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      基于OLT上聯(lián)優(yōu)化的GPON安全運行研究

      2021-05-11 20:01:34徐李恒
      中國新通信 2021年2期
      關(guān)鍵詞:安全運行

      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

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

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

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

      [4]楊良.GPON技術(shù)在通信接入網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,2(2):22—24.

      [5] 鄔張帆.基于GPON技術(shù)的接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究[J].通訊世界,2016, 284(1):59-60.

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

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