大容量宽带设备演进的探讨

用户接入技术演进

随着接入用户数量的增多，每用户带宽需求不断增长，ADSL/ADSL2+/FTTH/GPON等高带宽接入方式应运而生，极大提高了用户网络使用体验，每用户带宽控制的PPPoE设备逐渐演变为电信运营商主要的接入方式。同时，IP网络的巨大成功以及互联网内容向流媒体发展的趋势，引发了人们将所有智能设备联网的需求，并使得VoIP, iTV，IPTV成为电信运营商网络规划和发展的主要议题。

但是，对于新型网络设备，智能手机，数字电视，PSP等很难支持PC所采用的内置PPPoE拨号程序，很大程度上限制了新互联网应用的快速推出。

综合各个电信运营商在接入方式上的尝试，为使新型Voice/Video等实时性业务得到有效的控制与管理， DSL工作组于2006年定义了WT-146 用户会话控制机制，设计规划了以DHCP技术为核心，紧密结合当今PPPoE通用的RADUIS协议，建立了一种基于“IP用户会话机制”、“IP数据流的分级机制”、及“IP会话鉴权和管理机制”的IPoE认证机制。通过扩展信息的加入和识别在网络边缘设备上提供用户Session的接入认证授权计费。

IPoE系统及组成

IPoE系统包括基本的DHCP功能，同时扩展了网络中各个层面设备的能力。可以说IPoE不是简单的终端设备上支持DHCP就可以了，需要涉及到用户控制设备，网络业务系统等。具体说IPoE系统包括以下部分：

IPoE 客户端

各种用户终端设备，产生DHCP消息，中间设备插入各种DHCP option进行用户绑定，业务绑定等。

IPoE 宽带网络网关控制设备（BNG设备）

宽带网络网关控制设备（BNG）进行DHCP消息到Radius认证消息的翻译。与Radius进行认证，授权，计费功能。认证通过后，下放Radius返回的每用户QoS，访问控制的列表等功能，同时对通过设备的流量/时长进行计费。

IPoE业务控制系统

包括Radius/DHCP/Diameter/Webportal等业务系统，能够动态调整每用户的带宽和QoS属性，针对预付费，流量，时长等提供多种计费手段。做到客户的可管理控制，可持续盈利，提供差异化的用户服务。                 

IPoE和PPPoE系统的对比

引入IPoE系统之后，通过以下对比可以发现IPoE可以完成原有PPPoE系统的所有功能，同时还能提供如下优势。

终端支持

所有支持IP协议的设备都支持，不需要安装第三方拨号软件，可以广泛支持各种手持设备，移动设备，视频设备等。

报文开销

由于PPPoE报文引入了PPPoE头（6 bytes）和PPP头（9 bytes加上Padding），所以在所有用户流量里面至少增加了15个字节的协议开销，对于高带宽的应用（4M以上的高清电视等），高端BNG设备可以支持协议开销，达到理论的线速转发，但是对于处理能力不高的终端设备，压力很大。