毛飛磊

(中國(guó)電信上海公司，上海 200125)

城市光網(wǎng)與維護(hù)

毛飛磊

(中國(guó)電信上海公司，上海 200125)

通過(guò)實(shí)施“城市光網(wǎng)”工程，光纖傳輸?shù)膸捀鼘?，家庭寬帶上網(wǎng)速度更快，平均提高50倍。PON技術(shù)成為運(yùn)營(yíng)商接入網(wǎng)改造工程的首選。上?！俺鞘泄饩W(wǎng)”已初具規(guī)模，基于EPON的光接入網(wǎng)站點(diǎn)分散，數(shù)量龐大，建立符合綜合化、融合化發(fā)展要求的運(yùn)行維護(hù)組織體系，充分利用網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)的網(wǎng)管功能，實(shí)施精確化維護(hù)管理。

城市光網(wǎng)；EPON；FTTX

（一）城市光網(wǎng)簡(jiǎn)介

作為2010年上海世博會(huì)全球合作伙伴，中國(guó)電信承擔(dān)世博園區(qū)和世博配套重大工程的信息通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)，并將之納入“城市光網(wǎng)”的整體建設(shè)規(guī)劃中。上海絕大多數(shù)的小區(qū)寬帶都是通過(guò)“銅線”鋪設(shè)，寬帶上網(wǎng)速度較慢。通過(guò)實(shí)施“城市光網(wǎng)”工程，光纖傳輸?shù)膸捀鼘?，家庭寬帶上網(wǎng)速度更快。百兆帶寬是目前很多家庭寬帶兩兆帶寬的50倍，這意味著城市光網(wǎng)完成后，用戶下載一部普通網(wǎng)絡(luò)電影的時(shí)間可能從原來(lái)的1～2小時(shí)左右縮減到不到10分鐘。未來(lái)三年，上海電信將為上海發(fā)展提供大容量、高速率的國(guó)際通信網(wǎng)絡(luò)，高帶寬、高覆蓋的接入光纖網(wǎng)絡(luò)，讓上海徹底告別“K”時(shí)代。同時(shí)上海電信還將積極推進(jìn)“三網(wǎng)融合”，實(shí)現(xiàn)“三屏互動(dòng)”，讓用戶能在手機(jī)、PC、電視等終端上享受電信融合、一致的信息服務(wù)和高帶寬的媒體業(yè)務(wù)。

（二）EPON設(shè)備的引入

目前接入網(wǎng)絡(luò)中的接入技術(shù)主要有以 ADSL2/2+/VDSL為代表的銅線接入，以GPON和EPON為代表的點(diǎn)到多點(diǎn)的光纖接入及以交換機(jī)為基礎(chǔ)構(gòu)建的點(diǎn)到點(diǎn)的光纖接入。根據(jù)不同情況采用多種接入技術(shù)的混合部署將光纖部署到最經(jīng)濟(jì)的節(jié)點(diǎn)，在達(dá)到滿足用戶業(yè)務(wù)需求的同時(shí)可有效降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資成本。GPON、EPON、VDSL2、RG和WIFI等多種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，將滿足現(xiàn)在和未來(lái)全業(yè)務(wù)的部署要求。其中，以EPON/GPON為代表的XPON技術(shù)是中國(guó)電信進(jìn)入全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)時(shí)代的最佳的寬帶光接入技術(shù)。在向全光接入網(wǎng)演進(jìn)的過(guò)程中，無(wú)論是帶寬、傳輸距離、傳輸質(zhì)量、節(jié)省光纖資源等方面，相對(duì)原有銅線接入和交換機(jī)點(diǎn)到點(diǎn)光纖接入，無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)PON都具備顛覆性的取代優(yōu)勢(shì)，PON技術(shù)成為運(yùn)營(yíng)商接入網(wǎng)改造的首選。

