DSL - 家庭
DSL 家庭是 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。
定义与家庭设备（如住宅网关、VoIP 设备以及家庭设备的本地和远程管理）相关的要求。
为最终用户提供三重/四重播放服务，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) 及其扩展与访问无关。
远程管理是 DSL 家庭或下一代住宅网关 (RG) 的核心&家庭网络。
DSL Home 小组制定了 CPE 要求和 CPE 设备管理的标准。
定义要求的标准 −
WT-124 − TR-068 第 2 期 − 住宅网关定义完整的 RG 要求，这些要求不特定于 DSL，但包括 xPON 等其他接入技术。
TR-122 定义语音 ATA 要求。
管理框架中的标准 −
TR-64 − LAN 端 CPE 配置和增强。
用于通过本地 LAN 接口配置和管理 CPE 设备。
TR-69 − CPE Wan 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 在 CPE 设备中配置和管理服务差异化 (QoS) 参数。
TR-104 VoIP 服务的数据模型
也扩展用于视频服务。
TR-106 定义通用数据模型模板
为 TR-69 设备定义基线对象结构和一组可访问参数。
TR-122 − 定义语音 ATA 要求。
WT-135 − STB 设备的对象模型。
WT-140 − 对象模型网络存储设备。
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。
| 系列 | ITU | 名称 | 批准 | 最大速度能力 |
|---|---|---|---|---|
| ADSL | G.992.1 | G.dmt | 1999 |
7 Mbps 下行 800 kbps 上行 |
| ADSL2 | G.992.3 | G.dmt.bis | 2002 |
8 Mb/s 下行 1 Mbps 上行 |
| ADSL2plus | G.992.5 | ADSL2plus | 2003 |
24 Mbps 下行 1 Mbps 上行 |
| ADSL2-RE | G.992.3 | 延伸范围 | 2003 |
8 Mbps 下行 1 Mbps 上行 |
|
SHDSL (2003 年更新) |
G.991.2 | G.SHDSL | 2003 | 5.6 Mbps 上行/下行 |
| VDSL | G.993.1 | 超高数据速率 DSL | 2004 |
55 Mbps 下行 15 Mbps 上行 |
| VDSL2 -12 MHz 长距离 | G.993.2 | 超高数据速率 DSL 2 | 2005 |
55 Mbps 下行 30 Mbps 上行 |
|
VDSL2 - 30 MHz 短距离 |
G.993.2 | 超高数据速率 DSL 2 | 2005 | 100 Mbps 上行/下行 |
家庭融合
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。
这种融合的管理很复杂，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巧的缩影。融合首先发生在家庭中。
今天，您需要成为 IT 专家（或家中有几个青少年）来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 30 − 中所述50% 的家庭联网设备在退回零售商时没有发现任何问题。用户只是无法使用现有工具/软件设置和配置设备。
现有方法的问题
以下是现有方法的问题。
用户视角
没有灵活性，无法购买现成的设备。
如果购买了设备，则服务提供商不提供支持。
设备不是即插即用的，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。
现在越来越多的夫妻在工作，因此可能很难配对。
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解决方案进行培训。
ISP 被迫坚持使用少数选定的供应商，因为 ISP 已经进行了自定义自动化以使其工作更轻松。切换到新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界面（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 Home − TR-69 提供的服务
以下是 DSL Home − TR-69 提供的服务列表。
以安全的方式远程管理设备（使用基于 SSL/TLS 的安全性）。
通过自动配置实时提供服务。
状态和性能监控。
诊断
访问控制
通知
固件升级
标准化数据模型，专门为提供语音、视频、数据和 IPTV 等各种服务的 CPE 设备量身定制。包括广泛覆盖家庭领域（STB、VoIP、NAS）中采用不同 LAN 技术（如 − 以太网、USB、WLAN 等）的 LAN 设备。
管理协议与访问技术无关，因此可用于各种 CPE 设备。例如 − xPON、xDSL 等，只需要设备具有 IP 可寻址性。
Truckroll 通过远程管理最小化。
帮助台可以提供更好的服务，而不仅仅是接受投诉。帮助台拥有更多背景信息，可以从远程查看有关 CPE 的完整配置信息。
无需进行针对特定供应商的培训，因为数据模型针对服务进行了标准化，因此无需对员工进行培训。
无需自定义自动化，因此可提供更广泛的供应商基础供您选择
自动发现设备上可用的参数。
提供访问控制，因此可以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。
让用户和服务提供商将超越调制解调器和尽力而为的路由器，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 部署将有助于实现以下功能 −
一种安全的网络解决方案，可同时为家庭中的用户提供服务
