1、基于PON技術光接入網的運用與維護1概述隨著IPTV、3D網絡游戲、在線視頻瀏覽、高清電影視頻下載等業(yè)務的不斷出現和普及，傳統(tǒng)的ADSL寬帶接入技術已經不能完全滿足電信用戶對于4Mbit/s以上大帶寬的需求。眾所周知，PON技術已經成為各大電信運營商改造綜合性接入網，解決寬帶提速的主要接入技術。中國電信運營商從2007年年底開始嘗試采用EPON技術進行寬帶接入網改造，截至2009年年底，僅中國電信一家運營商EPON設備的集采規(guī)模就已經達到1000萬線（其中不包括各省公司自行采購的數量）。對于電信運營商，在建設和運營基于EPON技術的綜合寬帶接入網絡過程中，都面臨著運行維護方面的巨大挑戰(zhàn)。2PO

2、N網絡的運行、管理和維護PON技術采用基于以太網技術的點到多點的結構，相對于傳統(tǒng)的ADSL，它是一種全新的光纖接入技術。根據PON設備在電信運營商現網運行維護的實際情況，目前面臨的主要問題集中在網管功能、安全保護、業(yè)務發(fā)放和故障診斷這4個方面。2.1網管功能經過一段時間的接入網運行和維護，對于PON網絡遠程管理的要求除了最為基本的功能（包括拓撲、配置、告警、性能及策略管理）之外，運營商還提出了危險操作提示、批量離線配置、業(yè)務配置模板、告警過濾及屏蔽、實時流量統(tǒng)計及告警、定時批量版本升級、定時/實時檢測網元在線狀態(tài)及數量等新的需求。（1）危險操作提示當PON網管人員進行的操作會對系統(tǒng)運行產生重大

3、影響時，系統(tǒng)應提供“危險操作提示”功能。例如，當PON網管人員進行板卡添加或刪除時，由于針對有業(yè)務的PON業(yè)務板的刪除操作是被禁止的，因此必須有相應的提示以起到警示作用。此外，PON系統(tǒng)必須支持全局的危險操作提示，而不是僅針對某些業(yè)務板卡或端口。（2）批量離線配置PONEMS需要實現對ONU終端設備業(yè)務屬性和參數的離線配置。網管人員可以在ONU終端設備離線的狀態(tài)下，在EMS上根據已規(guī)劃的業(yè)務及資源配置規(guī)范進行相關配置，并進行標識和保存配置文件。在ONU上線后將配置下發(fā)到ONU終端設備，完成業(yè)務開通。針對FTTB場景，MDU型ONU終端配置復雜，而且以太網用戶端口數量眾多，為提高業(yè)務開通效率，可

4、以采用離線配置方式。（3）業(yè)務配置模板由于基于PON技術的寬帶接入網承載了多種業(yè)務，PONEMS集成了多業(yè)務管理和配置功能，因此，網管人員需要熟悉多種業(yè)務的配置，為了提高其工作效率，在EMS上需要集成相關業(yè)務配置的共同屬性形成相應的業(yè)務配置模板。在實際業(yè)務配置時，只需要完成特定業(yè)務參數的配置便能實現快速的業(yè)務發(fā)放。但需要注意的是，業(yè)務配置模板一定要具有靈活性，就是要求相關參數可以靈活修改以適應不同的網絡和用戶需求，例如帶寬、限速等；同時需要具備通用性，即要求模板能夠針對多業(yè)務配置，減少模板的數量和下發(fā)次數。（4）告警過濾及屏蔽隨著寬帶接入網建設規(guī)模不斷擴大，現網部署的PON設備數量也不斷增加，

5、隨之而來的是大量不重要的PON設備告警會影響PON網管維護人員的正常管理工作。因此，要求PON設備具有完善的告警過濾和屏蔽功能，例如，要求OLT設備的以太網上聯(lián)端口和業(yè)務接口板PON端口的告警狀態(tài)能夠設置成“AUTO”狀態(tài)。在設備開通時初始狀態(tài)為“AUTO”，上聯(lián)端口收到光信號以及PON端口在第一個ONU上線后，相應端口狀態(tài)自動設置成打開狀態(tài)，否則處于“休眠狀態(tài)”（非關閉狀態(tài)）不接受任何告警。（5）實時流量統(tǒng)計及告警要求PON系統(tǒng)同時支持對OLT的上聯(lián)端口及PON端口流量進行有效統(tǒng)計分析，根據分析結果得出相應的報表。并能夠對相應端口設置流量帶寬占用率閾值，一旦流量超過所設定的閾值時告警。該功能

