FTTx接入下的IPTV业务关键需求

　　由于IPTV业务的快速增长和运营商对组播业务可管理、可运营的要求，针对组播技术的可控组播要求变得越来越重要，如控制用户访问组播业务的接纳控制要求，记录用户使用情况的统计要求，以及支撑业务分析的功能要求等。

　　在传统的以DSLAM为主要接入方式的接入网络中，组播的复制点通常集中在BRAS或DSLAM上，由BRAS或DSLAM设备作为组播数据的控制接入点，控制用户对组播频道的数据请求，当用户加入某个组播组时，加入消息通常在这两个设备上进行终结或处理，并把组播数据发送到组播请求所进入的电路上。

　　目前由于用户带宽需求的增长和“光进铜退”的趋势，以大容量DSLAM为主要设备的接入网络正向以xPON为主要技术的光纤接入网络演变。因此研究IPTV业务在FTTx接入模式中，尤其是FTTB/C+MTU/MDU/FTTH的接入场景具有很重要的现实意义，因为这两种模式预计将是近期开展FTTx部署的主要模式，而FTTH由于目前投资巨大，投资收益比相对较低，在近期预计不会大规模建设，但FTTH在带宽提供上几乎没有限制，将会是未来的发展方向。

　　OLT和ONT需对用户请求具处理能力

　　在组播应用场景中，主要分为ONT/HGU和ONT+HGU类型，这两种类型的主要差别在于：在ONT/HGU模式下，ONT/HGU通过用户侧端口直接连接用户终端，当用户申请组播数据时，ONT/HGU根据可控组播将用户申请的组播数据复制到不同的用户端口上；在ONT+HGU的模式下，由于HGU与ONT之间通常是采用VLAN方式进行数据交互，因此当用户请求组播数据时，ONT需要根据用户所请求的VLAN以及组播VLAN进行数据复制和发送。

　　在OLT的网络侧，通常组播数据会被推送到OLT上，并且一般会使用组播VLAN的方法（即使用某个SVLAN标识组播业务）来承载组播数据。OLT再根据用户组播请求或ONT/HGU的组播请求将组播数据通过广播LLID发送到ONT/HGU设备上。

　　可控组播方面（或IPTV业务），通常在FTTH应用场景下，组播的控制点在OLT上，执行点在ONT/HGU上，控制点OLT通过OMCI通道把可控组播的相关控制信息发送到ONT/HGU上，当用户请求组播数据时，ONT/HGU根据可控组播信息对用户请求的组播数据进行控制，并记录用户使用组播业务的相关统计信息。

　　对于在接入网络设备上体现基于组播的IPTV业务，主要有业务承载、业务控制、业务管理和用户体验四个部分。业务承载主要指承载组播业务时的组播VLAN、组播协议处理，以及组播数据流在系统内的复制方法。业务控制主要指实现业务接纳控制有关的功能，主要有业务的暂停和恢复、带宽控制、CAC、PRV以及点播节目数限制和源MAC控制等与业务使用过程中的有关控制过程。

　　业务管理则主要是指以直播频道打包，即套餐和记录用户使用IPTV业务有关的业务使用信息CDR等，用于用户的业务申请和记录，可以为后续业务的使用和计费等提供相关的统计信息和业务运营信息。用户体验是指为用户提供较好体验服务的前提下，针对接入网络设备所采取的一些优化处理方法和功能，这些优化的处理方法和功能主要有组播预加入、快速离开和通用leave等。

　　由于把接入网络中的OLT和ONT/HGU作为组播业务分发的POP点，结合IPTV业务功能要求，需要这两类设备都对用户的组播请求进行监控和处理，对基于组播技术的IPTV业务进行业务的配置、控制、统计和承载，合理地将原来用户对组播业务的无管理、不能运营的业务使用过程变为有序、合理和可运营的业务开展过程，并通过对业务体验质量的不断优化，更好地为用户提供高质量、满意的业务体验过程。

　　IPTV可控组播对PON的需求

　　IPTV业务对可控组播功能的需求主要有以下方面：

　　1.在PON接口上，OLT通过广播信道以单拷贝广播（SCB）方式将组播内容分发给所有ONT/HGU；

　　2.EPON系统应支持采用组播组控制协议，如IGMP PROXY、IGMP SPR和IGMP TS，在多用户端口和ONT+HGU的场景下，主要采用IGMP PROXY的组播组管理方法；

　　3.对于IPTV业务中对频道等控制权限的通信方面，通过在OMCI消息控制ONT/HGU对组播数据报文的转发控制机制；

　　4. EPON系统应支持组播VLAN，通过划分组播专用的VLAN，即组播业务使用一个或者多个专用于组播业务的VLAN实现与其它业务相隔离，一个组播VLAN对应一个组播频道或者一个频道组（指一个权限统一管理的组播频道的集合），一个组播频道仅属于一个特定的组播VLAN，在SCB信道中传送的组播业务流均带有组播VLAN tag，用户的其它数据流（包括单播业务以及上行的IGMP报文等）划入另外的单播VLAN/CVLAN；

