基于OLT上聯優化的GPON安全運行研究

徐李恒

【摘要】? ? 近年來隨著公司響應國家提速降費政策的快速推進，由于GPON作為一種新型技術，具有通訊質量良好、傳輸效率高、便于管理等的優點，公司加大GPON建設力度，廣泛用于承載家客、集客等有線業務。OLT作為GPON的核心設備，OLT能否穩定運行直接影響到GPON承載業務的是否可用性。為了提升OLT運行穩定性，本文通過分析影響OLT運行穩定性的原因，利用多維度優化OLT上聯組網結構的手段，采取OLT上聯單10GE鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯同路由優化為物理雙路由、OLT接入單BRAS優化為雙跨BRAS等創新優化方式，極大的提高了OLT上聯冗余保護能力，降低了OLT因上聯原因中斷的情況發生，保障GPON運行安全。

【關鍵詞】? ? GPON? ? OLT? ? 上聯優化? ? 安全運行

引言

隨著高清電視、智慧城市、人臉識別監控、遠程教育、高速上網等大帶寬有線業務的發展，用戶業務對帶寬要求越來越高，50M、100M的寬帶網絡已不能滿足用戶的需求，500M、1000M的高速寬帶網絡正在快速發展。基于GPON技術構建的FTTB或者FTTH，完全可以達到用戶的要求，滿足用戶對網絡的功能全面、質量高、速度快的服務要求，提供優秀的用戶體驗[1]。光接入網絡層次進一步扁平化，建設成本進一步優化，業務控制點更加的靈活，已經成目前大規模、高速率網絡發展的必然趨勢。未來更快的業務處理能力、更高的分光比接入、更安全的網絡結構，也將是光接入技術發展的必然趨勢[2]。

因為GPON采用光纖技術的高速傳輸，能夠滿足將所有高帶寬服務接入網絡的需求，同時GPON具有抗干擾能力強，故障率低[3]，可很好的實現對設備的維護、處理故障，在網絡拓撲上避免有源節點級聯，簡化了機房，降低了供電、網絡運維成本，另外光纜壽命可以達到50年，遠遠優于銅纜的使用時長，大大節省了網絡投資成本，節省了網絡運維成本[4]。OLT作為GPON網絡的局端核心設備，上聯通過傳輸網絡接入IP城域網的BRAS設備，下聯PON口用單條光纖線經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機器設備一樣，是光學一體的機器設備，OLT能否穩定運行對GPON網絡起到關鍵性作用。

為了能夠提升OLT運行的穩定性，本文通過分析現網拓撲實際情況，結合網絡故障數據分析得出，導致OLT中斷的主要原因為OLT上聯傳輸中斷導致。針對以上原因，采取針對性的優化措施，包括對OLT上聯單10GE鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯同路由優化為物理雙上聯路由、上聯接入單BRAS的重要OLT進行雙跨BRAS 優化等多維度措施，來提升OLT運行的穩定性，確保GPON網絡運行安全，確保客戶業務正常使用。

一、現網GPON結構現狀

GPON因其強大的系統容量、較高的光鏈路預算、良好的多業務承載能力和完善的QoS保障等獨特優勢，承載著公司語音固話、互聯網寬帶、家庭寬帶、視頻監控等集客和家客的有線業務，也是公司CHBN四輪發展重要的網絡支撐基礎，其重要性不言而喻。GPON系統通常由局側的OLT、用戶側的ONU和ODN組成，通常采用點到多點的網絡結構。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[5]。GPON系統接入參考配置見下圖1。

但是根據無線業務故障、批量投訴及客戶滿意度三方面進行的數據統計，GPON網絡故障已逐漸成為全網故障的重要組成部分，遠遠高于動力及交換等傳統業務[6]。由于現網GPON接入網中的OLT與IP城域網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，因此OLT上聯接入方式存在安全隱患。而GPON接入網和用戶側業務為“一對多”的對應關系。一旦GPON接入網和IP城域網之間的鏈路出現故障，將直接引起GPON接入網下掛的多種業務中斷，并最終引起用戶的批量投訴。現網的網絡拓撲如圖2。

二、創新解決方案研究

由于GPON作為接入網，需要接入的用戶所在區域地形地貌復雜，有平原、山區等，同時歸屬行政區域也多樣，有市區、縣城、鄉鎮、農村等多種場景，承載業務類型繁多，家庭上網，家庭固話，企業互聯網專線，平安城市視頻監控，電子政務等等。因此需要GPON必須安全穩定的運行，減少因網絡故障影響業務的現象發生。OLT作為GPON的核心設備，確保OLT的穩定運行對GPON有至關重要的作用，而現網OLT上聯的網絡拓撲存在極大的安全隱患。因此，通過對現網OLT上聯情況的分析，采取OLT上聯多重冗余保護機制，減少OLT因上聯原因中斷次數。現網OLT上了均采取雙上聯至IP城域網BRAS設備的方式，不過雙上聯類型多樣，有 “GE+10GE”模式的單10GE上聯模式，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上聯鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯同路由改造物理雙路由、接入單BRAS的OLT雙跨BRAS優化等多維度的優化措施，可以有效提升OLT網絡運行安全性。

