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1TR-069工作原理

1.1網絡架構

TR-069的網絡架構中主要包括ACS與CPE這兩類設備。ACS負責完成對CPE的管理、維護和升級。ACS與CPE之間的接口稱為南向接口,與其他網管系統、業務管理系統、計費系統之間的接口稱為北向接口。TR-069主要定義南向接口的標準。

1.2協議層次

通過許多現存的通信協議,比如TCP(傳輸控制協議)、HTTP(超文本傳輸協議),可以保證TR-069獨立于物理介質來傳輸并且有較高的傳輸可靠性。通過在SOAP(簡單對象訪問協議)上定義RPC(遠程過程調用)方法,使得不同終端設備具有互操作能力,XML(可擴展標記語言)統一對設備上的數據結構進行描述等。采用這些廣泛應用的協議能夠有效減少TR-069設備的開發工作量,并使TR-069設備能更好地融入現有網絡。TR-069協議棧包括CPE/ACS應用、RPC方法、SOAP、HTTP、傳輸層安全/SSL(安全套接層)和TCP/IP。

1.3會話過程

要進行會話首先需要在CPE與ACS之間建立連接,連接可以由CPE和ACS中的任意一方發起。CPE可以通過在本地配置好的URL(統一資源定位符)向ACS發起連接,也可以通過DHCP(動態主機配置協議)來動態地獲取URL。若是ACS主動發起的連接,則應保證CPE至少主動連接過ACS一次,以此向ACS通告自己的URL。一旦連接建立,CPE便可以向ACS發起會話。

2TR-069模塊總體設計與實現

本文主要是對TR-069中CPE端的軟件功能進行設計。以下將對各模塊的作用進行介紹。

2.1遠程/本地方法調用模塊

該模塊主要負責ACS調用CPE端的RPC方法以及本地調用函數的參數下發。RPC方法實現包括對ACS端RPC請求的響應以及CPE端的RPC請求,與網管接口模塊和事件、參數變化模塊有著緊密聯系,好的數據結構有利于RPC請求進行各種配置操作。

2.2樹形對象管理模塊

該模塊的核心內容是TR-069參數模型的實現。TR-069的參數模型可以看做是一個目錄樹,與SNMP(簡單網絡管理協議)中MIB(管理信息庫)的定義類似,MIB中對象是用一串以“.”分隔的數字來標識,而TR-069中用一串以“.”分隔的屬性名標識。例如:某對象包含A、B、C三個屬性,則它的實例也包含A、B、C屬性,它的參數結構即為A.B.C,其中對象后面以“.”標記,屬性后面不加“.”,故A.B.為對象,C為屬性。若該對象具有多個實例,則記為A.B.C.{i}.,其中i為實例號,“.”結尾表明這是一個對象。采用這種樹形結構保存TR-069中各參數對象,可以較方便地實現對象節點的增加、刪除和修改等,并能對參數值進行獲取和設置。

2.3網管接口模塊

RPC方法中最關鍵的兩個操作就是設置和獲取參數值。TR-069定義的參數位于CPE不同的功能模塊,該模塊的功能就是在不同的進程中實現統一設置和獲取參數的接口。通過參考SNMP中MIB的實現,本模塊設計了一個對象結構體,在對象結構體中,設置和獲取操作均是指向函數的指針,在參數初始化時,通過指向不同的函數,實現對不同參數的設置和獲取,從而通過一個通用接口就可以實現各個模塊中不同參數的設置和獲取。

2.4事件、參數變化處理模塊

該模塊主要功能是處理CPE參數發生變化時的上報流程。當設備產生某些事件,如設備重啟或參數發生改變時,外部模塊可以調用該模塊提供的外部接口通知該模塊進行相應處理,然后該模塊調用Inform方法并將相關的事件及參數變化通知ACS。

3測試方案和結果驗證

為了對設計和實現的CPE端協議功能進行驗證,本文使用了一個用Java語言編寫的開源ACSOpenacs對CPE功能進行驗證。Openacs擁有非常完善的功能,不僅可以作為CPE開發的輔助測試工具,甚至可以對一定數量的CPE進行管理。

4應用實例

在傳統的寬帶業務開展過程中,運營商主要充當寬帶接入提供商的角色,用戶通過個人電腦訪問Internet,從而獲得寬帶業務體驗。然而,隨著通信技術的發展和用戶對信息、娛樂、寬帶通信等綜合業務需求的增長,通過家庭網關為用戶打造一個全能的、安全的、快速的家庭網絡已成為現實,圖5是家庭網關在網絡中的位置圖。家庭網絡內部各終端通過家庭網關的用戶側接口與家庭網關進行通信,家庭網關對經過其的數據和應用進行轉發、控制和管理,家庭網關通過網絡側接口與業務平臺和TCMS(終端配置管理系統)進行交互,實現家庭網絡與外部網絡的通信,并提供各種可管理、可控制的應用。

作者:朱清戴錦友