EPON是PON技術(shù)的一種，PON網(wǎng)絡(luò)側(cè)采用GE速率，遵循802.3ah標(biāo)準(zhǔn)。802.3ah標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)介紹了EPON的工作模型，以及MPCP（Multiple Point Control Protocol：多點(diǎn)控制協(xié)議）和OAM（Operation，Administration and Maintenance：操作、管理和維護(hù)）功能。結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

一個(gè)典型的EPON系統(tǒng)由OLT、ONU、POS組成。OLT 放在中心機(jī)房（CO，Central Office）。ONU 放在網(wǎng)絡(luò)接口單元（NIU：Network Interface Unit）附近或與其合為一體。POS（Passive Optical Splitter）是無(wú)源光纖分支器，即分光器，是一個(gè)連接OLT和ONU 的無(wú)源設(shè)備，它的功能是將輸入（下行）光學(xué)信號(hào)分發(fā)給多個(gè)輸出端口，使多個(gè)用戶能夠共用一條光纖，從而共享帶寬，在上行方向，將多個(gè)ONU 光學(xué)信號(hào)時(shí)分復(fù)用到一條光纖中。

圖1 EPON 結(jié)構(gòu)圖

EPON中的ONU采用了技術(shù)成熟而又經(jīng)濟(jì)的以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在中帶寬和高帶寬的ONU中實(shí)現(xiàn)了成本低廉的以太網(wǎng)第二層第三層交換功能。這種類型的ONU可以通過(guò)層疊來(lái)為多個(gè)最終用戶提供很高的共享帶寬。由于都使用以太協(xié)議，因此在通信的過(guò)程中，就不再需要協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)ONU對(duì)用戶數(shù)據(jù)的透明傳送。ONU也支持其他傳統(tǒng)的TDM協(xié)議，而且不會(huì)增加設(shè)計(jì)和操作的復(fù)雜性。在更高帶寬的ONU中，將提供大量的以太接口和多個(gè)T1／E1接口。當(dāng)然，對(duì)于光纖到家（FTTH）的接入方式，ONU和NIU可以被集成在一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備中，不需要交換功能，從而可以在極低的成本下給終端用戶分配所需的帶寬。表1為EPON與傳統(tǒng)的交換機(jī)組網(wǎng)主要區(qū)別。

表1 EPON與傳統(tǒng)的交換機(jī)組網(wǎng)主要區(qū)別

此外，在PON的傳輸機(jī)制上，通過(guò)新增加的MAC控制，如動(dòng)態(tài)帶寬分配（DBA）來(lái)控制和優(yōu)化各ONU與OLT之間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信。在物理層，EPON使用1000Base的以太網(wǎng)；在數(shù)據(jù)鏈路層，EPON采用成熟的全雙工以太網(wǎng)技術(shù)和TDM（Time Division Multiplex：時(shí)分復(fù)用）。由于ONU在自己的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)包，因此沒(méi)有沖突，不需要CSMA/CD，從而可以充分利用帶寬。

PON的另一種技術(shù)GPON可提供最高2.5Gbps帶寬，能以原有格式（可以說(shuō)是透?jìng)鳎┖蜆O高的效率（90%以上帶寬利用率）傳送多種業(yè)務(wù)（包括TDM和數(shù)據(jù)）。GPON的技術(shù)特色是在二層采用ITU-T定義的GFP（通用成幀規(guī)程）對(duì)以太網(wǎng)、TDM、ATM等多種業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝映射，能提供1.25和2.5Gbps下行速率和 ITU規(guī)定的所有標(biāo)準(zhǔn)上行速率，可以靈活地提供對(duì)稱和非對(duì)稱上下行傳輸速率，傳輸距離至少達(dá)20公里，支持各種接入服務(wù)，并具有強(qiáng)大的OAM&P功能。

