基于現(xiàn)代應(yīng)急通信的OLT救援系統(tǒng)創(chuàng)新研究

中圖分類號：TN915.07

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2025）08-0001-05

Abstract：Afterthe interuptionof homebroadbandopticalcable，due to thecomplex and changeable situationof the fault site，thereisoftennospareavailableopticalcablecore，andtheivestigationandrepairofopticalcablebreakpointstaksa longtime，whichmakes itdiffcult forthebusinesstorecoverquickly.Therefore，threliabilityandefciencyoftheemergency communication system become the key.This paper combines raditional OLTtechnology with modern emergency communication technologytobuildanew OLTemergencyrescue system.The system is divided into two types，wiredand wireless.The wireless emergencyrescue part not only integrates various network element functions such as PONand 5G CPE，but also establishes a two-layerchannel withBRASthrough the5G wirelessinterfacetoachievehigh-speedandstableuplinkandbackhaulof data greatly reducing the impact of faults and improving user perception.

Keywords： emergency communication; OLT; 5G; user perception

0 引言

隨著中國寬帶化建設(shè)的持續(xù)加速[1-2]以及數(shù)字化社會的不斷升級[3-5]，千兆光寬帶網(wǎng)絡(luò)日益普及，走進(jìn)千家萬戶。OLT等寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施均步入規(guī)?；渴鹋c應(yīng)用的新階段[67]，針對各類不同應(yīng)用場景的寬帶覆蓋設(shè)計層出不窮[8-12]

目前，OLT應(yīng)急搶通解決方案仍主要依靠快速響應(yīng)的搶修隊伍和預(yù)備設(shè)備[。然而，這種方式存在諸多問題。其一，搶修隊伍可能難以在短時間內(nèi)抵達(dá)現(xiàn)場；其二，預(yù)備設(shè)備數(shù)量有限，難以滿足批量故障的應(yīng)對需求；此外，傳統(tǒng)搶修方式往往需在現(xiàn)場開展復(fù)雜操作，耗時較長且效率低下[13-14]。OLT應(yīng)急搶通系統(tǒng)主要面向以下應(yīng)用場景：一二級分光點(diǎn)的光纖中斷、整臺OLT上聯(lián)中斷或整臺OLT故障、重點(diǎn)客戶重點(diǎn)會議的網(wǎng)絡(luò)保障、搶險救災(zāi)等。OLT應(yīng)急搶通系統(tǒng)將傳統(tǒng)的OLT技術(shù)與現(xiàn)代應(yīng)急通信技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建形成了一種全新的OLT應(yīng)急救援系統(tǒng)。

1構(gòu)建有線回傳OLT應(yīng)急救援系統(tǒng)

該方案采用華為MA5800-X2（2U設(shè)備，支持32個ComboXGPON口）作為搶通連接主設(shè)備。具體做法是，通過可用光纜路由，快速跳通兩芯或搶修故障光纜兩芯至故障分光點(diǎn)，再利用MA5800-X2與原OLT主控級聯(lián)，如圖1所示。借助原OLT主控上空閑的上聯(lián)口，運(yùn)用自動化工具，將原OLT的故障PON口業(yè)務(wù)快速割接至MA5800-X2上，此過程無須解綁原用戶信息。分光點(diǎn)的上行鏈路快速連接至MA5800-X2的PON口，如此即可實(shí)現(xiàn)故障用戶的快速上線。

預(yù)配置Telenet配置：

sysmanservicetelnet enable

配置網(wǎng)管地址：

Interfacevlanif4019

ipaddress10.64.XX.XX255.255.255.248

//該地址為配置為主OLT管理 I P+1

2 無線回傳的OLT應(yīng)急救援系統(tǒng)

該方案通過在兩臺AR路由器間建立二層隧道，實(shí)現(xiàn)搶通OLT應(yīng)急箱與特定BRAS的互聯(lián)，如圖2所示。具體而言，在特定BRAS的預(yù)置認(rèn)證接口（其VLAN信息可提前與BRAS側(cè)確定），以及在OLT側(cè)預(yù)先配置好光貓免認(rèn)證的相關(guān)設(shè)置，以此實(shí)現(xiàn)快速割接且無須額外配置即可入網(wǎng)。

2.1上行通道開通部署

由于5GCPE獲取的IP地址為私網(wǎng)地址，并且每次獲取的IP地址均不固定，與對端AR路由器的公網(wǎng)地址無法直接互通，所以二層隧道采用VXLANoverGREoverL2TP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)跨NAT的協(xié)議封裝。其中，帶有5G模塊的AR可作為LAC客戶端，特定BRAS下掛的AR路由器作為LNS。LAC上線獲取IP地址后，能夠自動撥號連接到LNS，從而實(shí)現(xiàn)二層互通，如圖3所示。

