基于5G承载网络的家庭宽带业务承载系统及方法与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种基于5g承载网络的家庭宽带业务承载系统及方法。

背景技术：

1、家庭宽带业务是指用户通过客户端接入运营商宽带网络，访问互联网进行信息浏览、邮件传输、视频欣赏、数据下载、在线游戏等活动的业务。一般流程是用户通过拨号获取运营商网络的上网许可，运营商则通过许可控制用户的上网时间和上网带宽。现网家庭宽带业务由传统网际互连协议(internet protocol，ip)城域网承载，由宽带接入服务器(broadband remote access server，bras)设备负责用户的认证和地址分配，通过远程身份验证拨号用户服务(remote authentication dial-in user service，简称radius)等系统进行计费和权限下发。现有的家庭宽带业务从用户家庭到互联网一般需要经过如下流程：用户终端-光网络单元(optical network unit，onu)-光线路终端(optical lineterminal，olt)-bras-ip城域网出口设备-互联网。

2、但5g时代运营商的家宽业务场景和业务需求均发生了巨大的变化，用户业务固移无感切换对网络提出了更高的要求，为了用于满足家宽用户在5g承载网络的新场景下的业务需求，虚拟化bras被推出，虚拟化bras是指通过x86服务器将bras繁杂的功能拆分并虚拟化为单一的原子能力，每种原子能力对应bras的一种功能，对应家宽业务的功能原子化为虚拟点对点协议(point-to-point protocol over ethernet，vpppoe)原子能力。

3、基于现有的家庭宽带业务承载系统，olt直接与bras设备互联，或经交换机汇聚之后与bras设备互联，地市内的olt虚拟局域网(virtual local area network，vlan)大部分重复。在新型5g承载网中，虚拟化bras集中放置在网络能力资源池中，olt需经承载网设备汇聚透传至虚拟化的bras设备，olt外层vlan重复势必将造成5g承载网业务冲突。并且，传统的ip城域网网络设备功能复杂，协议配置较多，且无法自动化部署，难以适应5g时代基于vpppoe原子能力场景的家宽业务快速部署、按需发放的承载需求。

技术实现思路

1、本技术提供一种基于5g承载网络的家庭宽带业务承载系统及方法，用以解决现有家庭宽带业务承载技术vlan分配方式杂乱重复，网络侧存在vlan冲突，且网络设备功能复杂，协议配置较多，无法自动化部署，难以适应5g时代家宽业务需求的问题。

2、第一方面，本技术提供一种基于5g承载网络的家庭宽带业务承载系统，包括光线路终端olt、5g接入环、智能城域网核心设备mcr、网络能力资源池和智能城域网；其中，所述5g接入环包括若干智能城域网接入设备mar和智能城域网汇聚设备mer，mer成对部署，mer与mcr成口字型互联，mcr分别与智能城域网、中国联通产业互联网cuii、169互联网互联；所述网络能力资源池通过池端mer与智能城域网互联，所述网络能力资源池包括vpppoe原子能力及vnat原子能力；所述智能城域网部署有radius系统；

3、所述智能城域网用于建立以太网虚拟专用网络-虚拟专用局域网服务evpn-vpls和边界网关协议-三层虚拟专用网络bgp-l3vpn，其中，所述evpn-vpls用于承载olt至所述网络能力资源池的第一认证流量和第一上网流量；所述bgp-l3vpn用于承载所述网络能力资源池至radius系统或169互联网的第二认证流量和第二上网流量。

4、可选地，如上所述的承载系统，所述olt至所述网络能力资源池的网络路径包括：olt至mer、mer至mcr、mcr至池端mer、池端mer至网络能力资源池中vpppoe原子能力；

5、其中，所述olt用于汇聚用户，所述mer用于流量汇聚及多业务综合承载接入，所述mcr用于不同mer间的流量转发以及mer与其他网络间流量转发，池端mer用于网络能力资源池的流量汇聚，vpppoe原子能力用于家庭宽带用户的私网地址分配和流量疏导。

6、可选地，如上所述的承载系统，所述网络能力资源池至radius系统的网络路径包括：网络能力资源池中vpppoe原子能力至池端mer、池端mer至mcr、mcr至智能城域网中的radius系统；

7、其中，所述vpppoe原子能力用于家庭宽带用户的私网地址分配和流量疏导，池端mer用于网络能力资源池的流量汇聚，所述mcr用于不同mer间的流量转发以及mer与其他网络间流量转发，所述radius系统用于家庭宽带用户的上网信息认证及计费和授权。

