基于雙速通道的物聯(lián)寬帶方案簡介

彭瓊中，李 哲，譚 凱，陳 震

（中國電信股份有限公司廣東分公司，廣東 廣州 510080）

1 概述

隨著國民經(jīng)濟對物聯(lián)網(wǎng)技術和產(chǎn)品的需求不斷擴大，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相關產(chǎn)業(yè)鏈呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，智慧交通、智慧家居、智慧物流、智慧城市等產(chǎn)業(yè)熱點已初具規(guī)模，更多物聯(lián)網(wǎng)應用領域亦在萌芽和起步向上階段，中國人口紅利將進一步推動物聯(lián)網(wǎng)獲得更廣闊空間。

國內物聯(lián)網(wǎng)的應用主要分為產(chǎn)業(yè)、公共和生活三大類，下游細分市場主要集中在智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、健康物聯(lián)、智能家居等領域。其中在智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等主要應用領域，要求的通信數(shù)據(jù)傳輸速度、穩(wěn)定性網(wǎng)絡質量較高，適合采用光纖物聯(lián)寬帶接入。

網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的“交通樞紐”。網(wǎng)絡層通過通信技術把感知層信息高效傳輸，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎之上的延伸和擴展；物聯(lián)網(wǎng)的關鍵在于物與物之間的通信技術，物聯(lián)寬帶網(wǎng)絡層起到的就是這個作用。

2 物聯(lián)寬帶方案介紹

2.1 物聯(lián)寬帶

物聯(lián)寬帶是指在寬帶基準帶寬通道的基礎上，針對特定的業(yè)務應用提供差異化、有保障的網(wǎng)絡帶寬通道服務。通過應用標記、EDSG、流量轉向等方法實現(xiàn)應用級、用戶級的雙速通道品質保障控制，可以應用于高帶寬的業(yè)務場景，實現(xiàn)寬帶從面向人的連接到面向物體接入的場景擴充。

EDSG是Enhanced Dynamic Service Gateway的簡稱，是一種將用戶的一路流量單獨標識出來，并進行獨立配置帶寬、計費和管理和業(yè)務模式。用戶拔號通過RADIUS認證后，RADIUS服務器為用戶授權EDSG業(yè)務策略，設備使用下發(fā)的EDSG業(yè)務策略名稱查詢本地配置的EDSG業(yè)務策略，并使用該策略中定義的業(yè)務參數(shù)對用戶提供基于業(yè)務的差別化服務。

EDSG實現(xiàn)應用級的速率管理策略分為基于五元組的應用帶寬策略和基于優(yōu)先級標記的應用帶寬策略?；谖逶M的應用帶寬策略是通過識別用戶訪問的目的IP/IP段區(qū)別特定的應用，為該應用流量配置指定的帶寬?；趦?yōu)先級標記的應用寬帶策略是通過數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級標識來區(qū)別出特定的應用，為該應用流量配置指定的帶寬。帶寬策略模板是網(wǎng)元設備用于描述對指定的數(shù)據(jù)流進行相應帶寬調整或者優(yōu)先級調度等策略。

物聯(lián)寬帶主要是應用基于五元組的應用帶寬策略來實現(xiàn)對特定應用的帶寬管理。

2.2 實現(xiàn)方式

2.2.1 物聯(lián)寬帶業(yè)務實現(xiàn)流程

圖1 用戶使用物聯(lián)寬帶業(yè)務效果圖

物聯(lián)寬帶業(yè)務支持針對特定應用進行提速業(yè)務，物聯(lián)寬帶業(yè)務需要MSE網(wǎng)元設備上提前做好EDSG的策略設置，配置應用帶寬策略或相關參數(shù)。用戶使用物聯(lián)寬帶業(yè)務的流程下如：

