ACS与广电家庭网关的结合研究

《有线电视技术》  2019年第5期  总第353期
1  前言
在过去对用户设备管理模型实践当中,主要是从网络管理层和元素管理层两个方面出发,并以设备作为管理中心,设备参数也是采用人工配置的方法,重点关注设备事件与警告信息。但这种模式在实际应用中存在两大缺陷:一是设备必须始终通电,否则无法估算哪些时候可以操作;一是要求设备使用一个固定的IP地址,从而保障网关主动发起操作的路由。相关人员也意识到了这两个问题,正逐渐从以设备管理为中心转向以业务为中心的模式。
如今网关管理的理念范围非常大,但主要是集中在业务开发和部署当中。传统网络管理模型存在着管理、业务脱节等问题,采用基于宽带论坛的广域网CPE管理标准(CWMP),即TR-069标准的自动配置服务器ACS能够让运营商跨越多种类型的网络,对网关进行统一便捷的管理。
2  TR-069协议概述
广域网CPE管理标准即TR-069标准,由宽带论坛发布,该标准定义
了一个在客户终端(CPE)和TR-069
自动配置服务器(ACS)之间的标准
通信机制。此后,全球的通信运营
商将TR-069协议作为终端管理的标
准——为类型众多的设备提供丰富的
数据模型和较强的管理能力,其中包
括DSL调制器、以太家庭网关、光网
络终端(ONT)、IPTV机顶盒、网络
存储(NAS)、HomePlug适配器以及
IP电话等。TR-069协议与具体的接入
技术无关,因此被广泛应用在不同运
营商的网络中,包括DSL、FTTH、以
太、Wi-Fi、DOCSIS及WiMAX。在许
多案例中,TR-069协议可以同其他的
管理标准并行使用。如广电网络通过
DOCSIS管理Cable网关的WLAN模块,
同时使用TR-069协议管理其LAN(包
括Wi-Fi,路由)。此外,TR-069协
议能够在网关之外,对用户端的其他
网络设备和服务提供运营级的管理。
通过使用TR-069协议获得对诸
如家庭网关、机顶盒、路由器和远程
AP等终端设备的可视性和可控性的远
程集中管理,实现更可靠的IP网络的
管理。通过“零接触”的安装,减少
派遣工程人员现场激活服务的成本。
利用ACS收集的数据,形成分析和
报告,让运营商能够看到关键运行信
息,如网络的使用情况及活跃度,家
庭内部网络的特征和服务的利用率。应用网关
TR-069协议也可以用来交付新型的可
管数据业务,如可管的Wi-Fi、内容
过滤、限时网络连接、在线备份和家
庭监控。通过TR-069协议,为运营
商在部署数字及宽带业务时提供了新
的机遇,包括扩展产品的组合和管理
互联的家庭或办公室,由此挖掘新的
收入流,并建立客户的忠诚性。
与SNMP协议相比,TR-069协议
采用SSL/TLS、HTTP Basic或者HTTP
Digest等加密认证方式,可以保证数
据的安全性;采用较多Web中成熟的
技术,实现简单,降低了开发难度;
采用HTTP协议,可以有效地穿越复
杂的网络环境。因此,TR-069协议具
有更高的支持力和更高的传输效率、
可扩展性。TR-069协议不仅用在CPE
上,也能用在IPTV/VoIP和EPON/
ONU网关上,它将取代SNMP成为核
心网管技术。TR-069协议对比SNMP,
如表1所示。
ACS与广电家庭网关的结合研究
汤旭光  广东省广播电视网络股份有限公司江门新会分公司
摘要:随着三网融合进程的实质性推进,家庭网关作为广电运营商双向渗透的一个切入点,具有非常大的发
展潜力。如今家庭网关已经成为网络管理中的重要组成部分,它是基于TR-069协议标准的智能终端。家庭网关管
理更多是在运维支撑当中,但是网关所处位置也大大提高了管理难度,在运维支撑的研究当中,“零接触”已经
成为重点关注的问题。自动配置服务器(ACS)可以实现对TR-069协议网关和设备的远程管理,从而提高用户体
验并减少运营成本。
关键词:ACS  TR-069  零接触  家庭网关
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3  ACS概述
在TR-069协议定义的网管模型中管理服务器称为自动配置服务器(ACS),负责完成对用户终端设备
(CPE)的管理。ACS与CPE之间的接口称为南向接口,ACS与运营商的其他网管系统、业务管理系统、计费系统之间的接口称为北向接口,而TR-069协议主要定义南向接口的标准。
