何 碩

（武漢郵電科學(xué)研究院，武漢,430074）

0 引言

隨著家庭寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展及寬帶接入在家庭中的普及，以及各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，越來越多的IP 終端設(shè)備被引入到家庭網(wǎng)絡(luò)中，家庭網(wǎng)關(guān)作為家庭網(wǎng)絡(luò)中的最重要設(shè)備，有效的對其進(jìn)行管理是運(yùn)營商提高服務(wù)質(zhì)量，降低運(yùn)維成本，真正實(shí)現(xiàn)零配置業(yè)務(wù)安裝和管理的基礎(chǔ)。TR069 協(xié)議提出通過ACS 對用戶側(cè)CPE 設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程集中管理，解決CPE 設(shè)備的管理困難,降低設(shè)備安裝維護(hù)成本,提高問題解決效率。

1 TR069 協(xié)議介紹

針對網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備分布范圍廣、數(shù)量大、設(shè)備的管理不統(tǒng)一，運(yùn)維成本高等諸多的設(shè)備管理方面的問題和困難，數(shù)字用戶線論壇(DSL Form)提出了有效的面向終端設(shè)備遠(yuǎn)程集中控制管理的解決方案，在此背景下TR069 協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。TR069 也稱為用戶終端設(shè)備廣域網(wǎng)管理協(xié)議CWMP(CPE WAN Management Protoco1)。在TR069 的管理架構(gòu)中主要是基于ACS 和CPE 這兩類設(shè)備來完成遠(yuǎn)程管理、維護(hù)功能。ACS 主要負(fù)責(zé)管理用戶終端設(shè)備(CPE)并與之實(shí)現(xiàn)信息交互。ACS 與CPE 之間的接口稱為南向接口，ACS 是自動(dòng)配置服務(wù)器，它一般部署在運(yùn)營商端，通過北向接口連接到運(yùn)營商的其他管理系統(tǒng)，比如計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，網(wǎng)管系統(tǒng)、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。其中南向接口的標(biāo)準(zhǔn)由TR069 協(xié)議來規(guī)范。

2 TR069 協(xié)議實(shí)現(xiàn)的功能

在TR069 協(xié)議中定義了一系列的RPC 方法，這些RPC 方法主要是用于ACS 和CPE 之間交互消息的，分為兩類：一類用于ACS，由CPE 調(diào)用，ACS 響應(yīng)，另一類用于CPE，由ACS 調(diào)用，CPE 響應(yīng)。ACS 與CPE 之間主要是通過RPC 方法來實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的管理，其主要完成以下幾個(gè)方面的的管理功能：a)CPE設(shè)備的自動(dòng)配置及業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)提供；b)設(shè)備軟件、鏡像文件的管理和升級(jí)；c)對CPE 的性能和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理；d)通信故障的分析和診斷。

TR069 實(shí)現(xiàn)CPE 的管理過程主要包括ACS 發(fā)現(xiàn)過程，ACS與CPE 建立連接過程以及CPE 的注冊認(rèn)證過程。ACS 與CPE通過HTTP 建立了鏈接后，CPE 首先給服務(wù)器ACS 發(fā)送一個(gè)Inform 請求，上報(bào)發(fā)起本次會(huì)話的原因及其他的連接信息，ACS 收到該Inform 消息后會(huì)向CPE 回送Inform response確認(rèn)應(yīng)答。

3 TR069 協(xié)議中重要的管理流程分析與研究

3.1 開機(jī)注冊與設(shè)備信息上報(bào)過程

當(dāng)CPE 終端設(shè)備初次上電開機(jī)時(shí)，CPE 會(huì)向終端管理系統(tǒng)ACS 注冊信息和上報(bào)設(shè)備相關(guān)參數(shù)。該過程如圖3 所示：

1)CPE 開機(jī)后，調(diào)用Inform 方法，上報(bào)CPE 設(shè)備信息及本地配置參數(shù)；

2)ACS 給CPE 返回Inform Response 消息；

3)然后，CPE 給ACS 發(fā)送一條空的HTTP Post 請求消息，獲取ACS 是否需要對CPE 的軟件和固件進(jìn)行升級(jí)的要求；

4)ACS 根據(jù)CPE 上報(bào)的信息確定是否需要對CPE 估計(jì)進(jìn)行升級(jí)；

5)ACS 確認(rèn)需要對CPE 的固件進(jìn)行升級(jí)，開始對CPE 的固件進(jìn)行更新升級(jí)。

該過程的抓包分析如下圖1 所示：

圖1

3.2 軟件下載及固件更新過程

當(dāng)ACS 根據(jù)CPE 上報(bào)的信息確定CPE 的固件需要更新升級(jí)時(shí)，會(huì)要求CPE 發(fā)起到ACS 的更新固件的連接請求，并對CPE 的固件進(jìn)行更新升級(jí)，主要的流程如下：

1)CPE 以HTTP POST 的方式給ACS 發(fā)送Event code 為6 CONNECTONREQUEST 的Inform 消息，指示發(fā)起本次會(huì)話的原因是應(yīng)ACS 的要求；

2)ACS 向CPE 返 回Inform Response，確 認(rèn)CPE 發(fā) 起 的Inform 鏈接；

3)CPE 打開另外一個(gè)文件連接執(zhí)行固件文件的下載，下載完成后進(jìn)行本地升級(jí)；

4)CPE 固件升級(jí)完成后向ACS 發(fā)起Inform 請求；

5)CPE 發(fā)送TransferComplete，上報(bào)固件更新后的詳細(xì)信息；

6)ACS 響應(yīng)TransferComple Respons 應(yīng)答消息；

7)CPE 發(fā)送一條空的Http Post 請求。ACS 沒有別的請求時(shí)，發(fā)送一條空的Http Post 響應(yīng)給CPE，CPE 收到該響應(yīng)后斷開會(huì)話連接，完成對CPE 的軟件升級(jí)。

固件更新和軟件下載更新過程抓包如下圖2 所示：

圖2

4 小結(jié)

在電信運(yùn)營商的家庭網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置管理的具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。理論分析和實(shí)踐應(yīng)用都表明，TR069協(xié)議能高效的完成運(yùn)營商對CPE 家庭網(wǎng)絡(luò)終端的有效管理，實(shí)現(xiàn)零配置安裝和運(yùn)營維護(hù)，有效的降低運(yùn)營商設(shè)備管理和運(yùn)維成本。

[1] 李大鵬，基于TR-069 協(xié)議客戶端的設(shè)計(jì)與研究[J].電子商務(wù)，2010(2)：59-60.

[2] 顧雅珍，唐慧佳. TR-069 協(xié)議研究及在網(wǎng)關(guān)上的實(shí)現(xiàn)[J]. 2012(2)：33-34.

[3] 陳毅文，劉同佩，孫晶.基于TR-069 的終端管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2008，25(5)：1108—1111.

[4] Technical Report DSL Forum.TR-069 CPE WAN Management Protocol v1.1 [R].Issue 1 Amendment 2.DSL Home Technical Working Group， November 2007.