EPON/GPON這兩種技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。EPON以兼容目前的以太網(wǎng)技術(shù)為目的，是802.3a協(xié)議在光接入網(wǎng)上的延續(xù)，它充分繼承了以太網(wǎng)價(jià)格低、協(xié)議靈活、技術(shù)成熟等優(yōu)勢(shì)。GPON定位于電信業(yè)面向多業(yè)務(wù)、具備QoS保證的全業(yè)務(wù)接入的需求，努力尋求一種最佳的、支持全業(yè)務(wù)的、效率最高的解決方案?？偟膩?lái)看，在高速率和支持多業(yè)務(wù)方面，GPON有明顯優(yōu)勢(shì)，但成本目前要高于EPON。EPON將以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)結(jié)合起來(lái)，其目標(biāo)是用最簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)拓樸結(jié)構(gòu)的千兆以太網(wǎng)光纖接入網(wǎng)絡(luò)。EPON屬于IEEE以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的范疇，對(duì)于向全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡是一個(gè)很好的選擇。

（三）EPON技術(shù)原理和特點(diǎn)

EPON是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的單纖雙向光接入網(wǎng)，由局端OLT，用戶端ONU以及光分ODN組成。信號(hào)從局端的OLT到用戶端的ONU稱為“下行”，信號(hào)從ONU到OLT稱為“上行”。PON采用樹(shù)形、星型分支結(jié)構(gòu)，多個(gè)ONU共享光纖和局端OLT的回傳光接收機(jī)。PON下行采用時(shí)分復(fù)用(TDM)方式，信號(hào)廣播式下發(fā)，是“一發(fā)多收”，然而信號(hào)的上行方式卻不一樣，各個(gè) ONU或者說(shuō)光節(jié)點(diǎn)共用一根光纖進(jìn)行回傳，回傳采用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)，“多發(fā)一收”，局端只設(shè)置一個(gè)回傳光接收機(jī)，在任意一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)ONU發(fā)送信號(hào)，各個(gè)ONU單元輪流發(fā)送信號(hào)，實(shí)現(xiàn)光纖和回傳光接收機(jī)的資源共享。

圖2 EPON下行傳輸原理

如圖 2所示，下行信息流采用廣播方式，全部信息到達(dá)每一個(gè)ONU，根據(jù)IEEE802.3協(xié)議，每一個(gè)包的包頭表明是給ONU（ONU1、ONU2、ONU3......ONUN）中的唯一一個(gè)。另外，部分包可以是給所有的ONU（廣播式）或者特殊的一組ONU（組播），在光分路器處，流量分成獨(dú)立的三組信號(hào)，每一組載有所有指定ONU的信號(hào)。當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)到達(dá)該ONU時(shí)，ONU通過(guò)密鑰取出發(fā)給自己的包，丟棄那些給其它ONU的包。如圖2中，ONU1收到包1、2、3，但是它僅僅發(fā)送包1給終端用戶1，摒棄包2和包3。

圖3 EPON上行傳輸原理

如圖 3所示，上行采用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)，按嚴(yán)格的時(shí)間順序分配給每一個(gè)ONU固定時(shí)隙。每個(gè)ONU上行信息填充在各自指定的時(shí)隙內(nèi)，各ONU發(fā)送及OLT接收時(shí)隙是同步的，在一定的控制機(jī)制下，這些來(lái)自不同 ONU的上行信息包能夠按固定的順序匯合而不會(huì)互相干擾，形成上行方向的TDM幀結(jié)構(gòu)。OLT根據(jù)約定的時(shí)隙結(jié)構(gòu)提取各 ONU發(fā)送過(guò)來(lái)的信息，從而實(shí)現(xiàn)多址傳輸。

作為EPON網(wǎng)絡(luò)的主要功能單元，OLT是一個(gè)多業(yè)務(wù)提供平臺(tái)，同時(shí)支持IP業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)的TDM業(yè)務(wù)。放置在城域網(wǎng)邊緣或區(qū)域接入網(wǎng)出口，收斂接入業(yè)務(wù)并分別傳遞到 IP網(wǎng)和SDH傳輸網(wǎng)，而ONU是為用戶提供豐富的業(yè)務(wù)接口的用戶側(cè)設(shè)備，符合IEEE 802.3/802.3ah標(biāo)準(zhǔn)，放置在用戶端，單光纖提供數(shù)據(jù)、IPTV、語(yǔ)音等業(yè)務(wù)，真正實(shí)現(xiàn) “三重播放”應(yīng)用。

