Протокол TR069 или WAN-соединение: что лучше?

Предисловие

Бурное развитие информационных технологий и широкое использование большого количества терминальных устройств доступа бросают вызов типам, объёму и масштабу услуг, предоставляемых через пассивную оптическую сеть (PON). Рост услуг PON требует эффективного управления абонентским оборудованием.

Из предыдущей статьи «Различия между HGU ONU и SFU ONU» мы узнали, что OLT конфигурирует и управляет ONU через OAM/OMCI. В SFU ONU существует однозначное соответствие между портом GEM на стороне WAN и портом UNI на стороне LAN, поэтому OLT может контролировать каждый порт и отслеживать трафик ONU.

Однако OLT не может удалённо управлять HGU ONU, поскольку стыковка данных между OLT и ONU осуществляется через VEIP, задачи которого, тем не менее, настраиваются самим ONU, что неприемлемо для терминалов ONU шлюзового типа, широко используемых в сетях операторов.

Режим управления на основе протокола TR069 и разработка WAN-подключения на основе частного OMCI — это два решения, применяемые для удалённого управления ONU, способствующие распределению бизнеса и экономии расходов операторов на техническое обслуживание.

Оставшаяся часть статьи будет посвящена введению и применению протокола TR069 и конфигурации WAN-подключения.

1. Протокол TR069

TR069, сокращение от «Протокол управления глобальной сетью для абонентского оборудования (CPE) (CWMP)», — это интернет-протокол, разработанный DSL Forum, подходящий для удалённого управления CPE. Поскольку номер документа, используемого для протокола, в DSL Forum — TR069, его называют протоколом TR069.

1.1 Режим управления протокола TR069

Сервер управления, такой какONU, в режиме управления, определённом протоколом TR069, называется сервером автоматической конфигурации (ACS), который отвечает за управление абонентским оборудованием (CPE). Интерфейс между ACS и CPE называется южным интерфейсом, а интерфейс между ACS и другими системами управления сетью, управления услугами и биллинговыми системами (OSS/BSS) операторов — северным интерфейсом. При этом протокол TR069 в основном определяет стандарт южного интерфейса и позволяет ACS предоставлять услуги одному CPE или группе CPE на основе нескольких стандартов.

Рисунок 1.1 Режим управления протокола TR069

1.2 Функции протокола TR069

Протокол TR069 описывает механизм, который создаёт безопасную структуру автоматической конфигурации и управления CPE с помощью ACS и добавляет функцию управления CPE в эту структуру. Цель состоит в управлении одним CPE или совокупностью CPE путём выполнения следующих функций.

1.2.1 Автоконфигурация и динамическое предоставление услугВ задействованные в механизме параметры входят как общие параметры, так и параметры, определяемые пользователем (такие как WAN-подключение, Wi-Fi, голосовая связь и т. д.), что оставляет больше независимости для программной реализации.

1.2.2 Управление образами программного обеспечения и прошивкиДля CPE доступны загрузка и выгрузка файлов. Протокол предоставляет метод для проверки версии программного обеспечения или прошивки и может обрабатывать файлы с данными подписи. После завершения передачи файла ACS будет уведомлён об успешном или неуспешном выполнении.

1.2.3 Диагностика.Протокол TR069 поддерживает генерацию эффективной диагностической информации со стороны CPE. ACS диагностирует и решает проблемы связности или услуг с помощью этой информации и обладает предварительно определёнными диагностическими возможностями.

1.2.4Тревожная сигнализацияОтчёты о событиях активно отправляются CPE для реализации оповещений в реальном времени об оборудовании.

1.2.5 Обход NAT-подключения.Протокол TR069 позволяет ACS управлять устройствами за NAT, но ограничивает инициирование сессий. Механизм TR111 является дополнением к TR069, который позволяет ACS инициировать сессию. CPE будет автоматически искать ACS-сервер при первоначальной установке (CPE при выпуске с завода настраивается с URL-адресом по умолчанию, указывающим на ACS-сервер). После успешного подключения может осуществляться связь и загрузка с ACS, и управление за NAT-шлюзом будет полноценным.

