ADSL終端遠程管理技術的研究與實現

2019-11-04 22:51:30

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

　　1、DSL業務的迅猛發展引發終端自動治理的需求
　　
　　對因特網信息需求的急劇增長，直接促進了寬帶接入業務的進一步推廣和普及。DSL技術經過不斷地發展，在部署方便性和性能價格比方面具有相當的優勢，目前在全球范圍內已經成為主要寬帶接入方式，隨著技術的成熟和設備價格的下降，ADSL線路在中國的部署得到了迅猛的發展，僅中國電信的寬帶接入用戶就已經突破了1000萬。
　　
　　超常規的高速發展給網絡的運營維護帶來了嚴重的挑戰。其中突出的一點是ADSL CPE（用戶終端設備）需要根據局端設備的情況進行配置、監控、維護和升級。而配置排障等治理工作一般需專業人員上門進行，成本高，工作量大。運營商希望通過遠程治理手段實現CPE的“按需治理，按需排障”，即在ADSL線路激活的條件下，通過運營商的設備治理系統實現對用戶終端設備的遠程配置、監控、維護和升級等功能，達到對用戶終端設備的遠程治理和維護。
　　
　　2、ADSL用戶終端設備治理系統的基本組成和參考模型
　　
　　不對稱數字用戶線（ADSL）用戶終端設備治理功能由ADSL局端設備（DSLAM）、ADSL用戶終端設備（RTU）和用戶終端設備治理系統（RTU-MS）共同協調完成。通過終端設備治理系統實現對終端設備的遠程配置、監控、維護和升級等功能，達到對終端設備的遠程治理。
　　
　　如何通過用戶終端設備治理系統（RTU-MS）實現用戶終端設備的治理，它包括以下接口：
　　
　　（1）用戶終端設備與局端設備間的治理接口（LMI）：位于局端設備治理實體和用戶終端設備治理實體之間，完成用戶終端設備治理信息的傳遞。
　　
　　（2）用戶終端設備治理系統與局端設備間的治理接口（RMI）：位于用戶終端網絡治理系統與局端設備治理實體之間，通過該治理接口實現對用戶終端設備的間接治理。
　　
　　3、ADSL用戶終端治理提供的功能
　　
　　·PVC連接及封裝配置與治理：實現對業務PVC值VPI、VCI參數、AAL參數及相關封裝參數的設置和治理。
　　
　　·ip地址配置與查詢：實現對終端設備廣域網側的IP地址、子網掩碼的配置與治理。
　　
　　·遠程終端軟件升級功能：終端治理系統能夠實現對終端設備遠程軟件升級的功能。
　　
　　其他可選功能包括遠程終端在線和離線配置，PPP配置與查詢等。
　　
　　4、終端遠程治理的幾種技術實現方式
　　
　　信息產業部相關標準組織正在預備制定相關的技術規范。基于上述基本參考模型，目前在治理協議和治理通道方面有幾種不同的實現方案，歸納起來在LMI治理通道實現上有幾類思路。一類參照ATM論壇ILMI 4.0和DSL論壇TR-037等協議，治理通道采用PVC方式實現。即利用局端設備和終端設備間事先設定好的基于AAL5數據封裝的PVC通道接口（默認VPI=0，VCI=16），用于配置和查詢等操作的治理。另一類則是利用ADSL技術規范ITU-T G.997.1（DSL收發器的物理層治理規范）中對EOC（Embeded Operational Channel）消息的定義，將有關的治理信息報文通過EOC通道進行傳送；治理接口消息的上層協議采用SNMP和HTTP等方式來實現。
　　
　　1.基于PVC治理通道和SNMP/HTTP治理協議的方式
　　
　　PVC治理通道分為兩條，一條為基本PVC通道，另一條是擴展PVC通道。局端設備和用戶終端設備支持VPI=0，VCI=16的PVC連接作為基本PVC治理通道。基本PVC通道為局端和用戶端設備的初始通道。擴展PVC通道根據業務需要，由局端和用戶端通過基本PVC治理通道協商建立，用來傳送軟件下載等業務數據流。
　　
　　（1）治理通道和數據封裝
　　
　　在基本PVC治理通道模式下，局端設備和用戶終端設備采用第5類ATM適配層（AAL5）對治理數據報文進行承載。
　　
　　在擴展PVC治理通道模式下，局端設備和用戶終端設備采用IP層對治理數據報文進行承載。對擴展PVC治理通道的ATM信元采用RFC 2684協議進行Routing封裝，治理數據作為IP包的凈負荷。封裝格式如下：
　　
　　（2）治理協議承載模式
　　
