本文首先闡述了家庭網絡設備遠程管理的必要性、內容及相關技術問題；然后著重介紹了TR-069規范規定的網絡架構、協議層次及遠程管理系統的工作流程；最后結合實例分析了遠程管理系統運行過程。
1、家庭網絡設備遠程管理的必要性
家庭網絡的設備物理位置處于用戶家中，有一種觀點認為，既然這些設備都是在用戶家中，那么運營商就不需要對這些設備進行管理，用戶自己管理就可以了。但實際情況是，家庭網絡承載眾多的電信業務，為了保證電信業務端到端的服務質量，電信運營商需要對端到端通信中涉及到的眾多設備進行協調統一管理，這其中就需要對家庭網絡設備做到可控制和可管理。如果家庭網絡設備由用戶自己隨意管理，則很難做到與核心電信網絡設備的協調統一，所謂保證電信業務端到端服務質量將不可能實現。
既然家庭網絡的設備需要運營商來管理，那么在選擇管理方式上，就需要仔細分析家庭網絡設備的特點：首先，公用電信網絡的網元數量一般比較少，而家庭網絡的網元數量則非常龐大，所以，沒有良好的運行和管理工具，無法維護和管理家庭網絡，傳統的人工操作和排除故障的方式很難滿足家庭網絡的維護和管理要求；其次，家庭網絡的使用者是普通用戶，普通用戶不可能像機房里的專業工作人員那樣恪守安全規范，不做有害于網絡安全的操作，因此，家庭網絡的維護和管理更要注重運營商對設備本身的控制能力以及安全性能；最后，家庭網絡遍布各個地區，遠程管理是必不可少的，上門服務只有在極特別的情形下才進行?；诩彝ゾW絡設備的這些特點，家庭網絡設備的管理方式需要采用遠程集中自動管理的方式。
2、家庭網絡設備遠程管理的內容
既然需要對家庭網絡的設備進行遠程集中自動管理，那么究竟進行哪些方面的管理才能便于運營商開展業務、保證業務的服務質量呢?從目前運營商的需求來看，主要的管理內容應包括設備的自動配置、設備的軟件和硬件的升級、設備的狀態和性能監測以及故障診斷。
（1）設備的自動配置
設備在協議中對自己作出標識（例如型號、版本等），根據可設定的規則，遠程管理系統可以對某一個特定用戶設備下發配置或者對某一組用戶設備下發配置。設備在開機后自動請求遠程管理系統中的配置信息，遠程管理系統也可在任意需要的時刻主動進行配置下發。
通過該功能可以實現用戶設備的“零配置安裝”功能，或是可以用來從網絡側控制業務參數的動態改變。
（2）設備的軟件和硬件的升級
遠程管理系統可以識別用戶設備的版本號，決定是否遠程更新用戶設備的軟件版本，并且在更新完成后能夠得知是否成功。例如，當用戶設備需要加載新的軟件以實現新的業務功能或是當前軟件存在必須修復的bug時，通過該功能可以實現對用戶設備的遠程軟件升級。
（3）設備的狀態和性能監測
遠程管理系統可以識別設備的當前狀態，以判定當前是否可以進行設備的軟件和硬件的升級等。遠程管理系統還可以對設備的性能進行監測，以備在設備性能劣化時即時進行主動修復，而不是等待到有故障申告后再進行修復，從而降低故障申告率。
（4）故障診斷
當設備發生故障后，遠程管理系統可以通過ping或其他手段檢查設備與核心網絡設備之間的連通性、帶寬等，檢測結果返回給遠程管理系統。這樣，運營商通過遠程操作，就可以對用戶申告的設備故障進行簡單的定位并作相應的處理。
3、家庭網絡設備遠程管理的相關技術問題
家庭網絡設備的遠程管理需要解決的技術問題主要是管理通道和管理協議。遠程管理的信息承載在IP包上，管理通道問題主要是解決如何傳送承載管理信息的IP包，這主要與具體的接入技術相關。如何保證管理通道的可用性和管理通道的帶寬是目前相關接入技術需要解決的問題。管理協議主要是指IP層之上的管理內容傳送協議，目前主要有IETF制定的SNMP和DSLFORUM制定的TR-069。管理協議的選擇主要需要權衡安全性和協議復雜性。
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TR-069是由DSLFORUM開發的技術規范之一，其全稱為“CPE廣域網管理協議”。它規定了家庭網關進行遠程管理配置時的通用框架和協議，用于從網絡側對家庭網關進行遠程集中管理。
TR-069可以認為是DSLFORUM關于家庭網絡一系列設備遠程管理的基礎。依據TR-069的管理思路，DSLFORUM制定了一系列關于家庭網絡設備的規范，包括針對機頂盒、IP電話適配器等相關規范，具體的標準包括：
●TR-069——CPE廣域網管理協議；
●TR-098——家庭網關數據模型；
●TR-104——VoIPCPE配置參數；
●TR-106——TR-069的通用數據模型；
●TR-110——VoIP相關配置參考模型；
●TR-111——基于TR-069的家庭網絡設備遠程管理。
DSLFORUM目前圍繞TR-069仍有相關的課題正在進行研究，主要包括：
●WT-121——TR-069實現指南；
●WT-135——STB的數據模型；
●WT-140——網絡存儲設備的數據模型。
4.1TR-069的網絡架構
TR-069的網絡架構如圖1所示。家庭網絡設備的遠程集中管理主要由自動配置服務器（ACS）來完成，被管理的設備包括家庭網關、機頂盒、IP電話適配器、網絡存儲設備等。
4.2TR-069的協議層次：TR-069的協議棧如圖2所示。
