基于雙速通道的物聯寬帶方案簡介

彭瓊中，李 哲，譚 凱，陳 震

（中國電信股份有限公司廣東分公司，廣東 廣州 510080）

1 概述

隨著國民經濟對物聯網技術和產品的需求不斷擴大，物聯網行業相關產業鏈呈現蓬勃發展的態勢，智慧交通、智慧家居、智慧物流、智慧城市等產業熱點已初具規模，更多物聯網應用領域亦在萌芽和起步向上階段，中國人口紅利將進一步推動物聯網獲得更廣闊空間。

國內物聯網的應用主要分為產業、公共和生活三大類，下游細分市場主要集中在智慧城市、工業互聯網、健康物聯、智能家居等領域。其中在智慧城市、工業互聯網等主要應用領域，要求的通信數據傳輸速度、穩定性網絡質量較高，適合采用光纖物聯寬帶接入。

網絡層是物聯網的“交通樞紐”。網絡層通過通信技術把感知層信息高效傳輸，是在互聯網基礎之上的延伸和擴展；物聯網的關鍵在于物與物之間的通信技術，物聯寬帶網絡層起到的就是這個作用。

2 物聯寬帶方案介紹

2.1 物聯寬帶

物聯寬帶是指在寬帶基準帶寬通道的基礎上，針對特定的業務應用提供差異化、有保障的網絡帶寬通道服務。通過應用標記、EDSG、流量轉向等方法實現應用級、用戶級的雙速通道品質保障控制，可以應用于高帶寬的業務場景，實現寬帶從面向人的連接到面向物體接入的場景擴充。

EDSG是Enhanced Dynamic Service Gateway的簡稱，是一種將用戶的一路流量單獨標識出來，并進行獨立配置帶寬、計費和管理和業務模式。用戶拔號通過RADIUS認證后，RADIUS服務器為用戶授權EDSG業務策略，設備使用下發的EDSG業務策略名稱查詢本地配置的EDSG業務策略，并使用該策略中定義的業務參數對用戶提供基于業務的差別化服務。

EDSG實現應用級的速率管理策略分為基于五元組的應用帶寬策略和基于優先級標記的應用帶寬策略。基于五元組的應用帶寬策略是通過識別用戶訪問的目的IP/IP段區別特定的應用，為該應用流量配置指定的帶寬。基于優先級標記的應用寬帶策略是通過數據包的優先級標識來區別出特定的應用，為該應用流量配置指定的帶寬。帶寬策略模板是網元設備用于描述對指定的數據流進行相應帶寬調整或者優先級調度等策略。

物聯寬帶主要是應用基于五元組的應用帶寬策略來實現對特定應用的帶寬管理。

2.2 實現方式

2.2.1 物聯寬帶業務實現流程

圖1 用戶使用物聯寬帶業務效果圖

物聯寬帶業務支持針對特定應用進行提速業務，物聯寬帶業務需要MSE網元設備上提前做好EDSG的策略設置，配置應用帶寬策略或相關參數。用戶使用物聯寬帶業務的流程下如：

（1）開通業務時，物聯寬帶系統記錄寬帶多媒體帳號的提速應用類型、提速速率屬性，并與應用提速策略模板關聯；

（2）寬帶用戶通過PPPoE拔號在MSE設備上線；

（3）MSE設備向物聯寬帶系統上報用戶上網信息，包含在線會話標識和IP地址；

（4）物聯寬帶系統收到MSE上報的用戶上網信息，根據記錄的應用類型，并生成對應的提速策略，提速策略內容包括用戶上網信息中的在線會話標識、接入的MSE、已設置的用戶應用策略模板名稱或相關參數；

（5）物聯寬帶系統與MSE交互下發提速策略，MSE根據下發的策略模板名稱或相關參數，應用模板或參數內容，并向物聯寬帶系統響應策略執行結果，物聯寬帶系統記錄執行結果；

（6）MSE提速策略模板生效后，依據IP五元組識別數據流量是否為定向應用業務的流量，識別成功后，則將業務流量轉向定向速率通道，定向通道提供獨立定向速率保障能力。

2.2.2 提速模板的配置

物聯寬帶提速模板用于表示物聯寬帶提速業務對應的用戶提速策略，包含用戶上行、下行帶寬及優先級等參數。現網MSE網元設備需要預先配置針對不同應用的提速模板，不同的提速模板用不同的名稱區分，并提供模板名稱給物聯寬帶系統調用。MSE網元設備需要保證提速策略生效后應用的帶寬能達到設定的范圍，并且有效控制提速業務對帶寬的消耗。用戶上線時，MSE接收物聯寬帶系統下發的帶寬限速模板名稱，并應用將模板配置的參數內容。當停止提速時，物聯寬帶系統對MSE下發停止提速指令。

