基于光衰段落分析的接入網(wǎng)質(zhì)量管理體系

1 引言

隨著業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，客戶對高速接入、穩(wěn)定帶寬的需求不斷增長，需要運(yùn)營商提供可靠的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。光衰是衡量光接入網(wǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)，目前網(wǎng)管監(jiān)控可覆蓋的范圍只限于有源設(shè)備，對于ODN（Optical Distribution Network，光分配網(wǎng)絡(luò)）無源光網(wǎng)絡(luò)組成的光鏈路造成的光衰耗，缺乏有效的分析支撐手段，由于傳統(tǒng)的靠人工介入進(jìn)行分析和管理的模式工作量大且效率不高，急需IT手段升級，并結(jié)合現(xiàn)有的運(yùn)維流程進(jìn)行改造，搭建全面的管理體系，實(shí)現(xiàn)對光接入網(wǎng)質(zhì)量的有效管控。

2 光接入網(wǎng)質(zhì)量管理體系設(shè)計

2.1 概要定義

結(jié)合網(wǎng)管采集有源設(shè)備（OLT及ONU）收發(fā)光功率和網(wǎng)絡(luò)資源拓?fù)溥M(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)無源網(wǎng)絡(luò)光衰大段落分析定位，輸出光衰大主光路（PON口到一級分光器之間段落）、光衰大分支光路（一級分光器到二級分光器之間段落）和光衰大皮纖（二級分光器到ONU之間段落）等，不同的隱患段落由相應(yīng)的維護(hù)部門處理，明確責(zé)任主體，提高維護(hù)效率。

將光衰大段落的整治工作有機(jī)地嵌入到當(dāng)前的運(yùn)維體系中，從工程建設(shè)、開通、修障、預(yù)檢預(yù)修等端到端運(yùn)維場景出發(fā)改造運(yùn)維流程，構(gòu)建生命周期全流程的光衰質(zhì)量管理體系。

2.2 設(shè)計思路

網(wǎng)管采集有源設(shè)備如OLT PON口及ONU的收發(fā)光功率，采用下行光衰作為參數(shù)，下行光衰為PON口發(fā)光減ONU收光。每個ONU對應(yīng)的線路（OLT PON口到ONU全程光鏈路）的光衰達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同的組網(wǎng)形態(tài)進(jìn)行動態(tài)計算，結(jié)合動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對ONU線路光衰是否達(dá)標(biāo)的判斷。對于不達(dá)標(biāo)ONU線路則進(jìn)行進(jìn)一步的分析定位，輸出光衰大段落，明確隱患對象。再從端到端運(yùn)維場景入手嵌入應(yīng)用構(gòu)建光衰整治管控體系。

2.2.1 光衰達(dá)標(biāo)動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)計算

資源系統(tǒng)記錄著業(yè)務(wù)相關(guān)的所有物理信息和邏輯信息，系統(tǒng)每天同步資源系統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取ONU光鏈路相關(guān)的數(shù)據(jù)，計算每條ONU線路動態(tài)的光衰標(biāo)準(zhǔn)。全程光鏈路包括PON ODF、光纜ODF、光交接箱、一級分光、二級分光以及皮纜段落等，如圖1所示。

圖1 光鏈路示意圖

光鏈路帶來的光衰耗有幾個因素，分別是活動連接器插損、分光器插損、光纖損耗、皮纜損耗（包括入戶段落損耗）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值[1,2]，采用損耗系數(shù)如下。

（1）活動連接頭損耗：0.4 dB/個。

（2）分光器插損，如表1所示。

表1 分光器插損參考值

（3）皮纜損耗：包含整個入戶段落損耗，熱熔工藝為1 dB，冷接工藝為2 dB。

（4）光纖長度損耗：采用下行光衰，波長窗口是1 490 nm，衰減系數(shù)為0.3 dB/km。

考慮到光纖長度劣化、插損異常、附加損耗、模場匹配等引起的損耗，預(yù)留2 dB作為維護(hù)冗余。那么每個ONU對應(yīng)的全程光衰標(biāo)準(zhǔn)=線路損耗+光分路器插損+跳接損耗+皮纜損耗+維護(hù)余量。

結(jié)合資源數(shù)據(jù)實(shí)際光鏈路數(shù)據(jù)和損耗系數(shù)，計算ONU線路的動態(tài)光衰標(biāo)準(zhǔn)。比如圖1所示ONU線路，采用1 64分光，光纖全長10 km，通過熱熔工藝接入，則該條ONU線路的光衰標(biāo)準(zhǔn)=10 km*0.3 dB/km+20.1 dB+7個*0.4 dB/個+1 dB+2 dB=28.9 dB。

