基于双速通道的物联宽带方案简介

彭琼中，李 哲，谭 凯，陈 震

（中国电信股份有限公司广东分公司，广东 广州 510080）

1 概述

随着国民经济对物联网技术和产品的需求不断扩大，物联网行业相关产业链呈现蓬勃发展的态势，智慧交通、智慧家居、智慧物流、智慧城市等产业热点已初具规模，更多物联网应用领域亦在萌芽和起步向上阶段，中国人口红利将进一步推动物联网获得更广阔空间。

国内物联网的应用主要分为产业、公共和生活三大类，下游细分市场主要集中在智慧城市、工业互联网、健康物联、智能家居等领域。其中在智慧城市、工业互联网等主要应用领域，要求的通信数据传输速度、稳定性网络质量较高，适合采用光纤物联宽带接入。

网络层是物联网的“交通枢纽”。网络层通过通信技术把感知层信息高效传输，是在互联网基础之上的延伸和扩展；物联网的关键在于物与物之间的通信技术，物联宽带网络层起到的就是这个作用。

2 物联宽带方案介绍

2.1 物联宽带

物联宽带是指在宽带基准带宽通道的基础上，针对特定的业务应用提供差异化、有保障的网络带宽通道服务。通过应用标记、EDSG、流量转向等方法实现应用级、用户级的双速通道品质保障控制，可以应用于高带宽的业务场景，实现宽带从面向人的连接到面向物体接入的场景扩充。

EDSG是Enhanced Dynamic Service Gateway的简称，是一种将用户的一路流量单独标识出来，并进行独立配置带宽、计费和管理和业务模式。用户拔号通过RADIUS认证后，RADIUS服务器为用户授权EDSG业务策略，设备使用下发的EDSG业务策略名称查询本地配置的EDSG业务策略，并使用该策略中定义的业务参数对用户提供基于业务的差别化服务。

EDSG实现应用级的速率管理策略分为基于五元组的应用带宽策略和基于优先级标记的应用带宽策略。基于五元组的应用带宽策略是通过识别用户访问的目的IP/IP段区别特定的应用，为该应用流量配置指定的带宽。基于优先级标记的应用宽带策略是通过数据包的优先级标识来区别出特定的应用，为该应用流量配置指定的带宽。带宽策略模板是网元设备用于描述对指定的数据流进行相应带宽调整或者优先级调度等策略。

物联宽带主要是应用基于五元组的应用带宽策略来实现对特定应用的带宽管理。

2.2 实现方式

2.2.1 物联宽带业务实现流程

图1 用户使用物联宽带业务效果图

物联宽带业务支持针对特定应用进行提速业务，物联宽带业务需要MSE网元设备上提前做好EDSG的策略设置，配置应用带宽策略或相关参数。用户使用物联宽带业务的流程下如：

（1）开通业务时，物联宽带系统记录宽带多媒体帐号的提速应用类型、提速速率属性，并与应用提速策略模板关联；

（2）宽带用户通过PPPoE拔号在MSE设备上线；

（3）MSE设备向物联宽带系统上报用户上网信息，包含在线会话标识和IP地址；

（4）物联宽带系统收到MSE上报的用户上网信息，根据记录的应用类型，并生成对应的提速策略，提速策略内容包括用户上网信息中的在线会话标识、接入的MSE、已设置的用户应用策略模板名称或相关参数；

（5）物联宽带系统与MSE交互下发提速策略，MSE根据下发的策略模板名称或相关参数，应用模板或参数内容，并向物联宽带系统响应策略执行结果，物联宽带系统记录执行结果；

（6）MSE提速策略模板生效后，依据IP五元组识别数据流量是否为定向应用业务的流量，识别成功后，则将业务流量转向定向速率通道，定向通道提供独立定向速率保障能力。

2.2.2 提速模板的配置

物联宽带提速模板用于表示物联宽带提速业务对应的用户提速策略，包含用户上行、下行带宽及优先级等参数。现网MSE网元设备需要预先配置针对不同应用的提速模板，不同的提速模板用不同的名称区分，并提供模板名称给物联宽带系统调用。MSE网元设备需要保证提速策略生效后应用的带宽能达到设定的范围，并且有效控制提速业务对带宽的消耗。用户上线时，MSE接收物联宽带系统下发的带宽限速模板名称，并应用将模板配置的参数内容。当停止提速时，物联宽带系统对MSE下发停止提速指令。