1.3 Структура стека протоколов

Структура стека протоколов TR069 показана в следующей таблице:

1.4 Сессия TR069

Сессия TR069 начинается с подключения CPE к TCP/IP ACS. В процессе подключения CPE, выступая в качестве HTTP-клиента, отправляет свои SOAP-запросы к ACS через HTTP POST, в то время как ACS, как HTTP-сервер, отправляет свой SOAP-запрос на устройство пользователя через HTTP-ответ. Каждый HTTP-запрос может содержать несколько SOAP-запросов или ответов. Более того, информация о параметрах CPE может настраиваться и получаться с помощью операций set и get в этом процессе. Наконец, соединение закрывается.

Для обеспечения безопасности системы управления протокол TR069 рекомендует использовать SSL/TLS для аутентификации пользовательского оборудования. Метод аутентификации, определённый в HTTP 1.1, должен использоваться, если SSL/TLS не разрешён. Конкретный поток сессии TR069 показан на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 Поток сессии TR069

В частности, поскольку ACS и CPE от разных производителей, настройки узлов параметров ACS и CPE в той или иной степени различаются. Производителям CPE необходимо вносить корректировки в соответствии с параметрами ACS. Именно по этой причине мы получаем отзывы от клиентов о невозможности настройки ONU C-Data через протокол TR069 на ACS.

Как правило, HGU ONU на рынке для удобства управления, конфигурации и мониторинга должны поддерживать протокол TR069.

2. WAN-подключение ONU

2.1 Что такое WAN-подключение?

WAN — это сокращение от Wide Area Network (глобальная сеть). WAN-подключение означает способ, которым устройство подключается к глобальной сети. Например, в домашнем шлюзе существуют интерфейсы, ориентированные на пользователя, включая телефонный интерфейс POTS, интерфейс широкополосной локальной сети, беспроводной интерфейс WiFi и т. д.

2.2 Принцип WAN-подключения

В EPON и GPON протоколы, используемые OLT для управления ONU, — это OAM и OMCI соответственно. Здесь мы возьмём OMCI в качестве примера.

OMCI (интерфейс управления и контроля ONU) — это вид транспортного канала, определённого в стандарте GPON, для передачи сообщений OMCI путём установления проприетарного ATM PVC или GEM PORT между OLT и ONT. Он используется для управления конфигурацией, управления неисправностями, управления производительностью и управления безопасностью устройств ONU. ONT устанавливает канал OMCI при регистрации в OLT. OMCI — это протокол управления «ведущий-ведомый», в котором OLT является ведущим, а ONT — ведомым. OLT управляет несколькими устройствами ONT под собой через канал OMCI. На рисунке 2.1 показана модель OMCI для справки.

Рисунок 2.1 Модель OMCI для справки

2.3 Анализ формата сообщения OMCI

OLT и ONU взаимодействуют через OMCI. Стандартный протокол GPON определяет формат сообщения OMCI, как показано в таблице 2.1:

Таблица 2.1 Формат сообщения OMCI

Пояснение каждого поля следующее:

• Заголовок ATM/GEM: Содержит информацию для различения разных портов GEM.

• Идентификатор корреляции транзакции: числовое значение этого поля должно быть согласованным в группе сообщений, соответствующих запросам и ответам. В сообщении Baseline OMCI старший бит этого поля указывает приоритет сообщения OMCI.

• Идентификатор устройства: 0xA обозначает список Baseline, а 0xB — список Extend.

• Идентификатор сообщения: 2-байтовый идентификатор сущности или экземпляра

• Содержимое сообщения: полезная нагрузка пакета.

• Завершитель OMCI: два байта — длина пакета 0x28 и четыре байта CRC32 для сообщения Baseline OMCI; в то время как только четыре байта для Extend OMCI.