三重/四重播放服务（电视/视频、电话、互联网、无线）
通过自动配置实时提供服务
一种管理和自动化此类配置支持的机制
WT-124 => TR-068v2 增加了基于扩大范围的新要求，包括 −
光纤 (PON) WAN 侧以太网端口要求
诊断要求的 Web 重定向
DHCP 客户端要求
ACS 启动的强制门户要求。
当出现网络连接问题时，需要进行 Web 重定向。RG 必须提供一种机制，该机制可拦截 Web 浏览器页面（即端口 80 网页请求）并通过将 Web 浏览器定向到适当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：如何从适当的 PHY 端口将其传输到网络？
未检测到 DSL 信号。 − 问：与上述问题相同。
未连接宽带以太网（如果适用）。
未检测到 ATM PVC（如果适用）。
IEE 802.1x 故障（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。
以下几点描述了上述插图。
TR-069 可以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是 TR-069 可以直接进入最终用户设备。
连接 − 基于发送远程过程调用 (RPC) 的通用机制，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）、HTTP、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的 UDP 之上发送协议数据单元 (PDU)。与 TCP 相比，UDP 不可靠，PDU 大小受限于 UDP 帧大小。
ACS 发现 −
CPE 可以使用 DHCP 发现其关联的 ACS。
手动配置 − 可以使用 ACS 的 URL 在本地配置 CPE。
默认配置 − CPE 具有默认 ACS URL，如果未提供其他 URL，则可以使用该 URL。
会话（设置和拆除） − 始终使用预先确定的 ACS 地址从 CPE 向 ACS 发起会话：发出 Inform RPC 方法进行设置和会话拆除，完成后关闭 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 −
对于形成单个会话的事务序列，CPE 会维持会话期间持续的 TCP 连接。
当无法建立连续的 TCP 连接时，ACS 使用会话 cookie 来维持会话状态。
CPE 在所有交换的消息中返回由 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 发起所有通信，TR-069 增强了安全性。安全 TR-069 协议支持以下两种安全（级别）机制 −
SSL/TLS 在 CPE 和 ACS 之间定义基于证书的身份验证，以提供单一安全连接
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 进行管理 −
住宅网关 (RG)
基于 TR-111 的终端设备 (ED)
两种方法−
RG 充当 ED 的代理
ED 由 ACS 直接管理
TR-111 定义了允许 −
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（使用 STUN； RFC 3489)
TR-064 LAN 侧 CPE
以下是 TR-069 LAN 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）在 PC 上运行，当 CPE 添加到网络时，它会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 WAN 侧连接问题时更有用。
TR-64 部署场景
下图描述了 TR-64 部署场景。
DSL 家庭服务的用例
让我们考虑以下 DSL 家庭服务的用例。
用例 − 1
客户最初购买宽带服务用于数据，现在需要订阅 VoIP 服务。
客户可以通过 SP 的网站传达新服务请求，也可以致电办公室。为了提供这些服务，SP 需要解决以下问题。是否 −
选项 1 − 现有 CPE 的硬件是否能够根据要求提供新服务。
选项 2 −硬件可以，但固件需要升级。
选项 3 − 硬件和固件都可以，只需要 VoIP 服务配置。
现在让我们详细了解每个选项。
在第一个选项中，SP（服务提供商）要么需要卡车运送来提供具有 VoIP 功能的 CPE，要么可以根据他们签订的协议要求用户从市场上购买设备。
对于第二个选项，SP 可以在 ACS 上为此 CPE 设备排队固件升级和 VoIP 配置请求。当 CPE 开启时，它将通过 TR-69 自动在 CPE 上配置，并且 ACS 会收到更改通知。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，它只需要在 ACS 上排队 VoIP 服务配置请求。当 CPE 开启时，ACS 会自动更新 CPE 设备上的配置。服务提供商可以配置 ACS，一旦收到服务配置成功的事件，就通过电子邮件/短信通知用户。
用例 − 2
服务提供商需要批量进行固件升级。
SP 已经部署了数百台设备，需要进行固件升级，因为它正在提高基本服务级别或发现关键错误，这可能会以某种方式影响服务。让我们考虑以下几点 −
使用 TR-69 管理解决方案，ACS 应具有有关 CPE 的完整信息，如硬件版本、设备上使用的固件（此信息由 CPE 在每个会话设置上传递）。
操作员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安排到选定的 CPE。
一旦 CPE 固件更新，它应了解成功升级固件的 CPE 列表。
所有这些都发生在无需前往现场的情况下，而是在舒适的办公室里。
用例 − 3
客户报告语音/视频服务质量不达标。
可通过遵循以下几点解决此问题 −
