前言
中国互联网用户数已近3亿，据预测到今年年底将超美国的人口数，从早期的拨号上网到DSL的普及，到目前全国开始光进铜退，规模部署PON技术，网络带宽实现了质的飞跃，极大提高了用户网络使用体验。但作为每用户带宽控制的PPPoE技术却从最早的拨号上网延续下来，成为电信运营商主要的接入认证方式。
与此同时，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M2M的正迎来良好的发展机遇， 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。
BNG－面向IPoE演进的融合网关
WT-146 用户会话控制机制与早期的城域网架构的一个重要不同就是在用户会话控制层的变动，由以PPPoE为主的边缘层转向同时支持PPPoE和IPoE的控制网关，这一设备的具体实现就是由BNG完成的。一个典型的业务流程是：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。
由于PPPoE报文，是在BNG设备和用户之间建立点对点连接，中间的交换机层次不能很好的理解PPPoE报文格式，只能进行转发，无法实施针对VLAN等信息的有效组播复制。所以采用PPPoE进行组播业务的开展，组播复制点只能是BNG设备，假设每用户2M组播流量，如果支持10K用户，则需要10G组播带宽。而采用IPoE，可以把组播复制点下移到DSLAM或PON OLT/ONU，这样BNG设备只要有2M的带宽就可以支持10K用户。极大的减少了网络带宽的浪费。
IPoE，报文转发中，由于不需要接入PPPoE Session/Cookie信息，非常容易做到跨机箱的用户Session的保护，当一个机箱断电时，所有IPoE的状态信息被动态备份到另外一台设备，所以不需要用户进行重新拨号。而PPPoE由于转发过程中携带BNG生成的唯一的Session/Cookie信息，当一台设备断电时，另外一台设备无法获得全部的PPPoE状态，所以无法做到有效的跨机箱的用户冗余保护。
如何设计BNG以满足城域边缘需求
对于满足下一代PPPoE/IPoE用户接入控制的BNG设备设计，不同厂家有不同的理解。传统BRAS厂家为支持PPPoE协议而设计的产品，可以通过添加IPoE功能的支持来演变为BNG设备。而业务路由器设备天生支持高带宽的IPoE用户控制，可以通过添加PPPoE功能来实现完全的BNG功能。
作为一个高性能的BNG设备，需要具备以下3种设计要素：
1. 超级强劲的CPU处理能力
PPPoE/IPoE用户session的处理和终结都需要CPU进行辅助。现有BRAS设备上一般承载10K用户，随着业务的发展，对BNG设备而言，设计需要承载128K用户，这样对设备的CPU处理能力要求很高，一般需要多核CPU，同时支持4G以上内存。
2. 大于20G每槽位的业务处理能力
适应大带宽的发展，每槽位支持16K用户，每用户要支持2-3Mbps的线速带宽，这样就要求下一代BNG设备支持20~50G/slot的高带宽处理能力。
3. 完善的业务处理板卡，提供面向未来的增值服务
随着网络精细化管理的普及和深入，需要BNG设备具备今后多业务的支持能力，例如，提供DPI（深入包检测），IP Sec安全接入，高品质视频分发，以及能够平滑演进提供LTE移动业务网关的支持。
由于传统BRAS设备由于在设计最初是服务于PPPoE 业务的，面对高带宽的多业务承载新需求，当每用户带宽增加的情况下，性能急剧下降。很多设备提供商认识到传统BRAS设计理念的问题所在，纷纷通过业务路由器的升级来支持PPPoE功能，作为推向市场的BNG解决方案。
传统BRAS升级支持BNG的固有缺陷还包括：
没有TCAM支持——不能支持每用户的策略控制。使用此功能导致性能急剧下降
没有交换矩阵组播复制——不能支持大量组播频道。
不支持大规模VPN部署——不能作为综合网关，提供公众用户和企业用户的统一接入。
综上所述，BRAS和SR都能演变为下一代的BNG设备，所有的厂家都在修改BRAS或者SR使之满足BNG的要求，同时接入大规模的IPoE/PPPoE用户。目前看来从Service Router演变而来的BNG是比较成功的选择，业界主流的IP设备厂商，都先设计产品支持IPoE，然后逐步添加PPPoE功能。
上海贝尔SR+解决方案，树立BNG行业标杆
上海贝尔的SR+，是对7750 SR设备的升级，尽管从硬件上看是平滑演进的，其实无论在功能还是性能上都有新的提升。它完全符合宽带网络论坛的TR101架构，是一款面向宽带综合业务的BNG设备，能够帮助运营商解决在网络中采用统一的设备同时承载宽带上网业务、语音和视频等实时业务的需求。
7750 SR+能够同时支持PPPoE和IPoE，是真正意义上的BNG(Broadband Network Gateway)设备。通俗的说，就是SR+打破了传统SR和BRAS的设备差异，从硬件上统一用一台设备实现了BRAS和SR的所有功能。7750SR是业界唯一能够提供支持50G/slot 的IPoE/PPPoE宽带业务控制网关。明年，我们的平台将进一步能提供40G和100G业务接口，满足超大规模的高带宽需求，届时，运营商可以灵活的将7750SR部署于边缘或核心，而所需的工作仅仅是更换IOM模块，这就为城域网的平滑演进提供了保障。
正如我们在前文提到的，SR和BRAS都可以演进成为BNG设备，但是由于SR硬件体系架构设计上的优势和平台处理速度的优势，从SR演进形成的BNG设备的SR+具有先天硬件优势。即使对于同样的从SR平台演进形成的BNG设备，我们提供的7750 设备在多种业务同时加载的情况下所表现出的每种业务的处理性能，这也是很多设备不能比拟的。针对光进铜退导致边缘结点上用户密度大量增加的特点，我们专门设计了HS-MDA板卡，每个卡上可以支持高达20,000个PPPoE的用户，每个槽位能够提供40,000个用户的接入，上海贝尔是业界唯一能够提供如此高密度接入的厂商，这一方案在很大程度上缓解了现网BRAS节点成为瓶颈的局面。不仅如此，我们在提供高密度用户接入的同时，在所有MDA上提供高达320K的双向队列，为在BNG上作每用户和每业务级的精细业务控制提供可能，此外，在配置DPI的情况下，7750SR甚至可以做到每应用级的资源控制。
图：7750SR是构建BNG的最佳平台
7750 SR+的为运营商根据业务需求灵活选择认证方式提供必备的条件。在同一设备、同一端口下同时接入PPPoE和IPoE，从而实现对用户资源及QoS策略的统一部署和管理，同时实现对每用户/每业务的精细化控制和QoS保证，是网络和业务融合的关键举措。
7750SR业务路由器从2004年进入市场至今，以其卓越的产品优势，所占市场份额不断上升。根据IDC调研显示，截至09年Q1，在IP边缘路由器市场，阿尔卡特朗讯以23%的市场份额稳居全球第二。目前，全球100多个国家的250多个运营商选择部署了阿尔卡特朗讯7750SR系列，共计部署了30，000多台。截至2008年，在中国的城域网SR市场，7750SR市场份额约20%。
结束语
全业务运营给运营商带来了前所未有的市场机遇，同时也需要从未来业务的演进角度考虑现有城域网的改造，会话控制层设备的选择很大程度上决定了城域网改造和优化结果。上海贝尔的SR+，无疑为运营商在考虑全业务网络建设时提供了更多的选择，让我们携手并进，将全业务运营推向成熟！