8、可选地，如上所述的承载系统，所述网络能力资源池至169互联网的网络路径包括：网络能力资源池中vnat原子能力至池端mer、池端mer至mcr、mcr至智能城域网、智能城域网至169互联网，

9、其中，vnat原子能力用于家庭宽带用户的公私网地址转换和流量疏导，池端mer用于网络能力资源池的流量汇聚，所述mcr用于不同mer间的流量转发以及mer与其他网络间流量转发，169互联网用于为家庭宽带用户提供上网服务。

10、可选地，如上所述的承载系统，所述vpppoe原子能力和所述vnat原子能力之间的互通流量经过池端mer进行绕转，所述vpppoe原子能力和所述vnat原子能力之间的互通流量通过evpn-vpls承载。

11、可选地，如上所述的承载系统，所述cuii中还部署有拓展空间正交-核心网eso-mano平台，所述eso-mano平台用于管理vpppoe原子能力和所述vnat原子能力；所述承载系统中还包括有原子能力管理流量，所述原子能力管理流量包括：网络能力资源池至池端mer、池端mer至mcr、mcr至cuii中的eso-mano平台，所述原子能力管理流量通过bgp-l3vpn承载。

12、可选地，如上所述的承载系统，所述olt至5g接入环的家庭宽带报文包括内层虚拟局域网vlan和外层vlan，所述内层vlan由家庭终端配置，用于标识用户，外层vlan由olt配置，用于标识业务种类及olt板卡。

13、可选地，如上所述的承载系统，由mar或mer发布默认路由为未知媒体访问控制地址路由umr，完成媒体访问控制地址mac的学习和转发。

14、第二方面，本技术提供一种基于5g承载网络的家庭宽带业务承载方法，适用于上述第一方面中任一项所述的基于5g承载网络的家庭宽带业务承载系统，包括：

15、获取家庭宽带用户的认证请求，所述认证请求为广播报文，所述广播报文经由mar和mer到达网络能力资源池中的vpppoe原子能力；

16、所述vpppoe原子能力对所述广播报文进行修改，获得单播报文，所述单播报文通过智能城域网送至radius系统，radius系统对所述单播报文进行解析，获得权限信息并将所述权限信息反馈至vpppoe原子能力；

17、所述vpppoe原子能力根据所述权限信息，将对应的私网ip发送至家庭宽带用户，家庭宽带用户发送上网请求，所述上网请求的报文经由vpppoe原子能力发送给vnat原子能力，vnat原子能力将所述上网请求的报文的私网ip转为公网ip后，将上网请求的报文经由智能城域网送至169互联网，并接收169互联网的上网反馈内容；

18、所述vnat原子能力将所述上网反馈内容发送至vpppoe原子能力，由vpppoe原子能力将所述上网反馈内容经由mer和mar发送至家庭宽带用户；

19、所述vpppoe原子能力和所述vnat原子能力通过cuii中的eso-mano平台进行管理，原子能力管理数据流量通过智能城域网传送至eso-mano平台。

20、可选地，如上所述的方法，将各vpppoe原子能力中优先回复所述广播报文的vpppoe原子能力确认为主vpppoe原子能力；

21、当所述主vpppoe原子能力故障，家庭宽带用户重播发送广播报文，根据回复速度重新确认主vpppoe原子能力。

22、本技术提供的基于5g承载网络的家庭宽带业务承载系统及方法，包括光线路终端olt、5g接入环、智能城域网核心设备mcr、网络能力资源池和智能城域网；其中，所述5g接入环包括若干智能城域网接入设备mar和智能城域网汇聚设备mer，mer成对部署，mer与mcr成口字型互联，mcr分别与智能城域网、中国联通产业互联网cuii、169互联网互联；所述网络能力资源池通过池端mer与智能城域网互联，所述网络能力资源池包括vpppoe原子能力及vnat原子能力；所述智能城域网部署有radius系统；所述智能城域网用于建立以太网虚拟专用网络-虚拟专用局域网服务evpn-vpls和边界网关协议-三层虚拟专用网络bgp-l3vpn，其中，所述evpn-vpls用于承载olt至所述网络能力资源池的第一认证流量和第一上网流量；所述bgp-l3vpn用于承载所述网络能力资源池至radius系统或169互联网的第二认证流量和第二上网流量。通过规范化olt vlan分配方式，同时提出使用evpn vpls和bgp l3vpn技术，承载5g承载网中基于vpppoe原子能力场景的家宽业务流量的方法，结合网络能力资源池实现家宽业务的自动化开通和原子能力的部署。