Тип сообщения:

• DB (бит назначения): всегда 0.

• AR (запрос подтверждения): требуется ли ответ на сообщение OMCI.

• AK (подтверждение): является ли сообщение OMCI ответом.

• MT (тип сообщения): поддерживает до 32 типов сообщений, при этом типы сообщений с 4 по 28 определены в протоколе.

Конкретное определение соответствующих параметров конфигурации WAN-подключения здесь не будет подробно описано, поскольку они определяются производителем оборудования в списке Baseline.

На самом деле в стандарте G984/G988 нет соответствующих параметров конфигурации WAN-подключения. Поэтому производители устройств определяют некоторые соответствующие параметры в списке Extend для удовлетворения потребностей пользователей, и WAN-подключение становится частным протоколом производителя оборудования. Это выдвигает требование, чтобы частный протокол производителя оборудования был доступен как для OLT, так и для ONU.

3. Сравнение протокола TR069 и WAN-подключения

Протокол TR069 и WAN-подключение различаются в применении из-за различия протоколов. Сравнение проводится по трём аспектам:

• Стоимостная эффективность

При использовании метода управления TR069 в сети необходимо развернуть сервер TR069. Расходы на конфигурацию и эксплуатацию сервера TR069 незначительны для крупных операторов или интернет-провайдеров. Более того, TR069 может эффективно решить проблему массового распределения услуг ONU. Однако небольшие операторы или провайдеры предпочитают более экономичное решение, поскольку стоимость сервера TR069 для них слишком высока. WAN-подключение, которое нужно только для совместимости с программным обеспечением на OLT, является для них ключевым, без каких-либо аппаратных затрат.

• Совместимость

Существуют проблемы совместимости для протокола TR069 и WAN-подключения из-за различий в производителях устройств и определениях. Относительно легко справиться с проблемой совместимости протокола TR069, предоставив информацию о каждом необходимом узле TR069 производителям домашних шлюзов для программной обработки совместимости.

Что касается совместимости WAN-подключения, C-Data устанавливает собственный частный протокол для реализации конфигурации WAN-подключения. Тем не менее, если в системе есть сторонние устройства ONU, сторонним производителям ONU требуется провести разработку совместимости.

• Простота управления

Только если сеть между сервером TR069 и устройством домашнего шлюза является интероперабельной, сервер TR069 может эффективно управлять домашним шлюзом и автоматически конфигурировать терминальное устройство, успешно зарегистрированное на сервере. Между сервером и CPE существует множество подсетей и маршрутизаторов, поэтому сеть относительно сложна. Если сеть нестабильна, серверу TR069 будет трудно управлять оборудованием домашнего шлюза. Следовательно, к серверу TR069 и его сети предъявляются строгие требования.

WAN-подключение гораздо удобнее и проще для конфигурирования и управления домашним шлюзом, чем сервер TR069. Это потому, что между OLT и ONU существует только одно оптоволокно и нет сложной сетевой структуры. OLT по-прежнему управляет ONU, даже если интернет-услуга пользователя недоступна, пока ONU зарегистрирован в OLT.

4. Модели ONU, поддерживающие протокол TR069 / WAN-подключение

5.Заключение

Вы можете получить чёткое представление о протоколе TR069 и WAN-подключении из приведённого выше введения. Протокол TR069 и WAN-подключение — это два метода управления, которые оба могут обеспечить удалённое управление шлюзовым ONU и имеют свои особенности. Что касается того, какой из них лучше, это зависит от вашей конкретной сетевой инфраструктуры и требований.

Как профессиональный поставщик продуктов широкополосного доступа FTTH, компания Shenzhen C-Data Technology Co., Ltd. будет стремиться к повышению технических возможностей, разработке подходящих продуктов, отвечающих потребностям клиентов, и обеспечивать поддержку строительства и развития сетей клиентов.