ACS实现了在TR-069协议中规定的CWMP标准,它可以自动配置TR-069协议网关和设备,如WLAN AP,VoIP电话和IPTV机顶盒等;激活并管理新的服务,如Wi-Fi管理、内容过滤、QoS管理和商业VoIP等;远程诊断,以实现用户服务和故障排查;监控机顶盒、Wi-Fi等终端设备,能够在问题出现之前,为客户提供服务;实现固件管理和远程升级;收集各种运行指标,优化网络性能,执行预定义的优化策略。
4  家庭网络设备远程管理的
必要性
家庭网络承载众多业务,为了保证业务端到端的服务质量,运营商需要对端到端通信中涉及到的众多设备进行协调统一管理,这其中就需要对家庭网络设备做到可控制和可管理。
如果家庭网络设备由用户自己随
意管理,则很难做到与核心网络设备
的协调统一,所谓保证端到端服务质
量将不可能实现。
家庭网络的网元数量则非常庞大,
没有良好的运行和管理工具,无法维
护和管理家庭网络,传统的人工操作
和排除故障的方式很难满足家庭网络
的维护和管理要求。
家庭网络的使用者是普通用户,
普通用户不可能像机房里的专业工作
人员那样恪守安全规范,不做有害于
网络安全的操作,因此家庭网络的维
护和管理更要注重运营商对设备本身
的控制能力以及安全性能。
家庭网络遍布各个地区,远程管
木卡姆往事理是必不可少的,只有在极
特别的情形下才进行。基于家庭网络
设备的这些特点,家庭网络设备的管
理方式需要采用远程集中自动管理的
异硫氰酸酯
方式。erd
5  ACS的应用
5.1  设备管理
5.1.1  家庭网关路由配置管理
ACS可用于配置网关路由器上的
LAN端口,以适应任意数量的 CPE,
包括Wi-Fi接入点或者IPTV机顶盒,
以实现最大的部署灵活性。比如,当
一个TV用户需要为新增的电视请求
一个机顶盒时,运营商可以直接发出
一台设备,并让ACS提前配置网关路
由器和STB。如果用户关停电视业务,
只保留宽带,运营商也可以根据需要
远程更改网关的端口配置。
网关设备的拓扑:ACS能够通过
TR-111标准,进一步远程管理连接到
家庭网关的 LAN端口的设备。这可以
包括一个Wi-Fi接入点或者一台IP电
话。也可以通过ACS管理一个Wi-Fi
AP,包括识别AP所关联的网关。
ACS将同时管理设备和设备所连接的
网关。例如,当ACS需要为特定的服
务建立QoS时,需要同时配置设备和
设备连接的网关,这时就需要ACS的
这种能力。这种机制依赖于设备使用
DHCP,需要绝大部分远程管理的设
备使用 DHCP,尽管不是全部设备,
但定义该机制时只是需要通过DHCP
关联设备和网关,设备并不一定需要
通过DHCP分配地址。这种机制并没
有指定如何分配地址到设备。因此设
备可以拥有一个私有或者公共的IP地
址。
5.1.2  增强IPTV配置和管理
运营商可以通过ACS同时管理家
庭或者办公网络中的机顶盒和用户网
关等其他设备。通过统一的管理平台,表1
优点缺点
SNMP
(采用UDP协议,IETF标准)简单灵活、易于开发使用,目前支持的设备多
1.效率低,无法有效支持变化多端的设备和业务
2.大规模组网时存在障碍,比如传送不可靠、响应不可控、
安全性较低等
3.不同厂商都有自己“私有化”的Mib库
TR-069
(为终端管理定制的协议,采用TCP协议,DSL论坛协议)1.面向设备、面向业务支持能力高,有完整的
设备、业务数据模型
2.定义了完整的发现、通知方法以及与家庭网
关的协作方式,智能性高,传输效率和可扩展
性也较高
1.智能化要求较高,对终端增加了要求
2.TR-069必须在具体实施中根据需要进行扩展
36《有线电视技术》  2019年第5期  总第353期
《有线电视技术》  2019年第5期  总第353期
获得所有设备的全面的可视性和控制能力,能够让运营商提高运营效率,并提供更好的客户服务。通过ACS精确监控STB,可以帮助运营商在客户投诉前,主动的诊断IPTV的问题。STB在遇到任何问题时,都可以通过ACS触发报警,并发起一系列流程以解决问题。
5.1.3  用户自助管理门户
作为家庭网关本地管理界面的替代方案,ACS和其服务激活模块 SAC 可以集成到定制的用户门户中,根据需要,可以选择只显示与最终用户相关的内容和功能。用户可以从家里或者任何能联网的地
方通过Web访问管理门户。
