在傳統(tǒng)的以DSLAM為主要接入方式的接入網(wǎng)絡中，組播的復制點通常集中在BRAS或DSLAM上，由BRAS或DSLAM設備作為組播數(shù)據(jù)的控制接入點，控制用戶對組播頻道的數(shù)據(jù)請求，當用戶加入某個組播組時，加入消息通常在這兩個設備上進行終結或處理，并把組播數(shù)據(jù)發(fā)送到組播請求所進入的電路上。
目前由于用戶帶寬需求的增長和“光進銅退”的趨勢，以大容量DSLAM為主要設備的接入網(wǎng)絡正向以xPON為主要技術的光纖接入網(wǎng)絡演變。因此研究IPTV業(yè)務在FTTx接入模式中，尤其是FTTB/C+MTU/MDU/FTTH的接入場景具有很重要的現(xiàn)實意義，因為這兩種模式預計將是近期開展FTTx部署的主要模式，而FTTH由于目前投資巨大，投資收益比相對較低，在近期預計不會大規(guī)模建設，但FTTH在帶寬提供上幾乎沒有限制，將會是未來的發(fā)展方向。
在組播應用場景中，主要分為ONT/HGU和ONT+HGU類型，這兩種類型的主要差別在于：在ONT/HGU模式下，ONT/HGU通過用戶側端口直接連接用戶終端，當用戶申請組播數(shù)據(jù)時，ONT/HGU根據(jù)可控組播將用戶申請的組播數(shù)據(jù)復制到不同的用戶端口上；在ONT+HGU的模式下，由于HGU與ONT之間通常是采用VLAN方式進行數(shù)據(jù)交互，因此當用戶請求組播數(shù)據(jù)時，ONT需要根據(jù)用戶所請求的VLAN以及組播VLAN進行數(shù)據(jù)復制和發(fā)送。
在OLT的網(wǎng)絡側，通常組播數(shù)據(jù)會被推送到OLT上，并且一般會使用組播VLAN的方法（即使用某個SVLAN標識組播業(yè)務）來承載組播數(shù)據(jù)。OLT再根據(jù)用戶組播請求或ONT/HGU的組播請求將組播數(shù)據(jù)通過廣播LLID發(fā)送到ONT/HGU設備上。
可控組播方面（或IPTV業(yè)務），通常在FTTH應用場景下，組播的控制點在OLT上，執(zhí)行點在ONT/HGU上，控制點OLT通過OMCI通道把可控組播的相關控制信息發(fā)送到ONT/HGU上，當用戶請求組播數(shù)據(jù)時，ONT/HGU根據(jù)可控組播信息對用戶請求的組播數(shù)據(jù)進行控制，并記錄用戶使用組播業(yè)務的相關統(tǒng)計信息。
對于在接入網(wǎng)絡設備上體現(xiàn)基于組播的IPTV業(yè)務，主要有業(yè)務承載、業(yè)務控制、業(yè)務管理和用戶體驗四個部分。業(yè)務承載主要指承載組播業(yè)務時的組播VLAN、組播協(xié)議處理，以及組播數(shù)據(jù)流在系統(tǒng)內(nèi)的復制方法。業(yè)務控制主要指實現(xiàn)業(yè)務接納控制有關的功能，主要有業(yè)務的暫停和恢復、帶寬控制、CAC、PRV以及點播節(jié)目數(shù)限制和源MAC控制等與業(yè)務使用過程中的有關控制過程。
業(yè)務管理則主要是指以直播頻道打包，即套餐和記錄用戶使用IPTV業(yè)務有關的業(yè)務使用信息CDR等，用于用戶的業(yè)務申請和記錄，可以為后續(xù)業(yè)務的使用和計費等提供相關的統(tǒng)計信息和業(yè)務運營信息。用戶體驗是指為用戶提供較好體驗服務的前提下，針對接入網(wǎng)絡設備所采取的一些優(yōu)化處理方法和功能，這些優(yōu)化的處理方法和功能主要有組播預加入、快速離開和通用leave等。
