基于現代應急通信的OLT救援系統創新研究

中圖分類號：TN915.07

文獻標識碼：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的持續加速[1-2]以及數字化社會的不斷升級[3-5]，千兆光寬帶網絡日益普及，走進千家萬戶。OLT等寬帶網絡設施均步入規模化部署與應用的新階段[67]，針對各類不同應用場景的寬帶覆蓋設計層出不窮[8-12]

目前，OLT應急搶通解決方案仍主要依靠快速響應的搶修隊伍和預備設備[。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抵達現場；其二，預備設備數量有限，難以滿足批量故障的應對需求；此外，傳統搶修方式往往需在現場開展復雜操作，耗時較長且效率低下[13-14]。OLT應急搶通系統主要面向以下應用場景：一二級分光點的光纖中斷、整臺OLT上聯中斷或整臺OLT故障、重點客戶重點會議的網絡保障、搶險救災等。OLT應急搶通系統將傳統的OLT技術與現代應急通信技術相結合，構建形成了一種全新的OLT應急救援系統。

1構建有線回傳OLT應急救援系統

該方案采用華為MA5800-X2（2U設備，支持32個ComboXGPON口）作為搶通連接主設備。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，再利用MA5800-X2與原OLT主控級聯，如圖1所示。借助原OLT主控上空閑的上聯口，運用自動化工具，將原OLT的故障PON口業務快速割接至MA5800-X2上，此過程無須解綁原用戶信息。分光點的上行鏈路快速連接至MA5800-X2的PON口，如此即可實現故障用戶的快速上線。

預配置Telenet配置：

sysmanservicetelnet enable

配置網管地址：

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應急救援系統

該方案通過在兩臺AR路由器間建立二層隧道，實現搶通OLT應急箱與特定BRAS的互聯，如圖2所示。具體而言，在特定BRAS的預置認證接口（其VLAN信息可提前與BRAS側確定），以及在OLT側預先配置好光貓免認證的相關設置，以此實現快速割接且無須額外配置即可入網。

2.1上行通道開通部署

由于5GCPE獲取的IP地址為私網地址，并且每次獲取的IP地址均不固定，與對端AR路由器的公網地址無法直接互通，所以二層隧道采用VXLANoverGREoverL2TP協議來實現跨NAT的協議封裝。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，從而實現二層互通，如圖3所示。

2.1.1 L2TP協議

L2 隧道協議（Layer 2 Tunneling Protocol）通過在公共網絡（如Intermet）上構建點到點的L2TP隧道，將PPP數據幀進行封裝，然后通過L2TP隧道傳輸。這使得遠端用戶在利用PPP接入公共網絡后，能夠借助L2TP隧道與企業內部網絡進行通信。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網絡上應用。L2TP以隧道方式讓PPP包能夠穿越各種網絡協議，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協議結合使用，以此提供隧道驗證功能。L2TP支持在兩端點間使用多個隧道，用戶能夠針對不同的服務質量需求創建不同的隧道。此外，L2TP能夠提供隧道驗證，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協議

通用路由封裝（GenericRoutingEncapsulationGRE）屬于虛擬專有路由網絡（VirtualPrivateRoutingNetwork，VPRN）的一種典型協議，而VPRN是實現VPN的重要方式之一。它與VPDN的區別在于，VPDN是對PPP幀這種二層報文進行封裝，使該幀能夠延伸至企業網關LNS；而在VPRN中，是對IP包這種三層報文進行封裝，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（例如企業網關LNS），從而讓該報文能夠被指定轉發至企業網關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協議

VXLAN即虛擬擴展局域網，是大二層網絡中廣泛應用的網絡虛擬化技術。它在源網絡設備與目的網絡設備之間構建一條邏輯VXLAN隧道，采用MACinUDP （UserDatagramProtocol，用戶數據報協議）

封裝方式，也就是將虛擬機發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絡的IP報文頭和以太報文頭進行封裝。這樣，封裝后的報文如同普通IP報文一樣，能夠通過路由網絡轉發，這恰似給二層網絡的虛擬機增添了路由功能，使其徹底突破了二、三層網絡的結構限制。

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，其僅承擔數據包的轉發任務。路由器選用兩臺ZSR1800-2S，在BRAS側的ZSR1800-2S上配置公網固定IP地址作為LNS；而在OLT側的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協議來實現打通。

創建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

應急通信場景需開展中斷ONU數據的快速遷移工作，為此選用定制PNP或網管定制盲割工具這兩種數據遷移方案。在網管割接工具中增設盲割任務，只需指定源OLT和目的OLT，無須指定PON口對應關系。

在完成正常配置開局后，進行PON口預配置即可。管理VLAN設為4019，每個PON口配置64個離線ONU數據，采用SN號注冊。補丁所支持的功能可使新上線的ONU自動注冊，并替換現有的離線ONU數據（光貓帶內層VLAN，外層VLAN按現網配置進行手工規劃）。

光貓預配置（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//配置上網業務，64條 service-port vlan3951port O/1/0 ont 0 multi-service user-vlan3951tag-transformtranslate//配置語音業務， 64條 OLT遠程網管接口：//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 急OLT配置相同IP地址

2.3 BRAS功能部署

BRAS側針對上行的PPPOE撥號實施免認證策略，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 認證域配置為本地認證： domain pppoe_test authentication-schemedefaulto accounting-scheme defaulto 配置語音業務接口： 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方案實施和效果評估

3.1故障場景模擬

固化前期預部署工作：上行借助5G網絡，以VXLAN方式在BRAS和應急箱之間建立L2VPN通道，搭建快速搶通網絡；在BRAS端開啟免驗證功能，在OLT端部署快速割接等功能。

模擬故障現場操作：工程保障人員攜帶應急箱抵達光纜中斷后的現場，即一光交箱／小區一級分光器所處位置；打開應急箱，將應急箱接入預部署好的快速搶通專用網絡；把中斷分光器的上連端口跳接至應急箱的PON口；網管人員利用割接工具，將PON口數據和用戶割接至應急箱的PON口，從而實現網絡業務的臨時快速恢復，具體操作流程如圖4所示。

3.2 業務驗證及測試

具體流程如下：

1）應急救援搶修完成后，中斷的ONU恢復上線，PON口光功率狀態正常，詳情如圖5所示。

2）OLT應急上聯口流量正常；在BRAS側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配置的寬帶賬號進行撥號上網，并發測試網速結果正常，瀏覽網頁、觀看視頻等操作無卡頓現象。用戶側光貓測速下行速率應達到100Mbit/s，具體情況如圖7所示。

4結論

基于現代應急通信的OLT搶通系統依托5G網絡，運用第二層隧道協議或虛擬擴展局域網方式，在BRAS（寬帶接入服務器）與搶修工具之間構建通道，無須依賴備用光纜資源。該系統內嵌的OLT設備具備即插即用功能，僅需將中斷的分光器上聯端口接入工具中的OLT設備，便能實現數據的自動割接以及業務的快速恢復，極大地提升了搶修效率。后續，我們將持續對該搶通工具進行優化和升級，通過實施5GQoS（一種用于解決網絡延遲和阻塞等問題的技術）策略遷移等舉措，優先保障該工具的帶寬資源，進一步提高其承載用戶數量，確保在故障發生時能夠更為迅速、有效地恢復家庭寬帶業務，為用戶提供更穩定、高效的網絡體驗。

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作者簡介：鐘虎（1986一），男，漢族，江蘇宿遷人，網絡工程師，碩士研究生，研究方向：通信網絡傳輸組網及智能化運維。