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Optische Netze

Triple-Play-Dienste in Open-Access-Netzen

24. April 2012, 15:37 Uhr | Klaus Pollak, Head of Consulting & Projects bei Keymile

Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Technische Herausforderungen

Angefangen von der unterschiedlichen Einrichtung der Diensteparameter jedes Diensteanbieters, über die Behandlung von Störungen im Netz, bis hin zum Einspielen und Testen von neuer Software sind nun die Belange von mehreren Akteuren zu berücksichtigen. Beispiele hierfür sind folgende Aspekte:

Quality-of-Service (QoS)

Natürlich ist QoS keine besondere Herausforderung von Open-Access-Netzen; dennoch ist die Einordnung von verschiedenen Diensten in die richtige Qualitätsklasse in Netzen, die von mehreren Betreibern genutzt werden, von Bedeutung. Im NGA-Forum wurden vier Qualitätsklassen in Downstream-Richtung und zwei Klassen in Upstream-Richtung definiert. In Richtung Kunde lässt sich damit der Verkehr von Sprache, Video, zeitkritischen Applikationen und beispielsweise Netzmanagement-Daten unterscheiden. Die Qualitätsklassen werden auf Layer-2 in den VLAN-Prioritätsbits an der A10-NSP-Schnittstelle übergeben und müssen im Zugangsnetz dementsprechend berücksichtigt und transportiert werden.

Zusätzlich muss in Verbindung mit QoS auch die Fairness zwischen den Dienste-anbietern gewährleistet sein. Kommt es zum Beispiel aufgrund von hohem Verkehrsaufkommen zu Engpässen in der Datenübertragung, sollte auf jeden Fall sichergestellt sein, dass nicht nur die Daten eines Netzbetreibers betroffen sind, sondern eine Gleichbehandlung im Sinne der eingestellten QoS-Parameter erfolgt – höchste Transportpriorität haben beispielsweise alle Geschäftskundendienste, dann folgen Sprachdaten, danach Videodaten und zuletzt die Internetdaten.

N-faches IPTV-Angebot

Mit der Vereinbarung zur Übergabe von Multicast-Parametern besteht nun erstmals auch die Möglichkeit, einen IPTV-Dienst über das Netz eines fremden Netzbetreibers anzubieten, was bisher im Layer-3-Bitstream-Zugang nicht möglich war. Dies führt zu deutlich höheren Anforderungen an die Geräte des Netzbetreibers, welche nun mehrere Instanzen vom Multicast unterstützen müssen. Bisher hat der DSLAM aus einem speziellen Multicast-VLAN die entsprechenden Video-Daten auf die Teilnehmerschnittstellen verteilt. Das Kommando, welcher Fernsehkanal selektiert werden soll, erhält der DSLAM von der Settop-Box des Endkunden. Mit Hilfe des Internet-Group-Management-Protocols (IGMP) meldet die Settop-Box dem DSLAM den entsprechenden Kanal und damit die so genannte Multicast-Gruppe. Ist der Video-Stream bereits am DSLAM verfügbar, wird der Teilnehmer, beziehungsweise die Adresse der Settop-Box in die Multicast-Gruppe eingetragen und die Daten auf den Anschluss kopiert. Der Kunde erhält den gewünschten Videostrom, oder anders ausgedrückt, den TV-Kanal.

Sollte der Videostrom am DSLAM noch nicht verfügbar sein, fordert letzterer beim entsprechenden Video-Server diesen ebenfalls mit Hilfe von IGMP an. Um die Zapping-Zeiten (Umschalt-Zeiten) möglichst kurz zu halten, sind natürlich IGMP-Befehle vom DSLAM vorrangig zu behandeln, und es muss die geeignete Prozessor-Performance vorhanden sein, insbesondere wenn beispielsweise nach Ende eines Fußballspiels viele Kunden die Werbung vermeiden wollen und quasi zeitgleich auf einen anderen Sender umschalten. In Open-Access-Netzen werden zukünftig wohl mehrere Netzbetreiber den DSLAM nutzen. Wenn jeder seinen Kunden das komplette Portfolio an Triple-Play-Diensten bietet, bedeutet dies auch, dass je Netzbetreiber eine Instanz-Multicast-Verarbeitung benötigt wird. Nach der Definition des NGA-Forums müssen die IGMP-Versionen 2 und 3 unterstützt werden – gegebenenfalls auch verschiedene Versionen für unterschiedliche Netzbetreiber. Weiterhin sollte sichergestellt sein, dass Kunden von Anbieter A nicht auf das IPTV-Programm-Portfolio von Anbieter B zugreifen können. Die Nutzung von gleichen Multicast-Adressen wiederum ist jedoch erlaubt, was für den DSLAM bedeutet, dass er diese strikt nach den Instanzen trennen muss.

Sicherheitsfunktionen

Aufgrund der Zusammenarbeit mehrerer Diensteanbieter mit einem Netzbetreiber ergeben sich zwangsläufig auch erhöhte Anforderungen an die Datensicherheit der verwendeten Geräte. Es muss beispielsweise ausgeschlossen sein, dass der Netzbetreiber Zugriff auf die Daten der anderen Diensteanbieter hat oder Hacker Zugriff auf Daten erlangen.

Im Rahmen des NGA-Forums hat man sich daher auf gemeinsame Sicherheitsmechanismen geeinigt. Dazu gibt es einige Beispiele:

Dynamic-ARP-Inspection (DAI) sowie Anti-IP-Spoofing für die Sicherstellung der richtigen Kombination von MAC-Adresse und IP-Adresse verhindern das Umleiten von Datenströmen zum falschen Teilnehmer.
MAC-Anti-Spoofing erkennt doppelte MAC-Adressen und verhindert das bewusste Nutzen einer MAC-Adresse eines fremden Teilnehmers zwecks Datenklau.
Rate-Limiter für Control-Pakete verhindern die Überflutung der Geräte von einem Teilnehmeranschluss, um beispielsweise eine Störung herbeizuführen.