由于把接入網(wǎng)絡中的OLT和ONT/HGU作為組播業(yè)務分發(fā)的POP點，結合IPTV業(yè)務功能要求，需要這兩類設備都對用戶的組播請求進行監(jiān)控和處理，對基于組播技術的IPTV業(yè)務進行業(yè)務的配置、控制、統(tǒng)計和承載，合理地將原來用戶對組播業(yè)務的無管理、不能運營的業(yè)務使用過程變?yōu)橛行?、合理和可運營的業(yè)務開展過程，并通過對業(yè)務體驗質(zhì)量的不斷優(yōu)化，更好地為用戶提供高質(zhì)量、滿意的業(yè)務體驗過程。
IPTV可控組播對PON的需求
IPTV業(yè)務對可控組播功能的需求主要有以下方面：
1.在PON接口上，OLT通過廣播信道以單拷貝廣播（SCB）方式將組播內(nèi)容分發(fā)給所有ONT/HGU；
2.EPON系統(tǒng)應支持采用組播組控制協(xié)議，如IGMP PROXY、IGMP SPR和IGMP TS，在多用戶端口和ONT+HGU的場景下，主要采用IGMP PROXY的組播組管理方法；
3.對于IPTV業(yè)務中對頻道等控制權限的通信方面，通過在OMCI消息控制ONT/HGU對組播數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)控制機制；
4. EPON系統(tǒng)應支持組播VLAN，通過劃分組播專用的VLAN，即組播業(yè)務使用一個或者多個專用于組播業(yè)務的VLAN實現(xiàn)與其它業(yè)務相隔離，一個組播VLAN對應一個組播頻道或者一個頻道組（指一個權限統(tǒng)一管理的組播頻道的集合），一個組播頻道僅屬于一個特定的組播VLAN，在SCB信道中傳送的組播業(yè)務流均帶有組播VLAN tag，用戶的其它數(shù)據(jù)流（包括單播業(yè)務以及上行的IGMP報文等）劃入另外的單播VLAN/CVLAN；
5.組播VLAN信息也通過OMCI方式發(fā)送到ONT/HGU上，以便在ONT/HGU上實現(xiàn)跨VLAN的組播；
6.組播頻道控制，也就是CAC，具體實現(xiàn)可以采用頻道套餐的方式，每個頻道套餐中，對于每個頻道可以定義拒絕/預覽/收看三種權限；
7.對于組播業(yè)務的運營，需要給出用戶級別、頻道級別的各種統(tǒng)計，以便進行組播運營維護，同時通過CDR上報每個用戶的計費信息。
由于IPTV業(yè)務的快速增長和運營商對組播業(yè)務可管理、可運營的要求，針對組播技術的可控組播要求變得越來越重要，如控制用戶訪問組播業(yè)務的接納控制要求，記錄用戶使用情況的統(tǒng)計要求，以及支撐業(yè)務分析的功能要求等。
在傳統(tǒng)的以DSLAM為主要接入方式的接入網(wǎng)絡中，組播的復制點通常集中在BRAS或DSLAM上，由BRAS或DSLAM設備作為組播數(shù)據(jù)的控制接入點，控制用戶對組播頻道的數(shù)據(jù)請求，當用戶加入某個組播組時，加入消息通常在這兩個設備上進行終結或處理，并把組播數(shù)據(jù)發(fā)送到組播請求所進入的電路上。
目前由于用戶帶寬需求的增長和“光進銅退”的趨勢，以大容量DSLAM為主要設備的接入網(wǎng)絡正向以xPON為主要技術的光纖接入網(wǎng)絡演變。因此研究IPTV業(yè)務在FTTx接入模式中，尤其是FTTB/C+MTU/MDU/FTTH的接入場景具有很重要的現(xiàn)實意義，因為這兩種模式預計將是近期開展FTTx部署的主要模式，而FTTH由于目前投資巨大，投資收益比相對較低，在近期預計不會大規(guī)模建設，但FTTH在帶寬提供上幾乎沒有限制，將會是未來的發(fā)展方向。