6、可以有效告知PON網管人員何時需要進行端口及設備的擴容升級。隨著PON承載業(yè)務應用的不斷深入，還需針對每個用戶不同業(yè)務流量進行分析，這種精細化的流量分析可以反映用戶的使用習慣，通過這些數據能方便地制訂一些個性化的業(yè)務套餐。（6）定時批量軟件版本升級要求PON系統(tǒng)實現ONU軟件版本核對及升級功能，通過在配置菜單中輸入目標版本，隨后對目標版本與ONU終端設備實際版本進行比對，當發(fā)現實際版本和目標版本不符時，能夠通過已制定策略自動觸發(fā)軟件版本升級，且要求升級過程中不影響業(yè)務的使用。一旦升級成功，自動重啟ONU設備完成新版本的應用，如果多次升級失敗，ONU設備仍能使用原有軟件版本。（7）定時/實時檢測

7、網元在線狀態(tài)及數量基于PON技術的寬帶接入網中PON設備終端數量巨大，電信運營商需要有效統(tǒng)計網元的在線狀態(tài)，PON系統(tǒng)需要支持定時/實時檢測所有網元設備的在線狀態(tài)，并在PON網管上提示實際在線的網元數，通過結合應在線網元數、不在線網元數以及不在線網元列表，進行有效的網元管理。2.2安全保護目前基于EPON的寬帶接入網面臨的安全保護主要涉及用戶接入安全和設備冗余保護兩大方面。在用戶接入安全方面包括ONU終端設備接入及綁定、PON接口數據安全性、用戶與業(yè)務安全等。首先，接入設備安全主要是執(zhí)行對ONU設備的認證和綁定，以防止非法ONU對PON網絡的接入和攻擊，保證網絡設備的正常運行；其次，通過啟用三

8、重攪動方法保證PON接口下行數據的安全；最后，在用戶與業(yè)務安全方面，通過賬號與端口綁定，將用戶的寬帶賬號與其所在EPON系統(tǒng)的物理端口進行綁定，特定的賬號只能通過特定的端口實現上網，防止用戶寬帶賬號被盜用。此外，在EPON系統(tǒng)中，還可以利用VLAN或QinQ功能實現用戶和業(yè)務之間的隔離。在以上方面中，值得重視的問題是賬號與端口綁定的問題：針對不同業(yè)務，運營商將為用戶分配不同的賬號和物理端口，通過綁定，運營商可以在一定程度上有效防止盜用現象。對于PPPoE撥號上網業(yè)務，在基于EPON的FTTH/B/N/O接入網中，BRAS應啟用賬號與用戶接入端口的綁定功能；對于IPTV和VoIP語音業(yè)務（SIP

9、協(xié)議）由于采用DHCP認證方式，應采用DHCPOption82實現用戶與接入線路（端口）的惟一標識。在設備冗余保護方面，除了傳統(tǒng)的OLT設備主干光纖冗余保護、主控板冗余保護、OLT設備上聯(lián)板鏈路聚合保護、電源設備冗余保護之外，針對寬帶用戶及承載業(yè)務的特殊需要，還提出了OLT設備雙上聯(lián)保護的需求。OLT設備雙上聯(lián)保護：OLT應支持上聯(lián)板的雙歸屬的保護功能，即OLT的兩個上聯(lián)鏈路分別連接到兩個不同的上聯(lián)網絡設備上，在OLT檢測到一個主用上聯(lián)鏈路異常后，主動切換到另外一個備用上聯(lián)鏈路。鑒于語音以及商用專線業(yè)務的實時性、高優(yōu)先級和客戶體驗的因素，可以考慮采用雙上聯(lián)保護。此時，OLT上聯(lián)端口主、備用方式

10、為主用端口發(fā)光、備用端口不發(fā)光（但是正常收光）、PON設備提供備用端口三層鏈路檢測功能，防止備用鏈路出現故障而無法實現主備倒換。OLT設備工程階段配置端口的檢測IP地址可作為三層鏈路檢測之用。現網還需要根據實際需求規(guī)范三層鏈路檢測時間間隔、主備鏈路頻繁倒換后終止倒換機制等相關要求。2.3業(yè)務發(fā)放實現FTTH是電信運營商推進“光進銅退”的最終目標，隨著FTTH用戶規(guī)模的增加，電信運營商需要實現快速、高效的資源派配、業(yè)務受理、業(yè)務發(fā)放和業(yè)務開通的流程，具體流程如圖1所示。圖為基于PON技術的FTTx寬帶接入業(yè)務開通流程（1）CRM系統(tǒng)進行用戶的業(yè)務受理；（2）CRM系統(tǒng)調用資源管理功能進行資源確認