3 物聯寬帶系統建設方案

3.1 系統介紹

物聯寬帶系統，通過設置與帶寬資源相關的業務/網絡策略信息，控制策略執行，實現基于應用的動態寬帶按需保證的網絡智能控制能力。目前，主要對MSE等網元進行策略控制。

3.2 物聯寬帶系統部署方案

物聯寬帶系統包括策略管理服務、接口服務和用戶在線管理服務等幾個模塊，可以根據業務規模靈活的部署在兩臺或多臺硬件設備上，也可以部署在云主機上。數據庫需要采用單獨的主機設備，并采用雙機主備的方式進行部署。策略控制服務、接口服務、在線管理服務等服務應采取多主機多活方式部署，并通過負載均衡器進行負載均衡。在現網進行部署時，系統各服務器必須部署在防火墻的內部安全區域，并在出口防火墻進行相關配置實現系統與IT系統、AAA、MSE設備的互聯互通。系統建設前，應充分考慮使用本業務的用戶規模，對處理的數據流量進行測算，對主機設備、鏈路資源進行充分預留，保證主機資源占用少于30%，鏈路帶寬占用少于50%，提高系統冗余。

物聯寬帶系統需要與周邊其他系統進行交互，實現用戶的業務新裝、計費、策略下發等功能。與物聯寬帶系統交互的IT系統主要有CRM、網廳、計費系統、資源管理系統、MSE等系統或網元設備。

3.3 MSE網元的建設要求

物聯寬帶系統的設備接口模塊接收MSE上傳的用戶上下線消息，并通過COA接口向MSE下發策略。現網MSE等網元設備需要與物聯寬帶系統進行COA接口對接。為了實現帶寬策略的動態調整，MSE需要滿足以下功能：MSE需要配置COA服務及密鑰并與平臺實現對接；MSE需要抄送用戶上下線報文給物聯寬帶系統；MSE支持通過COA接口接收物聯寬帶系統的COA指令下發；MSE支持動態提升、降低或恢復用戶基本寬帶；MSE支持動態的基于五元組方式的帶寬提升、降低或恢復，并且當該功能生效的時候，不影響用戶基于寬帶；MSE應支持基于用戶級別的、基于優先級標記的并具備帶寬控制的應用數據流優先轉發。

3.4 周邊IT支撐系統的建設要求

物聯寬帶系統的建設，還需要IT側系統進行相應的功能改造，來滿足與物聯寬帶系統進行消息交互以完成業務流程的處理。

3.4.1 網廳/CRM建設要求

網廳/CRM提供用戶進行開戶、變更、停復機和退訂的操作界面，實現用戶開戶、變更、停復機和退訂等功能和接口。網廳和CRM系統接收到用戶開戶、變更、停復機和退訂等操作后，將應用類型、應用速率與寬帶帳號關聯，并通過服務開通系統向物聯寬帶系統發起流程，物聯寬帶系統向CRM系統返回相應的業務信息。

3.4.2 服務開通系統建設要求

服務開通系統接收到網廳/CRM系統工單消息后，向后端物聯寬帶系統發起相關流程，由物聯寬帶系統新裝、退訂/變更相關寬帶產品。

3.4.3 計費系統建設要求

物聯寬帶系統定時向計費系統發送產生的用戶話單，計費系統根據已設定的計費規范，采集用戶話單并進行統一計費。

4 結束語

基于雙速通道的物聯寬帶方案，在不改變用戶基礎帶寬的前提下，針對特定的物聯應用進行定向提速。在固網寬帶業務領域進行后向流量經營，針對不同業務應用的實際需要提供差異化的網絡寬帶能力，改變了以往提供單一粗放管道的模式，實現了帶寬價值的增值。目前運營商在深耕流量經營模式的思路下進行業務創新，而物聯網技術的發展，各類智慧產業已初具規模，更多的物聯網應用在互聯網基礎上蓬勃發展，正處在起步向上發展的階段。面向物聯網推廣雙速通道的物聯寬帶產品，對于用戶、運營商、物聯網業務提供商而言是一個多贏的局面，具有較好的現實意義。