城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺的開發(fā)與應(yīng)用：上?！俺鞘泄饩W(wǎng)”技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用實踐之十

汪國榮，陳 赟

（1.中國電信股份有限公司上海分公司 上海200120；2.上海阿爾卡特網(wǎng)絡(luò)支援系統(tǒng)有限公司 上海200122）

1 引言

在中國電信集團向綜合信息服務(wù)提供商轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略指導(dǎo)下，中國電信股份有限公司上海分公司（以下簡稱上海電信）把“智慧城市”建設(shè)作為轉(zhuǎn)型信息服務(wù)的重要抓手，取得了豐碩成果。作為“智慧城市”最關(guān)鍵的信息基礎(chǔ)設(shè)施，“城市光網(wǎng)”正在發(fā)揮強有力的助推器作用。上海電信積極拓展光網(wǎng)信息應(yīng)用，打造了有線、無線融合的泛在城市光網(wǎng)。截至2012年10月底，上海電信城市光網(wǎng)覆蓋用戶達到662萬戶，實際光網(wǎng)用戶超過230萬戶，互聯(lián)網(wǎng)接入平均帶寬達到16 Mbit/s以上，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等信息新技術(shù)廣泛應(yīng)用。

要支撐網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的運維思路和方式已經(jīng)無法與之匹配，業(yè)務(wù)保障、成本壓力、運維效率、維護技能等方面的需求對運維工作提出了新的要求，因此探索建立光網(wǎng)絡(luò)時代智能化運維支撐平臺已經(jīng)成為上海電信提升競爭力的重要手段。

2 光網(wǎng)絡(luò)時代網(wǎng)絡(luò)運維面臨的挑戰(zhàn)

（1）接入網(wǎng)光纖化，ODN故障定位難

采用基于PON技術(shù)的FTTx接入網(wǎng)，其基于多級分光的P2MP架構(gòu)，使得從局端發(fā)起的ODN故障定位成為難題。局端部署OTDR的解決方案成本太高，而且從國內(nèi)試點情況來看還存在不少問題，在短期內(nèi)不具備大規(guī)模部署的條件。運維人員迫切需要一種能夠快速部署、準確定位ODN故障的手段。

（2）網(wǎng)絡(luò)接入多樣化，管理監(jiān)控要求高

光網(wǎng)絡(luò)時代，F(xiàn)TTx寬帶接入網(wǎng)實現(xiàn)了話音、數(shù)據(jù)、IPTV、大客戶專線等多種業(yè)務(wù)的綜合接入。由于設(shè)備多樣化，亟需制定統(tǒng)一的接口規(guī)范，實現(xiàn)集中化的管理監(jiān)控。同時，網(wǎng)管人員需要較以往采集更加精確和海量的信息，還要具備全方位、多維度、細粒度的各種分析能力，才能得到更為直觀、準確的分析結(jié)果。

（3）競爭白熱化，客戶服務(wù)質(zhì)量已成為提升企業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵

接入網(wǎng)光纖化是固網(wǎng)運營商突破傳統(tǒng)銅纜接入網(wǎng)帶寬瓶頸的最佳選擇。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升，各大運營商競相將高速上網(wǎng)、視頻等帶寬型業(yè)務(wù)推向市場。為在競爭中求發(fā)展，除了積極地進行業(yè)務(wù)創(chuàng)新，如何在現(xiàn)有的OSS基礎(chǔ)上實現(xiàn)互聯(lián)協(xié)同，從而為用戶提供優(yōu)質(zhì)、高效的服務(wù)，已成為體現(xiàn)差異化、提升企業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵。

3 平臺開發(fā)總體思路

為適應(yīng)光網(wǎng)絡(luò)時代網(wǎng)絡(luò)運維的特點和要求，上海電信提出了城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺的建設(shè)目標，新一代智能運維平臺要靈活適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展戰(zhàn)略、重點業(yè)務(wù)和產(chǎn)業(yè)鏈上的其他各個環(huán)節(jié)。關(guān)于智能化運營支撐平臺，目前業(yè)界并無統(tǒng)一的架構(gòu)和標準，上海電信通過不斷探索優(yōu)化，體現(xiàn)中國電信集團OSS一體化建設(shè)戰(zhàn)略，滿足全網(wǎng)一體化OSS架構(gòu)互聯(lián)互通的要求，適應(yīng)業(yè)務(wù)快速變化，為中國電信“創(chuàng)新與服務(wù)雙引擎，支撐企業(yè)規(guī)模發(fā)展”的整體戰(zhàn)略服務(wù)。

