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IPTV的電視業(yè)務需要將一個源節(jié)點產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流送到多個目的節(jié)點，即點對多點的通信。目前對點對多點的通信最有效的解決方案是組播技術。EPON在IPTV點播中發(fā)揮著重要的作用，它直接管理用戶對節(jié)目的點播和觀看，并分發(fā)業(yè)務到達各個終端用戶，因此在EPON上實現(xiàn)組播以及組播的性能尤為關鍵。
EPON可控組播實現(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識信息進行用戶鑒權，并通過擴展OAM消息實現(xiàn)ONU對組播數(shù)據(jù)報文的轉發(fā)控制。
1.設計方案
（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盤負責收集和處理ONU發(fā)送的端口信息，可以接收網(wǎng)管命令發(fā)送給ONU，對各個端口進行控制；而ONU上的控制模塊則負責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)流進行轉發(fā)或丟棄。整個控制模塊與IGMP組播模塊基本獨立，并不影響組播的運行方式。
（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。組播配置認證表以配置組地址為索引，記錄組播組的配置認證信息，包括認證組的組地址、認證成員、認證成員的權限、預覽參數(shù)等內(nèi)容。
收發(fā)模塊負責與ONU的控制模塊進行通信。
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盤模塊的組配置認證表，存儲著組配置和認證信息，此表由OLT盤下載來維護。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.控制與管理的實現(xiàn)
組播系列協(xié)議中缺乏對組播源可靠性的控制機制，導致網(wǎng)絡中存在組播節(jié)目沖突，以及非法組播源傳播等威脅，因此設計人員需要解決用戶認證、節(jié)目源安全性等問題。
（1）用戶權限管理
對IPTV用戶而言，每個用戶都有預先定義好的頻道收看權限，不同的頻道收費也有所不同，這就要求用戶每進入一個頻道，都要先通過認證才能接收相應的組播內(nèi)容。EPON系統(tǒng)可以對用戶進行權限管理。對于用戶加入的每個組播組，權限可以分為三種：允許、禁止、預覽。
當該用戶對該頻道的訪問權限為“允許”時，OLT通過一個擴展的組播控制OAM報文通知ONU增加一個組播轉發(fā)表項，來表明該用戶端口對該頻道的訪問權限為“允許”。
當OLT查表結果表明該用戶對該頻道的訪問權限為“禁止”時，OLT不做任何其它操作，ONU也不做任何操作。當用戶在一定時間內(nèi)沒有收到任何IGMP消息和組播業(yè)務流時，會結束該申請。
當OLT查表表明該用戶對該頻道的訪問權限為“預覽”時，OLT通過一個擴展的組播控制OAM報文通知ONU增加一個（臨時的）組播轉發(fā)表項。
（2）組播源管理
設計人員將組播源與EPON指定的上聯(lián)口進行綁定，來實現(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)務提供商，但組播網(wǎng)段的資源又是有限的，每個業(yè)務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)絡中發(fā)布組播業(yè)務。
要實現(xiàn)對節(jié)目源的控制，可以通過建立一張由組播地址與上聯(lián)端口對應的源地址表實現(xiàn)。OLT盤IGMPProxy的Host模塊在轉發(fā)Join報文到組播路由器時，會檢查這張表，將Join報文轉發(fā)到指定的上聯(lián)口，而不是在上聯(lián)口廣播。這樣只有表中允許的組播Join報文可以轉發(fā)到組播路由器，否則不能加入相應的組播組，也就無法接收組業(yè)務流量。
（3）組播信息顯示
組播信息的詳細顯示是一項很重要的組播控制功能。在用戶加入或離開組播組時，ONU會將這個信息上報OLT，OLT再將其存儲到組播信息表里。必要時維護人員可以通過網(wǎng)管命令查詢這張信息表，顯示組播組的詳細信息。
EPON可控組播在IPTV中的應用
圖1 系統(tǒng)結構圖
如圖1和表1所示，假設用戶1想收看中央電視臺，用戶的機頂盒將申請?zhí)囟ńM播頻道業(yè)務。它會向上行發(fā)送IGMPJoin報文，ONU接收到上行的IGMPJoin報文后，打上標識用戶的單播VLAN/CVLAN。對于ONU下掛以太網(wǎng)交換機（以太網(wǎng)交換機可能帶有多個用戶，即多個用戶通過一個ONU的UNI接口實現(xiàn)接入）的情況，ONU的UNI支持VLANTrunk，并通過透傳用戶VLAN或者通過VLAN Translation方法保證每個用戶的IGMP報文具有不同的單播VLAN/CVLAN。OLT接收到IGMP Join報文后，根據(jù)用戶標識、該Join報文的組播IP地址以及源IP地址（僅用于IGMP V3，可選）查詢該用戶對該頻道的訪問權限及其參數(shù)。由表1可知，用戶1的訪問權限為“允許”， OLT則通過一個擴展的組播控制OAM報文通知ONU增加一個組播轉發(fā)表項，以表明該用戶端口對該頻道的訪問權限為“允許”。中央電視臺的組播業(yè)務流只能從17號上聯(lián)口出來。
如果用戶1申請鳳凰衛(wèi)視的組播頻道業(yè)務，它的權限為“預覽”，OLT通過一個擴展的組播控制OAM報文通知ONU增加一個（臨時的）組播轉發(fā)表項。在OLT給ONU傳送業(yè)務流的同時，OLT啟動一個定時器和計數(shù)器，用于控制用戶的預覽時長、預覽次數(shù)、預覽間隔時長等參數(shù)。鳳凰衛(wèi)視的組播業(yè)務流只能從19號上聯(lián)口出來。
如果用戶2申請湖北電視臺的組播頻道業(yè)務，他的權限為“禁止”，OLT和ONU不做任何操作，用戶無法收到業(yè)務流。
