CN102546285A - 一种宽带城域网端口维修信息查询系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种宽带城域网端口维修信息查询系统，通过获取手持测试终端所在端口的VLAN编号对宽带端口卡进行定位，宽带维修人员只需要把手持测试终端连接到所要测试的宽带线路上，就可以方便的查询到线路所连接的宽带端口的VLAN编号以及其它需要的信息；该系统由查询服务器和手持测试终端组成，查询服务器通过接收和解析城域网中的BRAS发出的RADIUS认证消息，获得手持测试终端所在的端口VLAN编号，然后从数据库中查询到所需要的其它信息，再发送给手持测试终端显示出来。

Description

一种宽带城域网端口维修信息查询系统

技术领域

本发明涉及宽带通信领域，具体而言是提供一种能够在城域网宽带故障维修中供维修人员辨别线路端口位置和查询端口信息的系统。 

背景技术

目前宽带网络在国内已经普及，网络规模十分巨大。运营商大都依据行政区域划分形成了一定区域内的宽带城域网。一个宽带城域网中可提供的端口数量大都在数十万以上。在具体应用中提供给用户使用的常见端口包括以太网接口和ADSL接口。由于端口数量庞大，在设备端口与用户端设备的连接中使用了大量的分线设备，包括配线架、交接箱等。在这些分线设备中，集中的线路被分散到不同的电缆中继续向下传递。由于线路数量众多，维修人员在维修故障时很难直观地判断出哪根线连接的是哪个用户，这使得宽带的故障维修面临很大的困难。目前通行的做法主要是依靠开通时建立的技术资料。但是由于宽带业务变动频繁，保证技术资料的准确性本身就是一件十分艰难的工作。另一种在ADSL线路中常见的做法是在开用ADSL时同时开通一个固定电话，利用固定电话的号码显示功能确定宽带端口。但是目前对固定电话的需求日渐减少，有很多ADSL宽带线路上并没有连接电话端口，而且这种做法也严重依赖于资料的准确性。综上所述，目前宽带线路端口定位的办法使用起来步骤繁琐而且获得的信息并不可靠。 

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种城域网端口维修资料查询系统，为维修人员提供方便可靠的查询手段，使用测试手持端设备连接在宽带线路上，就可以直接显示出线路所连接的设备端口以及其它维修工作中所需要的对应信息。本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是： 

目前国内的城域网中已经普遍部署了VLAN技术和QINQ技术，使得每一个宽带端口和一个VLAN编号，通过查询宽带端口的VLAN编号就可以查找到其所对应的宽带端口信息。本发明通过获取线路上对应端口的VLAN编号，进而查询对应端口的其它信息。

在部署了VLAN和QINQ技术的宽带城域网中，每个用户使用PPPOE（关于PPPOE协议的详细内容，参见IETF的文档RFC2516）拨号时，所发出的以太网报文在经过边缘层交换机和汇聚层交换机时会分别被打上外层和内层的VLAN标签，然后被送到宽带接入服务器BRAS中。在PPPOE连接建立后，用户终端与BRAS之间会启动PPP连接（关于PPP协议的详细内容，参加IETF的文档RFC1661），其中包括LCP连接、PAP认证（或者CHAP认证）和IPCP连接，用以在用户终端和BRAS之间交互线路参数、认证鉴权和设置终端IP地址、DNS地址等。其中在执行PAP认证（或者CHAP认证，PAP认证使用明文传递的报文，CHAP认证使用MD5算法加密的报文，二者使用哪个由城域网中的BRAS设备中的设置确定，PAP较常见）时，BRAS会使用RADIUS协议（关于RADIUS协议的详细内容，参加IETF的文档RFC2865）与认证服务器建立连接，以确定是否允许用户终端的接入。此时，BRAS向认证服务器发出的报文中，包含了用户拨号时使用的账号、密码等信息，同时也包含了在用户端报文传递到BRAS的过程中，被边缘层交换机和汇聚层交换机打上的VLAN标签信息。BRAS同时支持多个RADIUS认证服务器，并且用户只要在PPPOE账号的后面缀上相应的域名就可以指定使用哪个认证服务器。本发明利用了BRAS这一特性，通过模拟PPPOE拨号过程，同时截取BRAS向RADIUS认证服务器发出的RADIUS报文，从中解析出测试终端所在线路所对应的VLAN编号。 

本发明包含查询服务器和手持测试终端两部分。查询服务器包括RADIUS协议解析模块、测试终端通信模块和数据库查询模块，其作用是管理宽带端口信息数据库、接收BRAS的RADIUS包以获取线路对应的VLAN编号、与手持机连接将查询到的信息发送给手持机、对手持机的查询请求进行鉴权。 

