iTV資源樹自動發現的方案研究

張紅標

【摘 要】對于運營商而言，iTV業務的運營，高度依賴于這些資源信息的準確性。傳統以來，iTV業務資源樹，是根據業務訂購關系等方式，通過與承載該iTV業務的寬帶業務進行關聯來實現的。該方法在準確性方面存在明顯的不足。論文嘗試通過IT手段對設備、平臺的配置與日志信息進行綜合分析，自動發現iTV資源信息，來探索一種更為精確的iTV資源樹自動發現方案。

【Abstract】For operators， the operation of iTV business is highly dependent on the accuracy of these resource information. Traditionally， according to the service ordering relationship， the iTV business resource tree is realized by associating with the broadband service that carries the iTV service. There are obvious deficiencies in the accuracy of this method. This paper attempts to use IT to analyze the equipment， the configuration of platform and the log information， and find iTV resource information automatically， so as to explore a more accurate scheme of automatic discovery of iTV resource tree.

【關鍵詞】接入網;iTV;資源樹;端到端

【Keywords】 access network; iTV ; resource tree; end-to-end

【中圖分類號】TN949.292? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）04-0181-02

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：

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。

【參考文獻】

【1】曹宇. 光接入網配線網絡資源管理研究[D]. 南京：南京郵電大學， 2014.

【2】譚程宏， 盧雪松. DHCP在多層交換機交換網絡中的設計與應用[J]. 電腦知識與技術， 2018， 14（30）：56-57.