YD/T 3050-2016 多介质桥接宽带客户网络组网技术要求

ICS33.040.50

M42YD

中华人民共和国通信行业标准

YD/T3050-2016

多介质桥接宽带客户网络组网技术要求

Technicalrequirementsforthenetworkingofmulti-mediumbridgein

broadbandcustomernetwork

2016-04-05发布2016-07-01实施

中华人民共和国工业和信息化部发布

YD/T3050-2016

目次

irt....................................................................................ii

1^SH.....................................................................................l

2规范性引用文件...........................................................................1

3#辭唯X...............................................................................2

4娜i吾...................................................................................2

5個M.................................................................................3

5.1参考模型............................................................................3

5.2MMB控制消息.......................................................................5

6拓扑发现协议.............................................................................8

6.1拓扑发现协议概述....................................................................8

6.2IEEE802.1桥发现过程...............................................................8

6.3拓扑发现过程........................................................................9

6.4层2发现机制.......................................................................10

6.5扩展接口XML描述文件格式........................................................10

6.6高层信肩、协议.......................................................................11

6.7抽象层控制消息的收发规则...........................................................11

7錢鼓................................................................................12

7.1安全建立的架构.....................................................................12

7.2PushButton.协议..............................13

7.3配置MMB网络密钥PNK方式........................................................15

8MMB-AP自动配置.......................................................................18

8.1MMB-AP自动配置的操作过程........................................................18

8.2注册机发现过程.....................................................................19

8.3IEEE802.11参数配置过程............................................................19

8.4配置更新过程.......................................................................20

8.5网络注册机检测....................................................................20

9QoS贼...............................................................................21

9.1总体QoS要求.......................................................................21

9.2数据转发的QoS要求................................................................21

9.3多介质链路绑定的QoS要求..........................................................22

10神胃31.............................................................................25

附录A(规范性附录）抽象层管理服务和抽象层控制消息.......................................26

附录B(资料性附录）MMB宽带客户网络的组网模型.........................................50

附录C(资料性附录）TR-069数据模型........................................................51

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刖m

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准的主要技术内容参考了IEEE1905.1-2013《混合数字家庭网络异构技术规范》和

IEEE1905.1a-2014《混合数字家庭网络异构技术规范补充规范1:支持其他MAC/PHY和功能增强》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由中国通信标准化协会提出并归口。

本标准起草单位：中兴通讯股份有限公司、武汉烽火科技集团有限公司。

本标准主要起草人：王琳、陈武、王志军、韩静。

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多介质桥接宽带客户网络组网技术要求

1范围

本标准规定了多介质桥接（MMB)宽带客户网络的体系架构、MMB宽带客户网络的抽象层、MMB

控制消息、拓扑发现、安全建立、MMB-AP的自动配置和MMB的QoS等方面的技术要求。

本标准适用于公用电信网中的宽带客户网络和设备，专用电信网也可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

ISO/IEC8802-2-1998局域城域网要求第二部分：逻辑链路控制（Localandmetropolitanarea

networks—specificrequirements—part2:logicallinkcontrol)

IEEE802.1AB-2009IEEE局域和城域网标准：站点和媒体访问控制连接发现（IEEEstandardfor

localandmetropolitanareanetworks:Stationandmediaaccesscontrol

connectivitydiscovery)

IEEE802.11-2012无线局域网媒体访问控制层及物理层规范（Part11:WirelessLANmedium

accesscontrol(MAC)andphysicallayer(PHY)specifications)

IEEE802.1lac工作在6GHz以下频段的高吞吐量增强（Amendment4:Enhancementsfor

veryhighthroughputforoperationinbandsbelow6GHz)

IEEE802,1lad60GHz超高吞吐量增强（Amendment3:Enhancementsforveryhigh

throughputinthe60GHzband)

IEEE802.1DIEEE局域和城域网标准:媒体访问控制(MAC)网桥(IEEEstandardforlocal

andmetropolitanareanetworks:Mediaaccesscontrol(MAC)bridges)

IEEE802.1QIEEE局域和城域网标准：虛拟桥接局域网（IEEEstandardforlocaland

metropolitanareanetworks:Virtualbridgedlocalareanetworks)

IEEE802.3-2008IEEE信息技术需求标准一第3部分：载波监听多路访问/冲突检测

(CSMA/CD)访问方式和物理层规范（IEEEstandardforinformation

technology-Specificrequirementspart3:Carriersensemultipleaccesswith

collisiondetection(CSMA/CD)accessmethodandphysicallayerspecifications)

IEEE1901-2010IEEE电力线网络：MAC层和物理层规范（IEEEstandardforbroadbandover

powerlinenetworks:Mediumaccesscontrolandphysicallayerspecifications)