OLT和ONT需對用戶請求具處理能力
在組播應用場景中，主要分為ONT/HGU和ONT+HGU類型，這兩種類型的主要差別在于：在ONT/HGU模式下，ONT/HGU通過用戶側端口直接連接用戶終端，當用戶申請組播數(shù)據(jù)時，ONT/HGU根據(jù)可控組播將用戶申請的組播數(shù)據(jù)復制到不同的用戶端口上；在ONT+HGU的模式下，由于HGU與ONT之間通常是采用VLAN方式進行數(shù)據(jù)交互，因此當用戶請求組播數(shù)據(jù)時，ONT需要根據(jù)用戶所請求的VLAN以及組播VLAN進行數(shù)據(jù)復制和發(fā)送。
在OLT的網(wǎng)絡側，通常組播數(shù)據(jù)會被推送到OLT上，并且一般會使用組播VLAN的方法（即使用某個SVLAN標識組播業(yè)務）來承載組播數(shù)據(jù)。OLT再根據(jù)用戶組播請求或ONT/HGU的組播請求將組播數(shù)據(jù)通過廣播LLID發(fā)送到ONT/HGU設備上。
可控組播方面（或IPTV業(yè)務），通常在FTTH應用場景下，組播的控制點在OLT上，執(zhí)行點在ONT/HGU上，控制點OLT通過OMCI通道把可控組播的相關控制信息發(fā)送到ONT/HGU上，當用戶請求組播數(shù)據(jù)時，ONT/HGU根據(jù)可控組播信息對用戶請求的組播數(shù)據(jù)進行控制，并記錄用戶使用組播業(yè)務的相關統(tǒng)計信息。
對于在接入網(wǎng)絡設備上體現(xiàn)基于組播的IPTV業(yè)務，主要有業(yè)務承載、業(yè)務控制、業(yè)務管理和用戶體驗四個部分。業(yè)務承載主要指承載組播業(yè)務時的組播VLAN、組播協(xié)議處理，以及組播數(shù)據(jù)流在系統(tǒng)內(nèi)的復制方法。業(yè)務控制主要指實現(xiàn)業(yè)務接納控制有關的功能，主要有業(yè)務的暫停和恢復、帶寬控制、CAC、PRV以及點播節(jié)目數(shù)限制和源MAC控制等與業(yè)務使用過程中的有關控制過程。
業(yè)務管理則主要是指以直播頻道打包，即套餐和記錄用戶使用IPTV業(yè)務有關的業(yè)務使用信息CDR等，用于用戶的業(yè)務申請和記錄，可以為后續(xù)業(yè)務的使用和計費等提供相關的統(tǒng)計信息和業(yè)務運營信息。用戶體驗是指為用戶提供較好體驗服務的前提下，針對接入網(wǎng)絡設備所采取的一些優(yōu)化處理方法和功能，這些優(yōu)化的處理方法和功能主要有組播預加入、快速離開和通用leave等。
由于把接入網(wǎng)絡中的OLT和ONT/HGU作為組播業(yè)務分發(fā)的POP點，結合IPTV業(yè)務功能要求，需要這兩類設備都對用戶的組播請求進行監(jiān)控和處理，對基于組播技術的IPTV業(yè)務進行業(yè)務的配置、控制、統(tǒng)計和承載，合理地將原來用戶對組播業(yè)務的無管理、不能運營的業(yè)務使用過程變?yōu)橛行?、合理和可運營的業(yè)務開展過程，并通過對業(yè)務體驗質(zhì)量的不斷優(yōu)化，更好地為用戶提供高質(zhì)量、滿意的業(yè)務體驗過程。
IPTV可控組播對PON的需求
IPTV業(yè)務對可控組播功能的需求主要有以下方面：