2.1.1 L2TP協(xié)議

L2 隧道協(xié)議（Layer 2 Tunneling Protocol）通過在公共網(wǎng)絡(luò)（如Intermet）上構(gòu)建點(diǎn)到點(diǎn)的L2TP隧道，將PPP數(shù)據(jù)幀進(jìn)行封裝，然后通過L2TP隧道傳輸。這使得遠(yuǎn)端用戶在利用PPP接入公共網(wǎng)絡(luò)后，能夠借助L2TP隧道與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。L2TP可在IP（使用UDP）、幀中繼永久虛擬電路（PVCs）、X.25虛擬電路（VCs）或ATMVCs網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用。L2TP以隧道方式讓PPP包能夠穿越各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括ATM、SONET和幀中繼。不過，L2TP本身沒有任何加密措施，更多情況下是與IPSec協(xié)議結(jié)合使用，以此提供隧道驗(yàn)證功能。L2TP支持在兩端點(diǎn)間使用多個隧道，用戶能夠針對不同的服務(wù)質(zhì)量需求創(chuàng)建不同的隧道。此外，L2TP能夠提供隧道驗(yàn)證，而PPTP則不具備該功能。

啟用并配置L2TP：

l2tp-auto-client enable

使能L2TP功能：

12tp enable

配置L2TP組：

12tp-group 1

tunnel password cipher Root@123

tunnel name lac

startl2tpip223.106.242.210fullusernamehuawei

2. 1.2 GRE協(xié)議

通用路由封裝（GenericRoutingEncapsulationGRE）屬于虛擬專有路由網(wǎng)絡(luò)（VirtualPrivateRoutingNetwork，VPRN）的一種典型協(xié)議，而VPRN是實(shí)現(xiàn)VPN的重要方式之一。它與VPDN的區(qū)別在于，VPDN是對PPP幀這種二層報文進(jìn)行封裝，使該幀能夠延伸至企業(yè)網(wǎng)關(guān)LNS；而在VPRN中，是對IP包這種三層報文進(jìn)行封裝，將原有的IP報文置于payload（凈荷）中，并在頭部添加一個新的IP頭部，該頭部指向EgressPE（例如企業(yè)網(wǎng)關(guān)LNS），從而讓該報文能夠被指定轉(zhuǎn)發(fā)至企業(yè)網(wǎng)關(guān)LNS，隨后由其解封裝，還原出原有的IP報文并送給真正的目的服務(wù)器。

GRE配置：

interfaceTunnel0/0/0

ipaddress12.1.1.1255.255.255.0

tunnel-protocol gre

source 11.1.1.1

destination11.1.1.2

2.1.3 VXLAN協(xié)議

VXLAN即虛擬擴(kuò)展局域網(wǎng)，是大二層網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)。它在源網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與目的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間構(gòu)建一條邏輯VXLAN隧道，采用MACinUDP （UserDatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）

封裝方式，也就是將虛擬機(jī)發(fā)出的原始以太報文完整地封裝在UDP報文中，接著在外層使用物理網(wǎng)絡(luò)的IP報文頭和以太報文頭進(jìn)行封裝。這樣，封裝后的報文如同普通IP報文一樣，能夠通過路由網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，這恰似給二層網(wǎng)絡(luò)的虛擬機(jī)增添了路由功能，使其徹底突破了二、三層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)限制。

配置VXLAN：

interfaceNve1

source1.1.1.1

vni10ohead-end peer-list2.2.2.2

bridge-domain 100

vxlan vni 100

iproute-static2.2.2.2255.255.255.25512.1.1.2

2.1.4路由器通道部署

5800-X2與BRAS之間借助路由器和5GCPE建立L2VPN通道。5GCPE選用MC801A，其僅承擔(dān)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。路由器選用兩臺ZSR1800-2S，在BRAS側(cè)的ZSR1800-2S上配置公網(wǎng)固定IP地址作為LNS；而在OLT側(cè)的ZSR1800-2S作為LAC，LNS為每個LAC分配固定的賬號及IP地址。L2VPN通過在兩臺路由器之間啟用VPLSoverGREoverL2TP協(xié)議來實(shí)現(xiàn)打通。

創(chuàng)建Cellular通道接口： interface Cellular2/0/0 dialerenable-circular apn-profile yidong dialertimerautodial10 modem auto-recovery dial action modem-reboot

fail-times128 modem auto-recoveryicmp-unreachable action

modem-reboot modem auto-recovery services-unavailable action

modem-reboottest-timesOinterval3600 ipaddressnegotiate 配置空口APN apn profile yidong apn CMNET

2.2搶通定制功能部署

應(yīng)急通信場景需開展中斷ONU數(shù)據(jù)的快速遷移工作，為此選用定制PNP或網(wǎng)管定制盲割工具這兩種數(shù)據(jù)遷移方案。在網(wǎng)管割接工具中增設(shè)盲割任務(wù)，只需指定源OLT和目的OLT，無須指定PON口對應(yīng)關(guān)系。

在完成正常配置開局后，進(jìn)行PON口預(yù)配置即可。管理VLAN設(shè)為4019，每個PON口配置64個離線ONU數(shù)據(jù)，采用SN號注冊。補(bǔ)丁所支持的功能可使新上線的ONU自動注冊，并替換現(xiàn)有的離線ONU數(shù)據(jù)（光貓帶內(nèi)層VLAN，外層VLAN按現(xiàn)網(wǎng)配置進(jìn)行手工規(guī)劃）。