　　5.组播VLAN信息也通过OMCI方式发送到ONT/HGU上，以便在ONT/HGU上实现跨VLAN的组播；

　　6.组播频道控制，也就是CAC，具体实现可以采用频道套餐的方式，每个频道套餐中，对于每个频道可以定义拒绝/预览/收看三种权限；

　　7.对于组播业务的运营，需要给出用户级别、频道级别的各种统计，以便进行组播运营维护，同时通过CDR上报每个用户的计费信息。

三种组播复制方法

　　为了适应运营商多边缘、单边缘网络结构和跨VLAN的组播复制方式，组播复制模式主要有三种。

　　模式1

　　对于以组播为主的IPTV业务使用一个固定的VLAN作为承载业务的通道，基于IPTV业务的单播和组播两种数据流都承载到相同的VLAN106中，当从SR来的组播数据到达OLT时，在OLT上通过VLAN106分发到不同的ONU上，完成一级组播复制，而在ONU上，也通过相同的VLAN106把组播数据包复制到不同的IPTV业务终端上，进而完成下一级组播复制。在ONU上则通过启用IGMP SP，SPR来对IGMP协议进行处理，从而控制数据流在不同端口之间的复制转发。

　　模式2

　　对从ONU到SR之间的的VLAN进行进一步的区分，把模式1中统一承载单播和组播的VLAN区分为单播VLAN1061和组播VLAN1060。当组播流量通过SR推送到OLT和ONU上后，ONU作为接入点，需要对组播VLAN1060进行翻译后，对应到用户IGMP请求所带来的VLAN106，从而实现跨VLAN的组播复制。

　　模式3

　　为了适应当多用户VLAN映射到一个VLAN的应用场景，每个用户的多个业务映射到同样的VLAN中，如VLAN101-VLAN106映射到VLAN1，当组播数据从BRAS通过OLT复制到ONU上后，组播数据所在的VLAN1060需要通过翻译，把组播VLAN1060转换到用户请求组播数据时所承载的VLAN中，从而实现组播在ONU上的复制。在这种复制模式中，用户的组播IGMP上行报文采用的是CVLAN发送到BRAS。使用CVLAN的目的是为了让BRAS能够通过CLAN定位用户，进行其他处理，如带宽调整等。

　　组播控制消息方法

　　组播的控制信息和网管信息是NMS通过S[FS:Page]NMP与OLT交互，在OLT与ONT/HGU之间则通过OMCI进行组播控制信息交互。例如，用户加入组播组过程为：

　　1.用户的IGMP REPORT消息发到ONT/HGU时，它将REPORT报文通传到OLT；

　　2.OLT收到REPORT消息后进行组播的权限认证，如果通过则下发可控组播信息到ONT/HGU；

　　3.ONT/HGU收到可控组播控制信息，则生成组播转发条目。

　　OLT上的CDR（Call Detail Record）呼叫信息记录功能，记录用户的基本访问信息［包括IGMP请求类型（加入、离开）、IGMP请求时间、用户标识、申请访问的频道、频道权限、IGMP请求成功/失败、离开方式（强制、自主离开）、CDR记录产生时间等］。CDR信息定时同步到管理系统一般有：定时上报；批量上报，即记录到一定的数据量后自动上报；强制上报，即管理员人工强制OLT进行CDR上报。

　　轻载下的QoS

　　IPTV业务对组播QoS主要的要求反映在分类、调度、带宽、时延、抖动、丢包率、故障恢复时间等参数上。宽带接入网络总体上应保持轻载，对不同业务流实现分类的流量控制和差异化转发；对统一视讯业务进行动态接纳控制，保证承载网不发生过载。

　　QoS时延关系

　　基于PON的业界主流组播解决方案,中兴组播和IPTV业务解决方案为目前业界主流的组播解决方案之一，它是综合IPTV中间件系统、SMS、OLT、ONT/HGU的综合的IPTV解决方案，针对IPTV业务的特点和网络特点，形成一整套可管理、可运营的解决方案，从中我们可以看到基于PON的组播解决方案的主要特点如下：

　　1.结合EPON中网络拓扑特点和点到多点的数据广播特点，IPTV业务的控制在实现上可以满足组播推送层次接近用户侧设备的特点，并结合针对组播业务进行优化，提高用户使用IPTV业务的满意度；

　　2.在承载层上，基于组播的IPTV业务具有完善的有业务承载、业务控制、业务管理和用户体验功能，基于MVLAN的业务承载符合相关标准，提高系统的互联互通能力，完善的业务控制和管理功能保证了运营商在业务发布和投放后对用户使用业务的安全性，而优化的协议处理则最大限度地提高用户使用业务的满意度；

　　3.与IPTV业务控制配合使用的IGMP协议部分，充分结合标准和协议规范，满足IGMP PROXY、IGMP SPR和IGMP TS等多种工作模式，最大限度地提高组网和开通业务的适应性、可操作性和互联互通性；

　　4.提供完善的与IPTV业务有关的CAC和相关统计信息，满足业务运营分析、计费统计和用户使用偏好等相关业务分析所需的基础数据，在更大的限度上为IPTV业务的有效运营提供参考和分析依据；

　　5.配合高性能的硬件交换芯片，为组播数据流提供线速转发和复制能力。