基于OLT上聯(lián)優(yōu)化的GPON安全運行研究

徐李恒

【摘要】? ? 近年來隨著公司響應(yīng)國家提速降費政策的快速推進，由于GPON作為一種新型技術(shù)，具有通訊質(zhì)量良好、傳輸效率高、便于管理等的優(yōu)點，公司加大GPON建設(shè)力度，廣泛用于承載家客、集客等有線業(yè)務(wù)。OLT作為GPON的核心設(shè)備，OLT能否穩(wěn)定運行直接影響到GPON承載業(yè)務(wù)的是否可用性。為了提升OLT運行穩(wěn)定性，本文通過分析影響OLT運行穩(wěn)定性的原因，利用多維度優(yōu)化OLT上聯(lián)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的手段，采取OLT上聯(lián)單10GE鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯(lián)同路由優(yōu)化為物理雙路由、OLT接入單BRAS優(yōu)化為雙跨BRAS等創(chuàng)新優(yōu)化方式，極大的提高了OLT上聯(lián)冗余保護能力，降低了OLT因上聯(lián)原因中斷的情況發(fā)生，保障GPON運行安全。

【關(guān)鍵詞】? ? GPON? ? OLT? ? 上聯(lián)優(yōu)化? ? 安全運行

引言

隨著高清電視、智慧城市、人臉識別監(jiān)控、遠程教育、高速上網(wǎng)等大帶寬有線業(yè)務(wù)的發(fā)展，用戶業(yè)務(wù)對帶寬要求越來越高，50M、100M的寬帶網(wǎng)絡(luò)已不能滿足用戶的需求，500M、1000M的高速寬帶網(wǎng)絡(luò)正在快速發(fā)展?；贕PON技術(shù)構(gòu)建的FTTB或者FTTH，完全可以達到用戶的要求，滿足用戶對網(wǎng)絡(luò)的功能全面、質(zhì)量高、速度快的服務(wù)要求，提供優(yōu)秀的用戶體驗[1]。光接入網(wǎng)絡(luò)層次進一步扁平化，建設(shè)成本進一步優(yōu)化，業(yè)務(wù)控制點更加的靈活，已經(jīng)成目前大規(guī)模、高速率網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。未來更快的業(yè)務(wù)處理能力、更高的分光比接入、更安全的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也將是光接入技術(shù)發(fā)展的必然趨勢[2]。

因為GPON采用光纖技術(shù)的高速傳輸，能夠滿足將所有高帶寬服務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)的需求，同時GPON具有抗干擾能力強，故障率低[3]，可很好的實現(xiàn)對設(shè)備的維護、處理故障，在網(wǎng)絡(luò)拓撲上避免有源節(jié)點級聯(lián)，簡化了機房，降低了供電、網(wǎng)絡(luò)運維成本，另外光纜壽命可以達到50年，遠遠優(yōu)于銅纜的使用時長，大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)投資成本，節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)運維成本[4]。OLT作為GPON網(wǎng)絡(luò)的局端核心設(shè)備，上聯(lián)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)接入IP城域網(wǎng)的BRAS設(shè)備，下聯(lián)PON口用單條光纖線經(jīng)分光器與客戶端互連，完成對ONU的操縱、管理方法、激光測距，并和ONU機器設(shè)備一樣，是光學(xué)一體的機器設(shè)備，OLT能否穩(wěn)定運行對GPON網(wǎng)絡(luò)起到關(guān)鍵性作用。

為了能夠提升OLT運行的穩(wěn)定性，本文通過分析現(xiàn)網(wǎng)拓撲實際情況，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)故障數(shù)據(jù)分析得出，導(dǎo)致OLT中斷的主要原因為OLT上聯(lián)傳輸中斷導(dǎo)致。針對以上原因，采取針對性的優(yōu)化措施，包括對OLT上聯(lián)單10GE鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯(lián)同路由優(yōu)化為物理雙上聯(lián)路由、上聯(lián)接入單BRAS的重要OLT進行雙跨BRAS 優(yōu)化等多維度措施，來提升OLT運行的穩(wěn)定性，確保GPON網(wǎng)絡(luò)運行安全，確?？蛻魳I(yè)務(wù)正常使用。