1.在PON接口上，OLT通過廣播信道以單拷貝廣播（SCB）方式將組播內(nèi)容分發(fā)給所有ONT/HGU；
2.EPON系統(tǒng)應支持采用組播組控制協(xié)議，如IGMP PROXY、IGMP SPR和IGMP TS，在多用戶端口和ONT+HGU的場景下，主要采用IGMP PROXY的組播組管理方法；
3.對于IPTV業(yè)務中對頻道等控制權限的通信方面，通過在OMCI消息控制ONT/HGU對組播數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)控制機制；
4. EPON系統(tǒng)應支持組播VLAN，通過劃分組播專用的VLAN，即組播業(yè)務使用一個或者多個專用于組播業(yè)務的VLAN實現(xiàn)與其它業(yè)務相隔離，一個組播VLAN對應一個組播頻道或者一個頻道組（指一個權限統(tǒng)一管理的組播頻道的集合），一個組播頻道僅屬于一個特定的組播VLAN，在SCB信道中傳送的組播業(yè)務流均帶有組播VLAN tag，用戶的其它數(shù)據(jù)流（包括單播業(yè)務以及上行的IGMP報文等）劃入另外的單播VLAN/CVLAN；
5.組播VLAN信息也通過OMCI方式發(fā)送到ONT/HGU上，以便在ONT/HGU上實現(xiàn)跨VLAN的組播；
6.組播頻道控制，也就是CAC，具體實現(xiàn)可以采用頻道套餐的方式，每個頻道套餐中，對于每個頻道可以定義拒絕/預覽/收看三種權限；
7.對于組播業(yè)務的運營，需要給出用戶級別、頻道級別的各種統(tǒng)計，以便進行組播運營維護，同時通過CDR上報每個用戶的計費信息。
三種組播復制方法
為了適應運營商多邊緣、單邊緣網(wǎng)絡結構和跨VLAN的組播復制方式，組播復制模式主要有三種。
模式1
對于以組播為主的IPTV業(yè)務使用一個固定的VLAN作為承載業(yè)務的通道，基于IPTV業(yè)務的單播和組播兩種數(shù)據(jù)流都承載到相同的VLAN106中，當從SR來的組播數(shù)據(jù)到達OLT時，在OLT上通過VLAN106分發(fā)到不同的ONU上，完成一級組播復制，而在ONU上，也通過相同的VLAN106把組播數(shù)據(jù)包復制到不同的IPTV業(yè)務終端上，進而完成下一級組播復制。在ONU上則通過啟用IGMP SP，SPR來對IGMP協(xié)議進行處理，從而控制數(shù)據(jù)流在不同端口之間的復制轉(zhuǎn)發(fā)。
模式2
對從ONU到SR之間的的VLAN進行進一步的區(qū)分，把模式1中統(tǒng)一承載單播和組播的VLAN區(qū)分為單播VLAN1061和組播VLAN1060。當組播流量通過SR推送到OLT和ONU上后，ONU作為接入點，需要對組播VLAN1060進行翻譯后，對應到用戶IGMP請求所帶來的VLAN106，從而實現(xiàn)跨VLAN的組播復制。
模式3
為了適應當多用戶VLAN映射到一個VLAN的應用場景，每個用戶的多個業(yè)務映射到同樣的VLAN中，如VLAN101-VLAN106映射到VLAN1，當組播數(shù)據(jù)從BRAS通過OLT復制到ONU上后，組播數(shù)據(jù)所在的VLAN1060需要通過翻譯，把組播VLAN1060轉(zhuǎn)換到用戶請求組播數(shù)據(jù)時所承載的VLAN中，從而實現(xiàn)組播在ONU上的復制。在這種復制模式中，用戶的組播IGMP上行報文采用的是CVLAN發(fā)送到BRAS。使用CVLAN的目的是為了讓BRAS能夠通過CLAN定位用戶，進行其他處理，如帶寬調(diào)整等。
