陳進雄 童亮斌

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PON網(wǎng)管系統(tǒng)建設分析與研究

陳進雄 童亮斌

廣東南方電信規(guī)劃咨詢設計院有限公司，廣東 深圳 518038

PON技術(shù)光纖寬帶接入技術(shù)，各大運營商的PON網(wǎng)絡建設開展得如火如荼，PON網(wǎng)絡設備的管理和業(yè)務開展變得越來越重要。對系統(tǒng)網(wǎng)管的兩種重要技術(shù)SNMP協(xié)議和OAM做相關(guān)介紹，再闡述PON系統(tǒng)網(wǎng)管架構(gòu)，以及PON網(wǎng)管的功能。

PON；SNMP協(xié)議；OAM技術(shù)；架構(gòu)；功能

引言

PON無源光網(wǎng)絡是一種點到多點（P2MP）的無源光網(wǎng)絡；由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡單元(ONU)，以及無源分光器(POS)組成。其系統(tǒng)圖如下：

圖1 PON系統(tǒng)圖

其中OLT和ONU之間的無源分光器和光纜組成的網(wǎng)絡叫ODN 光分配網(wǎng)絡。

PON技術(shù)的主要兩種應用場景是FTTH光纖到戶和FTTB光纖到大樓。各大運營商今年來大力推進PON網(wǎng)絡建設，其中對于新建區(qū)域的覆蓋主要采用FTTH方式，對于舊區(qū)域的改造采用FTTH和FTTB相結(jié)合方式，網(wǎng)絡已經(jīng)具備一定規(guī)模，光網(wǎng)絡上的用戶數(shù)量也占了總寬帶用戶數(shù)量的一半左右。在這種情況下，我們都必須需要提高維護人員的PON的維護水平。[1]人工通過Telnet管理巨大的OLT和ONU，該傳統(tǒng)方式已經(jīng)跟不上企業(yè)的發(fā)展需求，由此出現(xiàn)瓶頸。運營商原有的各專業(yè)網(wǎng)管無法管理到光網(wǎng)絡的設備，也沒法職業(yè)光寬帶業(yè)務的開展。

1 PON網(wǎng)管的關(guān)鍵技術(shù)

PON網(wǎng)管跟其他專業(yè)網(wǎng)管一樣，在建設過程中應用到兩種重要的技術(shù)：SNMP協(xié)議和OAM技術(shù)。

1.1 SNMP協(xié)議

SNMP為簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議的中文縮寫，這種協(xié)議可以支持網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，用來監(jiān)測已經(jīng)連接到網(wǎng)絡上的設備是否出現(xiàn)了能夠引起管理上關(guān)注的狀況。

SNMP的基本思想是為一些統(tǒng)一的協(xié)議和接口設備，包括由不同的制造商，不同類型的設備，不同的設備模型制造裝置不同的定義。因此管理員可以輕松地管理遠端升降設備，統(tǒng)一管理。減少的情況到了現(xiàn)場，從而可以提高工作效率。

SNMP的工作是基于TCP/IP協(xié)議的，在網(wǎng)絡中，對支持SNMP協(xié)議的設備都能夠進行管理。SNMP提供了三種操作，分別是“讀”操作、“寫”操作和“TRAP”操作?！白x”操作使管理員能夠獲得各種網(wǎng)絡元素的數(shù)據(jù)；“寫”操作使管理員能夠操作設備的各種設置；“TRAP”的操作可以使一個重要的設備在改變的情況下，事件發(fā)生的管理人員。

SNMP實現(xiàn)結(jié)構(gòu)：SNMP管理可以提供一個網(wǎng)絡管理平臺（NMS），也被稱為主要負責網(wǎng)絡管理問題的命令，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)的存儲。在被監(jiān)管的設備上有一個SNMP代理（Agent）運行,Agent實現(xiàn)設備與管理站之間的SNMP通信。管理站和代理端的接口統(tǒng)一需要采用MIB（管理信息庫）來進行，在設備當中的被管理對象是通過MIB來進行定義的。管理站和Agent均實現(xiàn)了相應的管理信息庫對象，使得雙方能夠相互的識別數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)通信。管理站向Agent申請管理信息庫當中定義的數(shù)據(jù)，Agent識別以后，將一些相關(guān)的狀態(tài)或參數(shù)等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成管理信息庫定義的格式，應答給管理站，實現(xiàn)一次管理的操作。已經(jīng)存在的網(wǎng)元設備，只要再添加一個SNMP模塊便能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡管理的支持。

網(wǎng)絡上的許多設備都可以通過網(wǎng)絡管理模塊進行管理來實現(xiàn)，如交換機，路由器，如ORACLE具有SNMP進程可以在將來運行通過管理站管理這些系統(tǒng)級服務。

1.2 OAM技術(shù)

OAM遠程維護和管理機制，操作、管理和維護。在PON網(wǎng)絡管理OAM主要功能有：遠程故障監(jiān)控，遠程鏈接環(huán)回，鏈路狀態(tài)監(jiān)控，MIB變量采集和發(fā)現(xiàn)功能。

