PON網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)分析與研究

陳進(jìn)雄 童亮斌

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PON網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)分析與研究

陳進(jìn)雄 童亮斌

廣東南方電信規(guī)劃咨詢?cè)O(shè)計(jì)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(yùn)營(yíng)商的PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)開展得如火如荼，PON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和業(yè)務(wù)開展變得越來越重要。對(duì)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(luò)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)（P2MP）的無源光網(wǎng)絡(luò)；由光線路終端(OLT)、光網(wǎng)絡(luò)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(luò)叫ODN 光分配網(wǎng)絡(luò)。

PON技術(shù)的主要兩種應(yīng)用場(chǎng)景是FTTH光纖到戶和FTTB光纖到大樓。各大運(yùn)營(yíng)商今年來大力推進(jìn)PON網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其中對(duì)于新建區(qū)域的覆蓋主要采用FTTH方式，對(duì)于舊區(qū)域的改造采用FTTH和FTTB相結(jié)合方式，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備一定規(guī)模，光網(wǎng)絡(luò)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(hù)人員的PON的維護(hù)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(yùn)營(yíng)商原有的各專業(yè)網(wǎng)管無法管理到光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，也沒法職業(yè)光寬帶業(yè)務(wù)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(shè)過程中應(yīng)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(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的中文縮寫，這種協(xié)議可以支持網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，用來監(jiān)測(cè)已經(jīng)連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)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(shè)備，包括由不同的制造商，不同類型的設(shè)備，不同的設(shè)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(yuǎn)端升降設(shè)備，統(tǒng)一管理。減少的情況到了現(xiàn)場(chǎng)，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(luò)中，對(duì)支持SNMP協(xié)議的設(shè)備都能夠進(jìn)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(luò)元素的數(shù)據(jù)；“寫”操作使管理員能夠操作設(shè)備的各種設(shè)置；“TRAP”的操作可以使一個(gè)重要的設(shè)備在改變的情況下，事件發(fā)生的管理人員。

SNMP實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)：SNMP管理可以提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)（NMS），也被稱為主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理問題的命令，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在被監(jiān)管的設(shè)備上有一個(gè)SNMP代理（Agent）運(yùn)行,Agent實(shí)現(xiàn)設(shè)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(kù)）來進(jìn)行，在設(shè)備當(dāng)中的被管理對(duì)象是通過MIB來進(jìn)行定義的。管理站和Agent均實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的管理信息庫(kù)對(duì)象，使得雙方能夠相互的識(shí)別數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通信。管理站向Agent申請(qǐng)管理信息庫(kù)當(dāng)中定義的數(shù)據(jù)，Agent識(shí)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(kù)定義的格式，應(yīng)答給管理站，實(shí)現(xiàn)一次管理的操作。已經(jīng)存在的網(wǎng)元設(shè)備，只要再添加一個(gè)SNMP模塊便能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的支持。

網(wǎng)絡(luò)上的許多設(shè)備都可以通過網(wǎng)絡(luò)管理模塊進(jìn)行管理來實(shí)現(xiàn)，如交換機(jī)，路由器，如ORACLE具有SNMP進(jìn)程可以在將來運(yùn)行通過管理站管理這些系統(tǒng)級(jí)服務(wù)。

1.2 OAM技術(shù)

OAM遠(yuǎn)程維護(hù)和管理機(jī)制，操作、管理和維護(hù)。在PON網(wǎng)絡(luò)管理OAM主要功能有：遠(yuǎn)程故障監(jiān)控，遠(yuǎn)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(jiǎn)單地定義循環(huán)和監(jiān)控以及對(duì)ONT遠(yuǎn)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(jí)別定義，在多個(gè)級(jí)別OAM管理進(jìn)行。規(guī)劃實(shí)施數(shù)據(jù)加密，狀態(tài)檢測(cè)，錯(cuò)誤監(jiān)控等功能。[2]OMCI通道協(xié)議用于管理業(yè)務(wù)的高層次的定義，包括ONU的功能的參數(shù)集，T-CONT業(yè)務(wù)類型和數(shù)量，QoS參數(shù)，以運(yùn)行該事件配置信息和性能統(tǒng)計(jì)的請(qǐng)求，自動(dòng)通知系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)OLT到ONT配置，故障排除，性能和安全管理。

2 PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.1 后臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)置

后臺(tái)系統(tǒng)包括2臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、1臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器、2臺(tái)接口服務(wù)器、1臺(tái)采集服務(wù)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(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)熱備份軟件，之間運(yùn)行共享磁盤陣列，通常由主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，完成查詢、調(diào)用等功能，并實(shí)時(shí)更新，如果主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)生備用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器出現(xiàn)故障，備用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器立即接管。

2.2 網(wǎng)管系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

后臺(tái)網(wǎng)管系統(tǒng)、維護(hù)人員使用的操作維護(hù)終端、被管控的設(shè)備分布在各個(gè)不同地方，建議建設(shè)網(wǎng)管系統(tǒng)專用的傳送網(wǎng)絡(luò)DCN網(wǎng)。DCN網(wǎng)采用二層星形組網(wǎng)方式，在各核心機(jī)房、各維護(hù)人員辦公地方放置1臺(tái)二層交換機(jī)，作為接入點(diǎn)。

4 PON網(wǎng)絡(luò)的功能

4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理

數(shù)據(jù)庫(kù)管理的主要功能有：手動(dòng)備份數(shù)據(jù)庫(kù)、用戶可以制定定時(shí)備份數(shù)據(jù)庫(kù)的策略、恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)、將備份、顯示備份。

4.2 故障管理

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

4.3 配置管理

它提供了一個(gè)統(tǒng)一的整體網(wǎng)絡(luò)資源配置管理功能。當(dāng)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(jìn)行，其條件是在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)必須及時(shí)和準(zhǔn)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(rèn)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(yuǎn)程維護(hù)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(wù)和進(jìn)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(duì)全網(wǎng)環(huán)境電源的集中管理和維護(hù)功能。它支持環(huán)境電源的全網(wǎng)監(jiān)控，可以在同一個(gè)窗口中查詢?nèi)吭O(shè)備的環(huán)境電源信息；支持單點(diǎn)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(diǎn)，也可以在告警窗口中啟動(dòng)環(huán)境監(jiān)控面板。[3]方便了對(duì)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(yīng)用。因此建議網(wǎng)管系統(tǒng)建設(shè)時(shí)候要充分考慮可擴(kuò)展性，盡量將PON的所有分支技術(shù)的設(shè)備都進(jìn)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(shè)計(jì)[D].南京理工大學(xué),2011.

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

[3]李學(xué)淵.基于SNMP網(wǎng)絡(luò)性能管理的研究[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程,2005,33(4):11-15.

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