光貓預(yù)配置（以0/1端口為例）：

interface gpon 0/1 ont add 0 0 sn-auth ABCD-0ooooooo omci ontlineprofile-id 88 ont-srvprofile-id 8 ontadd 0 1 sn-auth ABCD-0oo0o001 omci ontlineprofile-id88ont-srvprofile-id8 //配置64條 service-port vlan 31 gpon O/1/O ont O gemport O tagtransformdefault//配置上網(wǎng)業(yè)務(wù)，64條 service-port vlan3951port O/1/0 ont 0 multi-service user-vlan3951tag-transformtranslate//配置語音業(yè)務(wù)， 64條 OLT遠(yuǎn)程網(wǎng)管接口：//上行口配置模式為單端口 非LACP模式 Interfacevlanif4019 address10.64.173.156255.255.255.248 //每臺應(yīng) 急O(jiān)LT配置相同IP地址

2.3 BRAS功能部署

BRAS側(cè)針對上行的PPPOE撥號實(shí)施免認(rèn)證策略，直接予以放通，以此滿足緊急救援時用戶賬號不確定的需求。鑒于5G帶寬存在限制，建議為每個用戶配置10Mbit/s的限速，如此可保障約300個用戶正常使用。

配置BAS接口：

interfaceGigabitEthernet2/1/23.1 statistic enable user-vlan 31 1030 qinq 31 350 trustupstream default trust 8021p bas access-type layer2-subscriber default-domain authentication pppoe_test client-option82 basinfo-insert cn-telecom 認(rèn)證域配置為本地認(rèn)證： domain pppoe_test authentication-schemedefaulto accounting-scheme defaulto 配置語音業(yè)務(wù)接口： interfaceGigabitEthernet2/1/23.3951

description CM-IMS statistic enable user-vlan 3951 trustupstream default trust 8021p bas access-typelayer2-subscriberdefault-domain authentication ims authentication-method bind

3方案實(shí)施和效果評估

3.1故障場景模擬

固化前期預(yù)部署工作：上行借助5G網(wǎng)絡(luò)，以VXLAN方式在BRAS和應(yīng)急箱之間建立L2VPN通道，搭建快速搶通網(wǎng)絡(luò)；在BRAS端開啟免驗(yàn)證功能，在OLT端部署快速割接等功能。

模擬故障現(xiàn)場操作：工程保障人員攜帶應(yīng)急箱抵達(dá)光纜中斷后的現(xiàn)場，即一光交箱／小區(qū)一級分光器所處位置；打開應(yīng)急箱，將應(yīng)急箱接入預(yù)部署好的快速搶通專用網(wǎng)絡(luò)；把中斷分光器的上連端口跳接至應(yīng)急箱的PON口；網(wǎng)管人員利用割接工具，將PON口數(shù)據(jù)和用戶割接至應(yīng)急箱的PON口，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的臨時快速恢復(fù)，具體操作流程如圖4所示。

3.2 業(yè)務(wù)驗(yàn)證及測試

具體流程如下：

1）應(yīng)急救援搶修完成后，中斷的ONU恢復(fù)上線，PON口光功率狀態(tài)正常，詳情如圖5所示。

2）OLT應(yīng)急上聯(lián)口流量正常；在BRAS側(cè)端口查詢用戶撥號記錄，顯示用戶撥號正常，如圖6所示。

3）用戶在家中使用光貓內(nèi)配置的寬帶賬號進(jìn)行撥號上網(wǎng)，并發(fā)測試網(wǎng)速結(jié)果正常，瀏覽網(wǎng)頁、觀看視頻等操作無卡頓現(xiàn)象。用戶側(cè)光貓測速下行速率應(yīng)達(dá)到100Mbit/s，具體情況如圖7所示。

4結(jié)論

基于現(xiàn)代應(yīng)急通信的OLT搶通系統(tǒng)依托5G網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用第二層隧道協(xié)議或虛擬擴(kuò)展局域網(wǎng)方式，在BRAS（寬帶接入服務(wù)器）與搶修工具之間構(gòu)建通道，無須依賴備用光纜資源。該系統(tǒng)內(nèi)嵌的OLT設(shè)備具備即插即用功能，僅需將中斷的分光器上聯(lián)端口接入工具中的OLT設(shè)備，便能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動割接以及業(yè)務(wù)的快速恢復(fù)，極大地提升了搶修效率。后續(xù)，我們將持續(xù)對該搶通工具進(jìn)行優(yōu)化和升級，通過實(shí)施5GQoS（一種用于解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的技術(shù)）策略遷移等舉措，優(yōu)先保障該工具的帶寬資源，進(jìn)一步提高其承載用戶數(shù)量，確保在故障發(fā)生時能夠更為迅速、有效地恢復(fù)家庭寬帶業(yè)務(wù)，為用戶提供更穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

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作者簡介：鐘虎（1986一），男，漢族，江蘇宿遷人，網(wǎng)絡(luò)工程師，碩士研究生，研究方向：通信網(wǎng)絡(luò)傳輸組網(wǎng)及智能化運(yùn)維。