DSL - 首页

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DSL 首页是由 DSL 论坛发起的一项倡议。以下几点将描述其各种功能和优势。

• 定义与家用设备相关的需求，例如住宅网关、VoIP 设备以及家用设备的本地和远程管理。

• 为最终用户提供三重/四重播放服务，例如语音、视频、数据，包括 IPTV、视频点播、内容点播等。

• DSL 家庭远程管理协议 (TR-69) 及其扩展与接入方式无关。

• 远程管理是DSL 家庭或下一代住宅网关 (RG) 和家庭网络的核心。

• DSL 家庭组已经制定了 CPE 需求和 CPE 设备管理的标准。

• 定义需求的标准：

  • WT-124 - TR-068 版本 2 - 住宅网关定义了完整的 RG 需求，这些需求并非特定于 DSL，还包括其他接入技术，如 xPON。

  • TR-122 定义了语音 ATA 需求。

• 管理框架中的标准：

  • TR-64 - 局域网侧 CPE 配置和增强。

    用于通过本地局域网接口配置和管理 CPE 设备。

    TR-69 - CPE 宽带管理协议

    用于通过远程端配置和管理 CPE 设备。

  • TR-111 - 允许对家庭网络 (HN) 中的设备进行 TR69 远程管理。

  • TR-98 和 TR-133 - 分别通过 TR-69 和 TR-64 配置和管理 CPE 设备中的服务差异化 (QoS) 参数。

  • TR-104 VoIP 服务的数据模型

    也扩展到视频服务。

  • TR-106 定义了通用数据模型模板

    定义了 TR-69 设备的基本对象结构和一组可访问的参数。

  • TR-122 - 定义了语音 ATA 需求。

  • WT-135 - STB 设备的对象模型。

  • WT-140 - 网络存储设备的对象模型。

  • WT-142 - 支持 TR-069 的 PON 设备的框架。

DSL 技术选项

下表详细描述了各种 DSL 技术选项。

家庭中的融合

多种宽带和网络技术正在下一代数字家庭中融合，例如：

• ADSL2/ADSL2 Plus/VDSL2/xPON。
• 无线/以太网/USB/HomePlug A/V、HPNA 等。
• 消费电子产品开始联网。

这种融合的管理非常复杂，因此需要简化终端设备的配置和维护

挑战 - 如何管理家庭内的不同元素？

解决方案 - 本质上，家庭网络代表了 Conexant 制造的所有网络技术和技术的缩影。融合首先发生在家庭中。

如今，您需要成为一名 IT 专家（或家中有一些青少年）才能设置和配置您的家庭网络设备。正如行业、应用和技术趋势演示文稿中所述，30-50% 的家庭网络设备被退回零售商处，而没有发现任何问题。用户 simply 无法使用现有的工具/软件来设置和配置设备。

