組播技術(shù)在EPON系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、組播技術(shù)在EPON系統(tǒng)中的應(yīng)川仁引言近年來(lái)，隨若互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，很寒高帶寬的視頻應(yīng)用逐步論進(jìn)了人們的生活，如IPTV、視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)音視頻廣播、VoD、股市行情發(fā)布、E-leaming.遠(yuǎn)程教冇、遠(yuǎn)程醫(yī)療等，引起了帯寬的急劇消耗和網(wǎng)絡(luò)擁擠等問(wèn)題。IP組播技術(shù)有效地解決了單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收、笫點(diǎn)發(fā)送笫點(diǎn)接收的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了IP網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到名點(diǎn)的髙效數(shù)據(jù)傳送，能夠有效地節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帯寬，降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。采用EPON(ethernetpassiveopticalnetwork)系統(tǒng)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)可以為每個(gè)用戶提供較高帶寬，可以滿足任何視頻壓縮格式的視頻業(yè)務(wù)傳送需要，能在傳輸過(guò)程中提供較

2、髙的QoS保障。同時(shí)，由于EPON點(diǎn)到多點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，并H支持組播協(xié)議,是視頻組播業(yè)務(wù)辰好的用戶接入手段。因此，在EPON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)視頻組播是非常有意義的，它可以利用網(wǎng)絡(luò)的組播特性方便地提供一些新的增值業(yè)務(wù)，包括在線宜播、網(wǎng)絡(luò)電視、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)、實(shí)時(shí)視頻會(huì)議等互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)。2、組播技術(shù)組播的概念最早于1988年出現(xiàn)在SteveDeering的博士論文中，1989年Deering乂對(duì)標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)展，提出了IP組播規(guī)范，1992年3月第一次建立組播主干網(wǎng)(Mbone),IETF成功地在組播網(wǎng)上舉行了一次會(huì)議后引起了人們的廣泛關(guān)注。組播業(yè)務(wù)的實(shí)施具

3、冇以下基木特征。?組播地址。組播地址使源不需要知道組播接收者的具體地址，只需要向組播地址發(fā)送數(shù)據(jù)即可。希璽接收數(shù)據(jù)也只需按照組播地址加入組播組。IP地址方案專門為組播劃出一個(gè)地址范I抓在IPv4中為D類地址(224.0.0.0?239.255.255.255),并將D類地址劃分為周部鏈接組播地址、預(yù)留組播地址、管理權(quán)限組播地址，在IPv6中進(jìn)一步為組播地址提供了許多新的標(biāo)識(shí)功能。?組播路由。組播數(shù)據(jù)通過(guò)路由轉(zhuǎn)發(fā)樹(shù)發(fā)送到當(dāng)前組屮所有的成員。當(dāng)有新的成員加入組皤組時(shí)，一條到達(dá)該成員的路徑就被續(xù)接到當(dāng)前的組播樹(shù)上。當(dāng)成員退出組時(shí)，不再必要的路徑就被剪枝。構(gòu)建組播樹(shù)冇第種不同的

4、組播路由協(xié)議，路由協(xié)議運(yùn)行于組播路山辭之間，負(fù)責(zé)將組播信息路山到毎個(gè)接收者。?成員管理。組成員關(guān)系通過(guò)IGMP（互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議）遊行管理。主機(jī)便用IGMP消息通知本地的邊緣組播路11J器想加入的組，即告知組播路由器相應(yīng)組的組播地址。組播路由器通過(guò)IGMP來(lái)維護(hù)?個(gè)組播成員列衣，并11定期發(fā)送“成員詢問(wèn)”消息來(lái)探尋表中的各個(gè)成員是否仍然存在。組成員利用IGMP的加入和齊開(kāi)消息來(lái)動(dòng)態(tài)地加入或者退出組播組。目前，IGMPv2已經(jīng)廣泛地配置在路由器中。IGMPv3增加了允許主機(jī)指定它要接收通信流量的主機(jī)對(duì)象功能。來(lái)自網(wǎng)絡(luò)中英他主機(jī)的流量是被隔離的，IGMPv3也支持主機(jī)阻止那

5、些來(lái)自于非要求的主機(jī)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。3、EPON技術(shù)EPON旨在將冃前最為簡(jiǎn)單和應(yīng)用最為廣泛的以太網(wǎng)技術(shù)與PON系統(tǒng)相結(jié)合，以點(diǎn)對(duì)笫點(diǎn)的方式解決以太網(wǎng)接入問(wèn)題。EPON系統(tǒng)主要由中心局的線路終端（OLT〉、光配線網(wǎng)（ODN）、用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）組成。OLT的作用是為光纖接入網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)與其他網(wǎng)絡(luò)Z間的接口并經(jīng)一個(gè)或第個(gè)ODN與ONU通信，OLT與ONU的關(guān)系為主從通信關(guān)系。ODN為0LT與ONU之間提供光傳輸手段，其主耍功能是完成光信號(hào)功率的分配。無(wú)源光配線網(wǎng)為點(diǎn)到點(diǎn)結(jié)構(gòu)，按照其連接方式不同主要可分為星型、樹(shù)型、總線型和環(huán)型結(jié)構(gòu)。在選擇結(jié)構(gòu)時(shí)需要考慮名種因索

6、，如房屋的分布與建筑結(jié)構(gòu)、OLT和ONU之間的距離、不同業(yè)務(wù)的光通道、可用的產(chǎn)品與技術(shù)、光功率預(yù)算、波長(zhǎng)的分配、升級(jí)的需要、可靠性和可用性、操作管理和維護(hù)、ONU供電、安全性、光纜容雖、接續(xù)次數(shù)等。ONU的組成分為光纖光纜、無(wú)源光衰減器、光連接器、光分路器、ODF、光纜交接箱、分支接頭盒、分纖盒、用戶智能終端盒等。EPON中的ONU采用了技術(shù)成熟而又經(jīng)濟(jì)的以太網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了成木低廉的以太網(wǎng)二層或三層交換功能，可以為多個(gè)故終用戶捉供相當(dāng)高的共享帶寬。4、EPON系統(tǒng)中組播的實(shí)現(xiàn)在EPON系統(tǒng)中，采取SCB+IGMP的方式實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的分發(fā)，利用基于擴(kuò)展OAM的組播控制報(bào)文

7、實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的控制和管理功能。目前EPON系統(tǒng)基本都采用IGMPProxy/Snooping協(xié)議實(shí)現(xiàn)組播，這種方式下，OLT利用IGMPProxy.ONU利用IGMPSnooping實(shí)現(xiàn)對(duì)組播組成員的管理，通過(guò)IGMPJoin/Leave和Query消息丈現(xiàn)組播成員的動(dòng)態(tài)加入/追出和維持。另外，各個(gè)運(yùn)營(yíng)商為了更靈活地管理組成員，可能采用口己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如動(dòng)態(tài)可控組播協(xié)議以更好滿足IPTV的業(yè)務(wù)需求。下面對(duì)IGMPProxy/Snooping和動(dòng)態(tài)可控組播協(xié)議分別加以介紹。4.1IGMPProxy/SnoopingIGMPProxy的實(shí)現(xiàn)原