上海電信城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺開發(fā)的總體思路包括以下4個方面。

（1）平臺部署集中化

建設(shè)一套省內(nèi)集中部署的光網(wǎng)運維支撐平臺，提供集中化的故障診斷、設(shè)備和性能管理、集中告警、服務(wù)激活等應(yīng)用。

（2）系統(tǒng)接口標準化

在規(guī)劃階段即著手進行標準化工作。對于不同廠商、不同設(shè)備，要求通過標準化接口實現(xiàn)互聯(lián)互通，要求各廠商通過規(guī)范統(tǒng)一的北向接口，實現(xiàn)與光網(wǎng)智能化運維支撐平臺的對接。

（3）流程自動化、智能化

用自動化流程替代傳統(tǒng)需要多崗位人工操作的工作。運用知識庫等手段，以最簡單的操作方式封裝最復(fù)雜的技術(shù)細節(jié)，提高流程智能化。

（4）實現(xiàn)跨系統(tǒng)協(xié)同

以規(guī)范化接口實現(xiàn)系統(tǒng)互聯(lián)，以自動化、智能化流程貫通不同系統(tǒng)，聚焦服務(wù)質(zhì)量，關(guān)注客戶體驗，在OSS內(nèi)重點支撐服務(wù)前移。

4 系統(tǒng)架構(gòu)與應(yīng)用

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)

上海電信城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺，基于多層分布式架構(gòu)方法設(shè)計，采用標準化服務(wù)，其建設(shè)避免了“煙囪”式的系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)，同時由于采用了低耦合度的系統(tǒng)架構(gòu)，更適應(yīng)新網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，滿足更多新的需求，如圖1所示。

（1）基礎(chǔ)平臺

包括PON EMS、ITMS、AAA和各業(yè)務(wù)平臺。這些平臺通過標準化的北向接口對外提供服務(wù)。其中，城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺與各廠商PON EMS之間的接口，采用中國電信PON EMS北向接口規(guī)范實現(xiàn)。

（2）主要功能

關(guān)于“售中”的主要功能包括業(yè)務(wù)資源比對、業(yè)務(wù)自動激活等，這些功能以自動化流程的形式加以封裝，為上層系統(tǒng)提供各類光網(wǎng)業(yè)務(wù)自動化開通服務(wù)。關(guān)于“售后”的主要功能包括故障診斷、設(shè)備及性能管理、集中告警等，這些功能以智能化流程的形式加以封裝，為上層系統(tǒng)提供各類光網(wǎng)業(yè)務(wù)智能化故障診斷、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能分析、重要客戶故障主動發(fā)現(xiàn)、大面積故障識別等服務(wù)。

（3）客戶體驗

運用自動化、智能化流程，維護人員通過本平臺，可以便捷地進行各項復(fù)雜操作。同時，通過服務(wù)前移，用戶可以通過訪問門戶網(wǎng)站查詢或者發(fā)起測速，也可以撥打10000號進行業(yè)務(wù)申請和故障申告。

4.2 ODN故障定位新技術(shù)的應(yīng)用

上海電信城市光網(wǎng)ODN為P2MP架構(gòu)，對于公眾客戶一般采用兩級分光、1∶64分光比，若采用局端外接OTDR設(shè)備的方案，現(xiàn)階段既無法解決光分后故障精確定位的問題，又存在成本高、管理困難等現(xiàn)實情況。

為解決ODN故障定位這一難題，經(jīng)過大量實驗研究，發(fā)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)后，其OLT端發(fā)送光功率、ONU端接收光功率等光模塊指標相對恒定。通過讀取PON局端、用戶端光模塊數(shù)據(jù)包括溫度、電壓、偏置電流、發(fā)送光功率、接收光功率，進行分析可監(jiān)測PON線路狀況。與資源數(shù)據(jù)結(jié)合，可實現(xiàn)故障分段定位。具體原理如圖2所示。