　　在基本PVC治理通道模式下，以SNMP簡單網絡治理協議作為終端設備的基本治理協議。SNMP治理報文以AAL5凈負荷格式承載在ATM PVC通道上。對于擴展PVC治理通道，可以采用HTTP、Telnet、FTP等應用協議進一步支持更充分的治理維護功能。
　　
　　（3）LMI與RMI之間治理報文的轉發
　　
　　對于采用HTTP的RMI，一種方案是在LMI和RMI之間的治理報文的轉發基于DSL端口與TCP端口映射。由DSLAM實現上述映射和包的轉發。對于來自終端的TCP報文，DSLAM根據協議和來自DSL端口生成一個端口號作為向終端治理系統轉發TCP報文的源端口；對于來自終端治理系統的TCP報文，DSLAM根據標識位判別是否需要轉發，對于需要轉發的報文，根據目的端口號找到目的DSL端口和使用的協議，由此修改報文頭并將修改后的報文發送到連接相應終端的HTTP/SNMP治理通道。
　　
　　（4）承載信道的轉換
　　
　　為保證用戶終端設備治理系統能夠實現治理功能，使治理系統能夠與用戶終端上的治理實體互相交換治理信息，治理信息在DSLAM局端設備上完成轉換。
　　
　　2.基于EOC治理通道和SNMP治理協議的方式
　　
　　（1）治理通道及數據封裝
　　
　　基于EOC的治理方式，其通道分為兩條，一條是基本的EOC治理通道，一條是輔助的數據通道。其中，基本的EOC治理通道是局端和用戶終端間的傳送SNMP治理信息的通道，始終保持在線；輔助的數據通道用來執行部分治理功能的數據傳送，如軟件升級時的下載數據流以及PPPOE或PING測試等操作時的數據流，是由SNMP通過EOC治理通道在需要時建立。
　　
　　EOC治理通道是符合ITU-T G.997.1中關于凈EOC的相關要求，專門用于承載用戶終端治理信息的通道。這種方式要求ADSL局端設備和ADSL用戶終端設備支持HDLC對治理數據報進行封裝和Clear EOC Message消息。
　　
　　凈EOC治理通道的協議棧如下：
　　
　　輔助數據通道采用IP層對治理數據報文進行承載。輔助數據通道的ATM信元采用RFC 2684協議進行封裝，與PVC通道方式下的治理數據格式基本相同。
　　
　　（2）EOC治理通道的治理協議承載模式
　　
　　以SNMP（簡單網絡治理協議）作為終端設備的治理協議。SNMP治理報文承載在EOC通道上。具體的承載方式是：SNMP消息和協議標識直接映射到HDLC幀中。SNMP消息前的兩個字節是協議標識814Ch。一個HDLC幀承載一個SNMP消息，SNMP消息長度小于或等于508byte。
　　
　　（3）RMI與LMI接口間互通
　　
　　為保證用戶終端設備治理系統能夠與用戶終端上的治理實體互相交換治理信息，局端設備可以通過SNMP PRoxy功能，完成RMI接口和LMI接口之間的SNMP數據報文的轉發。
　　
　　（4）承載信道的轉換和Proxy功能
　　
　　治理系統向局端設備發送治理信息時，通過原有的DSLAM網管通道到達局端設備的治理實體，治理實體將治理信息提取后，轉換到EOC治理通道上發送給用戶終端設備；而用戶終端設備發送到局端的治理信息，由DSLAM從EOC治理通道上提取出來，轉換到網管通道發送到用戶終端設備治理系統。
　　
　　5、特點分析
　　
　　采用PVC通道的終端治理技術，國外已經有ILMI4.0和TR-037等成熟的規范標準和商業應用，技術成熟可靠；不同設備間的兼容性較好，實施起來對現有設備影響小，一般只需要改動Modem和DSLAM的相應軟件即可。缺點是需預設治理PVC，還不算真正意義的“零初始”配置，且DSLAM需要在業務PVC外終接一定數量的治理PVC，對硬件平臺性能差的DSLAM設備有一定影響。
　　
　　以EOC通道為基礎的終端治理對系統資源要求較低，只要線路激活即可治理，不需要PVC、IP地址等配置問題。但是EOC通道本身缺乏流控機制，實際傳輸性能有待檢驗；而且由于在局端設備和終端設備間采用基于EOC的HDLC作為治理通道，需要Modem芯片級的支持，除軟件更改外可能還涉及硬件芯片改動，存在的兼容問題對現有設備影響較大，全網實施比較困難。
　　
　　綜合來看，兩類技術方案基本都可以實現系統所要求的遠程治理功能且各具特點。比較而言PVC方式在通用性和兼容性方面具有優勢，而EOC方式在便利性上也有自己的特點，但兼容性不如前者，應用范圍受到限制。

上一篇：紅色警報——小心你的 ADSL貓被黑

下一篇：上網必讀：ADSL使用常見經典問題解惑（下）