iTV资源树自动发现的方案研究

张红标

【摘 要】对于运营商而言，iTV业务的运营，高度依赖于这些资源信息的准确性。传统以来，iTV业务资源树，是根据业务订购关系等方式，通过与承载该iTV业务的宽带业务进行关联来实现的。该方法在准确性方面存在明显的不足。论文尝试通过IT手段对设备、平台的配置与日志信息进行综合分析，自动发现iTV资源信息，来探索一种更为精确的iTV资源树自动发现方案。

【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.

【关键词】接入网;iTV;资源树;端到端

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

【中图分类号】TN949.292                                           【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）04-0181-02

1 iTV资源树概述

iTV资源树，就是一个iTV（或IPTV）用户在接入到运营商的网络中，在节目源、承载网、接入网、终端等段落所使用的設备、线路信息的集合。这些设备和线路是以树状的拓扑结构相互拼接到一起的，所以简称为iTV资源树。

2 课题背景

2.1 iTV资源树的常规实现方法

一般来讲，运营商在同一个FTTH光纤上，同时向用户提供宽带、iTV及VoIP语音业务，其中宽带是这些业务的基础。运营商在开通业务时，一般首先开通宽带线路。而宽带业务在开通过程中，包括配线配号这个必要环节，在资源系统保存该宽带业务的资源树信息。

而iTV属于基于IP的应用，应用场景相对灵活，业务开通方式也较为灵活，一般不像宽带业务那样进行资源配线配号，资源系统中一般没有明确的资源树信息。

iTV的资源树信息，包括省级节目源、市级CDN节点、承载网、接入网和终端等几个段落。其中，省级节目源、市级CDN节点是根据区域部署的，在资源树中相对比较明确;承载网、接入网和终端的资源树信息，一般通过与承载该iTV业务的宽带进行关联，引用宽带资源树信息来实现。

与宽带业务进行关联的方式有两种。一种是通过资源系统来完成。在开通流程中，虽然不进行配线配号，但可以简单地指定一条宽带线路来开通业务。工单竣工后，资源系统中会留存iTV业务与宽带业务的关联关系。另一种方式是通过CRM系统来完成[1]。在开通iTV业务时，不指定具体的宽带线路，但可以根据该客户在CRM系统中的订购关系，以实现iTV业务与宽带业务之间的关联关系。

2.2 常规方法存在的问题

iTV业务一般有单播、组播两种模式。单播iTV业务只需要IP可达即可使用，组播iTV的机顶盒，在别的宽带线路下，也可以正常使用。随着网络的不断优化割接，以及用户业务调整的原因，iTV资源树信息的准确性更加难以得到保障。

3 自动发现的可行性研究

3.1 案例分析

宽带业务在业务开通过程中虽然有配线配号环节，由资源系统来指定具体的承载网、接入网资源信息。但考虑到因用户使用问题、用户移机与网络优化割接过程中，可能会存在实际使用与配线配号的资源数据不一致的情况。因此，宽带业务资源树也需要通过一些IT手段，来分析和发现用户真实的接入信息，动态更新宽带资源树信息。

宽带业务资源树自动发现的做法，是利用PPPoE+技术，在用户上线、进行PPPoE认证的时候，将用户接入的设备信息插入PPPoE报文，并由宽带AAA系统记录上网话单中。通过解析AAA话单中NAS-PORT-ID字段，即可发现宽带业务所在的BRAS、OLT设备、端口、内外层VLAN即ONU ID等信息。

iTV业务与宽带业务略有不同，没有使用PPPoE认证，而是IPoE认证，主要通过DHCP协议来实现业务认证。虽然不能直接利用PPPoE+，但DHCP也有插入用户线路信息的机制。

3.2 DHCP Option82简介

DHCP是动态主机配置协议（Dynamic Host Configure Protocol），用于服务器端向客户端分配IP地址等配置策略。Option82是DHCP的一个自协议，用于传递和记录客户端及中间网络设备端口等信息。因为在DHCP报文中选项的编号是82，因此通常称为DHCP Option82。

在DHCP Option82应用环境中，除了DHCP服务端和客户端，还包括DHCP中继代理设备。在客户端向服务器端发送DHCP请求报文（DHCP_REQUEST）报文时，中继代理设备会在报文中添加Option82选项，并转发给服务器[2]。

在本文研究的场景下，iTV业务所用的DHCP平台为集中部署模式的，所以除了这个DHCP服务器端外，运营商的BRAS设备也将作为DHCP服务器，但会将所有DHCP报文转发（Relay）给iTV DHCP服务器。此外，运营商的OLT设备会作为中继代理设备，启用Option82后，负责将该iTV业务所在的OLT设备IP、端口、内外层VLAN及ONU信息，加入到DHCP请求报文中。DHCP客户端一般是iTV终端机顶盒设备。

4 iTV资源树自动发现实现方案

4.1 网络侧的准备工作

首先是全面部署DHCP Option82，涉及的网络设备包括BRAS和OLT设备，要全部启用DHCP Option82，确保在iTV机顶盒发起IPoE认证时，能将机顶盒MAC、家庭网关LOID等信息上报AAA。

4.2 信息汇总

对iTV业务相关所有平台的日志信息进行汇总。

iTV平台需提供机顶盒注册认证的日志信息。机顶盒开机后，会向iTV平台发起注册，iTV平台在日志会记录iTV账号、机顶盒MAC、机顶盒IP地址等信息。

宽带AAA平台需提供宽带业务认证计费的话单信息。在AAA平台，宽带业务上线后，会留下宽带账号、上线时间、用户IP等信息。

DHCP平台需提供机顶盒认证时的日志信息。在DHCP平台，机顶盒发起注册時，会留下机顶盒MAC、家庭网关LOID、OLT及端口等信息。

4.3 信息关联逻辑

在宽带业务资源树中，已包括宽带账号、LOID等信息。通过对上述平台的信息进行提取和分析，再和宽带资源树进行关联，即可实现iTV业务实际使用的资源树。宽带业务资源树如下图所示：

①单播iTV模式。对单播模式的iTV，可以通过机顶盒在iTV平台注册的IP地址信息，与宽带AAA上的宽带在线信息进行关联，从而实现iTV账号与宽带账号的精确对应。

如果采用实时查询的模式，可以查询AAA平台中的用户在线信息;如果采用事后离线分析的模式，可以查询AAA平台的用户上网详单。

②组播模式。对于组播模式的iTV，可以通过机顶盒在DHCP平台注册的位置信息中携带的LOID，与宽带资源树中的LOID信息直接进行关联，从而实现iTV账号与宽带账号的精确对应。下图是启用DHCP Option82后，机顶盒的DHCP认证记录示例：

上面DHCP系统日志示例中标红部分，就是机顶盒MAC和所接入家庭网关的LOID。据此就可以轻松实现iTV账号和宽带账号的关联。

5 iTV业务资源树的应用前景

综上所示，对iTV业务在各个平台的日志进行分析，可以得到与用户实际使用情况相一致的资源树信息。

对运营商而言，iTV业务资源树是光宽业务端到端运营的重要基础之一，能够实现iTV业务资源树的自动发现，大大提高iTV业务数据稽核的效率和质量。准确的iTV资源数据可以进一步提高iTV业务障碍定位、群障拦截、健康评价与预检预修的效率与质量，这对提高客户应用感知具有显著的意义。

【参考文献】

【1】曹宇. 光接入网配线网络资源管理研究[D]. 南京：南京邮电大学， 2014.

【2】谭程宏， 卢雪松. DHCP在多层交换机交换网络中的设计与应用[J]. 电脑知识与技术， 2018， 14（30）：56-57.