當一根光纖發(fā)生問題時，會直接反映在光功率數(shù)值上，體現(xiàn)為衰減突然增大。結(jié)合資源數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對同一光分下多個用戶的光功率檢測。如同一光分下用戶均出現(xiàn)衰減增大的情況，則可推斷為該級光分以上段落的光纖故障；而當同一光分下未見其他用戶出現(xiàn)衰減增大的情況時，則可判斷為光分路器至該用戶終端之間的光纖故障。

如圖3所示，采用光功率檢測法結(jié)合資源數(shù)據(jù)，可將障礙分段定位到ODN在資源數(shù)據(jù)中所呈現(xiàn)的不同段落。按照已有資源數(shù)據(jù)，該方法目前能定位到主干光纖、一級到二級光分之間的光纖以及二級光分以下的入戶光纖3個段落，實現(xiàn)PON中ODN故障的分段定位能力，基本滿足實際故障處理工作中的需求。

基于以上研究成果，上海電信在業(yè)界創(chuàng)新地提出光功率檢測與資源數(shù)據(jù)結(jié)合的測試方法并已申請專利。與局端部署OTDR設(shè)備相比，該定位方法具有成本低、管理方便、對現(xiàn)網(wǎng)影響小的特點。

在實際應(yīng)用過程中，上海電信光網(wǎng)項目組通過跟蹤現(xiàn)網(wǎng)用戶的障礙處理過程，分析測試結(jié)果和實際故障原因，不斷調(diào)整優(yōu)化判障邏輯和策略，提升ODN判障的準確率。

（1）ONU認證失敗的判障邏輯優(yōu)化

在平臺初期上線后的現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用過程中，會將用戶認證失敗誤判為尾纖斷。原因是用戶認證失敗，其狀態(tài)為LOS，與一般的尾纖斷沒有區(qū)別。經(jīng)研究，項目組建議集團增加PON口下非法ONU注冊的查詢命令來解決該問題。該建議被集團采納。

（2）ODN障礙的判障邏輯優(yōu)化

初期，對ODN主干或一二級光分之間的光纖故障，在現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中有一些誤判。通過案例分析發(fā)現(xiàn)，雖然平臺獲取了ONU設(shè)備的狀態(tài)，但是沒有獲取ONU設(shè)備產(chǎn)生該狀態(tài)的時間。例如，一個二級光分下的3個ONU設(shè)備狀態(tài)均為LOS，但如果LOS時間各不相同，那么一級到二級之間光分斷的可能幾乎沒有了。如果獲取不到LOS時間，僅憑狀態(tài)，系統(tǒng)只能判斷為一級到二級光分斷。

基于上述分析，在查詢ONU狀態(tài)的命令上增加了最近一次脫網(wǎng)時間，用以精確判斷干路光纖故障。

通過持續(xù)不斷的現(xiàn)網(wǎng)障礙跟蹤分析和對判障邏輯的優(yōu)化，平臺對ODN故障的定位準確率已達到97%。

4.3 PON EMS北向接口規(guī)范的應(yīng)用

PON EMS北向接口規(guī)范標準涵蓋了業(yè)務(wù)開通、綜合測試、綜合告警、資源查詢等接口，初稿于2010年4月制定發(fā)布，并首先在上海電信得到應(yīng)用。PON IT支撐系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖4所示，PON EMS北向接口包括I1、I2、I3、I5接口，各接口說明如下。

（1）I1 接口

PON EMS與自動激活系統(tǒng)間的接口，共26個功能接口。提供PON業(yè)務(wù)自動開通功能，主要用于實現(xiàn)PON EMS與自動激活系統(tǒng)間業(yè)務(wù)配置信息的交互，滿足PON中FTTB、FTTH等不同場景下話音、寬帶、IPTV業(yè)務(wù)自動開通、拆除、暫停、恢復(fù)、修改、移機的需求。

（2）I2 接口

PON EMS與綜合告警系統(tǒng)間的接口，共7個功能接口。提供PON告警主動上報、告警同步等功能。通過該接口上報的告警主要包括網(wǎng)絡(luò)層面的各類主要告警（MDU及以上），如OLT設(shè)備板卡與電源模塊等各類硬件故障告警信息、MDU軟硬件的嚴重告警、異常掉電告警、主干光纖中斷告警以及MDU的環(huán)境參數(shù)和相關(guān)告警。

（3）I3 接口

PON EMS與服務(wù)保障系統(tǒng)（綜合測試）間的接口，共46個功能接口。提供PON業(yè)務(wù)故障診斷、例行監(jiān)測等功能。主要用于網(wǎng)絡(luò)維護人員對于PON故障的診斷測試、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控人員對于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的日常監(jiān)測、10000號對于用戶故障的預(yù)判。