一、現(xiàn)網(wǎng)GPON結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

GPON因其強大的系統(tǒng)容量、較高的光鏈路預(yù)算、良好的多業(yè)務(wù)承載能力和完善的QoS保障等獨特優(yōu)勢，承載著公司語音固話、互聯(lián)網(wǎng)寬帶、家庭寬帶、視頻監(jiān)控等集客和家客的有線業(yè)務(wù)，也是公司CHBN四輪發(fā)展重要的網(wǎng)絡(luò)支撐基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。GPON系統(tǒng)通常由局側(cè)的OLT、用戶側(cè)的ONU和ODN組成，通常采用點到多點的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。ODN由單模光纖和光分路器、光連接器等無源光器件組成，為OLT和ONU之間的物理連接提供光傳輸媒質(zhì)[5]。GPON系統(tǒng)接入?yún)⒖寂渲靡娤聢D1。

但是根據(jù)無線業(yè)務(wù)故障、批量投訴及客戶滿意度三方面進行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，GPON網(wǎng)絡(luò)故障已逐漸成為全網(wǎng)故障的重要組成部分，遠遠高于動力及交換等傳統(tǒng)業(yè)務(wù)[6]。由于現(xiàn)網(wǎng)GPON接入網(wǎng)中的OLT與IP城域網(wǎng)BRAS之間主要采用單10GE鏈路、同路由鏈路、接入單BRAS等方式接入與互聯(lián)，因此OLT上聯(lián)接入方式存在安全隱患。而GPON接入網(wǎng)和用戶側(cè)業(yè)務(wù)為“一對多”的對應(yīng)關(guān)系。一旦GPON接入網(wǎng)和IP城域網(wǎng)之間的鏈路出現(xiàn)故障，將直接引起GPON接入網(wǎng)下掛的多種業(yè)務(wù)中斷，并最終引起用戶的批量投訴?，F(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖2。

二、創(chuàng)新解決方案研究

由于GPON作為接入網(wǎng)，需要接入的用戶所在區(qū)域地形地貌復(fù)雜，有平原、山區(qū)等，同時歸屬行政區(qū)域也多樣，有市區(qū)、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村等多種場景，承載業(yè)務(wù)類型繁多，家庭上網(wǎng)，家庭固話，企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專線，平安城市視頻監(jiān)控，電子政務(wù)等等。因此需要GPON必須安全穩(wěn)定的運行，減少因網(wǎng)絡(luò)故障影響業(yè)務(wù)的現(xiàn)象發(fā)生。OLT作為GPON的核心設(shè)備，確保OLT的穩(wěn)定運行對GPON有至關(guān)重要的作用，而現(xiàn)網(wǎng)OLT上聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓撲存在極大的安全隱患。因此，通過對現(xiàn)網(wǎng)OLT上聯(lián)情況的分析，采取OLT上聯(lián)多重冗余保護機制，減少OLT因上聯(lián)原因中斷次數(shù)?，F(xiàn)網(wǎng)OLT上了均采取雙上聯(lián)至IP城域網(wǎng)BRAS設(shè)備的方式，不過雙上聯(lián)類型多樣，有 “GE+10GE”模式的單10GE上聯(lián)模式，有采取同路由接入BRAS模式及接入單BRAS的模式，這些組網(wǎng)形式均存在影響OLT運行的安全隱患。因此，采取對OLT單10GE上聯(lián)鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯(lián)同路由改造物理雙路由、接入單BRAS的OLT雙跨BRAS優(yōu)化等多維度的優(yōu)化措施，可以有效提升OLT網(wǎng)絡(luò)運行安全性。

三、具體實施步驟

OLT作為GPON網(wǎng)絡(luò)的重要網(wǎng)元，現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，OLT上聯(lián)存在多種影響穩(wěn)定運行的隱患，本本主要從OLT上聯(lián)單10GE鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯(lián)同路由改造、OLT上聯(lián)接入單BRAS雙跨整治等方面采取有效措施，保障OLT正常運行，業(yè)務(wù)不受影響。本文主要采用如下幾個方面：