IEEE1905.1混合数字家庭网络异构技术规范（IEEEstandardforaconvergentdigital

homenetworkforheterogeneoustechnologies)

IETFRFC6234美国安全哈希算法(SHA与基于SHA的HMAC和HKDF)(U.S.Secure

HashAlgorithms(SHAandSHA-basedHMACandHKDF))

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BBFTR-069BBFCPEWAN管理协议（CPEWANmanagementprotocol,Broadband

Forum)

Wi-FiSimpleWi-Fi简单配置技术规范V2.0.2(Wi-Fisimpleconfigurationtechnical

Configuration(WSC)specificationversion2.0.2)

MoCAMAC/PHYMoCAMAC/PHY规范vl.l(MoCA-M/P_SPEC-Vl.1-06272011，multimedia

Specificationvl.lovercoaxalliance(MoCA))

PKCS#5V2.0-1999基于口令（password)的密码学规范，RSA实验室（PassworcKbased

cryptographyspecification)

TR-181issue2amendment9TR-069设备的根对象定义（TR-069Device:2.9RootObjectdefinition)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

多介质桥接Multi-MediaBridge(MM巳）

釆用以太网、无线、电力线、同轴电缆和电话线等多种介质进行桥接组网的方式。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

ALAbstractionLayer抽象层

ALMEAbstractionLayerManagementEntity抽象层管理实体

APAccessPoint接入点

CIDCompanyID公司ID

CMDUControlMessageDataUnit控制消息数据单元

CPECustomerPremiseEquipment客户终端设备

DLLDataLinkLayer数据链路层

DSNADevice-basedSecurityNetworkAssociation基于设备的安全网络连接

ESSExtendedServiceSet扩展服务集

EUIEasyUserInterface网络适配器的传统接口标识

IDIdentity标识

KCDKeyCarryingDevice密钥载体设备

LLCLogicalLinkControl逻辑链路控制

LLCDULogicalLinlcControlDataUnit逻辑链路控制数据单元

LLDPLinkLayerDiscoveryProtocol链路层发现协议

LLDPDULLDPDataUnitLLDP数据单元

MACMediaAccessControl媒体访问控制

MMBMulti-MediaBridge多介质桥接

MoCAMultimediaoverCoaxAlliance多媒体同轴电缆联盟

MPDUMACProtocolDataUnitMAC协议数据单元

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MSDUMACServiceDataUnitMAC服务数据单元

NFCNear-FieldCommunication近场通信

NFCNICNear-FieldCommunicationNetworkKey近场通信网络密钥

NMKNetworkMembershipKey网络成员密钥

OUIOrganizationallyUniqueIdentifier组织唯一标识

PBCPushButtonConfigurationPushButton配置

PDUProtocolDataUnit协议数据单元

PHYPhysicalLayer物理层

PNKProject1905.1NetworkKeyMMB网络密钥

PSNAPairwiseSecurityNetworkAssociation成对安全网络连接

QoEQualityofExperience用户体验质量

QoSQualityofService服务质量

SAPServiceAccessPoint服务访问点

SMEStationManagementEntity设备管理实体

SNAPSubNetworkAccessProtocol子网络访问协议

SSIDServiceSetIdentifier服务集标识

STAStation站点

TLVTypeLengthValue类型长度值

VLANIDVirtualLocalAccessNetworkIdentity虚拟局域网标识

WANWideAreaNetwork广域网

WLANWirelessLocalAccessNetwork无线局域网

WPAWirelessProtectedAccess无线保护访问

WPA2WirelessProtectedAccessII无线保护访问II

WSCWi-FiSimpleConfigurationWiFi简单配置

XMLExtensibleMarkupLanguage可扩展标记语言

5体系架构

5.1参考模型

多介质桥接(MMB)宽带客户网络的参考模型如图1所示。在同时支持高速网络接口（以太网、WLAN、

IEEE1901、MoCA、G.hn等）和低速网络接口（如zigbee、z-wave、射频RF、蓝牙、可见光通信技术等)

的连接设备上加载抽象层（AL)，在数据平面为多介质底层提供统一的抽象层MAC服务访问点（MMB

MAC_SAP)与数据链路层（LLC)互通。在控制平面，抽象层管理实体（ALME,即MMB管理实体）

位于高速网络底层的设备管理实体（SME)之上或低速网络的管理平面之上，提供抽象层管理服务访问

点（ALMESAP)，通过高速网络底层的设备管理实体（SME)或低速网络的管理平面，对高速网络或

低速网络进行控制管理，获得的控制结果适配成统一的数据格式，并将汇总后的高速、低速网络数据统

一上报给上层实体。支持除以太网、WLAN、IEEE1901、MoCA外的其他网络技术的扩展机制通过采用

IEEEOUI和XML格式文件实现（具体参见6.5节）。抽象层可在MMBMAC—SAP和底层接口（MMB

接口SAP)之间传递IEEE802.3的MPDU,也可在两个AL底层接口之间传递IEEE802.3的MPDU。MMB

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控制消息在抽象层之间进行交互，支持从任何接口（包括上层协议栈接口和下层各介质接口）到达抽象