EPON技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.與現(xiàn)有以太網(wǎng)的兼容性。以太網(wǎng)技術(shù)，是迄今為止最成功和成熟的局域網(wǎng)技術(shù)。EPON只是對(duì)現(xiàn)有IEEE802.3協(xié)議作一定的補(bǔ)充，基本上是與其兼容的。因?yàn)槎际褂靡蕴珔f(xié)議，在通信的過(guò)程中，就不再需要協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn) ONU對(duì)用戶數(shù)據(jù)的透明傳送。

2.高帶寬。EPON目前可以提供上下行對(duì)稱的 1.25Gb/s的帶寬，并且隨著以太技術(shù)的發(fā)展可以升級(jí)到10Gb/s。

3.服務(wù)范圍大。EPON作為一種點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，以一種扇區(qū)的結(jié)構(gòu)來(lái)節(jié)省局端的資源，服務(wù)大量用戶。

4.帶寬分配靈活，服務(wù)有保證。對(duì)帶寬的分配和保證都有一套完整的體系。EPON可以通過(guò)DiffServ、PQ/WFQ、WRED等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)行帶寬分配，并保證每個(gè)用戶的QoS。

5.低成本。由于采用 PON的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了大量的主干光纜，同時(shí)以太網(wǎng)本身的價(jià)格優(yōu)勢(shì)以及使用無(wú)源器件減少了建設(shè)成本。

（四）城市光網(wǎng)組網(wǎng)方式

城市光網(wǎng)的建設(shè)目標(biāo)是：到2012 年，實(shí)現(xiàn)光纖進(jìn)樓到戶，用3 年時(shí)間達(dá)到“百兆到戶、千兆進(jìn)樓、T 級(jí)出口”的網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。2009 年實(shí)現(xiàn)能力覆蓋 75 萬(wàn)戶，2010 年覆蓋達(dá)150 萬(wàn)戶，2011 年覆蓋達(dá)300 萬(wàn)戶以上。PON 接入網(wǎng)技術(shù)和業(yè)務(wù)融合趨勢(shì)日漸明顯，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)，在異構(gòu)的接入網(wǎng)（DSL、PON 和Fttx）上融合承載。通過(guò)前幾年的實(shí)踐，網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的融合化、IP 化和寬帶化已經(jīng)在公司上下取得了共識(shí)。寬帶接入業(yè)務(wù)已經(jīng)成為公司主要產(chǎn)品之一。

圖4 基于EPON的FTTX網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)目前上海電信FTTX網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中存在多種可能的組網(wǎng)方案（FTTH、FTTB、FTTN、FTTO），開(kāi)展的業(yè)務(wù)也多種多樣，設(shè)備能力也有較大差別，因此組網(wǎng)和業(yè)務(wù)配置存在多種方式。為了盡可能簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、降低維護(hù)壓力、保證業(yè)務(wù)質(zhì)量，根據(jù)組網(wǎng)原則，目前上海電信基于EPON的FTTX組網(wǎng)方式以O(shè)LT分類分為A類OLT和C類OLT。圖4為基于EPON的FTTX網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。A 類 OLT 采用 FTTB（PON）+LAN、FTTB/N（PON）+DSL的接入模式，該類用戶的語(yǔ)音組網(wǎng)類似AG，通過(guò)關(guān)鍵業(yè)務(wù)子網(wǎng)接入到軟交換的目標(biāo)網(wǎng)；A類OLT下的E8-C接入模式，語(yǔ)音業(yè)務(wù)通過(guò)BAC接入軟交換系統(tǒng)。C類OLT采用FTTH、FTTO的接入模式，該類用戶的語(yǔ)音業(yè)務(wù)通過(guò)BAC接入軟交換系統(tǒng)。A類OLT網(wǎng)絡(luò)位置等同于二級(jí)匯聚交換機(jī)，通過(guò)級(jí)聯(lián)端口級(jí)聯(lián)到一級(jí)匯聚交換機(jī)，且對(duì)于上網(wǎng)業(yè)務(wù)由OLT啟用QinQ。如果將來(lái)用戶數(shù)和業(yè)務(wù)流量增加，可以根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的情況采用“多個(gè)上聯(lián)級(jí)聯(lián)組”或者“OLT直聯(lián)BRAS/SR”的方式。C類OLT的網(wǎng)絡(luò)位置等同于DSLAM，由OLT單GE上聯(lián)至一級(jí)匯聚交換機(jī)，公客PPPOE撥號(hào)上網(wǎng)業(yè)務(wù)終結(jié)在公客BRAS上，IPTV和類似IAD組網(wǎng)的VOIP業(yè)務(wù)終結(jié)在IPTV-SR上。

