Il termine Broadband Network Gateway (BNG) indica, nelle reti di accesso a banda larga, il nodo di rete che concentra le connessioni degli utenti, ne gestisce le sessioni di accesso e ne instrada il traffico verso la rete IP dell'operatore e verso Internet. Nelle reti broadband di generazione precedente, in particolare nelle architetture xDSL basate su sessioni PPP, per apparati con funzione analoga era largamente utilizzato il termine Broadband Remote Access Server (BRAS).

Il BNG costituisce in genere il punto logico di terminazione o gestione delle sessioni degli abbonati e rappresenta un elemento centrale nell'architettura di accesso di un fornitore di servizi Internet. Esso si colloca tra la rete di accesso, costituita da apparati quali il DSLAM o gli elementi di raccolta di reti FTTH, e la rete di trasporto dell'operatore. Oltre all'inoltro del traffico, il BNG svolge funzioni di autenticazione, autorizzazione, contabilizzazione, assegnazione delle risorse di rete e applicazione di politiche di qualità del servizio.

Sebbene i termini BRAS e BNG siano talvolta usati come sinonimi, nella pratica tecnica il termine BNG ha un significato più ampio, poiché si riferisce a piattaforme di accesso capaci di operare su diverse tecnologie e di integrare funzioni evolute di gestione dell'abbonato.

Descrizione In una rete di accesso a banda larga, il traffico generato dagli utenti finali viene raccolto dagli apparati posti più vicino alla rete di accesso fisica. Nel caso delle reti xDSL questo ruolo è svolto dal DSLAM, che concentra le linee in rame degli abbonati; nelle reti ottiche il traffico può provenire da apparati di aggregazione relativi a reti FTTH o ad altre architetture di accesso. Il traffico così raccolto viene trasportato attraverso la rete di raccolta e la rete di trasporto dell'operatore fino al BNG, che ne costituisce il principale punto di controllo logico.

Dal punto di vista funzionale, il BNG è il nodo nel quale la connessione dell'utente viene identificata, associata a un abbonato o a un profilo di servizio e resa raggiungibile a livello di collegamento dati e/o a livello di rete. In tale posizione l'apparato consente all'operatore di applicare politiche tecniche e commerciali sul singolo accesso, come limiti di banda, priorità del traffico, criteri di autenticazione e modalità di instradamento.

Collocazione nell'architettura di rete Il BNG si trova tipicamente al confine tra la rete di accesso e la rete IP dell'operatore. In una rete xDSL tradizionale, il percorso del traffico può essere schematizzato come segue:

utente → modem/router xDSL → doppino telefonico → DSLAM → rete di raccolta → rete di trasporto → BNG/BRAS → rete IP dell'operatore → Internet

In questo contesto, il DSLAM svolge prevalentemente una funzione di concentrazione del traffico proveniente dalle linee di accesso, mentre il BNG ne effettua la gestione logica e il trattamento a livelli superiori. Nelle reti più recenti, la stessa funzione può essere esercitata su accessi non DSL, come reti ottiche passive o accessi Ethernet.

Funzioni Tra le principali funzioni attribuite a un BNG rientrano:

l'aggregazione del traffico e delle sessioni provenienti da uno o più DSLAM o da altri nodi di accesso; la terminazione di sessioni utente, in particolare sessioni PPP, come PPPoE o, nelle reti meno recenti, PPPoA; la gestione di accessi basati su IP diretto, spesso indicati come IPoE; l'autenticazione, l'autorizzazione e la contabilizzazione degli utenti tramite sistemi AAA, spesso basati su RADIUS; l'assegnazione di indirizzi IP, prefissi e parametri di sessione; l'applicazione di politiche di QoS e di controllo del traffico; l'instradamento del traffico verso la rete di trasporto dell'operatore e verso reti esterne; la separazione logica dei clienti e dei servizi mediante VLAN o altre tecniche di incapsulamento; la raccolta di dati di contabilizzazione e monitoraggio; il supporto a servizi aggiuntivi, compresi servizi video e multicast IP.

