基于光衰段落分析的接入网质量管理体系

1 引言

随着业务的高速发展，客户对高速接入、稳定带宽的需求不断增长，需要运营商提供可靠的网络质量。光衰是衡量光接入网质量的重要指标，目前网管监控可覆盖的范围只限于有源设备，对于ODN（Optical Distribution Network，光分配网络）无源光网络组成的光链路造成的光衰耗，缺乏有效的分析支撑手段，由于传统的靠人工介入进行分析和管理的模式工作量大且效率不高，急需IT手段升级，并结合现有的运维流程进行改造，搭建全面的管理体系，实现对光接入网质量的有效管控。

2 光接入网质量管理体系设计

2.1 概要定义

结合网管采集有源设备（OLT及ONU）收发光功率和网络资源拓扑进行分析，实现无源网络光衰大段落分析定位，输出光衰大主光路（PON口到一级分光器之间段落）、光衰大分支光路（一级分光器到二级分光器之间段落）和光衰大皮纤（二级分光器到ONU之间段落）等，不同的隐患段落由相应的维护部门处理，明确责任主体，提高维护效率。

将光衰大段落的整治工作有机地嵌入到当前的运维体系中，从工程建设、开通、修障、预检预修等端到端运维场景出发改造运维流程，构建生命周期全流程的光衰质量管理体系。

2.2 设计思路

网管采集有源设备如OLT PON口及ONU的收发光功率，采用下行光衰作为参数，下行光衰为PON口发光减ONU收光。每个ONU对应的线路（OLT PON口到ONU全程光链路）的光衰达标标准根据不同的组网形态进行动态计算，结合动态标准实现对ONU线路光衰是否达标的判断。对于不达标ONU线路则进行进一步的分析定位，输出光衰大段落，明确隐患对象。再从端到端运维场景入手嵌入应用构建光衰整治管控体系。

2.2.1 光衰达标动态标准计算

资源系统记录着业务相关的所有物理信息和逻辑信息，系统每天同步资源系统数据获取ONU光链路相关的数据，计算每条ONU线路动态的光衰标准。全程光链路包括PON ODF、光缆ODF、光交接箱、一级分光、二级分光以及皮缆段落等，如图1所示。

图1 光链路示意图

光链路带来的光衰耗有几个因素，分别是活动连接器插损、分光器插损、光纤损耗、皮缆损耗（包括入户段落损耗）。根据经验值[1,2]，采用损耗系数如下。

（1）活动连接头损耗：0.4 dB/个。

（2）分光器插损，如表1所示。

表1 分光器插损参考值

（3）皮缆损耗：包含整个入户段落损耗，热熔工艺为1 dB，冷接工艺为2 dB。

（4）光纤长度损耗：采用下行光衰，波长窗口是1 490 nm，衰减系数为0.3 dB/km。

考虑到光纤长度劣化、插损异常、附加损耗、模场匹配等引起的损耗，预留2 dB作为维护冗余。那么每个ONU对应的全程光衰标准=线路损耗+光分路器插损+跳接损耗+皮缆损耗+维护余量。

结合资源数据实际光链路数据和损耗系数，计算ONU线路的动态光衰标准。比如图1所示ONU线路，采用1 64分光，光纤全长10 km，通过热熔工艺接入，则该条ONU线路的光衰标准=10 km*0.3 dB/km+20.1 dB+7个*0.4 dB/个+1 dB+2 dB=28.9 dB。

从网管取到的实时光功率，通过计算PON口发光功率减去ONU收光功率，计算出ONU线路的实时光衰值，如果这个实时光衰值超过动态光衰标准值，则认为该ONU线路是光衰不达标线路。

2.2.2 光衰大段落定位分析逻辑

对于光衰不达标的ONU线路，进一步分析定位具体光衰大段落。输出光衰大主光路、光衰大分支光路及光衰大皮纤。

基于PON网络的分光结构，网元线路之间存在关联关系[3]。如果上联光路光衰异常，那么下挂的所有网元均会受到影响，那么如果共享一条上联光路的所有ONU线路全程光衰均不达标，则推导认为是该条上联光路光衰过大。系统预设如果某个ONU线路全程光衰达标，则该条ONU线路的所有段落均光衰达标。以二级分光为例，如图2所示，ONU1、ONU2、ONU3、ONU5均全程光衰不达标，ONU4光衰达标，那么OLT PON口到ONU4之间的全程线路是光衰达标的，即OLT PON口到OBD1、OBD1到OBD3、OBD3到ONU4等三段线路段落就是光衰达标；ONU1、ONU2、ONU3均全程光衰不达标，则判断为是共有的上联OBD1到OBD2之间的分支光路段落光衰过大，ONU5全程光衰不达标，则判断为是OBD3到ONU5之间的皮纤段落光衰过大。

图2 光衰大段落判断示意图

2.2.3 构建生命周期全流程质量管理体系

将无源网络的光衰质量定位结果嵌入到现有运维生产流程，建立涵盖工程建设、开通、修障、预检预修等业务生命周期全流程的质量管理体系。

工程建设场景，在OBD建设完成时，系统进行光衰质量采集验证，此时预留皮纤插损，在OBD处进行验收的光衰标准=线路损耗+光分路器插损+跳接损耗+维护余量，新建OBD需要光衰达标才能验收。

开通场景，在业务交付前，强制进行光衰质量采集验证，如果全程光衰不达标则验证不通过，并自动派关联整治单到对应的光衰大段落维护部门处理。

修障场景，在用户报障后形成故障单，故障单自动关联是否存在业务关联的光衰大段落，要求维护部门同步开展整治。

预检预修场景，根据光衰劣化情况，将TOP光衰异常段落进行主动派单到相应的维护部门开展主动整治工作。工单派发后，需要进行系统验证光衰达标才能回单，实现派单流程的闭环管控。

3 成效

通过改造各业务流程，嵌入光衰质量管控环节，实现数据可分析、质量可监控、流程可追溯，大大提升运营智慧化水平。生命周期全流程质量管理体系的构建，支撑电信运营商形成了常态化光衰整治工作机制，严格管控工程及新装光衰质量，有效利用修障过程同步开展光衰整治，有序推进存量光衰不达标线路主动派单实施预检预修，在端到端运维场景落实光衰管控，有效提升了光接入网网络质量。

4 结束语

基于网管无法实现对于ODN无源网络的监控和支撑的现状，本文提出的光衰大段落定位方法是一个有效尝试，能支撑维护人员快速开展无源网络的整治工作。同时在现有的运维流程中的嵌入应用，构建生命周期全流程的闭环管控体系，能够让光衰整治工作平滑地落地，对于其他各类型的预检预修工作的推广均具有参考意义。