3.1 OLT上聯(lián)單10GE鏈路升級

因家客業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需要，前期大量OLT在由GE升級為10GE時都是采取僅升級承載家客業(yè)務(wù)的鏈路方式進行快速完成，從而導(dǎo)致現(xiàn)網(wǎng)出現(xiàn)部分單10GE上聯(lián)OLT，該種網(wǎng)絡(luò)模型的主要弊端是，為了確保網(wǎng)絡(luò)感知10GE鏈路中斷后不能切換至GE鏈路。通過對現(xiàn)網(wǎng)OLT單10GE上聯(lián)全面升級為雙10GE鏈路，確保單鏈路在中斷時能自動切換至備用鏈路，實現(xiàn)上聯(lián)鏈路的冗余保護，確保用戶的網(wǎng)絡(luò)感知。

3.2 OLT上聯(lián)同路由改造

由于近年來市政施工、拆遷、新建道路等施工頻繁，造成很多同路由OLT上聯(lián)光纜被挖斷導(dǎo)致影響業(yè)務(wù)，而這種情況一般都是OLT的雙上聯(lián)鏈路在同一光纜中或者在同一桿路上，傳輸方向相同，從而出現(xiàn)阻斷。由于現(xiàn)網(wǎng)OLT上聯(lián)多采用裸纖、OTN、OTN+裸纖等傳輸方式，針對裸纖傳輸方式，通過跳纖到其他的不同方向的路由，實現(xiàn)物理雙上聯(lián)傳輸，針對OTN或者OTN傳輸方式，通過調(diào)整OTN傳輸方向，實現(xiàn)OLT上聯(lián)兩條鏈路形成完全不同路由的物理雙上聯(lián)傳輸，當其中一路上聯(lián)光纜時，不影響另外一路上聯(lián)的正常使用，避免因為光纜中斷導(dǎo)致的OLT中斷現(xiàn)象發(fā)生。

3.3接入單BRAS OLT雙跨優(yōu)化

因OLT上聯(lián)通過傳輸資源連接至IP城域網(wǎng)的單臺BRAS設(shè)備，BRAS作為寬帶遠程接入服務(wù)器，在網(wǎng)絡(luò)層面屬于地市匯聚層設(shè)備。雖然BRAS安全保護級別等級比較高，但是由于現(xiàn)網(wǎng)情況的復(fù)雜性，因設(shè)備本身及傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、動環(huán)系統(tǒng)等原因，也有可能造成BRAS設(shè)備的退服，從而影響到下聯(lián)OLT，導(dǎo)致GPON業(yè)務(wù)不可用，影響用戶的正常使用。為了避免因BRAS退服而影響OLT正常運行的情況發(fā)生，對屬于市區(qū)、縣城等承載家庭用戶數(shù)量較多的OLT、以及承載重要業(yè)務(wù)的OLT進行雙10GE上聯(lián)鏈路連接不同的BRAS優(yōu)化，進行OLT上聯(lián)雙跨BRAS處理。同時在BRAS側(cè)采取數(shù)據(jù)溫備的方式，當其中一臺BRAS退服后，OLT業(yè)務(wù)自動切換至另外一臺正常的BRAS承載。通過OLT上聯(lián)雙跨BRAS優(yōu)化，把BRAS發(fā)生故障的情況也考慮進來，進一步提升的GPON運行的穩(wěn)定性。

通過以上多維度的OLT上聯(lián)優(yōu)化，極大的提高了OLT運行的安全性，優(yōu)化后的現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3。

四、創(chuàng)新方案的應(yīng)用效果

本文通過對現(xiàn)網(wǎng)OLT上聯(lián)的隱患分析，針對不同網(wǎng)絡(luò)拓撲，采取相應(yīng)的優(yōu)化措施，其中對OLT上聯(lián)單10GE鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯(lián)同路由改造為物理雙上聯(lián)路由、接入單BRAS的OLT上聯(lián)進行雙跨BRAS優(yōu)化為等多維度手段，綜合考慮，全面的優(yōu)化來提升OLT運行安全性。經(jīng)過多維度優(yōu)化后，因為OLT原因影響的GPON業(yè)務(wù)不可用故障比優(yōu)化前降低了75%，極大的提高用戶的上網(wǎng)體驗。

五、總結(jié)

本文提出的針對OLT上聯(lián)優(yōu)化的研究，對提升GPON網(wǎng)絡(luò)的安全運行有極大的幫助，從優(yōu)化前后的應(yīng)用效果來看，因OLT上聯(lián)中斷影響業(yè)務(wù)的次數(shù)明顯降低，確保了網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量。

參? 考? 文? 獻

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