組播控制消息方法
組播的控制信息和網(wǎng)管信息是NMS通過SNMP與OLT交互，在OLT與ONT/HGU之間則通過OMCI進行組播控制信息交互。例如，用戶加入組播組過程為：
1.用戶的IGMP REPORT消息發(fā)到ONT/HGU時，它將REPORT報文通傳到OLT；
2.OLT收到REPORT消息后進行組播的權限認證，如果通過則下發(fā)可控組播信息到ONT/HGU；
3.ONT/HGU收到可控組播控制信息，則生成組播轉(zhuǎn)發(fā)條目。
OLT上的CDR（Call Detail Record）呼叫信息記錄功能，記錄用戶的基本訪問信息［包括IGMP請求類型（加入、離開）、IGMP請求時間、用戶標識、申請訪問的頻道、頻道權限、IGMP請求成功/失敗、離開方式（強制、自主離開）、CDR記錄產(chǎn)生時間等］。CDR信息定時同步到管理系統(tǒng)一般有：定時上報；批量上報，即記錄到一定的數(shù)據(jù)量后自動上報；強制上報，即管理員人工強制OLT進行CDR上報。
輕載下的QoS
IPTV業(yè)務對組播QoS主要的要求反映在分類、調(diào)度、帶寬、時延、抖動、丟包率、故障恢復時間等參數(shù)上。寬帶接入網(wǎng)絡總體上應保持輕載，對不同業(yè)務流實現(xiàn)分類的流量控制和差異化轉(zhuǎn)發(fā)；對統(tǒng)一視訊業(yè)務進行動態(tài)接納控制，保證承載網(wǎng)不發(fā)生過載。
組播QoS中時延等參數(shù)的要求如下表所示。
QoS時延關系
基于PON的業(yè)界主流組播解決方案,中興組播和IPTV業(yè)務解決方案為目前業(yè)界主流的組播解決方案之一，它是綜合IPTV中間件系統(tǒng)、SMS、OLT、ONT/HGU的綜合的IPTV解決方案，針對IPTV業(yè)務的特點和網(wǎng)絡特點，形成一整套可管理、可運營的解決方案，從中我們可以看到基于PON的組播解決方案的主要特點如下：
1.結合EPON中網(wǎng)絡拓撲特點和點到多點的數(shù)據(jù)廣播特點，IPTV業(yè)務的控制在實現(xiàn)上可以滿足組播推送層次接近用戶側設備的特點，并結合針對組播業(yè)務進行優(yōu)化，提高用戶使用IPTV業(yè)務的滿意度；
2.在承載層上，基于組播的IPTV業(yè)務具有完善的有業(yè)務承載、業(yè)務控制、業(yè)務管理和用戶體驗功能，基于MVLAN的業(yè)務承載符合相關標準，提高系統(tǒng)的互聯(lián)互通能力，完善的業(yè)務控制和管理功能保證了運營商在業(yè)務發(fā)布和投放后對用戶使用業(yè)務的安全性，而優(yōu)化的協(xié)議處理則最大限度地提高用戶使用業(yè)務的滿意度；
3.與IPTV業(yè)務控制配合使用的IGMP協(xié)議部分，充分結合標準和協(xié)議規(guī)范，滿足IGMP PROXY、IGMP SPR和IGMP TS等多種工作模式，最大限度地提高組網(wǎng)和開通業(yè)務的適應性、可操作性和互聯(lián)互通性；
4.提供完善的與IPTV業(yè)務有關的CAC和相關統(tǒng)計信息，滿足業(yè)務運營分析、計費統(tǒng)計和用戶使用偏好等相關業(yè)務分析所需的基礎數(shù)據(jù)，在更大的限度上為IPTV業(yè)務的有效運營提供參考和分析依據(jù)；
5.配合高性能的硬件交換芯片，為組播數(shù)據(jù)流提供線速轉(zhuǎn)發(fā)和復制能力。