监控可能影响语音/视频质量的性能参数，以排除故障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存在问题，然后服务提供商可以 −
SP 可以在 CPE 上运行诊断程序来解决问题。
它可以在 CPE 中设置诊断参数，一旦诊断完成，ACS 就会收到诊断完成的通知。之后，ACS 可以通过 TR-69 远程检索结果并诊断问题。
总体而言，SP 无需外出即可了解原因，因此可以更有效地处理情况。
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 − 3 个已经完成。
上次活动共有 22 个 CPE 和 11 个 ACS 供应商参与。
正在考虑 TR-069 或 DSL Home 认证。
许多 WT 正在进行中：ACS 北向接口、新服务对象模型、QoS、新 RG 规范、测试和互操作性测试用例等。
与 UPnP 论坛、DLNA、HGI 等协调并联络，为家庭设备定义标准。
不少标准机构已接受 TR-69 标准用于家庭设备的远程管理：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 进行 IPTV STB 远程管理或 CableLabs 的替代方案。
涉及多个研究组的 ITU-T IPTV 焦点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 来管理各种特性和功能。然而，没有任何标准机构或 IETF 进行整合，建议使用一组 MIB 来管理 CPE（尤其是提供三重播放服务的家庭网关）设备进行配置和服务调配。CPE 设备中的 MIB 支持完全由供应商根据自己的实现进行选择。TR-69 和 DSL Home 旗下的其他 TR 定义了 CPE 设备上此类服务所需的一组参数。它建议适用于每种服务类型的参数集，这些参数集 −
供应商提供的解决方案具有其专有的 MIB，因此这些设备的管理是特定于供应商的。
没有可用于系统服务（如固件升级、诊断等）的 MIB，这些服务仅特定于 CPE 设备。
使用 SNMP 需要通过 NAT 打开 SNMP 端口，因为大多数家庭网关都使用 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发起。因此，必须在 CPE 上打开端口才能获取请求。在 TR-69 中，TR-69 会话由 CPE 发起，服务器使用相同的会话发送获取/设置请求。这消除了在 NAT 环境中明确打开端口的需要。 TR-69 还定义了一种 ACS 可以将请求发送到 CPE 的方式，而这部分由 TR-111 第 2 部分透明地处理。
目前现有的大多数 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，安全性通过基于 SSL/TLS 或 HTTP 的身份验证方案来处理。截至目前，大多数 TR-69 实现都实现了 SSL/TLS。
CPE 向管理器发出的任何指示都必须以陷阱的形式处理，并且这些陷阱需要在 MIB 中预定义。一旦定义了这些陷阱，管理器就无法控制 CPE，无论它是否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来通知服务器任何参数更改。无需定义额外的陷阱，该功能内置于协议本身，如果管理员不需要参数通知，他们可以通过协议将其关闭。此外，TR-69 提供了主动或被动通知机制，这是 SNMP 所缺少的。
没有通过其他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以使用哪种级别的访问（读/读写）。当服务提供商想要控制一组参数时，该功能非常有用，如果更改这些参数，可能会影响最终用户的服务。 SNMP 未定义此级别粒度。
通常，SNMP 使用 UDP 作为通信机制，这种机制不太可靠，而 TR-69 使用 HTTP over TCP，这种机制更可靠。
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，配置 ACS 特定参数不是强制性的。如果操作员未配置，则可以通过基于 DHCP 的机制动态发现 ACS 相关参数。
通过基于 SNMP 的管理，支持的唯一操作是 get/getnext 和从管理器设置。如果设备的管理需要其他专有操作或下载文件，则在 TR-69 中无法完成。这可以通过定义特定于供应商的 RPC 轻松实现。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。
没有为支持三重播放服务的 CPE 设备量身定制的 MIB。
每个供应商都基于一些标准 + 专有 MIB 提供自己的解决方案
使用 SNMP 需要在设备上打开 SNMP 端口。
大多数基于 SNMP 的管理都没有实现 SNMPv3。因此，安全性受到损害。
对任何参数的参数更改实施通知都很困难。
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 的方法进行交付，不太可靠。
设备可以同时由多个管理器管理，这增加了同步性。
只能支持一组特定的操作。
任何可以通过 SNMP 实现的功能都可以通过 TR-69 等实现。
结论
DSL Home 规范套件定义了下一代住宅网关 (RG) 解决方案。
让用户和电信运营商更轻松地从调制解调器和尽力而为的桥接/路由转向三重/四重播放服务。
TR-069 (CWMP) 是 DSL Home − 的核心。
可扩展且灵活的管理协议。
与接入技术无关。
积极推广 TR-069 用于除 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（带路由的调制解调器）扩展了 WT-124 = RG 盒要求。
TR-098（RG 数据模型）−
丰富的 RG QoS 策略建模。
适用于 HGI QoS。
无需扩展即可满足 HGI 要求。
ACS 模拟工具已经开发出来，可以帮助客户根据测试测试他们的 CPE 解决方案。 ACS。
在下一章中，我们将讨论各种 DSL 系统组件。