（五）城市光網(wǎng)維護(hù)

目前，上海電信城市光網(wǎng)已具備一定規(guī)模，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維面臨挑戰(zhàn)?；贓PON的光接入網(wǎng)站點(diǎn)分散，數(shù)量龐大，如何提高維護(hù)管理的效率是首要問(wèn)題。實(shí)踐表明，EPON網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理模式采用“統(tǒng)一管理、集中監(jiān)控、本地維護(hù)”的原則，可以加快專業(yè)間的融合，建立符合綜合化、融合化發(fā)展要求的運(yùn)行維護(hù)組織體系，充分利用網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)的網(wǎng)管功能，實(shí)施精確化維護(hù)管理。

1.網(wǎng)管支撐系統(tǒng)

為適應(yīng)上海公司寬帶接入業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，保持上海電信在上海市寬帶市場(chǎng)的占有率，公司采取的對(duì)策是大力推進(jìn)城市光網(wǎng)業(yè)務(wù)，不斷提升寬帶用戶感知度，以有效的技術(shù)手段加強(qiáng)寬帶接入網(wǎng)的維護(hù)。作為支撐系統(tǒng)，面向城市光網(wǎng)運(yùn)維的 PON 綜合網(wǎng)管系統(tǒng)可以有效解決目前的分廠商、分設(shè)備類型網(wǎng)元網(wǎng)管的維護(hù)弊端，從而適應(yīng)日趨融合的綜合業(yè)務(wù)，做到主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和排除障礙，集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)告警，有效的故障定位、性能統(tǒng)計(jì)和端到端業(yè)務(wù)測(cè)試，維護(hù)工作事半功倍，提升客戶感知。

PON綜合網(wǎng)管系統(tǒng)管理涵蓋 PON FTTH、FTTO、FTTB各類接入方式的 OLT、ONU 設(shè)備。PON綜合網(wǎng)管系統(tǒng)通過(guò)分層實(shí)現(xiàn)對(duì) PON 接入設(shè)備的集中監(jiān)控功能，系統(tǒng)架構(gòu)如下圖5所示。

圖5 PON 綜合網(wǎng)管系統(tǒng)總體方案架構(gòu)

PON綜合網(wǎng)管系統(tǒng)主要有以下功能：（1）系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員對(duì) PON 設(shè)備的操作維護(hù)功能及對(duì)資源的精確管控。系統(tǒng)在管理 PON接入設(shè)備的同時(shí)，呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的情況。（2）與廠商 EMS 對(duì)接，對(duì)設(shè)備上報(bào)的告警、性能信息進(jìn)行管理、分析。（3）提供 PON 接入方式的障礙診斷能力，障礙位置能夠在地圖上顯示。系統(tǒng)通過(guò)與認(rèn)證系統(tǒng)的接口，可查詢用戶帳號(hào)密碼信息及端口綁定狀態(tài)，診斷用戶認(rèn)證過(guò)程的問(wèn)題。（4）提供 PON 設(shè)備光功率例行監(jiān)測(cè)功能，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)障礙并進(jìn)行障礙定位和預(yù)警。（5）在系統(tǒng)管理范圍上，操作原則是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分權(quán)分域?qū)崿F(xiàn)。（6）通過(guò)北向接口向綜合告警系統(tǒng)上報(bào)告警事件。（7）向激活系統(tǒng)提供調(diào)用接口，實(shí)現(xiàn)協(xié)議適配，完成網(wǎng)元激活動(dòng)作。