通过门户,可以让用户看到所有的网络设备(包括设备名、设备类型、设备是否连接、如何设备连接),也提供了一个统一的界面,用于配置设备和访问服务(如Wi-Fi设置、端口转发、内容过滤、家庭监控、能源管理数据等),这样的管理界面也可以集成到手机APP中。
5.1.4  设备配置开通
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在过去乃至现在,很多运营商必须在服务交付前,手动地根据用户的业务提前预配置或者上门配置家庭网关(如认证信息、IPTV配置、运营商标识的Wi-Fi SSID、QoS等)。很多案例中,广电运营商还会要求供应厂商为家庭网关烧录不同参数的定制的固件,许多运营商可能需要为同样型号但不同固件版本的网关,并保留多种库存。
比如,一种固件的网关可能预先开通了包含IPTV的全业务,另一种网关可能只开通了宽带业务。如果开通业务时部署了错误的网关,很可能引起客户投诉或者需要运维人员上门解决。当需要更换网关时,所有的用户参数也可
能丢失(如Wi-Fi设置、端口转发)。
这将使得运营商需要花费可观的时间,
天网防火
帮助客户重新恢复配置,才能让所有设
备和服务和原先一样工作。
ACS能够让“零接触”的安装成
为现实,通过ACS能够与网关协同工
作,配置用户的参数。
5.1.5  新设备开通
一旦订单完成,订单管理系统和
客户关系系统(CRM)或服务激活中心,
通过API发送消息到ACS,根据订购
的服务和等级,通知ACS用户的数据
以及需要的服务配置。当用户从运营
商那收到网关,连接设备到网络后,
设备将发送启动消息ACS,ACS将设
备信息与数据库中的用户和服务信息
相比较,自动给设备发送相应的配置。
设备激活完成后,服务激活中心(SAC)
可以通过北向接口发送付费信息到计
费系统,通知用户已经激活。
5.1.6  设备替换
如果用户碰到因为设备的硬件问
题导致的重复的服务故障,运营商将
会考虑为用户更换一个新的设备。新
的设备可能来自不同的厂商,或者不
同的型号。SAC通过API向ACS通告
关于新设备及用户业务的相关信息,
这些信息会存储在ACS中。当用户收
到新的设备,上电启动后,设备会发
送一个启动消息到ACS,ACS将为该
设备匹配用户业务信息以及先前设备
配置的备份,并给用户发送相应的配
置。完成后,发送通知消息到计费和
CRM系统,告知用户已经开始通过新
的设备使用服务。
5.2  故障诊断
不断增加的成本和超负
荷工作的技术支持人员困扰着诸多的
运营商。而ACS能够让运营商远程查
看并管理用户家庭或者办公室网络中
的网关及其他设备。以往用户要求的
或者没完没了的电话沟通,
现在可以通过远程完成,甚至完全避
免用户的报修,这将节约大量的运营
成本。
技术管理人员、客服人员和运维
人员可以随时查看到网关设备的状态,
以及所有局域网内设备的连接情况(在
线或者不在线),及其连接方式(Wi-Fi
或者以太端口)。如果局域网内设备是
掉线的,可以将注意力集中在如何建立
基本的连接,而不需要做其他大量无意
义的检测。如果网关升级固件或者修改
参数,ACS可以立刻调用相应的操作,
而不需要用户的介入,可以支持对每个
设备单独操作或者批量操作。ACS实现
了先发制人的客服服务,提供了高效的
故障诊断和排查手段。
6  总结
自动配置服务器摒弃了一次性定
制的 TR-069终端和功能,将商业目
标和可用性作为优先事项。作为一个
可以二次现场开发的平台和框架,通
过ACS中各种可能的多样的配置,处
理不断增长且持续变化的用例和场景,
本文结合现阶段广电家庭网关的实际
管理和应用,总结了ACS相比传统管
理方式具备的优势,对广电运营商加
快普及家庭网关以及4K超高清业务具
有一定的参考价值。
参考文献
[1]齐少安,梅斌,翟丽平.基于TR069协
议实现IPTV盒端管理[J].邮电设计技术,
2011(12):7-11.
[2]陈健江.TR069协议在家庭网关中的实现[J].
电脑知识与技术,2018(1):37-39.CATV
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本文发布于:2024-09-22 02:00:24,感谢您对本站的认可!

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