现有方法的问题

以下是现有方法的问题。

用户视角

• 无法灵活地购买任何现货设备。

• 如果购买了设备，则无法获得服务提供商的支持。

• 设备不是即插即用，需要 ISP 和用户进行一些配置。

• 添加新服务需要 ISP 和最终用户协调，这需要时间。

• 如果涉及上门服务，则需要客户在家中。

• 由于如今越来越多的夫妇都在工作，因此可能难以匹配。

服务提供商视角

• 需要上门服务来激活任何新服务、故障排除和新安装。每次上门服务都会在时间和资源方面增加大量成本。

• 当客户提出投诉时，“帮助台”很难坐在办公室里验证 CPE 设备出了什么问题。

• 供应商提供他们自己的专有解决方案、不同的接口、参数和程序。因此，需要针对每个供应商的解决方案进行培训。

• ISP 被迫坚持使用少数选择的供应商，因为 ISP 已经进行了自定义自动化以使其工作更容易。切换到新的供应商可能需要更改自定义自动化。

• 无法自动发现设备功能并确定支持哪些参数。

• 无法确定用户是否通过本地管理接口（如 Web、CLI 或 SNMP 等）更改了配置信息。

• 无法阻止用户更改设置，这可能会影响他们提供的服务。

DSL 家庭提供的服务 - TR-69

以下是 DSL 家庭提供的 TR-69 服务列表。

• 以安全的方式远程管理设备（使用基于 SSL/TLS 的安全机制）。

• 通过自动配置实时配置服务。

• 状态和性能监控。

• 诊断

• 访问控制

• 通知

• 固件升级

• 专门为提供各种服务的 CPE 设备（例如语音、视频、数据和 IPTV 等）定制的标准化数据模型。包括对家庭细分市场中的局域网设备（STB、VoIP、NAS）在不同局域网技术（如以太网、USB、WLAN 等）上的广泛覆盖。

• 管理协议与接入技术无关，因此可用于各种 CPE 设备。例如 - xPON、xDSL 等，只需要设备可寻址 IP 地址。

• 远程管理最大限度地减少了上门服务。

• 帮助台可以提供更好的服务，而不仅仅是接受投诉。帮助台拥有更多上下文，可以远程查看有关 CPE 的完整配置信息。

• 由于服务的数据模型已标准化，因此无需针对供应商进行特定培训，从而减少了对员工培训的需求。

• 无需自定义自动化，因此可以选择更广泛的供应商。

• 提供对设备上可用参数的自动发现。

• 提供访问控制，因此允许防止用户更改特定配置。

• 提供通知机制，因此我们可以了解与服务相关的任何配置更改。

• 降低运营支出。

• 使用户和服务提供商更容易从调制解调器和尽力而为路由器转向数字家庭中的三重/四重播放服务。

TR69 部署方案

下图描述了 TR69 部署方案。

TR69 部署将有助于以下功能：

• 一个安全的网络解决方案，可在家庭内为同时在线的用户提供服务

• 三重/四重播放服务（电视/视频、电话、互联网、无线）

• 通过自动配置实时配置服务

• 一种管理和自动化此类配置支持的机制

WT-124 => TR-068v2 添加了基于扩展范围的新需求，其中包括：

• 光纤 (PON) 宽带侧以太网端口要求

• 用于诊断要求的 Web 重定向

• DHCP 客户端要求

• ACS 发起的受限门户要求。

当网络连接出现问题时，需要进行 Web 重定向。RG 必须提供一种机制，该机制拦截网页（即端口 80 网页请求）并通过将 Web 浏览器定向到相应的内部网页来响应这些请求，以识别和解决网络连接问题，包括但不限于：

• DSL 无法训练。- 问：如何从相应的 PHY 端口获取此信息到 Web？

• 未检测到 DSL 信号。- 问：与上述问题相同。

• 宽带以太网未连接（如果适用）。

• 未检测到 ATM PVC（如果适用）。

• IEE 802.1x 失败（如果适用）。

• 未检测到 PPP 服务器（如果适用）。

• PPP 身份验证失败（如果适用）。

• DHCP 不可用。

示例 - TR-069 协议功能

下图描述了 TR-069 协议的功能。

以上说明在下述几点中进行了描述。

• TR-069 支持配置和管理最终用户设备（RG、STB 和 VoIP）。DSL 论坛方法的一个显著区别在于 TR-069 可以直接访问最终用户设备。

• 连接 - 基于发送远程过程调用 (RPC) 的通用机制，它使 ACS 能够读取或写入参数以配置、监控和控制 CPE。使用 RPC，SOAP 消息（基于标准 XML 的语法）通过 SSL/TLS（安全层）通过 HTTP 通过 TCP/IP 连接在 CPE 和管理服务器之间传输。

• （注意） - SNMP 在管理器和代理之间通过 UDP 发送协议数据单元 (PDU)。与 TCP 相比，UDP 是不可靠的，PDU 大小限制为 UDP 帧大小。