（4）I5 接口

PON EMS與服務(wù)保障系統(tǒng)間的接口，共16個功能接口。提供PON設(shè)備信息、業(yè)務(wù)配置信息查詢等功能。主要用于10000號、服務(wù)保障等OSS查詢PON信息。

PON EMS北向接口規(guī)范的應(yīng)用，為實現(xiàn)城市光網(wǎng)集中化的管理監(jiān)控打下了扎實的基礎(chǔ)。上海電信城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺基于PON EMS北向接口規(guī)范建設(shè)，屏蔽了因網(wǎng)絡(luò)技術(shù)差異而導(dǎo)致的接口差異，不區(qū)分EPON和GPON，并全面涵蓋業(yè)務(wù)開通、故障診斷、綜合告警三大功能；屏蔽了各廠商北向接口的實現(xiàn)差異，輕松管理多廠商設(shè)備共存的PON，極大地降低IT支撐系統(tǒng)的對接工作量，縮短了對接周期，促進了業(yè)務(wù)的快速上市，使IT支撐系統(tǒng)能夠快速完成對接，支撐PON的快速發(fā)展。

經(jīng)過資源整改、流程優(yōu)化、性能提升等工作，上海電信基于PON EMS北向接口的應(yīng)用取得了明顯成效。其中，開通激活成功率保持在95%以上：在資源具備的條件下，光網(wǎng)業(yè)務(wù)開通時間從一兩周縮短到幾小時，改善了用戶體驗；測試成功率達到99%左右，ODN故障定位準確率達到97%以上；通過制定告警關(guān)聯(lián)、壓縮和屏蔽等策略，原來每月接近百萬次的告警已逐步減少到當前每月20萬次左右。

2011年開始，PON EMS北向接口開始被復(fù)制推廣到中國電信其他分公司。隨著實際應(yīng)用的逐漸深入，PON EMS北向接口在功能方面也暴露出一些不足，如：在開通激活接口中缺少對VLAN的操作命令；在綜合測試接口中缺少部分配置檢查項等。經(jīng)反饋，這些需求已被修訂入新版本，促進了接口的完善。

4.4 服務(wù)前移的應(yīng)用

城市光網(wǎng)的建設(shè)突破了接入網(wǎng)帶寬瓶頸，各大運營商競相推出高速上網(wǎng)、IPTV等高帶寬業(yè)務(wù)。如何提升客戶服務(wù)質(zhì)量，在業(yè)務(wù)日趨同質(zhì)化的當今，已成為體現(xiàn)差異化、提升企業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵。

城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺通過智能化、自動化的流程，實現(xiàn)跨系統(tǒng)協(xié)同，整合了后臺OSS的服務(wù)能力，并將其前移到客服第一線，提升客服工作效率和質(zhì)量。平臺支撐服務(wù)前移的典型應(yīng)用包括端到端故障定位和大面積群障攔截。

4.4.1 端到端故障定位的應(yīng)用

根據(jù)統(tǒng)計，城市光網(wǎng)用戶故障的70%發(fā)生在用戶側(cè)，包括家庭網(wǎng)關(guān)、機頂盒、PC終端等；20%發(fā)生在線路側(cè)；其余10%發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)側(cè)。

城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺通過與PON EMS、ITMS、寬帶計費認證系統(tǒng)、綜合告警系統(tǒng)、IPTV業(yè)務(wù)管理平臺、軟交換信令監(jiān)測系統(tǒng)、IPTV質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)等基礎(chǔ)平臺的對接，全面掌握用戶端、線路側(cè)、局端設(shè)備和業(yè)務(wù)平臺的實時狀況，以智能化、自動化流程的形式，提供端到端的故障定位服務(wù)。

故障定位的主要應(yīng)用場景包括用戶申告、售中安裝和重要客戶主動監(jiān)測。

（1）用戶申告

平臺通過IVR（自動話音應(yīng)答）測試流程、前置測試界面等方式為10000號提供快速故障定位能力。首先，在IVR流程中集成了話音測試功能，實現(xiàn)對部分用戶的故障自動定位；其次，在座席界面中集成了測試功能，10000號受理人員一鍵式地對用戶申告進行定位。

