PON技术在光接入网的运行、管理与维护中的应用研究

吴健航

[摘 要]目前，在FTTX接入网领域中，无源光网络（PON）技术已经成为重要的组成部分，也是运营商进一步提高接入网运行维护效率的关键。本文简单分析了PON技术在光接入网的运行、管理与维护中的应用。

[关键词]光接入网；运行；管理；维护；PON技术

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.18.077

[中图分类号]TM915.63 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2018）18-0-02

随着多媒体、多功能、多增值产业等IP数据业务的快速发展和推广，传统的接入方式的速率低、建网成本高、维护难度大等局限性，与市场需求间的矛盾日益突出。因此，在FTTX接入网领域中，应用PON技术解决组建高速网络中的“最后一公里”问题时，要考虑到加速投资回收、降低建设成本（特别是配套建设方面）、简化后期OAM（Operation Administration and Maintenance）流程，还需要考虑到后期的维护和管理。

1 PON技术的概述

PON（Passive Optical Network）是一种基于P2MP拓扑的技术，其可以实现从1个点到多个点的光纤接入。PON系统由两部分组成，一部分是局侧终端，另一部分是用户侧的光网络，PON系统的组网建设很简便，利用局站OLT和用户端ONU就能够整合所有的信号，不需要借助其他的有源设施。在下行方向的数据流中，PON系统利用组播方式，使用户端ONU利用自身鉴权信息迅速找到自己想要的信息；在上行方向数据流中，PON系统利用成熟的TDMA技术在OLT设备上区分来自不同ONU的信息。并且，PON系统还结合了WDM技术隔离上下行信号及不同类别信号（例如有线宽带与IPTV可以走在不同的频段上），从而实现在相同的纤芯内实现不同信号传输的任务。PON系统的网络定义和功能如图1所示。

2 PON技术在光接入网的运行、管理与维护中应用的优势

2.1 节省光纤资源

PON技术应用到光接入网中，可以将光接入网原本的拓扑结构改变成树状的广播形式，而这种方式可以实现终端设备的多个分支，从而能够在最大程度上节省光纤资源。PON技术非常适合应用于一些区域较广，或者光纤资源较为紧缺的地区，又或者使用人群密集的区域。

2.2 服务范围更大

在光接入网中应用PON技术，可以完成一点到多点的较为特殊的构造，不仅可以节省更多的光纤资源，还可以扩大服务的范围。基于PON技术的光接入网能够实现设施与光纤的共享性，不仅方便了管理的有效实施，还能最大程度地降低建设投资。

2.3 降低运营管理成本

在光接入网中应用PON技术可以只使用无源分光器，导致元器件的体积较小，受雷电影响低因而具备更高的稳定性，不存在中断重启网络恢复时长的问题，不必建设局房、动力供给、空调等配套设施，其维护的成本也较低，运营管理的成本大幅降低。

3 PON技术在光接入网的运行、管理与维护中的应用

3.1 有效实现网管功能

3.1.1 提示操作运行的危险

在光接入网应用PON技术后，网管人员进行实时处理时，系统会根据操作给出相应的功能提示。例如，业务功能模块不够全面，在网管人员添加或者删除了几个板卡时，系统就会发出操作危险的提示，以此来警示网管人员，避免造成难以挽回的后果。因此，要想提高网络系统的安全性，设置好错误提示。当网管人员操作失误时，PON技术可以及时示警，避免出现问题，同时还需要网管人员避免操作失误，减少危险操作的次数和概率，从整体上控制业务板卡和端口。

3.1.2 应用批量离线设备

PON体系有效应用的关键就是根据ONU终端设备业务参数和属性来设置正确的离线配置。当设备离线时，网管人员可以根据规定利用EMS实时处理技术，在对应配置的基础上，保证标示和构成文件的保存效果。在ONU上线后，可以实现终端配置体系的有效管理，从而完成最终业务的成功办理，利用设置FTTB场景可以实现相关配置的有效处理。在构建以太网端口数值控制的基础上，利用离线配置可以在最大程度上提高业务体系的开通效果。

3.1.3 屏蔽不重要的警告

目前，宽带接入网的构建模式正在逐步扩大，PON设备的数量也在与日俱增，因此常会出现一些不重要的PON设备警告，从而会给网络管理人员的工作带来极大的不便。因此，基于PON技术的光接入网需要具备过滤屏蔽解决和警告的功能。

3.2 PON技术的安全保护

目前，在PON基础上宽带接入网的保护方式主要包括两种，一种是设备的冗余维护，另一种是用户的接入安全。设备的冗余维护指的是OLT设备主干光纤的冗余维护、电源设备的冗余维护、主控板的冗余维护；用户的接入安全指的是ONU终端设备的接入和绑定、业务和用户信息鉴权，ONU接口数值的安全性。首先，要想保证PON网络接口数值的安全，可以利用三重搅动加密算法。其次，为了避免流失用户的宽带账号，可以利用端口绑定账号的手段来实现宽带账号与EPON体系物理端口的有效绑定。最后，为了实现ONU设备更好地鉴权与绑定，就需要保证被授权设备主控信息的安全，从而避免未授权的ONU可以轻易连接PON网络，以提升网络的安全性和安稳性。其中需要格外关注的问题是绑定账号与端口，运营商可以合理配置用户的端口和账号，使其满足用户的需求，在用户绑定好端口与账号后，运营商便可监视是否存在盗用行为。

3.3 诊断缺陷故障的整体剖析

在光接入网中应用PON技術并正常运行时，就需要重视其维护与管理工作，有效实现诊断缺陷故障的整体剖析。在进行系统的维护时，选择OTDR的测量波长是1 580～1 680 nm，用来监测不同ONU终端的光链路状态。

3.4 实现精准的故障定位

无论是光缆工程的施工，还是光缆线路的维护工作，都需要一个足够重要的测试手段，即光时域反射计术（OTDR）。目前，PON宽带逐渐开始接入到网络部署中，因此需要更加注重PON网络中光分配网（ODN）的监测，及时发现出现的问题或故障，并实现故障的准确定位。虽然目前PON网絡中光分配网（ODN）的监测受到成本因素的影响，影响了其正常的应用，但是针对一些较为特殊的情况、应用场景和客户可以采用失电商用的方式。如今，可以将OTDR和PON网络融合在一起的监测方式有多种，一种是高反射方式，另一种是波长标记方式，最后一种则是波长路由方式。

4 结 语

在光接入网中采用PON技术，不仅能够提高网络的接入能力，还能为网络的维护和管理提供必要的技术支持，保证业务接入手段更加个性化和多样化，从而有效提高网络互联水平，进而促使宽带业务更好更快地发展与进步。

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