• ACS 发现 -

  • CPE 可以使用 DHCP 发现其关联的 ACS。

  • 手动配置 - CPE 可以使用 ACS 的 URL 在本地进行配置。

  • 默认配置 - CPE 具有一个默认的 ACS URL，如果未提供其他 URL，则可以使用该 URL。

• 会话（设置和拆除） - 会话始终由 CPE 使用预定的 ACS 地址启动到 ACS：发出 Inform RPC 方法以进行设置和会话拆除，在完成时关闭 TCP 连接。

• （注意） - SNMP 不支持会话的概念。客户端需要在指定的 UDP 端口上侦听来自服务器的消息。

• 状态管理 -

  • 对于构成单个会话的交易序列，CPE 保持 TCP 连接，该连接持续会话期间。

  • 当无法进行持续的 TCP 连接时，ACS 使用会话 cookie 来维护会话状态。

  • CPE 在交换的所有消息中返回由 ACS 设置的信息（cookie）。在会话结束时，CPE 终止与 ACS 的关联 TCP 连接并丢弃所有 cookie。

安全性

通过 CPE 启动所有通信，TR-069 增强了安全性。TR-069 协议支持以下两种安全（级别）机制：

• SSL/TLS 定义了 CPE 和 ACS 之间的基于证书的身份验证，以提供单个安全连接。

• CPE 可以使用相同的 x.509 证书来提供加密。

通过广泛实施的 HTTP 身份验证进行身份验证的客户端设备如下：

TR-069 和终端设备：

• ACS 可以使用 TR-069 来管理：

  • 住宅网关 (RG)

  • 基于 TR-111 的终端设备 (ED)

• 两种方法：

  • RG 作为 ED 的代理

  • ED 由 ACS 直接管理

• TR-111 定义了允许以下操作的额外规则：

  • RG 发现 LAN 内启用 TR-069 的 ED

  • ACS 联系 TR-069 ED，即使对于非 TR-069 RG 也是如此（使用 STUN；RFC 3489）

TR-064 局域网侧 CPE

以下是 TR-069 局域网侧 CPE 配置的功能。

• 采用 UPnP v1.0 架构并扩展 UPnP IGD v1 规范（有一些限制）。

• 管理应用程序（TR-64 控制点）运行在 PC 上，当 CPE 添加到网络时，它将服务提供商和客户特定的配置推送到 CPE。

• 在新 CPE 设备的初始安装期间以及存在广域网侧连接问题时更有用。

TR-64 部署方案

下图描述了 TR-64 部署方案。

DSL 家庭服务的用例

让我们考虑一下 DSL 家庭服务的以下用例。

用例 1

客户最初购买宽带服务用于数据传输，现在需要订阅 VoIP 服务。

客户可以通过服务提供商的网站或致电办公室来沟通新的服务请求。为了提供这些服务，服务提供商需要解决以下问题：是否：

• 选项 1：现有 CPE 的硬件能够提供所需的新服务。

• 选项 2：硬件能够提供服务，但固件需要升级。

• 选项 3：硬件和固件都能够提供服务，只需要 VoIP 服务配置。

让我们现在详细了解每个选项。

• 在第一个选项中，服务提供商 (SP) 需要派人上门提供支持 VoIP 的 CPE，或者可以根据他们达成的协议要求用户从市场上购买设备。

• 对于第二个选项，服务提供商可以将固件升级和 VoIP 配置请求排队到此 CPE 设备的 ACS。当 CPE 开机时，它将通过 TR-69 自动配置到 CPE 上，并且 ACS 将被告知更改。服务提供商可以配置 ACS，以便在成功配置服务后通过电子邮件/短信通知用户。

• 对于第三个选项，它只需要将 VoIP 服务配置请求排队到 ACS。当 CPE 开机时，ACS 将自动更新 CPE 设备上的配置。服务提供商可以配置 ACS，以便在成功配置服务后通过电子邮件/短信通知用户。