從網(wǎng)管取到的實(shí)時光功率，通過計算PON口發(fā)光功率減去ONU收光功率，計算出ONU線路的實(shí)時光衰值，如果這個實(shí)時光衰值超過動態(tài)光衰標(biāo)準(zhǔn)值，則認(rèn)為該ONU線路是光衰不達(dá)標(biāo)線路。

2.2.2 光衰大段落定位分析邏輯

對于光衰不達(dá)標(biāo)的ONU線路，進(jìn)一步分析定位具體光衰大段落。輸出光衰大主光路、光衰大分支光路及光衰大皮纖。

基于PON網(wǎng)絡(luò)的分光結(jié)構(gòu)，網(wǎng)元線路之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系[3]。如果上聯(lián)光路光衰異常，那么下掛的所有網(wǎng)元均會受到影響，那么如果共享一條上聯(lián)光路的所有ONU線路全程光衰均不達(dá)標(biāo)，則推導(dǎo)認(rèn)為是該條上聯(lián)光路光衰過大。系統(tǒng)預(yù)設(shè)如果某個ONU線路全程光衰達(dá)標(biāo)，則該條ONU線路的所有段落均光衰達(dá)標(biāo)。以二級分光為例，如圖2所示，ONU1、ONU2、ONU3、ONU5均全程光衰不達(dá)標(biāo)，ONU4光衰達(dá)標(biāo)，那么OLT PON口到ONU4之間的全程線路是光衰達(dá)標(biāo)的，即OLT PON口到OBD1、OBD1到OBD3、OBD3到ONU4等三段線路段落就是光衰達(dá)標(biāo)；ONU1、ONU2、ONU3均全程光衰不達(dá)標(biāo)，則判斷為是共有的上聯(lián)OBD1到OBD2之間的分支光路段落光衰過大，ONU5全程光衰不達(dá)標(biāo)，則判斷為是OBD3到ONU5之間的皮纖段落光衰過大。

圖2 光衰大段落判斷示意圖

2.2.3 構(gòu)建生命周期全流程質(zhì)量管理體系

將無源網(wǎng)絡(luò)的光衰質(zhì)量定位結(jié)果嵌入到現(xiàn)有運(yùn)維生產(chǎn)流程，建立涵蓋工程建設(shè)、開通、修障、預(yù)檢預(yù)修等業(yè)務(wù)生命周期全流程的質(zhì)量管理體系。

工程建設(shè)場景，在OBD建設(shè)完成時，系統(tǒng)進(jìn)行光衰質(zhì)量采集驗(yàn)證，此時預(yù)留皮纖插損，在OBD處進(jìn)行驗(yàn)收的光衰標(biāo)準(zhǔn)=線路損耗+光分路器插損+跳接損耗+維護(hù)余量，新建OBD需要光衰達(dá)標(biāo)才能驗(yàn)收。

開通場景，在業(yè)務(wù)交付前，強(qiáng)制進(jìn)行光衰質(zhì)量采集驗(yàn)證，如果全程光衰不達(dá)標(biāo)則驗(yàn)證不通過，并自動派關(guān)聯(lián)整治單到對應(yīng)的光衰大段落維護(hù)部門處理。

修障場景，在用戶報障后形成故障單，故障單自動關(guān)聯(lián)是否存在業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的光衰大段落，要求維護(hù)部門同步開展整治。

預(yù)檢預(yù)修場景，根據(jù)光衰劣化情況，將TOP光衰異常段落進(jìn)行主動派單到相應(yīng)的維護(hù)部門開展主動整治工作。工單派發(fā)后，需要進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證光衰達(dá)標(biāo)才能回單，實(shí)現(xiàn)派單流程的閉環(huán)管控。

3 成效

通過改造各業(yè)務(wù)流程，嵌入光衰質(zhì)量管控環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可分析、質(zhì)量可監(jiān)控、流程可追溯，大大提升運(yùn)營智慧化水平。生命周期全流程質(zhì)量管理體系的構(gòu)建，支撐電信運(yùn)營商形成了常態(tài)化光衰整治工作機(jī)制，嚴(yán)格管控工程及新裝光衰質(zhì)量，有效利用修障過程同步開展光衰整治，有序推進(jìn)存量光衰不達(dá)標(biāo)線路主動派單實(shí)施預(yù)檢預(yù)修，在端到端運(yùn)維場景落實(shí)光衰管控，有效提升了光接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

4 結(jié)束語

基于網(wǎng)管無法實(shí)現(xiàn)對于ODN無源網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控和支撐的現(xiàn)狀，本文提出的光衰大段落定位方法是一個有效嘗試，能支撐維護(hù)人員快速開展無源網(wǎng)絡(luò)的整治工作。同時在現(xiàn)有的運(yùn)維流程中的嵌入應(yīng)用，構(gòu)建生命周期全流程的閉環(huán)管控體系，能夠讓光衰整治工作平滑地落地，對于其他各類型的預(yù)檢預(yù)修工作的推廣均具有參考意義。