此外，PON綜合網(wǎng)管系統(tǒng)還提供了兩大強(qiáng)有力的功能，即PON網(wǎng)絡(luò)障礙論斷功能和PON業(yè)務(wù)故障論斷功能，大大提升遠(yuǎn)程維護(hù)能力。

（1）PON 網(wǎng)絡(luò)障礙診斷功能

①系統(tǒng)對(duì) PON 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、ODN 鏈路各類故障提供豐富的故障診斷功能和診斷流程。通過(guò)專家分析引擎，結(jié)合告警和性能數(shù)據(jù)，定位障礙原因及障礙發(fā)生段落，劃清障礙界限。

②系統(tǒng)提供對(duì) PON 網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況作例行監(jiān)測(cè)的能力，通過(guò)對(duì) OLT、ONU設(shè)備光模塊數(shù)據(jù)的定期例行監(jiān)測(cè)，分析 PON網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)PON 網(wǎng)絡(luò)的潛在問(wèn)題并預(yù)警。

③系統(tǒng)通過(guò)與認(rèn)證系統(tǒng)的接口，診斷用戶賬號(hào)和綁定方面的故障，并提供解決方案。

④系統(tǒng)通過(guò)端口重啟提供遠(yuǎn)程故障解決的方法。

（2）PON 業(yè)務(wù)故障診斷功能

系統(tǒng)依據(jù)《中國(guó)電信 PON EMS 北向接口功能及技術(shù)規(guī)范》中對(duì)綜合測(cè)試部分網(wǎng)管北向接口的要求，實(shí)現(xiàn) PON 面向業(yè)務(wù)的故障診斷功能。

2.PON維護(hù)案例

PON網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維對(duì)維護(hù)人員自身技術(shù)水平的提高也是一個(gè)挑戰(zhàn)，不僅要了解光纖維護(hù)、PON設(shè)備維護(hù)等知識(shí)，更重要的是必須要掌握數(shù)據(jù)專業(yè)知識(shí)等，并且在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，提高處理故障的分析能力。以下以中興設(shè)備為例，舉幾個(gè)維護(hù)中的實(shí)用案例及處理思路。

（1）EPON 環(huán)回故障的檢測(cè)和處理

EPON設(shè)備本身是一個(gè)二層以太網(wǎng)設(shè)備，其核心是MAC地址的學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)發(fā)。正常情況下，上層設(shè)備的MAC地址只在上聯(lián)口（gei_0/X/Y）上學(xué)習(xí)到，用戶MAC地址只在內(nèi)聯(lián)口（epon-onu_0/X/Y:Z）學(xué)習(xí)到。但如果出現(xiàn)環(huán)回，就會(huì)造成某些業(yè)務(wù)的中斷。環(huán)回可以分為上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)側(cè)環(huán)回和用戶側(cè)環(huán)回兩種情況。上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)側(cè)環(huán)回就是上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中存在環(huán)路，導(dǎo)致終端用戶的源MAC 地址在上聯(lián)口被學(xué)習(xí)到，從而使該用戶業(yè)務(wù)終端異常。用戶側(cè)環(huán)回是PON 口下掛ONU 側(cè)或ONU 的UNI口存在環(huán)路，導(dǎo)致上層設(shè)備（BRAS或VoIP網(wǎng)管等）的MAC地址在內(nèi)聯(lián)口上被學(xué)習(xí)到，從而導(dǎo)致某類業(yè)務(wù)（PPPOE、VOIP）中斷。當(dāng)OLT啟用靈活QinQ時(shí)，由于靈活QinQ情況的特殊機(jī)制是MAC地址不能老化，導(dǎo)致業(yè)務(wù)流無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)端口，從而所有相關(guān)業(yè)務(wù)會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間中斷。如果不使用系統(tǒng)本身的環(huán)回檢測(cè)功能，可以通過(guò)查詢MAC地址的方法來(lái)判斷是否存在環(huán)回。具體命令為show mac，使用這條命令檢查上聯(lián)端口的MAC地址學(xué)習(xí)情況，包括具體的MAC地址、VLAN ID、學(xué)習(xí)方式以及端口號(hào)，也可以顯示PON 口上學(xué)習(xí)到的MAC地址。由于PON口上學(xué)習(xí)MAC地址是不帶VLAN的，所以顯示的內(nèi)聯(lián)口的MAC的VLAN均是0。show mac命令后可以跟具體的VLAN，如果知道是某個(gè)VLAN的業(yè)務(wù)不正常，可以通過(guò)此命令來(lái)查詢特定VLAN 的MAC地址學(xué)習(xí)情況。

