弱光ONU快速识别及自动监控应用实现

袁应成 钟磊

【摘要】    有线宽带用户往往是通过FTTH或FTTB技术进行组网，从用户侧ONU光猫终端通过光纤、分光器、分纤箱、光交箱等设备最终接入到OLT设备，再通过OLT上行接入到城域网骨干路由器BRAS设备进行上网的，其中ONU光功率值是衡量用户上网质量感知的一项重要指标，对于光功率值低于-27db的属于弱光，ONU功率弱光严重影响用户的上网体验感知，因此对弱光ONU进行整治是有线宽带端到端网络质量和与客户满意度提升的一项重要工作，但是影响弱光的因素非常多，在整治实践中往往存在很多困难，本文就是针对在实践中遇到的难点问题进行积极探索，总结经验，最终摸索出一套高效，容易执行的解决方案。

【关键字】    有线宽带    弱光整治    客户满意度

一、现状及创新思路

根据集团家宽用户满意度提升工作要求及省公司相关工作部署，信阳移动公司开展了家客弱光ONU专项整治活动，自2019年7月开展此项活动以来，我们遇到了很多困难，主要有如下几个方面：

1.梳理全网弱光清单时需要人工定期从OLT网管上导出弱光报表，无法做到实时采集，统计上会存在很大偏差。光猫ONU光衰指标是一个动态变化的，装维根据整治任务清单联系用户上门处理，存在一些网管上统计的是弱光，但是光貓里面实际光衰正常的情况，造成装维人员做无用功，浪费时间，效率低。

2.通过网管提取的弱光报表，不能体现造成弱光的具体的位置区段，无法定性判断弱光原因，划分维护主体责任。弱光原因根据位置划分，主要有机房到光交箱（主干段）、光交箱到分纤箱（分支段），分纤箱到用户（用户段）三个位置区段，不同的位置区段维护主体责任是不同的，往往是不同的代维单位和人员进行处理，因此弱光整治需要多个维护主体相互配合，共同整改，实践中我们往往要求家客装维人员全部从用户段进行全量摸查弱光原因，对于不属于用户段的问题上报到后台支撑，由后台支撑收集后通知分支段维护单位排查原因，分支段排查没有问题的再由后台支撑通知主干段维护主体排查处理。这种分段排查方法，往往存在不同的维护主体相互推诿扯皮情况，最终导致有些弱光久拖不决，得不到及时处理。

3.装维现场整改后，往往还需要联系后台支撑人员从网管上确查询最新光衰，核查确认整治效果，这增加后台支撑压力和瓶颈，而且工作效率很低。

4.另外装维人员在上门排查处理弱光时，往往会遇到一些用户不理解，不配合的情况，甚至认为有些装维人员是骗子，拒绝上门对光猫性能状态进行排查体检，导致弱光无法处理。

针对以上弱光整治实践中遇到的问题，我们根据OLT网管提供的相关接口，自主编写程序，利用程序调用接口获取相关弱光ONU原始数据，再由程序对原始数据进行加工、分析和处理，最终开发出弱光快速识别及自动监控系统工具，极大地提升弱光整治效率。

二、实施内容

第一步：需要熟悉相关OLT接口及配置管理指令的用法

弱光ONU原始数据的采集，需要OLT网管提供相关管理接口，主要有两种：

1.北向接口

北向接口是为用户接入和管理网络而定义的接口，需要在OLT网管服务器上配置北向接口服务进程，以简单、易用且直观的界面形式呈现给操作者，操作者通过界面点击或配置发送北向命令，北向服务进程再将这些命令按照定义规范装转换成OLT可以识别接收的指令并发送到OLT上执行并返回结果功操作者进行后续处理。

2. Telnet 接口

OLT的远程登录管理接口，操作者通过授信的特定网络访问OLT的telnet远程服务端口，登录成功后对OLT下发相关控制管理指令，OLT执行后返回相关结果供操作者进行后续处理。

这两种接口，各有利弊，北向接口需要网管服务器开启北向进程功能，占用网管服务器资源，如果需要下发大量控制指令，往往会造成服务器性能变慢，甚至瘫痪无法提供服务，存在性能瓶颈，telnet接口可以独自分散下发控制指令到OLT，但对网络的性能及具体配置要求很高。本文开发的弱光快速识别及自动监控工具，结合不同的实际需求，综合利用了这两种接口功能。主要利用如下的指令：LST-BOARD：：OLTID=172.31.22.36：CTAG：：; //查询某一OLT的板卡信息