手持测试终端是具备显示功能的测试仪表，其作用是PPPOE拨号、向服务器发出测试请求、接收和显示查询结果。手持机包含控制电路、外围电路、电源电路、ADSL接口电路和以太网接口电路五个部分。其中控制电路是手持机的核心，作用是运行软件，控制其它电路的运行。电源电路的作用是为其它电路提供可靠的便携电源。外围电路的作用是将控制液晶显示、键盘操作和蜂鸣器操作。ADSL接口电路和以太网接口电路的作用是提供城域网中常见的以太网端口和ADSL端口的测试接口。 

查询服务器连接在城域网中，使用固定IP地址，通过RADIUS协议与城域网中的BRAS连接，接收手持机PPPOE拨号时BRAS发出的VLAN编号，并据此从数据库中查询到所需要的其它信息，然后再将信息传回手持机并在手持机上显示出来。手持测试终端使用时直接连接在宽带线路上，执行PPPOE拨号，并接收查询服务器传回来的信息在终端上显示出来。每个手持测试终端都有一个独立的设备编号，查询服务器在完成查询的过程中利用这个编号同时完成对手持测试终端的鉴权，以防止信息被非法使用。 

查询服务器要接收到BRAS设备的RADIUS信息，测试终端手持机在拨号时所使用的账号名必须带有“***”（注：***代表任意字符串）的后缀域名，而该域名在BRAS设备中也必须做好配置，将对应域名的RADIUS认证服务器的地址指向查询服务器的IP地址。当手持测试终端使用带有预定义域名的账号进行PPPOE拨号时，BRAS会向查询服务器发出带有手持测试终端所在设备端口VLAN编号的ACCESS_REQUEST 认证请求RADIUS报文。查询服务器可以从此报文中解析出手持测试终端所在的设备端口VLAN编号。由于此VLAN编号是通过对RADIUS协议的解析获得的，因此能够直接反映出设备中的数据配置情况，因而是完全可靠的。同时，在查询服务器中的数据库中也保存了其它维修需要的信息，通过VLAN编号可以查询出来，一并发给手持机并在手持机显示出来，以方便维修人员的使用。 

本发明的有益效果是：为宽带维修人员提供了一种方便可靠的辨别宽带线路所连接设备端口的手段，只需把线路连接到手持机的以太网测试接口或ADSL测试接口上，就可以方便从服务器查询到线路对应端口的VLAN信息以及其它维修所需的信息，而且查询结果直接反映设备配置结果非常可靠。 

附图说明

图1是本发明在城域网中的连接示意图，其中虚线框内的部分是本发明的组成部分。 

图2是本发明的测试流程示意图。 

图3是手持机实施例的结构框图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。 

本发明所述宽带城域网端口信息查询系统通过模拟PPPOE拨号过程并截取BRAS发出的RADIUS认证消息，从中解析出线路所在端口的VLAN信息，然后根据获得的VLAN信息查询数据库形成查询结果，在测试终端上显示出来，从而使宽带故障维修人员只需把手持测试终端连接在宽带线路上就能够方便快捷地获得该线路标志及其它维修信息。 

本发明与城域网的连接如图1所示。手持测试终端（3）连接在城域网的线路上。手持测试终端可以提供两种接口：以太网接口和ADSL接口，分别用于连接以太网交换机端口和DSLAM设备端口。在城域网中，报文以以太网报文的形式传递。用户主要通过PPPOE协议建立与BRAS（2）之间的点对点连接。从逻辑上看，查询服务器（1）连接在城域网的出口路由器上。实际上，查询服务器可以放在城域网的任何地方，也可以脱离城域网的范围放在异地。因为查询服务器与BRAS之间的连接以及查询服务器与手持测试终端之间的连接是工作在IP协议之上的，所以查询服务器只要与INTERNET相连，就可以与BRAS以及手持测试终端有效的通信。因此，查询服务器的设置非常灵活，可以在城域网中集中设置一个，也可以设置多个，还可以多个城域网共同设置一个。 

下面详细描述一下查询的具体流程，如图2所示。 

1、发起查询时，手持测试终端首先发起一次PPPOE拨号，此时的PPPOE拨号的账号为一串特殊的字符串，其中包含了手持终端的标识、查询顺序号。其最后的部分是以‘’打头的字符串，该字符串为PPPOE账号的域名，用以向BRAS说明要选择的RADIUS服务器。 

2、在PPPOE拨号完成了探查阶段和PPP连接的LCP交互阶段，到达PAP或CHAP认证阶段时，BRAS设备会将手持测试终端拨号所使用的账号和密码以及VLAN编号等其它信息封装在RADIUS协议中，使用RADIUS协议向查询服务器发出ACCESS_REQUEST请求。 

3、服务器收到ACCESS_REQUSET后进行解析，将手持机标识、顺序号和VLAN编号记录在RADIUS信息队列中保存下来。此时，服务器可以发出ACCESS_REJECT拒绝认证请求以断开PPPOE连接，也可以由手持机主动发出PADT断开PPPOE连接。 

