可達即可使用，組播iTV 的機頂盒，在別的寬帶線路下，也可以正常使用。隨著網絡的不斷優化割接，以及用戶業務調整的原因，iTV 資源樹信息的準確性更加難以得到保障。

3 自動發現的可行性研究

3.1 案例分析

寬帶業務在業務開通過程中雖然有配線配號環節，由資源系統來指定具體的承載網、接入網資源信息。但考慮到因用戶使用問題、用戶移機與網絡優化割接過程中，可能會存在實際使用與配線配號的資源數據不一致的情況。因此，寬帶業務資源樹也需要通過一些IT 手段，來分析和發現用戶真實的接入信息，動態更新寬帶資源樹信息。

寬帶業務資源樹自動發現的做法，是利用PPPoE+技術，在用戶上線、進行PPPoE 認證的時候，將用戶接入的設備信息插入PPPoE 報文，并由寬帶AAA 系統記錄上網話單中。通過解析AAA 話單中NAS-PORT-ID 字段，即可發現寬帶業務所在的BRAS、OLT 設備、端口、內外層VLAN 即ONU ID 等信息。

iTV 業務與寬帶業務略有不同，沒有使用PPPoE 認證，而是IPoE 認證，主要通過DHCP 協議來實現業務認證。雖然不能直接利用PPPoE+，但DHCP 也有插入用戶線路信息的機制。

3.2 DHCP Option82 簡介

DHCP 是動態主機配置協議（Dynamic Host Configure Protocol）,用于服務器端向客戶端分配IP 地址等配置策略。Option82 是DHCP 的一個自協議，用于傳遞和記錄客戶端及中間網絡設備端口等信息。因為在DHCP 報文中選項的編號是82，因此通常稱為DHCP Option82。

在DHCP Option82 應用環境中，除了DHCP 服務端和客戶端，還包括DHCP 中繼代理設備。在客戶端向服務器端發送DHCP 請求報文（DHCP_REQUEST）報文時，中繼代理設備會在報文中添加Option82 選項，并轉發給服務器[2]。

在本文研究的場景下，iTV 業務所用的DHCP 平臺為集中部署模式的，所以除了這個DHCP 服務器端外，運營商的BRAS設備也將作為DHCP 服務器，但會將所有DHCP 報文轉發（Relay）給iTV DHCP 服務器。此外，運營商的OLT 設備會作為中繼代理設備，啟用Option82 后，負責將該iTV 業務所在的OLT 設備IP、端口、內外層VLAN 及ONU 信息，加入到DHCP請求報文中。DHCP 客戶端一般是iTV 終端機頂盒設備。

4 iTV 資源樹自動發現實現方案

4.1 網絡側的準備工作

首先是全面部署DHCP Option82，涉及的網絡設備包括BRAS 和OLT 設備，要全部啟用DHCP Option82，確保在iTV機頂盒發起IPoE 認證時，能將機頂盒MAC、家庭網關LOID等信息上報AAA。

4.2 信息匯總

對iTV 業務相關所有平臺的日志信息進行匯總。

iTV 平臺需提供機頂盒注冊認證的日志信息。機頂盒開機后，會向iTV 平臺發起注冊，iTV 平臺在日志會記錄iTV 賬號、機頂盒MAC、機頂盒IP 地址等信息。

寬帶AAA 平臺需提供寬帶業務認證計費的話單信息。在AAA 平臺，寬帶業務上線后，會留下寬帶賬號、上線時間、用戶IP 等信息。

DHCP 平臺需提供機頂盒認證時的日志信息。在DHCP平臺，機頂盒發起注冊時，會留下機頂盒MAC、家庭網關LOID、OLT 及端口等信息。

4.3 信息關聯邏輯

在寬帶業務資源樹中，已包括寬帶賬號、LOID 等信息。通過對上述平臺的信息進行提取和分析，再和寬帶資源樹進行關聯，即可實現iTV 業務實際使用的資源樹。寬帶業務資源樹如下圖所示：

（注：個別敏感信息進行了涂改）

①單播iTV 模式。對單播模式的iTV，可以通過機頂盒在iTV 平臺注冊的IP 地址信息，與寬帶AAA 上的寬帶在線信息進行關聯，從而實現iTV 賬號與寬帶賬號的精確對應。

如果采用實時查詢的模式，可以查詢AAA 平臺中的用戶在線信息；如果采用事后離線分析的模式，可以查詢AAA 平臺的用戶上網詳單。

②組播模式。對于組播模式的iTV，可以通過機頂盒在DHCP 平臺注冊的位置信息中攜帶的LOID，與寬帶資源樹中的LOID 信息直接進行關聯，從而實現iTV 賬號與寬帶賬號的精確對應。下圖是啟用DHCP Option82 后，機頂盒的DHCP 認證記錄示例：

上面DHCP 系統日志示例中標紅部分，就是機頂盒MAC和所接入家庭網關的LOID。據此就可以輕松實現iTV 賬號和寬帶賬號的關聯。

5 iTV 業務資源樹的應用前景

綜上所示，對iTV 業務在各個平臺的日志進行分析，可以得到與用戶實際使用情況相一致的資源樹信息。

對運營商而言，iTV 業務資源樹是光寬業務端到端運營的重要基礎之一，能夠實現iTV 業務資源樹的自動發現，大大提高iTV 業務數據稽核的效率和質量。準確的iTV 資源數據可以進一步提高iTV 業務障礙定位、群障攔截、健康評價與預檢預修的效率與質量，這對提高客戶應用感知具有顯著的意義。