Broadband Network Gateway

Schema semplificato delle connessioni xDSL in una rete di accesso a banda larga

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.[1][2] 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).[1][2]

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.[1][2] 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.[1][2]

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.[2]

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.[1][2] 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.[1]

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.[1][2]

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.[1] Nelle reti più recenti, la stessa funzione può essere esercitata su accessi non DSL, come reti ottiche passive o accessi Ethernet.[2]

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;[1]
  • la terminazione di sessioni utente, in particolare sessioni PPP, come PPPoE o, nelle reti meno recenti, PPPoA;[3]
  • la gestione di accessi basati su IP diretto, spesso indicati come IPoE;[2]
  • l'autenticazione, l'autorizzazione e la contabilizzazione degli utenti tramite sistemi AAA, spesso basati su RADIUS;[4][5]
  • l'assegnazione di indirizzi IP, prefissi e parametri di sessione;[6][2]
  • l'applicazione di politiche di QoS e di controllo del traffico;[1][2]
  • l'instradamento del traffico verso la rete di trasporto dell'operatore e verso reti esterne;[1]
  • la separazione logica dei clienti e dei servizi mediante VLAN o altre tecniche di incapsulamento;[1][2]
  • la raccolta di dati di contabilizzazione e monitoraggio;[5]
  • il supporto a servizi aggiuntivi, compresi servizi video e multicast IP.[7]

Il BNG non si limita quindi a essere un semplice router di confine, ma costituisce una piattaforma di gestione centralizzata degli abbonati.[2]

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.[3]

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.[2]

Il BNG può inoltre interagire con protocolli e meccanismi di supporto quali il DHCP per l'assegnazione dei parametri IP,[6] RADIUS per autenticazione e contabilizzazione,[4][5] VLAN e Q-in-Q per la separazione logica dei clienti,[1][2] MPLS per il trasporto nella rete dell'operatore[2] e IGMP per la gestione del traffico multicast.[7]

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.[1][2][5]

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.[2]

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.[1]

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.[2]

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.[1] 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.[2]

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.[2]

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.[1][2]

Note

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 TR-101: Migration to Ethernet-Based Broadband Aggregation (PDF), Broadband Forum, luglio 2011. URL consultato il 22 aprile 2026.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 TR-178: Multi-service Broadband Network Architecture and Nodal Requirements (PDF), Broadband Forum, settembre 2014. URL consultato il 22 aprile 2026.
  3. 1 2 R. Mamakos; K. Lidl; J. Evarts; D. Carrel; D. Simone; R. Wheeler, A Method for Transmitting PPP Over Ethernet (PPPoE), RFC, n. 2516, RFC Editor, febbraio 1999. URL consultato il 22 aprile 2026.
  4. 1 2 C. Rigney; S. Willens; A. Rubens; W. Simpson, Remote Authentication Dial In User Service (RADIUS), RFC, n. 2865, RFC Editor, giugno 2000. URL consultato il 22 aprile 2026.
  5. 1 2 3 4 C. Rigney, RADIUS Accounting, RFC, n. 2866, RFC Editor, giugno 2000. URL consultato il 22 aprile 2026.
  6. 1 2 R. Droms, Dynamic Host Configuration Protocol, RFC, n. 2131, RFC Editor, marzo 1997. URL consultato il 22 aprile 2026.
  7. 1 2 B. Cain; S. Deering; B. Fenner; I. Kouvelas; A. Thyagarajan, Internet Group Management Protocol, Version 3, RFC, n. 3376, RFC Editor, ottobre 2002. URL consultato il 22 aprile 2026.

Bibliografia

Voci correlate

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