3 物联宽带系统建设方案

3.1 系统介绍

物联宽带系统，通过设置与带宽资源相关的业务/网络策略信息，控制策略执行，实现基于应用的动态宽带按需保证的网络智能控制能力。目前，主要对MSE等网元进行策略控制。

3.2 物联宽带系统部署方案

物联宽带系统包括策略管理服务、接口服务和用户在线管理服务等几个模块，可以根据业务规模灵活的部署在两台或多台硬件设备上，也可以部署在云主机上。数据库需要采用单独的主机设备，并采用双机主备的方式进行部署。策略控制服务、接口服务、在线管理服务等服务应采取多主机多活方式部署，并通过负载均衡器进行负载均衡。在现网进行部署时，系统各服务器必须部署在防火墙的内部安全区域，并在出口防火墙进行相关配置实现系统与IT系统、AAA、MSE设备的互联互通。系统建设前，应充分考虑使用本业务的用户规模，对处理的数据流量进行测算，对主机设备、链路资源进行充分预留，保证主机资源占用少于30%，链路带宽占用少于50%，提高系统冗余。

物联宽带系统需要与周边其他系统进行交互，实现用户的业务新装、计费、策略下发等功能。与物联宽带系统交互的IT系统主要有CRM、网厅、计费系统、资源管理系统、MSE等系统或网元设备。

3.3 MSE网元的建设要求

物联宽带系统的设备接口模块接收MSE上传的用户上下线消息，并通过COA接口向MSE下发策略。现网MSE等网元设备需要与物联宽带系统进行COA接口对接。为了实现带宽策略的动态调整，MSE需要满足以下功能：MSE需要配置COA服务及密钥并与平台实现对接；MSE需要抄送用户上下线报文给物联宽带系统；MSE支持通过COA接口接收物联宽带系统的COA指令下发；MSE支持动态提升、降低或恢复用户基本宽带；MSE支持动态的基于五元组方式的带宽提升、降低或恢复，并且当该功能生效的时候，不影响用户基于宽带；MSE应支持基于用户级别的、基于优先级标记的并具备带宽控制的应用数据流优先转发。

3.4 周边IT支撑系统的建设要求

物联宽带系统的建设，还需要IT侧系统进行相应的功能改造，来满足与物联宽带系统进行消息交互以完成业务流程的处理。

3.4.1 网厅/CRM建设要求

网厅/CRM提供用户进行开户、变更、停复机和退订的操作界面，实现用户开户、变更、停复机和退订等功能和接口。网厅和CRM系统接收到用户开户、变更、停复机和退订等操作后，将应用类型、应用速率与宽带帐号关联，并通过服务开通系统向物联宽带系统发起流程，物联宽带系统向CRM系统返回相应的业务信息。

3.4.2 服务开通系统建设要求

服务开通系统接收到网厅/CRM系统工单消息后，向后端物联宽带系统发起相关流程，由物联宽带系统新装、退订/变更相关宽带产品。

3.4.3 计费系统建设要求

物联宽带系统定时向计费系统发送产生的用户话单，计费系统根据已设定的计费规范，采集用户话单并进行统一计费。

4 结束语

基于双速通道的物联宽带方案，在不改变用户基础带宽的前提下，针对特定的物联应用进行定向提速。在固网宽带业务领域进行后向流量经营，针对不同业务应用的实际需要提供差异化的网络宽带能力，改变了以往提供单一粗放管道的模式，实现了带宽价值的增值。目前运营商在深耕流量经营模式的思路下进行业务创新，而物联网技术的发展，各类智慧产业已初具规模，更多的物联网应用在互联网基础上蓬勃发展，正处在起步向上发展的阶段。面向物联网推广双速通道的物联宽带产品，对于用户、运营商、物联网业务提供商而言是一个多赢的局面，具有较好的现实意义。