（1）開通業(yè)務時，物聯(lián)寬帶系統(tǒng)記錄寬帶多媒體帳號的提速應用類型、提速速率屬性，并與應用提速策略模板關聯(lián)；

（2）寬帶用戶通過PPPoE拔號在MSE設備上線；

（3）MSE設備向物聯(lián)寬帶系統(tǒng)上報用戶上網(wǎng)信息，包含在線會話標識和IP地址；

（4）物聯(lián)寬帶系統(tǒng)收到MSE上報的用戶上網(wǎng)信息，根據(jù)記錄的應用類型，并生成對應的提速策略，提速策略內容包括用戶上網(wǎng)信息中的在線會話標識、接入的MSE、已設置的用戶應用策略模板名稱或相關參數(shù)；

（5）物聯(lián)寬帶系統(tǒng)與MSE交互下發(fā)提速策略，MSE根據(jù)下發(fā)的策略模板名稱或相關參數(shù)，應用模板或參數(shù)內容，并向物聯(lián)寬帶系統(tǒng)響應策略執(zhí)行結果，物聯(lián)寬帶系統(tǒng)記錄執(zhí)行結果；

（6）MSE提速策略模板生效后，依據(jù)IP五元組識別數(shù)據(jù)流量是否為定向應用業(yè)務的流量，識別成功后，則將業(yè)務流量轉向定向速率通道，定向通道提供獨立定向速率保障能力。

2.2.2 提速模板的配置

物聯(lián)寬帶提速模板用于表示物聯(lián)寬帶提速業(yè)務對應的用戶提速策略，包含用戶上行、下行帶寬及優(yōu)先級等參數(shù)?，F(xiàn)網(wǎng)MSE網(wǎng)元設備需要預先配置針對不同應用的提速模板，不同的提速模板用不同的名稱區(qū)分，并提供模板名稱給物聯(lián)寬帶系統(tǒng)調用。MSE網(wǎng)元設備需要保證提速策略生效后應用的帶寬能達到設定的范圍，并且有效控制提速業(yè)務對帶寬的消耗。用戶上線時，MSE接收物聯(lián)寬帶系統(tǒng)下發(fā)的帶寬限速模板名稱，并應用將模板配置的參數(shù)內容。當停止提速時，物聯(lián)寬帶系統(tǒng)對MSE下發(fā)停止提速指令。

3 物聯(lián)寬帶系統(tǒng)建設方案

3.1 系統(tǒng)介紹

物聯(lián)寬帶系統(tǒng)，通過設置與帶寬資源相關的業(yè)務/網(wǎng)絡策略信息，控制策略執(zhí)行，實現(xiàn)基于應用的動態(tài)寬帶按需保證的網(wǎng)絡智能控制能力。目前，主要對MSE等網(wǎng)元進行策略控制。

3.2 物聯(lián)寬帶系統(tǒng)部署方案

物聯(lián)寬帶系統(tǒng)包括策略管理服務、接口服務和用戶在線管理服務等幾個模塊，可以根據(jù)業(yè)務規(guī)模靈活的部署在兩臺或多臺硬件設備上，也可以部署在云主機上。數(shù)據(jù)庫需要采用單獨的主機設備，并采用雙機主備的方式進行部署。策略控制服務、接口服務、在線管理服務等服務應采取多主機多活方式部署，并通過負載均衡器進行負載均衡。在現(xiàn)網(wǎng)進行部署時，系統(tǒng)各服務器必須部署在防火墻的內部安全區(qū)域，并在出口防火墻進行相關配置實現(xiàn)系統(tǒng)與IT系統(tǒng)、AAA、MSE設備的互聯(lián)互通。系統(tǒng)建設前，應充分考慮使用本業(yè)務的用戶規(guī)模，對處理的數(shù)據(jù)流量進行測算，對主機設備、鏈路資源進行充分預留，保證主機資源占用少于30%，鏈路帶寬占用少于50%，提高系統(tǒng)冗余。