11、，形成客戶訂單；（3）CRM系統(tǒng)派發(fā)業(yè)務客戶訂單到服務開通系統(tǒng)，服務開通系統(tǒng)負責FTTx相關產品服務訂單的開通流程處理，服務開通系統(tǒng)負責派發(fā)FTTx資源配置單到資源系統(tǒng)進行自動資源配置，派發(fā)激活工單到自動激活系統(tǒng)進行自動激活，派發(fā)外線施工單到施工調度進行人工上門施工，派發(fā)綜合測試系統(tǒng)進行業(yè)務開通質量測試；（4）資源管理系統(tǒng)完成對設備、線路等網絡資源的配置，更新相應資源的狀態(tài)；（5）自動激活系統(tǒng)負責接入所有FTTx相關產品的平臺/網管，根據FTTx產品激活拆分規(guī)則進行自動激活處理；（6）施工調度系統(tǒng)進行具體施工調度派單，實現人工施工流程的IT管控；（7）綜合測試系統(tǒng)完成對業(yè)務激活后的實際質量測試

12、，驗證能否滿足業(yè)務開通的質量要求；（8）測試通過后，服務開通系統(tǒng)向CRM系統(tǒng)發(fā)送竣工回單；（9）CRM系統(tǒng)在收到竣工回單后，派發(fā)計費通知，計費系統(tǒng)負責FTTx相關產品的計費采集與處理。從上述流程中可以看到，FTTx寬帶接入網業(yè)務的開通涉及的系統(tǒng)包括CRM系統(tǒng)、計費系統(tǒng)、服務開通系統(tǒng)、自動激活系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、施工調度系統(tǒng)、綜合測試系統(tǒng)、PONEMS網管、AAA認證系統(tǒng)、軟交換系統(tǒng)、SHLR系統(tǒng)、IPTV管理平臺等。涉及的主要接口為I1接口：PONEMS北向接口，提供業(yè)務自動激活功能。FTTx業(yè)務IT支撐總體架構如圖2所示。圖為FTTx業(yè)務IT支撐架構其中，接入網EMS系統(tǒng)北向接口的主要功能是

13、與相關OSS/BSS系統(tǒng)對接，將接入網EMS系統(tǒng)納入各級運維支撐體系之中，除了實現用戶業(yè)務自動發(fā)放外，還包括寬帶用戶測試、資源管理、告警管理及性能管理等功能。目前，PONEMS的北向接口支持多種功能類型，采用的接口標準協(xié)議具備先進性和開放性，并在行業(yè)內普遍應用。由于各類北向接口的接口性能和功能要求各不相同，因此應按照不同需求選擇協(xié)議標準，見表1。圖為北向接口的協(xié)議標準2.4故障診斷（1）光鏈路診斷EPON系統(tǒng)應支持光鏈路相關參數的實時測量功能，包括針對特定或者所有PON口/ONU的基于策略的光鏈路測量和診斷功能。具體要求如下。·OLT應支持對其接收到的來自每個ONU的上行平均光功率進

14、行測量的功能，在-30-10dBm范圍內的測量精度不劣于±1dB，最小測量取樣時間不大于600ns。當OLT接收到的來自某個ONU的上行光功率過低（低于標準規(guī)定的OLT靈敏度上限）或者過高（高于標準規(guī)定的OLT過載光功率下限），則OLT應產生相應的光功率越限告警。·OLT還應支持基于對PON接口下ONU的上行光功率的測量，實現光鏈路的故障診斷功能。故障診斷是指根據PON接口上接收到的各ONU的光功率分析光鏈路的衰減等指標是否正常，并提供一定的鏈路故障的判斷功能。·OLT還應提供對自身光模塊工作溫度、供電電壓、偏置電流、發(fā)送光功率等參數的監(jiān)測。·ONU應具備光收發(fā)機參數測量功能，包括光模塊工作溫度、供電電壓、偏置電流、發(fā)送光功率和接收光功率等參數，ONU還應支持對上述指標測量值的內部校準。·當ONU的光收發(fā)機的某個或者多個參數過低（低于所設置的閾值）或者過高（高于所設置的閾值），則ONU應通過事件通告機制向OLT發(fā)送相應的越限告警或越限警示。隨著電信運營商“光進銅退”