用例 2

服务提供商需要批量进行固件升级。

服务提供商已经部署了数百个设备，需要进行固件升级，因为这提高了基本服务级别，或者发现了可能以某种方式影响服务的严重错误。让我们考虑以下几点：

• 使用 TR-69 管理解决方案，ACS 将拥有有关 CPE 的完整信息，例如硬件版本、设备上使用的固件（此信息在每次会话设置时由 CPE 传递）。

• 运营商可以识别可能需要升级的 CPE 设备，因为并非所有设备都需要升级。

• 从 ACS，它可以以交错的方式将固件升级请求调度到选定的 CPE。

• 固件更新后，它将了解固件已成功升级的 CPE 列表。

• 所有这些都在舒适的办公室里完成，无需外出。

用例 3

客户报告语音/视频服务质量不达标。

这可以通过遵守以下几点来解决：

• 监控可能影响语音/视频质量的性能参数，以进行故障排除并为最终客户提供预期的体验质量。

• 为了为语音、视频和数据提供差异化服务，它可以根据与客户的服务级别协议配置所需的 QoS 参数。

用例 4

客户面临连接问题并报告某些服务的故障，则服务提供商可以：

• 服务提供商可以在 CPE 上运行诊断以排除故障。

• 它可以在 CPE 中设置诊断参数，诊断完成后，ACS 会收到完成通知。之后，ACS 可以通过 TR-69 远程检索结果并诊断问题。

• 总的来说，服务提供商无需外出即可了解原因，因此可以更有效地处理这种情况。

DSL 家庭路线图

以下几点描述了 DSL 家庭路线图。

• TR-069 的互操作性：

  • Plugfest 活动：已经完成了 3 个。

  • 最后一次活动共有 22 家 CPE 供应商和 11 家 ACS 供应商参与。

• 正在考虑 TR-069 或 DSL 家庭认证。

• 许多正在进行的工作：ACS 北向接口、新的服务对象模型、QoS、新的 RG 规范、测试和互操作性测试用例等。

• 与 UPnP 论坛、DLNA、HGI 等对接，定义面向家庭细分市场设备的标准。

• 相当多的标准机构已经接受了 TR-69 标准，用于远程管理家庭设备：ITU-T SG16、家庭网关倡议 (HGI)、ATIS IPTV 互操作性论坛 (IIF) 等。

• 直接视频广播 (DVB) 组织（ETSI 标准）采用了 TR-069 和 WT-135 用于 IPTV 机顶盒远程管理或 CableLabs 的替代方案。

• 涉及多个研究组的 ITU-T IPTV 焦点小组也将解决远程管理协议问题。

TR-69 与 SNMP

IETF（互联网工程任务组）定义了许多 MIB 来管理各种功能。但是，没有任何标准机构或 IETF 进行整合，推荐使用一组 MIB 来管理 CPE（特别是提供三网合一服务的家庭网关）设备的配置和服务配置。CPE 设备中的 MIB 支持完全取决于供应商根据其自身的实现选择。TR-69 和 DSL Home 框架下的其他 TR 定义了此类服务所需 CPE 设备上的一组参数。它推荐适用于每种类型服务的参数集，它们是：

• 供应商使用其专有的 MIB 提供解决方案，从而使这些设备的管理特定于供应商。

• 没有用于固件升级、诊断等系统服务的 MIB，这些服务仅特定于 CPE 设备。

• SNMP 的使用需要通过 NAT 打开 SNMP 端口，因为大多数家庭网关使用 NAT，并且被管理的设备可能位于 NAT 后面。在 SNMP 中，获取/设置任何参数的请求始终由管理器启动。因此，必须在 CPE 上打开端口才能接收请求。在 TR-69 中，TR-69 会话由 CPE 启动，服务器使用相同的会话来发送获取/设置请求。这样就无需在 NAT 环境中显式打开端口。TR-69 还定义了一种方法，ACS 可以将请求发送到 CPE，并且这部分由 TR-111 第 2 部分透明地处理。

