基于TR069 协议实现家庭网关的远程管理

何 硕

（武汉邮电科学研究院，武汉,430074）

0 引言

随着家庭宽带业务的发展及宽带接入在家庭中的普及，以及各种互联网应用的迅猛发展，越来越多的IP 终端设备被引入到家庭网络中，家庭网关作为家庭网络中的最重要设备，有效的对其进行管理是运营商提高服务质量，降低运维成本，真正实现零配置业务安装和管理的基础。TR069 协议提出通过ACS 对用户侧CPE 设备进行远程集中管理，解决CPE 设备的管理困难,降低设备安装维护成本,提高问题解决效率。

1 TR069 协议介绍

针对网络终端设备分布范围广、数量大、设备的管理不统一，运维成本高等诸多的设备管理方面的问题和困难，数字用户线论坛(DSL Form)提出了有效的面向终端设备远程集中控制管理的解决方案，在此背景下TR069 协议应运而生。TR069 也称为用户终端设备广域网管理协议CWMP(CPE WAN Management Protoco1)。在TR069 的管理架构中主要是基于ACS 和CPE 这两类设备来完成远程管理、维护功能。ACS 主要负责管理用户终端设备(CPE)并与之实现信息交互。ACS 与CPE 之间的接口称为南向接口，ACS 是自动配置服务器，它一般部署在运营商端，通过北向接口连接到运营商的其他管理系统，比如计费系统，网管系统、业务管理系统。其中南向接口的标准由TR069 协议来规范。

2 TR069 协议实现的功能

在TR069 协议中定义了一系列的RPC 方法，这些RPC 方法主要是用于ACS 和CPE 之间交互消息的，分为两类：一类用于ACS，由CPE 调用，ACS 响应，另一类用于CPE，由ACS 调用，CPE 响应。ACS 与CPE 之间主要是通过RPC 方法来实现终端设备的管理，其主要完成以下几个方面的的管理功能：a)CPE设备的自动配置及业务的动态提供；b)设备软件、镜像文件的管理和升级；c)对CPE 的性能和运行状态进行监控管理；d)通信故障的分析和诊断。

TR069 实现CPE 的管理过程主要包括ACS 发现过程，ACS与CPE 建立连接过程以及CPE 的注册认证过程。ACS 与CPE通过HTTP 建立了链接后，CPE 首先给服务器ACS 发送一个Inform 请求，上报发起本次会话的原因及其他的连接信息，ACS 收到该Inform 消息后会向CPE 回送Inform response确认应答。

3 TR069 协议中重要的管理流程分析与研究

3.1 开机注册与设备信息上报过程

当CPE 终端设备初次上电开机时，CPE 会向终端管理系统ACS 注册信息和上报设备相关参数。该过程如图3 所示：

1)CPE 开机后，调用Inform 方法，上报CPE 设备信息及本地配置参数；

2)ACS 给CPE 返回Inform Response 消息；

3)然后，CPE 给ACS 发送一条空的HTTP Post 请求消息，获取ACS 是否需要对CPE 的软件和固件进行升级的要求；

4)ACS 根据CPE 上报的信息确定是否需要对CPE 估计进行升级；

5)ACS 确认需要对CPE 的固件进行升级，开始对CPE 的固件进行更新升级。

该过程的抓包分析如下图1 所示：

图1

3.2 软件下载及固件更新过程

当ACS 根据CPE 上报的信息确定CPE 的固件需要更新升级时，会要求CPE 发起到ACS 的更新固件的连接请求，并对CPE 的固件进行更新升级，主要的流程如下：

1)CPE 以HTTP POST 的方式给ACS 发送Event code 为6 CONNECTONREQUEST 的Inform 消息，指示发起本次会话的原因是应ACS 的要求；

2)ACS 向CPE 返 回Inform Response，确 认CPE 发 起 的Inform 链接；

3)CPE 打开另外一个文件连接执行固件文件的下载，下载完成后进行本地升级；

4)CPE 固件升级完成后向ACS 发起Inform 请求；

5)CPE 发送TransferComplete，上报固件更新后的详细信息；

6)ACS 响应TransferComple Respons 应答消息；

7)CPE 发送一条空的Http Post 请求。ACS 没有别的请求时，发送一条空的Http Post 响应给CPE，CPE 收到该响应后断开会话连接，完成对CPE 的软件升级。

固件更新和软件下载更新过程抓包如下图2 所示：

图2

4 小结

在电信运营商的家庭网络终端设备上实现远程配置管理的具有极大的现实意义。理论分析和实践应用都表明，TR069协议能高效的完成运营商对CPE 家庭网络终端的有效管理，实现零配置安装和运营维护，有效的降低运营商设备管理和运维成本。

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