show mac ethernet inner-port_0/x/y 命令顯示內(nèi)聯(lián)口的MAC 地址學(xué)習(xí)情況，包括具體的MAC 地址、VLAN ID、學(xué)習(xí)方式以及PON口號(hào)，這條命令上可以顯示內(nèi)聯(lián)口是在哪個(gè)vlan中學(xué)習(xí)到MAC地址（此命令在靈活QinQ情況下非常有用）。

show mac XXXX.XXXX.XXXX顯示具體的MAC 地址學(xué)習(xí)情況，這條命令應(yīng)和上面的兩條命令配合使用。

解決方法可以使用MAC地址靜態(tài)綁定，或消除環(huán)路。

（2）EPON 網(wǎng)絡(luò)中上行光信號(hào)干擾

①正常的鏈路光信號(hào)

按照EPON工作原理，下行采用廣播方式，上行采用TDMA的方式。在上行方向，ONU的發(fā)送時(shí)刻和發(fā)送長(zhǎng)度由OLT進(jìn)行控制。ONU的工作模式是：在分配到的時(shí)刻，打開(kāi)激光器，發(fā)動(dòng)數(shù)據(jù)，在發(fā)送指定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)后，關(guān)閉激光器；在未分配的時(shí)間內(nèi)，保持激光器關(guān)閉。因此ONU的激光器具有突發(fā)特性，即能夠在短時(shí)間內(nèi)打開(kāi)并穩(wěn)定激光器，開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后迅速關(guān)閉激光器。

②異常的鏈路光信號(hào)

當(dāng)PON 系統(tǒng)主干光纖的光路中，光信號(hào)的傳輸序列不是按照OLT 的控制進(jìn)行的時(shí)候，即為光路發(fā)生異常，異常的光路會(huì)導(dǎo)致OLT收到的ONU數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而進(jìn)一步導(dǎo)致測(cè)距失敗，ONU失去控制，系統(tǒng)工作中的兩個(gè)或多個(gè)ONU出現(xiàn)異常，甚至系統(tǒng)中所有ONU均不能正常工作。導(dǎo)致光路異常的原因主要有以下兩種：一個(gè)或幾個(gè)ONU的光激光器工作出現(xiàn)異常；插入了連續(xù)發(fā)光的其他設(shè)備，即非EPON的ONU。其中ONU激光器異常有以下兩種情況：激光器開(kāi)關(guān)時(shí)間異常，即ONU激光器沒(méi)有在要求的時(shí)間內(nèi)關(guān)閉或打開(kāi)，因?yàn)闀r(shí)間延遲導(dǎo)致與相鄰的ONU 光信號(hào)發(fā)生沖突；激光器發(fā)生無(wú)法關(guān)斷的故障，長(zhǎng)時(shí)間保持發(fā)光。