對確認有障礙的用戶申告，按照測試結(jié)果顯示的障礙部位，實現(xiàn)分部門有針對性的派單，提高了故障修理效率。

（2）售中安裝

平臺通過自動測試流程，為安裝人員提供了售中測試手段。安裝人員上門后若無法順利安裝，可利用城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺提供的售中測試服務(wù)，通過多種途徑發(fā)起測試，定位問題，避免重復(fù)上門，提高安裝效率。

（3）重要客戶主動監(jiān)測

城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺為客戶差異化服務(wù)提供了能力，按照普通客戶被動受理、重要客戶實時監(jiān)測、主動預(yù)警的思路，平臺提供了監(jiān)測線路質(zhì)量、監(jiān)測流量異常兩個層面的監(jiān)控。

通過光功率監(jiān)測方式可以發(fā)現(xiàn)大客戶線路的潛在問題。具體方法為：通過定時檢測線路局端和用戶端PON口的發(fā)送及接收光功率數(shù)據(jù)，判斷PON線路質(zhì)量及通斷狀況。結(jié)合資源數(shù)據(jù)，可以針對ODN結(jié)構(gòu)，區(qū)分主干、一級到二級和支路的預(yù)警和故障，主要有光纖劣化趨勢、光纖輕度級劣化、光纖嚴重劣化和光路斷、OLT/ONU設(shè)備故障等情況。

通過配置大客戶流量監(jiān)控視圖可以監(jiān)控大客戶實時的端口流量數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流量信息，若出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會產(chǎn)生告警。

重要客戶主動監(jiān)測體現(xiàn)了主動服務(wù)意識，通過主動監(jiān)控，幫助運維人員及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的問題，力爭在用戶申告和投訴之前發(fā)現(xiàn)和處理各種網(wǎng)絡(luò)故障，為維護人員提供了在故障發(fā)生前介入處理的機會，有助于減少用戶故障投訴的數(shù)量，提高用戶滿意度。

4.4.2 大面積群障攔截的應(yīng)用

系統(tǒng)整合資源數(shù)據(jù)、告警信息，通過自動生產(chǎn)、手工添加以及故障升級等幾種方式產(chǎn)生群障單，包含了群障標識、群障類型、群障描述、群障影響范圍、群障開始時間和預(yù)計結(jié)束時間等信息，產(chǎn)生的群障單匯集成群障池。

將用戶申告與群障池數(shù)據(jù)做關(guān)聯(lián)分析，直接將群障信息推送到客戶服務(wù)界面。主要有兩種場景：一是IVR流程，系統(tǒng)查詢用戶申告的號碼或?qū)拵з~號屬于群障影響范圍，根據(jù)該群障告警信息的處理建議播放相應(yīng)的提示話音，系統(tǒng)自動記錄群障日志；二是人工受理流程，客服人員查詢該用戶信息，系統(tǒng)對受當前群障影響的相關(guān)用戶做群障標識，便于客服人員與用戶解釋，群障結(jié)束后，該標識自動取消。

群障關(guān)聯(lián)推送功能便于客服人員第一時間了解發(fā)生的局端故障，做好大話務(wù)量應(yīng)對和用戶解釋工作，提高了用戶滿意度。

5 結(jié)束語

上海電信城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺的上線運行，提供了光網(wǎng)絡(luò)時代全新的運維解決方案，特別是運維平臺與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)同步規(guī)劃效果顯著，解決了上海電信“城市光網(wǎng)”快速建設(shè)、大規(guī)模推廣中遇到的難題，特別是光功率監(jiān)測方案有助于突破PON的發(fā)展瓶頸，并將促進 “城市光網(wǎng)”及PON相關(guān)產(chǎn)業(yè)更加健康、高速地發(fā)展。

展望未來發(fā)展，城市光網(wǎng)智能化運維支撐平臺在技術(shù)領(lǐng)域進一步跟蹤業(yè)界最新發(fā)展，如智能化ODN、高精度ODN測量等技術(shù)。通過不斷引入新的技術(shù)，以智能化、自動化優(yōu)化運維流程，持續(xù)提升運維效率和客戶服務(wù)質(zhì)量。

1 中國電信PON EMS北向接口功能及技術(shù)規(guī)范V1.0，2010

2 CTGMBOSS OSS2.5分總冊規(guī)范，2009