Il BNG non si limita quindi a essere un semplice router di confine, ma costituisce una piattaforma di gestione centralizzata degli abbonati.

Protocolli e modalità di accesso Storicamente, nelle reti xDSL il BNG o BRAS era fortemente associato alla terminazione di sessioni PPP. Le modalità più comuni comprendevano:

PPPoA (PPP over ATM), impiegato soprattutto nelle prime reti ADSL basate su ATM; PPPoE (PPP over Ethernet), divenuto molto diffuso nelle reti DSL ed Ethernet per la sua flessibilità e per la relativa indipendenza dal trasporto sottostante.

Nelle reti broadband più recenti si è diffuso anche l'accesso IPoE, nel quale l'utente ottiene connettività IP senza instaurare una sessione PPP esplicita. In tali scenari il BNG continua a mantenere il controllo della sessione dell'utente mediante meccanismi di identificazione della linea, autenticazione, assegnazione degli indirizzi e applicazione delle politiche di servizio.

Il BNG può inoltre interagire con protocolli e meccanismi di supporto quali il DHCP per l'assegnazione dei parametri IP, RADIUS per autenticazione e contabilizzazione, VLAN e Q-in-Q per la separazione logica dei clienti, MPLS per il trasporto nella rete dell'operatore e IGMP per la gestione del traffico multicast.

Ruolo nella gestione dell'abbonato Uno degli aspetti più rilevanti del BNG è la capacità di associare il traffico a un determinato abbonato o circuito di accesso. Ciò consente all'operatore di identificare in modo univoco la linea o la sessione dell'utente, verificarne le credenziali di accesso, applicare il profilo commerciale sottoscritto, attivare limiti di velocità, distinguere diverse classi di traffico e registrare il volume di traffico o la durata delle sessioni.

Per questo motivo il BNG rappresenta spesso il punto di convergenza tra funzioni strettamente di rete e funzioni di controllo del servizio, con integrazione nei sistemi gestionali dell'operatore.

Differenza tra BRAS e BNG Il termine BRAS si è diffuso in un contesto nel quale le reti broadband erano prevalentemente basate su accessi xDSL e su terminazione di sessioni PPP, spesso trasportate su ATM. In tale modello, il BRAS era il nodo che raccoglieva le connessioni dei clienti provenienti dai DSLAM e le terminava a livello logico.

Il termine BNG, affermatosi successivamente, descrive invece un gateway broadband capace di gestire una pluralità di tecnologie di accesso e di modelli di servizio, inclusi accessi Ethernet e ottici, architetture PPP e IPoE, servizi residenziali e aziendali e funzioni avanzate di gestione dell'utente.

Evoluzione storica Nelle prime reti ADSL, l'infrastruttura di accesso era spesso basata su ATM e la concentrazione del traffico seguiva un modello nel quale il BRAS terminava sessioni PPP provenienti dai DSLAM. Con l'evoluzione delle reti di trasporto verso tecnologie Ethernet e IP/MPLS, e con la progressiva introduzione di accessi VDSL, FTTH e altre forme di accesso a banda larga, le funzioni del BRAS si sono ampliate e il concetto di BNG ha gradualmente sostituito quello tradizionale.

I BNG di nuova generazione sono progettati per gestire numeri molto elevati di sessioni contemporanee, garantire elevata disponibilità, supportare la ridondanza e integrare politiche dinamiche basate sul profilo utente.

Note terminologiche Nella letteratura tecnica e nella documentazione dei costruttori, i termini BNG e BRAS possono comparire con sfumature differenti. In alcuni casi sono trattati come sinonimi; in altri, BRAS è considerato un caso storico o specifico di BNG. La distinzione dipende dal contesto tecnologico, dall'epoca di riferimento e dalla terminologia adottata dal singolo operatore o produttore.

Note

Bibliografia

Voci correlate Architettura di rete Asynchronous Transfer Mode DSLAM FTTH Internet service provider MPLS PPPoA PPPoE Point-to-Point Protocol Qualità del servizio RADIUS xDSL

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