4、PPPOE连接断开后，手持测试终端重新启动PPPOE拨号过程，此时使用的账号是普通上网账号，BAS会向城域网中的宽带接入认证RADIUS服务器发出ACCESS_REQUEST认证请求报文,此时本系统中的查询服务器不会收到认证请求。 

5、手持测试终端完成PPPOE拨号过程后，即向服务器设置的固定端口发起TCP连接请求。连接建立后向查询服务器发出VLAN数据查询请求。请求数据中包含手持测试终端标识、顺序号和所要求查询的项目。 

6、查询服务器收到请求后首先根据手持测试终端标识进行鉴权，以防止信息被非法使用。鉴权成功后即从RADIUS信息队列中查找对应的手持测试终端标识和顺序号，得到匹配的VLAN信息后即使用此信息向数据库中查询手持测试终端要求查询的项目。获得查询结果后，服务器把查询结果通过TCP连接反馈给手持测试终端。 

7、手持测试终端收到结果在液晶屏上显示，并断开TCP连接和PPPOE连接。一次查询结束。 

在图3所示手持测试终端实施例中，控制电路使用STC12C5A62S2芯片作为核心控制芯片，使用62256作为RAM芯片，使用74HC138作为地址译码。液晶显示电路和以太网接口电路都通过74HC138纳入统一的地址空间管理。ADSL接口使用单独的ADSL接口卡，STC12C5A62S2通过串口控制ADSL接口卡的操作。键盘通过ADC接口与STC12C5A62S2连接。电源电路包含锂离子电池、保护电路、升压电路、墙壁电源降压电路、充电电路和单键开关电路。本实施例中的手持测试终端除了完成VLAN信息查询功能外，还同时可以完成以太网接口和ADSL接口的完好性测试，以及ADSL线路指标的测试功能。由于所涉及的电路均为公知的技术，熟悉数字电路和电子设计的技术人员完全可以根据前面的描述自行拿出相应的电路设计，所以这里只使用了简略的框图做简要描述，没有将所用到的元件和详细结构一一绘制出来。 

通过上述说明，本发明至少具有以下优点： 

1、给宽带维修人员提供了一种直观地判断线路所在端口的手段，而且使用非常简便，不需要其他人员配合，只需把手持测试终端连接到宽带线路上就能够获得相关信息；

2、直接从RADIUS协议中解析出设备端口的VLAN信息，因而能够完全反映出设备的配置，获得的信息是完全可靠的；

3、可以使用VLAN信息进一步查询其它维修信息，方便宽带维修人员的使用；

4、查询服务器的设置非常灵活，可以分散设置也可以集中设置；

5、手持测试终端可以同时实现宽带端口的测试功能。

当然，本技术领域中的技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定。在具体实施中可以有多种变化，例如在查询服务器的实现中可以直接完全实现RADIUS协议，从而可以减少后续的重新建立PPPOE连接的步骤。但是只要采取了类似或等同于本发明的结构和信息查询方法，都将落入本发明的保护范围。 

Claims (6)

1.一种宽带城域网端口维修信息查询系统，实现从城域网的宽带线路上查询所连接端口信息的功能，其特征在于，包括：

手持测试终端，用于连接在宽带线路上，模拟PPPOE拨号过程，向查询服务器发起查询请求，接收查询服务器的查询结果并显示出来；

查询服务器，用于收集BRAS发来的RADIUS报文中的VLAN信息，对手持测试终端的查询请求与VLAN信息进行匹配，根据匹配得到的VLAN信息查询数据库形成查询结果，将查询结果发送到手持测试终端上。

2.根据权利要求1所述的宽带城域网端口维修信息查询系统，其特征在于：使用宽带端口对应的VLAN设置来确定端口所在位置并作为进一步查询的依据。

3.根据权利要求1所述的宽带城域网端口维修信息查询系统，其特征在于，所述手持测试终端在测试时模拟PPPOE拨号过程，使用带有域名的账号指定BRAS使用的RADIUS认证服务器，所述查询服务器则通过接收BRAS发出的RADIUS报文，从中解析出手持测试终端所连接的宽带端口VLAN信息，并查询数据库形成查询结果，再发送到手持测试终端上以文字、图表、声音等方式展示给用户。

4.根据权利要求1所述的宽带城域网端口维修信息查询系统，其特征在于，系统中可以由一个或者多个查询服务器以及一个或者多个手持测试终端组成，查询服务器与城域网的连接基于IP协议，查询服务器的位置和数量都可以灵活的设置。

5.根据权利要求1所述的宽带城域网端口维修信息查询系统，其特征在于，所述查询服务器可以将维修中可能用到的其它信息保存在数据库中，并根据手持测试终端的请求发送给手持测试终端，以方便维修人员的使用。

6.根据权利要求1所述的宽带城域网端口维修信息查询系统，其特征在于，所述手持测试终端均具有一个独特的设备编码，在查询过程中查询服务器据此对手持测试终端进行鉴权，从而可以有效地防止信息被非法使用。

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