层的数据包传输的动态接口选择功能，并支持QoS。多种介质在进行组网过程中，需要考虑共存问题。

控制平面数据T面

上M实体逻糾链路控制以(LLC)

■<}，丨册:——-----

MMB抽象,W

袖象层管理实体

(ALMH)转发实体

/\ma\/MMR\/mmr\/MMB\/iVIMfi、/M\m\

；\s>A\y

LI,C/SNAPLLC/SNA)-1

MAC/I;'IIYSME以太网swc:WLANMAC190!MACah:im(:

•1；M,',!.；

以太网WLAN!JIIY1901PHYMoOAPHVG,iinHiYBJ-U迚丨

HiV

图1MMB宽带客户网络的参考模型

ALME为抽象层和底层提供的抽象层管理服务见附录A.1和表A.1〜表A.26。对于MAC服务数据单

元（MSDU),抽象层支持ISO/IEC8802-2-1998定义的MA-UNITDATA.request和MA-UNITDATA.

indication原语。ALME为抽象层和底层提供的抽象层数据服务的过程，由LLC实体产生的

MA-UNITDATA.request原语请求将一个MSDU从LLC实体传送到抽象层实体，抽象层实体接收到该原

语后，根据抽象层转发实体的转发规则将MSDU传送到对应的底层接口，并向LLC实体发送

MA-UNITDATA.indication原语，指示MSDU的成功接收。与不同的底层技术相关的LLC定义和参数值

的限制要求见下列标准对应的章节：

a)IEEE802.3-2008的2.3节；,

b)IEEE802.11-2012的5.2节；

c)IEEE1901-2010的5.2节；

d)MoCAPHY/MACvl.l的5.1节。

MMB设备之间的互连方式如图2所示。MMB设备之间通过由ALME设置的抽象层链路（ALlink)

实现抽象层的控制消息数据单元（CMDU)和协议数据单元（PDU)的交换，设备的抽象层接收到的所

有CMDU均由邻居设备的抽象层发送，CMDU也可通过该设备的抽象层中继传送到其他设备的抽象层。

以太网LLCDU也在MMB宽带客户网络设备的抽象层之间交互。如果抽象层包含转发实体，按照转发

实体的转发规则，以太网LLCDU可被传送到设备的LLC或者转发到其他设备的抽象层。

MMB宽带客户网络设备的抽象层使用唯一的一个EUI-48的值作为抽象层MAC地址。这个抽象层

MAC地址可用作数据和抽象层CMDU的源地址或者目的地址。每个抽象层使用的MAC地址在其所在的

MMB宽带客户网络中是唯一的，避免与网络中的其他MAC地址和其他抽象层MAC地址产生冲突。

MMB宽带客户网络的典型组网模型参见附录B。MMB的数据模型采用BBFTR-069定义的CPE

WAN管理协议（CWMP)，参见附录C。

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MMB设备〔包含或者MMB设备MMB设备MMB设备（包含成芥

不包含转发实体）（包含转发实体）（不包含转发实体）不包贪转发实体）

<—------—►MAC数据服务.中.兀(MSDU)

<———---■>控制消息数掘单元(CMDU)

图2MMB宽带客户网络设备的互连方式

5.2MMB控制消息

5.2.1IEEE802.1桥发现消息（邻居多播）格式

为了使MMB设备后向兼容不支持本标准的非MMB设备，抽象层支持IEEE802.1桥发现消息。IEEE

802.1桥发现消息用来判断消息发送端和接收端之间是否存在IEEE802.1桥设备，该消息为IEEE802.1AB

链路层发现协议（LLDP)消息。该消息的以太网帧头信息见表1。LLDP消息还包括以下TLV:

a)ChassisIDTLV,ChassisID子类型值设为4(MAC地址类型），ChassisID值设为抽象层MAC

地址；

b)PortIDTLV,PortID子类型值设为3(MAC地址类型），PorUD值设为发送消息的接口的MAC

地址；

c)Timetolive(TTL)TLV，TTL设置为180s。

表1IEEE802.1桥发现消息的以太网帧头信息

字段长度取值范围说明

DA6字节01-80-C2-00-00-0E最近的桥的组MAC地址，即MMB多播MAC地址

设置为发送MMB拓扑发现消息的MMB设备的ALMAC地址或者

SA6字节任何EUI-48值

接口MAC地址

etherType2字节0x88CC88-CC,LLDP以太类型

payload46〜1500字节任何整数值链路层发现协议数据单元（LLDPDU)(见IEEE802.1AB-2009)