三、具體實施步驟

OLT作為GPON網絡的重要網元，現網結構復雜，OLT上聯存在多種影響穩定運行的隱患，本本主要從OLT上聯單10GE鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯同路由改造、OLT上聯接入單BRAS雙跨整治等方面采取有效措施，保障OLT正常運行，業務不受影響。本文主要采用如下幾個方面：

3.1 OLT上聯單10GE鏈路升級

因家客業務快速發展的需要，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務的鏈路方式進行快速完成，從而導致現網出現部分單10GE上聯OLT，該種網絡模型的主要弊端是，為了確保網絡感知10GE鏈路中斷后不能切換至GE鏈路。通過對現網OLT單10GE上聯全面升級為雙10GE鏈路，確保單鏈路在中斷時能自動切換至備用鏈路，實現上聯鏈路的冗余保護，確保用戶的網絡感知。

3.2 OLT上聯同路由改造

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上聯光纜被挖斷導致影響業務，而這種情況一般都是OLT的雙上聯鏈路在同一光纜中或者在同一桿路上，傳輸方向相同，從而出現阻斷。由于現網OLT上聯多采用裸纖、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，實現物理雙上聯傳輸，針對OTN或者OTN傳輸方式，通過調整OTN傳輸方向，實現OLT上聯兩條鏈路形成完全不同路由的物理雙上聯傳輸，當其中一路上聯光纜時，不影響另外一路上聯的正常使用，避免因為光纜中斷導致的OLT中斷現象發生。

3.3接入單BRAS OLT雙跨優化

因OLT上聯通過傳輸資源連接至IP城域網的單臺BRAS設備，BRAS作為寬帶遠程接入服務器，在網絡層面屬于地市匯聚層設備。雖然BRAS安全保護級別等級比較高，但是由于現網情況的復雜性，因設備本身及傳輸系統、供電系統、動環系統等原因，也有可能造成BRAS設備的退服，從而影響到下聯OLT，導致GPON業務不可用，影響用戶的正常使用。為了避免因BRAS退服而影響OLT正常運行的情況發生，對屬于市區、縣城等承載家庭用戶數量較多的OLT、以及承載重要業務的OLT進行雙10GE上聯鏈路連接不同的BRAS優化，進行OLT上聯雙跨BRAS處理。同時在BRAS側采取數據溫備的方式，當其中一臺BRAS退服后，OLT業務自動切換至另外一臺正常的BRAS承載。通過OLT上聯雙跨BRAS優化，把BRAS發生故障的情況也考慮進來，進一步提升的GPON運行的穩定性。

通過以上多維度的OLT上聯優化，極大的提高了OLT運行的安全性，優化后的現網結構如圖3。

四、創新方案的應用效果

本文通過對現網OLT上聯的隱患分析，針對不同網絡拓撲，采取相應的優化措施，其中對OLT上聯單10GE鏈路升級為雙10GE鏈路、OLT上聯同路由改造為物理雙上聯路由、接入單BRAS的OLT上聯進行雙跨BRAS優化為等多維度手段，綜合考慮，全面的優化來提升OLT運行安全性。經過多維度優化后，因為OLT原因影響的GPON業務不可用故障比優化前降低了75%，極大的提高用戶的上網體驗。

五、總結

本文提出的針對OLT上聯優化的研究，對提升GPON網絡的安全運行有極大的幫助，從優化前后的應用效果來看，因OLT上聯中斷影響業務的次數明顯降低，確保了網絡運行質量。

參? 考? 文? 獻

[1]李杰.淺析GPON技術在接入網中的運用[J].電子世界，2014，10（10）：329—330.

[2]楊敏.基于GPON技術的寬帶接入研究[J].硅谷，2014，12（12）：121—122.

[3]唐亞娟.淺析GPON技術在運行維護中的應用[J].哈爾濱鐵道科技，201 3，2（2）：16—1 7.

[4]楊良.GPON技術在通信接入網中的應用研究[J].科技創新與應用，2013，2（2）：22—24.

[5] 鄔張帆.基于GPON技術的接入網絡應用研究[J].通訊世界，2016， 284（1）：59-60.

[6] 覃寧.陳禮波.農村寬帶接入技術方案探討[J].郵電設計技術，2016，480（2）：88-92.