EPON和GPON在發(fā)展，EPON的OAM考慮不多，而是簡單地定義循環(huán)和監(jiān)控以及對ONT遠端故障指示和可選的支持。 GPON的物理層定義的OMC的OAM功能，高級別定義，在多個級別OAM管理進行。規(guī)劃實施數(shù)據(jù)加密，狀態(tài)檢測，錯誤監(jiān)控等功能。[2]OMCI通道協(xié)議用于管理業(yè)務的高層次的定義，包括ONU的功能的參數(shù)集，T-CONT業(yè)務類型和數(shù)量，QoS參數(shù)，以運行該事件配置信息和性能統(tǒng)計的請求，自動通知系統(tǒng)實現(xiàn)OLT到ONT配置，故障排除，性能和安全管理。

2 PON網(wǎng)絡架構(gòu)

2.1 后臺系統(tǒng)的設置

后臺系統(tǒng)包括2臺數(shù)據(jù)庫服務器、1臺應用服務器、2臺接口服務器、1臺采集服務器、1套磁盤陣列，組網(wǎng)架構(gòu)如下：

圖2 PON組網(wǎng)架構(gòu)

兩臺數(shù)據(jù)庫熱備份軟件，之間運行共享磁盤陣列，通常由主數(shù)據(jù)庫服務器的數(shù)據(jù)存儲，完成查詢、調(diào)用等功能，并實時更新，如果主數(shù)據(jù)庫服務器發(fā)生備用數(shù)據(jù)庫服務器出現(xiàn)故障，備用數(shù)據(jù)庫服務器立即接管。

2.2 網(wǎng)管系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡建設

后臺網(wǎng)管系統(tǒng)、維護人員使用的操作維護終端、被管控的設備分布在各個不同地方，建議建設網(wǎng)管系統(tǒng)專用的傳送網(wǎng)絡DCN網(wǎng)。DCN網(wǎng)采用二層星形組網(wǎng)方式，在各核心機房、各維護人員辦公地方放置1臺二層交換機，作為接入點。

4 PON網(wǎng)絡的功能

4.1 數(shù)據(jù)庫管理

數(shù)據(jù)庫管理的主要功能有：手動備份數(shù)據(jù)庫、用戶可以制定定時備份數(shù)據(jù)庫的策略、恢復數(shù)據(jù)庫、將備份、顯示備份。

4.2 故障管理

提供了一個警告的經(jīng)驗基礎，通過報警過程中獲得的經(jīng)驗處理的記錄，與同類報警打交道時，可以后前一個報警的維修經(jīng)驗來查看，以便更迅速地報警處理，提高問題解決效率。閃斷告警分析針對在短時間內(nèi)不斷發(fā)生、清除的故障告警進行屏蔽或丟棄，避免系統(tǒng)在不穩(wěn)定的狀態(tài)下運行。重復事件分析針對在一定時間內(nèi)重復上報的事件告警進行屏蔽或丟棄。

4.3 配置管理

它提供了一個統(tǒng)一的整體網(wǎng)絡資源配置管理功能。當批量釋放和調(diào)節(jié)過程中的用戶流量，全局模板使用，大大提高了工作效率。

全網(wǎng)資源管理涉及到各種資源的查詢、添加、刪除操作。為了確保這些操作可以正確地進行，其條件是在網(wǎng)絡管理系統(tǒng)必須及時和準確地記錄在自己的資源管理中。

4.4 安全管理

安全管理主要包括用戶管理，用戶組管理，操作集和權(quán)限管理，用戶登錄和認證操作、操作日志管理、安全訪問控制列表。

4.5 系統(tǒng)監(jiān)控

提供了系統(tǒng)監(jiān)控工具，它通過圖形界面提供遠程維護和監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)控管理系統(tǒng)服務和進程，以及系統(tǒng)操作狀態(tài)監(jiān)控。

4.6 環(huán)境電源監(jiān)控

環(huán)境監(jiān)控管理提供對全網(wǎng)環(huán)境電源的集中管理和維護功能。它支持環(huán)境電源的全網(wǎng)監(jiān)控，可以在同一個窗口中查詢?nèi)吭O備的環(huán)境電源信息；支持單點監(jiān)控功能，查詢指定網(wǎng)元的環(huán)境電源信息；支持告警管理，查詢環(huán)境類告警信息?？梢詮沫h(huán)境監(jiān)控窗口跳轉(zhuǎn)到故障節(jié)點，也可以在告警窗口中啟動環(huán)境監(jiān)控面板。[3]方便了對告警信息的監(jiān)控和故障處理。

5 結(jié)束語

PON技術(shù)是不斷更新，目前主流的是EPON技術(shù)和GPON技術(shù)，后期還有10GEPON和10GGPON等新技術(shù)的應用。因此建議網(wǎng)管系統(tǒng)建設時候要充分考慮可擴展性，盡量將PON的所有分支技術(shù)的設備都進行統(tǒng)一管理，避免了網(wǎng)管系統(tǒng)過多的問題。

[1]楊明.基于PON技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)設計[D].南京理工大學,2011.

[2]劉毅.基于PON技術(shù)的接入網(wǎng)研究及工程實踐[D].北京郵電大學,2012.

[3]李學淵.基于SNMP網(wǎng)絡性能管理的研究[J].計算機與數(shù)字工程,2005,33(4):11-15.

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