EPON中的組播控制及其在IPTV中的應(yīng)用
作者：武漢郵電科學(xué)研究院 李慶 吳軍平
IPTV的電視業(yè)務(wù)需要將一個源節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流送到多個目的節(jié)點(diǎn)，即點(diǎn)對多點(diǎn)的通信。目前對點(diǎn)對多點(diǎn)的通信最有效的解決方案是組播技術(shù)。EPON在IPTV點(diǎn)播中發(fā)揮著重要的作用，它直接管理用戶對節(jié)目的點(diǎn)播和觀看，并分發(fā)業(yè)務(wù)到達(dá)各個終端用戶，因此在EPON上實(shí)現(xiàn)組播以及組播的性能尤為關(guān)鍵。
EPON可控組播實(shí)現(xiàn)方案
EPON中，動態(tài)可控組播協(xié)議的核心思想是OLT對基于IGMP控制報文攜帶的用戶標(biāo)識信息進(jìn)行用戶鑒權(quán)，并通過擴(kuò)展OAM消息實(shí)現(xiàn)ONU對組播數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)控制。
1.設(shè)計方案
（1）外部模型
在本方案中，整個控制管理模塊分為兩個組成部分：OLT盤上的中央控制模塊和ONU上的信息采集和命令執(zhí)行模塊。其中OLT盤負(fù)責(zé)收集和處理ONU發(fā)送的端口信息，可以接收網(wǎng)管命令發(fā)送給ONU，對各個端口進(jìn)行控制；而ONU上的控制模塊則負(fù)責(zé)上報端口的加入和離開某個組播組的信息，并可以根據(jù)OLT盤的配置列表對數(shù)據(jù)流進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)或丟棄。整個控制模塊與IGMP組播模塊基本獨(dú)立，并不影響組播的運(yùn)行方式。
（2）內(nèi)部模型
OLT控制模塊模型主要有組播組信息表、組播配置認(rèn)證表和收發(fā)模塊三部分。
其中，組播組信息表以組地址為索引，記錄當(dāng)前組播組信息，包括組播組地址、組播成員、成員狀態(tài)等信息。組播配置認(rèn)證表以配置組地址為索引，記錄組播組的配置認(rèn)證信息，包括認(rèn)證組的組地址、認(rèn)證成員、認(rèn)證成員的權(quán)限、預(yù)覽參數(shù)等內(nèi)容。
收發(fā)模塊負(fù)責(zé)與ONU的控制模塊進(jìn)行通信。
ONU控制模塊模型主要有端口信息表、配置控制表和收發(fā)模塊三部分。
端口信息表類似OLT交換模塊的組播組信息表，記錄業(yè)務(wù)盤上的組播信息，以端口為索引。配置控制表類似OLT盤模塊的組配置認(rèn)證表，存儲著組配置和認(rèn)證信息，此表由OLT盤下載來維護(hù)。收發(fā)模塊與OLT盤控制模塊通信，發(fā)送join與leave消息，并接收配置命令消息。
2.控制與管理的實(shí)現(xiàn)
組播系列協(xié)議中缺乏對組播源可靠性的控制機(jī)制，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中存在組播節(jié)目沖突，以及非法組播源傳播等威脅，因此設(shè)計人員需要解決用戶認(rèn)證、節(jié)目源安全性等問題。
（1）用戶權(quán)限管理
對IPTV用戶而言，每個用戶都有預(yù)先定義好的頻道收看權(quán)限，不同的頻道收費(fèi)也有所不同，這就要求用戶每進(jìn)入一個頻道，都要先通過認(rèn)證才能接收相應(yīng)的組播內(nèi)容。EPON系統(tǒng)可以對用戶進(jìn)行權(quán)限管理。對于用戶加入的每個組播組，權(quán)限可以分為三種：允許、禁止、預(yù)覽。
當(dāng)該用戶對該頻道的訪問權(quán)限為“允許”時，OLT通過一個擴(kuò)展的組播控制OAM報文通知ONU增加一個組播轉(zhuǎn)發(fā)表項，來表明該用戶端口對該頻道的訪問權(quán)限為“允許”。
當(dāng)OLT查表結(jié)果表明該用戶對該頻道的訪問權(quán)限為“禁止”時，OLT不做任何其它操作，ONU也不做任何操作。當(dāng)用戶在一定時間內(nèi)沒有收到任何IGMP消息和組播業(yè)務(wù)流時，會結(jié)束該申請。
當(dāng)OLT查表表明該用戶對該頻道的訪問權(quán)限為“預(yù)覽”時，OLT通過一個擴(kuò)展的組播控制OAM報文通知ONU增加一個（臨時的）組播轉(zhuǎn)發(fā)表項。
（2）組播源管理
設(shè)計人員將組播源與EPON指定的上聯(lián)口進(jìn)行綁定，來實(shí)現(xiàn)對組播源的管理。在同一個EPON系統(tǒng)中可能會接入多個業(yè)務(wù)提供商，但組播網(wǎng)段的資源又是有限的，每個業(yè)務(wù)提供商分配一段組播地址，通過對組播源的管理，將組播地址與指定的上聯(lián)口綁定，還可以防止非法節(jié)目源在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布組播業(yè)務(wù)。