LST-ONU：：OLTID=172.31.28.220，PONID=1-1-2-02：CTAG：：; //查询指定OLT下某一个具体PON口下用户光猫信息

LST-OMDDM：：OLTID=172.31.28.220，PONID=1-1-2-02：CTAG：：;//查询特定OLT下具体某个PON口下所有光猫的光衰信息。

LST-PORTVLAN：：OLTID=172.31.22.84，PONID=1-1-3-3，ONUIDTYPE=PASSWORD，ONUID=8528880529，ONUPORT=NA-NA-NA-1：CTAG：：; //查询具体某一个光猫的光衰。

LST-ONUSTATE：：OLTID=172.31.22.84，PONID=1-1-3-3，ONUIDTYPE=PASSWORD，ONUID=8528880529：CTAG：：; //查询某一个光猫当前的在线状态

LST-PORTVLAN：：OLTID=172.31.22.84，PONID=1-1-1-6，ONUIDTYPE=PASSWORD，ONUID=0227243835，ONUPORT=NA-NA-NA-1：CTAG：：; //查询某一个光猫vlan业务信息

ADD-PONVLAN：：OLTID=172.31.23.148，PONID=1-1-11-08，ONUIDTYPE=PASSWORD，ONUID=2380621765：CTAG：：SVLAN=3072，CVLAN=18，UV=4031，SCOS=0，CCOS=0; //增加光猫业务VLAN信息

DEL-PONVLAN：：OLTID=172.31.24.60，PONID=1-1-1-05，ONUIDTYPE=PASSWORD，ONUID=4004329689：CTAG：：UV=4031; //删除光猫的业务VLAN信息。

部分关键指令通过北向接口返回的结果截图如下：

通过telnet接口 需要用到如下指令

show card  //查看板卡信息

show run intface gpon-olt_1/2/1 //查询OLT某一个PON口的具体配置信息

show run intface gpon-onu_1/2/1：5 //查询OLT某一个光猫的具体配置信息

show interface optical-module-info gpon-olt_1/2/1 查看OLT  PON口的光衰信息

show pon power onu-rx gpon-onu_1/2/1：1 //查询OLT下某一个光猫的光衰信息

第二步：编写程序

本提案基于java面向对象编程语言，利用eclipse集成开发环境进行部署开发的，程序项目主要封装了ONU、ZXOLT、FHOLT、Telnet、NorthInterface、ONUFile等对象类，每个对象类里面又封装实现了各种动作命令的执行过程函数。

ONU类：用来实例每个ONU的具体属性，比如归属OLT，归属县区、激活码、归属PON口、SVLAN、CVLAN等配置信息等等

ZXOLT、FHOLT类：具体实例某一个OLT，由于我们本地有中兴、烽火两个厂家的OLT设备，不同厂家的OLT在业务实现细节上有较大区别，因此根据实际情况，程序分别封装了不同的OLT类，用来实例OLT的具体属性，比如OLT管理IP、北向或telent接口登录账号及密码、此类还封装实现了很多方法，比如批量查询光猫光衰、批量查询光猫状态、批量删除光猫上网VLAN，批量添加光猫上网VLAN

弱光ONU原因定性分析、弱光ONU自动监控等等

Telnet、NorthInterface类：这两个封装类主要用来实现通过telnet或北向接口向OLT下发配置指令并返回执行结果的。（具体实现上调用的是Aaphce公司开放的commons-net-2.0.jar插件里的相关函数方法，本插件可以在网上免费下载，并非本项目原创，特此说明）

ONUfile类：文件处理相关的，需要调用资管系统接口，为程序执行提供原始启动数据，并将程序生成的结果转换成相关的报表。

上面描述了程序的一些基本框架，下面具体说下程序用到的核心算法

弱光快速识别算法步骤：

1.先指定一个OLT管理IP，通过telnet或北向接口，登录到指定的OLT，然后再查询这台OLT有多少个业务板，每个业务板的类型（是8板还是16板）。

2.计算出OLT的所有可用PON口。

3.查询指定的单个PON口下ONU数量、然后再循环查询每个ONU的在线状态、光衰情况，然后通过程序做如下判断，光猫在线并且光衰弱于-25db的属于弱光ONU，将此ONU相关信息输出，光猫不在线或在线光衰达标的则直接跳出，一个PON口处理完后，再返回到第2步循环执行所有PON口。