③激光器開(kāi)關(guān)時(shí)間異常

在一個(gè)ONU的激光器開(kāi)關(guān)時(shí)間發(fā)生異常時(shí)，會(huì)導(dǎo)致與相鄰ONU的發(fā)送信號(hào)沖突，兩個(gè)ONU數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)生沖突，在光鏈路上會(huì)形成一個(gè)光功率的疊加，使得數(shù)據(jù)到達(dá)OLT時(shí)，OLT數(shù)據(jù)接收錯(cuò)誤，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致對(duì)ONU的RTT時(shí)間計(jì)算（測(cè)距）發(fā)生錯(cuò)誤，使得兩個(gè)ONU的下次數(shù)據(jù)發(fā)送和接收繼續(xù)保持錯(cuò)誤。在這種情況下，由于ONU1的激光器關(guān)斷功能異常，一般是ONU1和ONU2會(huì)發(fā)生現(xiàn)網(wǎng)故障，但是其他ONU會(huì)保持正常。

④激光器長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光異常

在ONU的激光器發(fā)生關(guān)斷故障，即保持長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光時(shí)，會(huì)使得該ONU的光信號(hào)與其他所有ONU的信號(hào)發(fā)生疊加，如果故障ONU的光功率較強(qiáng)，則對(duì)其他ONU的光信號(hào)功率會(huì)形成強(qiáng)干擾噪聲，使得OLT無(wú)法獲取其他ONU的測(cè)距和數(shù)據(jù)信息，從而影響系統(tǒng)中其他所有ONU的工作。

⑤出現(xiàn)異常的解決手段

如果在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)了相關(guān)故障，通過(guò)網(wǎng)管定制功能定位出故障ONU，將故障ONU剔除出ODN網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)就會(huì)恢復(fù)。由于ONU被動(dòng)發(fā)光的特性，即正常ONU收到光后才能發(fā)光，如果直接使用光功率就能測(cè)到光，那么就說(shuō)明 ONU的光模塊長(zhǎng)發(fā)光。

（3）筆記本電腦設(shè)置抓帶Vlan包標(biāo)簽解決方法

故障分析時(shí)經(jīng)常使用抓包工具進(jìn)行深入分析，常用軟件為WireShark。但某些網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)默認(rèn)會(huì)在接收數(shù)據(jù)包的時(shí)候過(guò)濾 vlan tag，使得用 wireshark抓到的數(shù)據(jù)包中不含 vlan tag，此時(shí)需要通過(guò)修改注冊(cè)表讓驅(qū)動(dòng)保留vlan tag。

（六）結(jié)束語(yǔ)

隨著電信運(yùn)營(yíng)商“光進(jìn)銅退”政策的進(jìn)一步深入實(shí)施，寬帶接入網(wǎng)將大規(guī)模采用基于PON技術(shù)的FTTx模式進(jìn)行建設(shè)和改造。在此進(jìn)程中，運(yùn)營(yíng)商勢(shì)必會(huì)遇到很多困難，包括業(yè)務(wù)開(kāi)通流程的制訂、ONU終端的遠(yuǎn)程管理、PON網(wǎng)絡(luò)的安全和保護(hù)以及PON網(wǎng)絡(luò)故障診斷等方面。特別是當(dāng)發(fā)展到FTTH的階段時(shí)，需要管理和維護(hù)數(shù)量龐大的用戶終端以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的 PON ODN網(wǎng)絡(luò)。更快速的業(yè)務(wù)開(kāi)通、更有效的遠(yuǎn)程管理、更可靠的網(wǎng)絡(luò)保障以及更精確的故障診斷，是電信運(yùn)營(yíng)商不斷追求的目標(biāo)，從而促進(jìn)“城市光網(wǎng)”健康發(fā)展。

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TN913.7

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1008-1151(2011)03-0021-04

2011-01-05

毛飛磊，男，上海人，中國(guó)電信上海公司工程師，從事光通信的研究。