5.2.2抽象层层间控制消息数据单元（MMB-CMDU)格式

本标准定义的MMB-CMDU用于承载发送端MMB设备的MMB协议TLV，根据目的地址是单播地

址或组地址，将其传送到一个或多个接收端MMB设备。TLV的格式包括tlvType字段（1个字节，指示

TLV的类型)、tlvLength字段（2个字节，指示TLV中tlvValue字段的长度）和tlvValue字段（可变长

度，指示TLV承载的值)。如果消息长度超过了一个以太网帧所允许的长度，可将包含多个TLV的消息

以TLV为边界进行分片，形成多个消息进行传输。

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当MMB管理实体产生一个CMDU,它应包括属于该消息的所有TLV，还可包括1个或多个厂商自

定义TLV(见表A.29)。当MMB管理实体接收一个CMDU，它应忽略所有不属于这个消息的TLV，可

执行或忽略任何厂商自定义的TLV;如果消息没有包括所有属于这个消息的TLV，它也应忽略此消息。

如果一个消息中同样类型的TLV在一个或多个分片中包含，则MMB管理实体应将它们作为一个TLV

考虑，在这个TLV中聚合了多个tlvValue内容。所有消息的比特顺序遵循高位优先原则。

MMB-CMDU的以太网帧头信息和消息格式分别见表2和表3。

MMB中定义的MMB-CMDU消息包括：拓扑发现协议消息、链路质量协议消息、PushButton协议消

息、MMB-AP自配置协议消息、工作地址模式更新消息、绑定协议消息和厂商自定义消息，具体见表4。

表2MMB-CMDU的以太网帧头信息

字段长度取值范围描述

macDa6字节任何EUI-48值对于单播消息，该字段应设置为接收端MMB设备的MMBALMAC地址；

如果发送端的MMB管理实体知道接收的MMB接口是一个IEEE802.11

STA,那么它可设置这个字段为接收端MMB设备的底层接口MAC地址。

对于多播消息，该字段应设置为MMB多播MAC地址

macSa6字节任何EUI-48值ALMAC地址或发送消息的接口MAC地址

etherType2字节0x893AMMB以太类型

表3MMB-CMDU格式

字段长度取值范围描述

消息版本

messageVersioni字节0x000x00:本标准的版本

0x01~0xFF:保留

ReservedFieldi字节保留

messageType2字节消息类型，见表4。

messageld2字节消息标识

fragmentld1字节消息分片标识（见6.3.1)

lastFragmentlndicat1比特‘1’：最后一个分片

or(比特7)‘0’：不是最后一个分片

1比特指示消息是中继消息（中继多播），相关规则见6.3.4

relaylndicator

(比特6)‘〇’：指示消息不是中继消息（邻居多播或单播）

reservedField6比特（比特5〜0)保留

1905.1Protocoltlvs可变长度TLV(见附录A.3)

endOfMessageTlv3字节消息结束TLV(见表A.28)

表4消息类型

消息类型协议取值传输类型relaylndicator字段描述

拓扑发现消息拓扑发现协议（第6章）0x0000邻居多播0广播设备的存在

通知一个设备的拓扑方式

拓扑通知消息拓扑发现协议0x0001中继多播1

改变

拓扑查询消息拓扑发现协议0x0002单播0查询设备的拓扑信息

响应拓扑查询_消息，携带

拓扑响应消息拓扑发现协议0x0003单播0

拓扑信息

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表4(续)

消息类型协议取值传输类型relaylndicator字段描述

单播/

厂商自定义消息N/A0x0004邻居多播/厂商自定义[0丨1]厂商自定义的消息

中继多播

链路质量协议查询一对设备间的MMB链

链路质量查询消息0x0005单播0

(附录A.2.2)路质量信息

响应链路质量查询消息，

链路质量响应消息链路质量协议0x0006单播0

携带链路质量信息

MMB-AP自动配置搜索MMB-AP自动配置协议

0x0007中继多播1搜索注册机

消息(第8章）

MMB-AP自动配置响应

MMB-AP自动配置协议0x0008单播0响应搜索消息

消息

MMB-AP自动配置WSC

MMB-AP自动配置协议0x0009单播0携WSC注册帧

消息

MMB-AP自动配置更新广播对一个特定频带的配

MMB-AP自动配置协议OxOOOA中继多播1

消息置更新需求

MMBPush

PushButton协议（7.2节）OxOOOB中继多播1