4.一个OLT查询完成后，再返回到第1步，循环执行所有OLT。

通过三层循环，程序最终就能输出全网所有OLT的弱光ONU信息。

弱光原因定性分析算法：

指定一个弱光ONU信息，获取ONU归属OLT及PON口信息，通过telnet或北向接口登录到OLT，然后查询同PON口下所有ONU的弱光，然后计算PON口下弱光占比，弱光占比大于“参数1”的定性为主干问题、弱光占比低于“参数1”的，再计算与指定ONU同箱号的其他ONU光衰占比，如果同箱号弱光占比高于“参数2”定性为分支问题，如果以上情形都不是定性为用户段问题。（由于不同的PON口光猫数量不一样，而且查询时有些光猫处于离线状态导致对标目标存在偏差，因此程序在具体实现上会将上面设定的参数进行浮动调整，实践中参数1设定为40%-70%，参数2设定范围为30%-60%，分多次采样计算，最终取出现概率最大的定性分析结果进行判定输出）

弱光自动监控算法：

通过弱光自动识别算法获取弱光ONU清单，程序再依据清单，对清单中每个ONU进行循环查询光衰，不达标的弱光ONU通过telent或北向接口下发管理指令（比如刪除光猫上网业务VLAN或端口shutdown去使能，这样光猫将无法上网），光衰整治达标的ONU，再通过接口下发管理指令（比如增加光猫上网业务VLAN或端口undo shutdown恢复端口使能，这样就可以恢复光猫上网功能），清单循环完成后，再设定固定的暂停间隔时间（暂停期间由程序进行相关弱光ONU状态、清单报表计算更新等后续收尾工作），暂停时间过后程序再进行循环查询，如此反复进行，这样就能实现自动监控目的。

在开启程序自动监控功能时，会导致用户无法上网，势必会增加用户投诉的风险，因此在实践中，我们探索的做法就是，对于当月或当天网管上产生的新增ONU，一旦程序扫描查询发现光衰不达标，立即对其开启自动监控，倒逼装维人员即刻进行现场排查纠正，光衰达标后程序自动恢复上网，从而从源头上控制弱光ONU带病入网。对于存量的，如果装维人员主动联系用户上门进行光猫体检时用户不理解，不配合的弱光用户，由装维反馈到后台，后台收集后形成强制整治清单，然后让程序只对强制整治清单里的弱光用户开启自动监控，属于主干或分支问题的弱光用户不再启用监控功能。

根据上面的各种封装类及算法思路，最终完成了项目工具的开发，工具的运行主界面如下图1所示。

弱光ONU自动监控结果（以文本文件形式保存，如果数据量大，可以采用SQL数据库进行存储），以便对代维公司进行量化考评。如下图2所示。

三、结束语

之前装维现场整改弱光时，往往需要打后台支撑电话从网管上查询确认最新整改结果，平均每天后台需要接听100多个查询电话，增加了后台支撑人员的工作量，而本项目程序实现了自动监控功能，只需要少量的后台支撑资源就能满足需求，极大地减少了后台支撑压力，另外，之前通过人工从网管查询ONU最新光衰判断弱光整改是否达标，查询效率极其低下，根据统计，人工查询100个弱光ONU平均需要40分钟，而采用本项目工具，通过程序在单任务单线程模式下查询100个弱光平均只需要1分钟，显而易见通过本项目程序进行弱光查询时效率会得到极大的提升。

信阳移动公司采用本文提出的弱光整治解决方案开展弱光整治，在实践中已取得了显著成效，自2019年7月开始到2021年7月，我们累计一共整改达标了近10万个弱光ONU，其中涉及主干问题1502处，分支问题6097处，全量弱光占比从3.8%逐步下降到0.96%，在用户投诉原因方面，因网速慢、观看机顶盒卡顿原因引起的投诉占比从40%下降到10%以下。

作者单位：袁应成    钟磊

中国移动通信集团河南有限公司信阳分公司

参  考  文  献

[1]陈琼林、黄坤.有线宽带网络弱光整治思路探讨[J].信息通信，2019第六期：223-224

[2]施洋、李萍.中国移动有线宽带业务发展研究[J].信息经济与邮政经济，：207-210

[3]王立军、谢玉琴.有线宽带ONU弱光优化改造研究[J].电信技术，2018年02期

[4]戴晨.基于指标改善的家宽业务满意度提升研究[J].长江信息通信，2021年03期