圖1 TR-069的協議棧
各層說明見表1。
表1 TR-069的協議棧各層說明
TR-069協議棧的基本思路是利用Web服務中廣泛使用的基于S0AP的RPC方法，其會話協議使用的是HTTP1.1協議，因此TR-069可以方便地應用在Web中應用的傳送層安全技術（如SSL/TLS）。
TR-069協議棧的下面幾層充分利用目前Internet上廣泛使用的通信協議，比如TCP、HTTP、SOAP等。通過這些成熟的協議，ACS和家庭網絡設備之間可以方便地建立通信的基本通道。TR-069在SOAP之上定義了用于配置、查詢、診斷等操作的特定RPC方法，通信的兩端（ACS和用戶設備）都可以通過RPC調用來完成某個特定功能的執行和得到返回的結果。
4.3遠程管理系統的工作過程
TR-069中規定的遠程管理系統的工作過程主要包括ACS發現的過程、ACS與家庭網絡設備建立連接的過程以及ACS對家庭網絡設備進行認證的過程。
ACS發現的過程可以有三種方式：
●家庭網絡設備本地配置ACS的IP地址，如通過本地網口配置；
●若家庭網絡設備的IP地址是通過DHCP方式獲得的，則由DHCPServer通過DHCPOption字段43發送ACS信息給家庭網絡設備；
●家庭網絡設備出廠配置有一個默認的ACSURL。
ACS與家庭網絡設備建立連接可以有兩種方式：
●家庭網絡設備在任意時刻向ACS發起建立連接請求，ACS響應請求；
●ACS向家庭網絡設備發起建立連接請求，前提條件是ACS知道該家庭網絡設備的IP地址。
若家庭網絡設備未使用SSL/TLS認證，ACS必須通過HTTP認證家庭網絡設備。
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4.4系統運行實例分析
當家庭網絡設備經過ACS認證后，遠程管理系統就可以進行自動配置和升級、遠程監控、診斷和故障發現。下面以一些例子來說明系統是如何完成這些工作的。 （1）Helpdesk呼叫 當用戶發現自己家庭網絡中的某個設備無法正常工作，打電話給運營商服務熱線，申報故障。Helpdesk人員在接聽電話后，應進行故障診斷和恢復： ①通過北向接口，用GUI界面查看用戶報修設備的狀態； ②通過GUI界面實時找到家庭設備的狀態信息，如設備本身信息和配置、家庭網絡的相關信息及配置、日志信息等； ③操作員根據上述信息推斷出一個可能的故障原因并提出解決方案。 如果需要，操作員可以進一步做諸如實時接入家庭網絡并運行一些測試、推送一個新的配置或固件給設備等操作。最后，操作員還可以對故障設備進行一段時間的額外監控，驗證其是否可以正常工作。 （2）自動配置 自動配置也可被稱為“零接觸配置”。連接到家庭網關后，用戶啟動家庭網絡設備，遠程管理系統開始配置家庭網關。遠程管理系統應該被設計成完全即插即用的，不需要任何用戶交互操作。其過程舉例如下： ①用戶向運營商購買了一項增值業務，其中包括一臺家庭網關； ②運營商工作人員在訂單系統中輸入數據； ③遠程管理系統將用戶的相關信息，如用戶名、密碼等提交給OSS； ④用戶在家時，把線纜連接到家庭網關上； ⑤家庭網關用默認引導文件啟動，并且聯系遠程管理系統、提供標識信息； ⑥遠程管理系統捕捉輸入信息； ⑦遠程管理系統檢查是否已得到所有必要的信息（如用戶使用的PPP用戶名和密碼、業務組合等）； ⑧上述工作完成后，家庭網絡設備被認為是可信賴的； ⑨遠程系統把需要的配置文件推送給家庭網絡設備； ⑩家庭網絡設備把配置保存在本地，如果需要將重啟； 遠程管理系統通過北向接口通知BSS/OSS系統用戶已經連接完畢。 （3）軟件升級 操作員需要升級所有某廠商的某類型的設備，升級到更新的版本。 管理員可以基于一些信息（如設備序列號、版本等）選擇需要升級的設備，并制定升級時間表。對于升級時間表，操作員可有如下選擇： ●立即執行； ●按時間表執行； ●按特定時間（如當家庭網絡設備啟動時）執行； ●遠程管理系統準備升級工作； ●遠程管理系統按時間表完成工作； ●遠程管理系統收集家庭網絡設備升級的成功/失敗率； ●遠程管理系統存儲信息并升級數據庫。 （4）業務配置和激活 一個現有用戶已經使用了高速上網業務，現在通過Internet訂購了數字電視業務，其中包括一個家庭網絡設備（STB）。 工作流程可能如下： ①用戶通過WebPortal訂購數字電視業務。 ②OSS通過北向接口要求進行業務確認。通過運營商的訂單管理系統，用戶的請求被轉換為在幾個不同系統中（包括家庭網絡管理系統、接入網絡管理系統等）的業務開通步驟。 ③OSS觸發家庭網絡遠程管理系統，通過北向接口，用針對終端的ServiceID（S-ID）激活該服務。 ④S-ID對應于一個腳本，腳本中定義了一系列需要按順序執行的動作，腳本是運營商事先根據所提供的業務設定的。遠程管理系統為腳本的產生和管理提供接口。腳本通常包括軟件升級和配置升級等方面的內容，如修改配置、升級固件、增加額外監控等。 ⑤腳本執行后，遠程管理系統向北向接口返回成功或失敗的報告。
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