• 今天存在的大多数 SNMP 实现都没有实现 SNMPv3。因此，通过 SNMP 交换的消息不是很安全。在 TR-69 中，安全性通过 SSL/TLS 或基于 HTTP 的身份验证方案来保证。今天的大多数 TR-69 实现都实现了 SSL/TLS。

• CPE 到管理器的任何指示都必须以陷阱的形式处理，这些陷阱需要预先定义在 MIB 中。一旦定义了这些陷阱，管理器就无法控制 CPE 是否应该或不应该在陷阱条件下生成陷阱。TR-69 定义了一种非常通用的方法，用于将任何参数更改通知服务器。无需定义额外的陷阱，此功能内置于协议本身中，如果管理器不需要参数的通知，他们可以通过协议将其关闭。此外，TR-69 提供主动或被动通知机制，而 SNMP 中则缺少此机制。

• 没有通过另一个管理协议访问变量的访问控制机制。TR-69 定义了一种机制，可以指定哪个管理协议可以控制哪些参数以及可用的访问级别（读/读写）。当服务提供商想要控制一组参数时，如果更改这些参数可能会影响最终用户服务，此功能非常有用。SNMP 没有定义这种级别的粒度。

• 通常 SNMP 使用 UDP 作为通信机制，这不太可靠，而 TR-69 使用基于 TCP 的 HTTP，这更可靠。

• 在 SNMP 代理上，需要配置 SNMP 管理器地址和社区字符串，而在 TR-69 中，无需配置 ACS 特定的参数。如果运营商未配置，则可以通过基于 DHCP 的机制动态发现与 ACS 相关的参数。

• 通过基于 SNMP 的管理，管理器仅支持的操作是 get/getnext 和 set。如果设备的管理需要其他专有操作或文件的下载，则无法完成，而在 TR-69 中则可以。这可以通过定义供应商特定的 RPC 很容易实现。甚至可以使用现有的 RPC 机制在 CPE 和 ACS 之间的同一会话中实现文件下载。

• 没有针对支持三网合一服务的 CPE 设备的定制 MIB。

• 每个供应商都提供基于某些标准 + 专有 MIB 的自己的解决方案。

• SNMP 的使用需要在设备上打开 SNMP 端口。

• 大多数基于 SNMP 的管理没有实现 SNMPv3。因此，安全性受到影响。

• 任何参数更改的通知实现都很困难。

• 无法控制通知的启用和禁用。

• 没有提供访问控制。

• 使用基于 UDP 的方法进行传递，这不太可靠。

• 设备可以同时由多个管理器管理，这增加了同步的复杂性。

• 只能支持特定的一组操作。

• SNMP 可以实现的所有功能都可以通过 TR-69 实现，而且还有更多功能。

结论

• DSL Home 规范套件定义了下一代住宅网关 (RG) 解决方案。

• 使用户和电信公司更容易从调制解调器和尽力而为的桥接/路由过渡到三网合一/四网合一服务。

• TR-069 (CWMP) 是 DSL Home 的核心：

  • 可扩展且灵活的管理协议。

  • 接入技术无关。

  • 积极推广 TR-069 用于 DSL 之外的接入技术。例如：电缆/DOCSIS、光纤/PON (WT-142)。

  • 其他机构正在采用 TR-069：ITU-T SG16 Q21、HGI、DVB、ATIS IIF 等。

• TR-068（带路由功能的调制解调器）通过 WT-124 扩展了 RG 盒的要求。

• TR-098（RG 数据模型）：

  • 丰富的 RG QoS 策略建模。

  • 已采用 HGI QoS。

  • 无需扩展即可满足 HGI 要求。

• 已经开发出 ACS 模拟工具，可帮助客户测试其 CPE 解决方案与 ACS 的兼容性。

在下一章中，我们将讨论各种 DSL 系统组件。