PON网管系统建设分析与研究

陈进雄 童亮斌



PON网管系统建设分析与研究

陈进雄 童亮斌

广东南方电信规划咨询设计院有限公司，广东 深圳 518038

PON技术光纤宽带接入技术，各大运营商的PON网络建设开展得如火如荼，PON网络设备的管理和业务开展变得越来越重要。对系统网管的两种重要技术SNMP协议和OAM做相关介绍，再阐述PON系统网管架构，以及PON网管的功能。

PON；SNMP协议；OAM技术；架构；功能

引言

PON无源光网络是一种点到多点（P2MP）的无源光网络；由光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)，以及无源分光器(POS)组成。其系统图如下：

图1 PON系统图

其中OLT和ONU之间的无源分光器和光缆组成的网络叫ODN 光分配网络。

PON技术的主要两种应用场景是FTTH光纤到户和FTTB光纤到大楼。各大运营商今年来大力推进PON网络建设，其中对于新建区域的覆盖主要采用FTTH方式，对于旧区域的改造采用FTTH和FTTB相结合方式，网络已经具备一定规模，光网络上的用户数量也占了总宽带用户数量的一半左右。在这种情况下，我们都必须需要提高维护人员的PON的维护水平。[1]人工通过Telnet管理巨大的OLT和ONU，该传统方式已经跟不上企业的发展需求，由此出现瓶颈。运营商原有的各专业网管无法管理到光网络的设备，也没法职业光宽带业务的开展。

1 PON网管的关键技术

PON网管跟其他专业网管一样，在建设过程中应用到两种重要的技术：SNMP协议和OAM技术。

1.1 SNMP协议

SNMP为简单网络管理协议的中文缩写，这种协议可以支持网络管理系统，用来监测已经连接到网络上的设备是否出现了能够引起管理上关注的状况。

SNMP的基本思想是为一些统一的协议和接口设备，包括由不同的制造商，不同类型的设备，不同的设备模型制造装置不同的定义。因此管理员可以轻松地管理远端升降设备，统一管理。减少的情况到了现场，从而可以提高工作效率。

SNMP的工作是基于TCP/IP协议的，在网络中，对支持SNMP协议的设备都能够进行管理。SNMP提供了三种操作，分别是“读”操作、“写”操作和“TRAP”操作。“读”操作使管理员能够获得各种网络元素的数据；“写”操作使管理员能够操作设备的各种设置；“TRAP”的操作可以使一个重要的设备在改变的情况下，事件发生的管理人员。

SNMP实现结构：SNMP管理可以提供一个网络管理平台（NMS），也被称为主要负责网络管理问题的命令，数据分析和数据的存储。在被监管的设备上有一个SNMP代理（Agent）运行,Agent实现设备与管理站之间的SNMP通信。管理站和代理端的接口统一需要采用MIB（管理信息库）来进行，在设备当中的被管理对象是通过MIB来进行定义的。管理站和Agent均实现了相应的管理信息库对象，使得双方能够相互的识别数据，进而实现通信。管理站向Agent申请管理信息库当中定义的数据，Agent识别以后，将一些相关的状态或参数等数据转换成管理信息库定义的格式，应答给管理站，实现一次管理的操作。已经存在的网元设备，只要再添加一个SNMP模块便能够实现网络管理的支持。

网络上的许多设备都可以通过网络管理模块进行管理来实现，如交换机，路由器，如ORACLE具有SNMP进程可以在将来运行通过管理站管理这些系统级服务。

1.2 OAM技术

OAM远程维护和管理机制，操作、管理和维护。在PON网络管理OAM主要功能有：远程故障监控，远程链接环回，链路状态监控，MIB变量采集和发现功能。

EPON和GPON在发展，EPON的OAM考虑不多，而是简单地定义循环和监控以及对ONT远端故障指示和可选的支持。 GPON的物理层定义的OMC的OAM功能，高级别定义，在多个级别OAM管理进行。规划实施数据加密，状态检测，错误监控等功能。[2]OMCI通道协议用于管理业务的高层次的定义，包括ONU的功能的参数集，T-CONT业务类型和数量，QoS参数，以运行该事件配置信息和性能统计的请求，自动通知系统实现OLT到ONT配置，故障排除，性能和安全管理。

2 PON网络架构

2.1 后台系统的设置

后台系统包括2台数据库服务器、1台应用服务器、2台接口服务器、1台采集服务器、1套磁盘阵列，组网架构如下：

图2 PON组网架构

两台数据库热备份软件，之间运行共享磁盘阵列，通常由主数据库服务器的数据存储，完成查询、调用等功能，并实时更新，如果主数据库服务器发生备用数据库服务器出现故障，备用数据库服务器立即接管。

2.2 网管系统传输网络建设

后台网管系统、维护人员使用的操作维护终端、被管控的设备分布在各个不同地方，建议建设网管系统专用的传送网络DCN网。DCN网采用二层星形组网方式，在各核心机房、各维护人员办公地方放置1台二层交换机，作为接入点。

4 PON网络的功能

4.1 数据库管理

数据库管理的主要功能有：手动备份数据库、用户可以制定定时备份数据库的策略、恢复数据库、将备份、显示备份。

4.2 故障管理

提供了一个警告的经验基础，通过报警过程中获得的经验处理的记录，与同类报警打交道时，可以后前一个报警的维修经验来查看，以便更迅速地报警处理，提高问题解决效率。闪断告警分析针对在短时间内不断发生、清除的故障告警进行屏蔽或丢弃，避免系统在不稳定的状态下运行。重复事件分析针对在一定时间内重复上报的事件告警进行屏蔽或丢弃。

4.3 配置管理

它提供了一个统一的整体网络资源配置管理功能。当批量释放和调节过程中的用户流量，全局模板使用，大大提高了工作效率。

全网资源管理涉及到各种资源的查询、添加、删除操作。为了确保这些操作可以正确地进行，其条件是在网络管理系统必须及时和准确地记录在自己的资源管理中。

4.4 安全管理

安全管理主要包括用户管理，用户组管理，操作集和权限管理，用户登录和认证操作、操作日志管理、安全访问控制列表。

4.5 系统监控

提供了系统监控工具，它通过图形界面提供远程维护和监控系统。该系统的主要功能是监控管理系统服务和进程，以及系统操作状态监控。

4.6 环境电源监控

环境监控管理提供对全网环境电源的集中管理和维护功能。它支持环境电源的全网监控，可以在同一个窗口中查询全部设备的环境电源信息；支持单点监控功能，查询指定网元的环境电源信息；支持告警管理，查询环境类告警信息。可以从环境监控窗口跳转到故障节点，也可以在告警窗口中启动环境监控面板。[3]方便了对告警信息的监控和故障处理。

5 结束语

PON技术是不断更新，目前主流的是EPON技术和GPON技术，后期还有10GEPON和10GGPON等新技术的应用。因此建议网管系统建设时候要充分考虑可扩展性，尽量将PON的所有分支技术的设备都进行统一管理，避免了网管系统过多的问题。

[1]杨明.基于PON技术的宽带接入网设计[D].南京理工大学,2011.

[2]刘毅.基于PON技术的接入网研究及工程实践[D].北京邮电大学,2012.

[3]李学渊.基于SNMP网络性能管理的研究[J].计算机与数字工程,2005,33(4):11-15.

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