PON技術在光接入網的運行、管理與維護中的應用研究

吳健航

[摘 要]目前，在FTTX接入網領域中，無源光網絡（PON）技術已經成為重要的組成部分，也是運營商進一步提高接入網運行維護效率的關鍵。本文簡單分析了PON技術在光接入網的運行、管理與維護中的應用。

[關鍵詞]光接入網；運行；管理；維護；PON技術

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.18.077

[中圖分類號]TM915.63 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）18-0-02

隨著多媒體、多功能、多增值產業等IP數據業務的快速發展和推廣，傳統的接入方式的速率低、建網成本高、維護難度大等局限性，與市場需求間的矛盾日益突出。因此，在FTTX接入網領域中，應用PON技術解決組建高速網絡中的“最后一公里”問題時，要考慮到加速投資回收、降低建設成本（特別是配套建設方面）、簡化后期OAM（Operation Administration and Maintenance）流程，還需要考慮到后期的維護和管理。

1 PON技術的概述

PON（Passive Optical Network）是一種基于P2MP拓撲的技術，其可以實現從1個點到多個點的光纖接入。PON系統由兩部分組成，一部分是局側終端，另一部分是用戶側的光網絡，PON系統的組網建設很簡便，利用局站OLT和用戶端ONU就能夠整合所有的信號，不需要借助其他的有源設施。在下行方向的數據流中，PON系統利用組播方式，使用戶端ONU利用自身鑒權信息迅速找到自己想要的信息；在上行方向數據流中，PON系統利用成熟的TDMA技術在OLT設備上區分來自不同ONU的信息。并且，PON系統還結合了WDM技術隔離上下行信號及不同類別信號（例如有線寬帶與IPTV可以走在不同的頻段上），從而實現在相同的纖芯內實現不同信號傳輸的任務。PON系統的網絡定義和功能如圖1所示。

2 PON技術在光接入網的運行、管理與維護中應用的優勢

2.1 節省光纖資源

PON技術應用到光接入網中，可以將光接入網原本的拓撲結構改變成樹狀的廣播形式，而這種方式可以實現終端設備的多個分支，從而能夠在最大程度上節省光纖資源。PON技術非常適合應用于一些區域較廣，或者光纖資源較為緊缺的地區，又或者使用人群密集的區域。

2.2 服務范圍更大

在光接入網中應用PON技術，可以完成一點到多點的較為特殊的構造，不僅可以節省更多的光纖資源，還可以擴大服務的范圍。基于PON技術的光接入網能夠實現設施與光纖的共享性，不僅方便了管理的有效實施，還能最大程度地降低建設投資。

2.3 降低運營管理成本

在光接入網中應用PON技術可以只使用無源分光器，導致元器件的體積較小，受雷電影響低因而具備更高的穩定性，不存在中斷重啟網絡恢復時長的問題，不必建設局房、動力供給、空調等配套設施，其維護的成本也較低，運營管理的成本大幅降低。

3 PON技術在光接入網的運行、管理與維護中的應用

3.1 有效實現網管功能

3.1.1 提示操作運行的危險

在光接入網應用PON技術后，網管人員進行實時處理時，系統會根據操作給出相應的功能提示。例如，業務功能模塊不夠全面，在網管人員添加或者刪除了幾個板卡時，系統就會發出操作危險的提示，以此來警示網管人員，避免造成難以挽回的后果。因此，要想提高網絡系統的安全性，設置好錯誤提示。當網管人員操作失誤時，PON技術可以及時示警，避免出現問題，同時還需要網管人員避免操作失誤，減少危險操作的次數和概率，從整體上控制業務板卡和端口。

3.1.2 應用批量離線設備

PON體系有效應用的關鍵就是根據ONU終端設備業務參數和屬性來設置正確的離線配置。當設備離線時，網管人員可以根據規定利用EMS實時處理技術，在對應配置的基礎上，保證標示和構成文件的保存效果。在ONU上線后，可以實現終端配置體系的有效管理，從而完成最終業務的成功辦理，利用設置FTTB場景可以實現相關配置的有效處理。在構建以太網端口數值控制的基礎上，利用離線配置可以在最大程度上提高業務體系的開通效果。

3.1.3 屏蔽不重要的警告

目前，寬帶接入網的構建模式正在逐步擴大，PON設備的數量也在與日俱增，因此常會出現一些不重要的PON設備警告，從而會給網絡管理人員的工作帶來極大的不便。因此，基于PON技術的光接入網需要具備過濾屏蔽解決和警告的功能。

3.2 PON技術的安全保護

目前，在PON基礎上寬帶接入網的保護方式主要包括兩種，一種是設備的冗余維護，另一種是用戶的接入安全。設備的冗余維護指的是OLT設備主干光纖的冗余維護、電源設備的冗余維護、主控板的冗余維護；用戶的接入安全指的是ONU終端設備的接入和綁定、業務和用戶信息鑒權，ONU接口數值的安全性。首先，要想保證PON網絡接口數值的安全，可以利用三重攪動加密算法。其次，為了避免流失用戶的寬帶賬號，可以利用端口綁定賬號的手段來實現寬帶賬號與EPON體系物理端口的有效綁定。最后，為了實現ONU設備更好地鑒權與綁定，就需要保證被授權設備主控信息的安全，從而避免未授權的ONU可以輕易連接PON網絡，以提升網絡的安全性和安穩性。其中需要格外關注的問題是綁定賬號與端口，運營商可以合理配置用戶的端口和賬號，使其滿足用戶的需求，在用戶綁定好端口與賬號后，運營商便可監視是否存在盜用行為。

3.3 診斷缺陷故障的整體剖析

在光接入網中應用PON技術并正常運行時，就需要重視其維護與管理工作，有效實現診斷缺陷故障的整體剖析。在進行系統的維護時，選擇OTDR的測量波長是1 580～1 680 nm，用來監測不同ONU終端的光鏈路狀態。

3.4 實現精準的故障定位

無論是光纜工程的施工，還是光纜線路的維護工作，都需要一個足夠重要的測試手段，即光時域反射計術（OTDR）。目前，PON寬帶逐漸開始接入到網絡部署中，因此需要更加注重PON網絡中光分配網（ODN）的監測，及時發現出現的問題或故障，并實現故障的準確定位。雖然目前PON網絡中光分配網（ODN）的監測受到成本因素的影響，影響了其正常的應用，但是針對一些較為特殊的情況、應用場景和客戶可以采用失電商用的方式。如今，可以將OTDR和PON網絡融合在一起的監測方式有多種，一種是高反射方式，另一種是波長標記方式，最后一種則是波長路由方式。

4 結 語

在光接入網中采用PON技術，不僅能夠提高網絡的接入能力，還能為網絡的維護和管理提供必要的技術支持，保證業務接入手段更加個性化和多樣化，從而有效提高網絡互聯水平，進而促使寬帶業務更好更快地發展與進步。

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