物聯(lián)寬帶系統(tǒng)需要與周邊其他系統(tǒng)進行交互，實現(xiàn)用戶的業(yè)務新裝、計費、策略下發(fā)等功能。與物聯(lián)寬帶系統(tǒng)交互的IT系統(tǒng)主要有CRM、網(wǎng)廳、計費系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、MSE等系統(tǒng)或網(wǎng)元設備。

3.3 MSE網(wǎng)元的建設要求

物聯(lián)寬帶系統(tǒng)的設備接口模塊接收MSE上傳的用戶上下線消息，并通過COA接口向MSE下發(fā)策略?，F(xiàn)網(wǎng)MSE等網(wǎng)元設備需要與物聯(lián)寬帶系統(tǒng)進行COA接口對接。為了實現(xiàn)帶寬策略的動態(tài)調整，MSE需要滿足以下功能：MSE需要配置COA服務及密鑰并與平臺實現(xiàn)對接；MSE需要抄送用戶上下線報文給物聯(lián)寬帶系統(tǒng)；MSE支持通過COA接口接收物聯(lián)寬帶系統(tǒng)的COA指令下發(fā)；MSE支持動態(tài)提升、降低或恢復用戶基本寬帶；MSE支持動態(tài)的基于五元組方式的帶寬提升、降低或恢復，并且當該功能生效的時候，不影響用戶基于寬帶；MSE應支持基于用戶級別的、基于優(yōu)先級標記的并具備帶寬控制的應用數(shù)據(jù)流優(yōu)先轉發(fā)。

3.4 周邊IT支撐系統(tǒng)的建設要求

物聯(lián)寬帶系統(tǒng)的建設，還需要IT側系統(tǒng)進行相應的功能改造，來滿足與物聯(lián)寬帶系統(tǒng)進行消息交互以完成業(yè)務流程的處理。

3.4.1 網(wǎng)廳/CRM建設要求

網(wǎng)廳/CRM提供用戶進行開戶、變更、停復機和退訂的操作界面，實現(xiàn)用戶開戶、變更、停復機和退訂等功能和接口。網(wǎng)廳和CRM系統(tǒng)接收到用戶開戶、變更、停復機和退訂等操作后，將應用類型、應用速率與寬帶帳號關聯(lián)，并通過服務開通系統(tǒng)向物聯(lián)寬帶系統(tǒng)發(fā)起流程，物聯(lián)寬帶系統(tǒng)向CRM系統(tǒng)返回相應的業(yè)務信息。

3.4.2 服務開通系統(tǒng)建設要求

服務開通系統(tǒng)接收到網(wǎng)廳/CRM系統(tǒng)工單消息后，向后端物聯(lián)寬帶系統(tǒng)發(fā)起相關流程，由物聯(lián)寬帶系統(tǒng)新裝、退訂/變更相關寬帶產(chǎn)品。

3.4.3 計費系統(tǒng)建設要求

物聯(lián)寬帶系統(tǒng)定時向計費系統(tǒng)發(fā)送產(chǎn)生的用戶話單，計費系統(tǒng)根據(jù)已設定的計費規(guī)范，采集用戶話單并進行統(tǒng)一計費。

4 結束語

基于雙速通道的物聯(lián)寬帶方案，在不改變用戶基礎帶寬的前提下，針對特定的物聯(lián)應用進行定向提速。在固網(wǎng)寬帶業(yè)務領域進行后向流量經(jīng)營，針對不同業(yè)務應用的實際需要提供差異化的網(wǎng)絡寬帶能力，改變了以往提供單一粗放管道的模式，實現(xiàn)了帶寬價值的增值。目前運營商在深耕流量經(jīng)營模式的思路下進行業(yè)務創(chuàng)新，而物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，各類智慧產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，更多的物聯(lián)網(wǎng)應用在互聯(lián)網(wǎng)基礎上蓬勃發(fā)展，正處在起步向上發(fā)展的階段。面向物聯(lián)網(wǎng)推廣雙速通道的物聯(lián)寬帶產(chǎn)品，對于用戶、運營商、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務提供商而言是一個多贏的局面，具有較好的現(xiàn)實意義。