流氓ONU故障項目解決方案

/流氓ONU故障解決方案范圍本文從流氓ONU問題的背景分析出發(fā),闡述了解決方案的驅(qū)動力、應(yīng)用場景,提出了通訊關(guān)于流氓ONU問題的解決方案,供研發(fā)和市場人員參考。術(shù)語、定義和縮略語略。背景EPON/GPON都屬于TDMPON,又稱功率分割型PON。它們在物理拓樸上是一對多結(jié)構(gòu),邏輯上則為一對一結(jié)構(gòu)。其下行數(shù)據(jù)傳送為廣播方法,所有光網(wǎng)絡(luò)單元〔ONU都能在其物理PON口上接收到所有的下行數(shù)據(jù)幀,而上行則為時分多址〔TDMA方式,每個ONU只在光線路終端〔OLT為其分配的上行授權(quán)時隙內(nèi)發(fā)送上行數(shù)據(jù)。隨著PON網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模性建設(shè)和應(yīng)用,用戶規(guī)模的逐漸增加,運營商關(guān)注的重點已逐步從網(wǎng)絡(luò)建設(shè)轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)的運維和管理。怎樣建好和用好PON網(wǎng)絡(luò)將是運營商今后工作的重點。而流氓ONU問題將是潛在的危害網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行的主要問題之一。ONU因某種原因不停地發(fā)送上行光信號,或者偏離授權(quán)時隙發(fā)送上行光信號,會使其他ONU發(fā)送的正常數(shù)據(jù)在OLT處無法被恢復(fù)出來,也就無法成功注冊到OLT上,輕則影響個別ONU正常使用,重則導(dǎo)致PON口下業(yè)務(wù)全部中斷。從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)保障角度出發(fā),必須有流氓ONU故障的解決方案。流氓ONU故障定位難度較大,一般的方法是在現(xiàn)場將ONU依此關(guān)閉,根據(jù)業(yè)務(wù)的恢復(fù)情況,來判定哪個是流氓ONU,但是這種方法可操作性不強,費時費力。從服務(wù)實時保障、故障及時處理、降低運營商OPEX角度出發(fā),流氓ONU解決方案需實現(xiàn)流氓ONU故障預(yù)警、流氓ONU遠程診斷、流氓ONU遠程恢復(fù)等功能。應(yīng)用場景4.1故障原因流氓ONU問題的產(chǎn)生,有多種原因,包括：長發(fā)光問題：錯誤的將光電轉(zhuǎn)換器接入分支光纖,光電轉(zhuǎn)換器長發(fā)光。ONU光模塊關(guān)斷信號異常,該關(guān)斷時沒關(guān)斷,導(dǎo)致ONU長發(fā)光。ONU軟件死機,也會引起ONU常發(fā)光。覆蓋性干擾問題：個別ONU由于某種原因<如消光比不足>,在非授權(quán)時隙內(nèi)發(fā)光,影響其他ONU的正常業(yè)務(wù)。重疊性干擾問題：不同的ONU光模塊參數(shù)不一致造成上行光信號部分疊加,彼此影響業(yè)務(wù)。4.2故障結(jié)果流氓ONU問題將造成以下后果：PON口下所有ONU無法注冊,如長發(fā)光問題；嚴重覆蓋性干擾問題造成的結(jié)果。FTTB應(yīng)用場景下,故障現(xiàn)象表現(xiàn)為:PON口下MDU全部脫管,且沒有DyingGasp告警及ODN故障告警。FTTH應(yīng)用場景下,故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：PON口下ONU全部離線,且沒有DyingGasp告警及ODN故障告警,同時有PON口下用戶申告故障。PON口下部分ONU無法注冊或者業(yè)務(wù)頻繁中斷,如重疊性干擾問題、一般覆蓋性干擾問題、消光比不足問題造成的結(jié)果。FTTB應(yīng)用場景下,故障現(xiàn)象表現(xiàn)為:PON口下部分MDU脫管,且沒有DyingGasp告警及設(shè)備故障告警。FTTH應(yīng)用場景下,故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：PON口下部分ONU離線,且沒有DyingGasp告警,同時有PON口下用戶申告故障。4.3故障處理流氓ONU問題出現(xiàn)后,運營商維護人員希望解決方案提供以下功能,來對故障進行處理：故障告警：對流氓ONU故障,特別是長發(fā)光故障及時告警。故障診斷和定位：對故障進行遠程診斷,對流氓ONU進行定位。故障恢復(fù)：對流氓ONU進行遠程關(guān)閉。解決方案描述方案組成通訊流氓ONU故障解決方案,包括以下功能：故障告警：出現(xiàn)長發(fā)光故障或者覆蓋性干擾故障后,能夠在網(wǎng)管上及時告警。故障診斷：遠程對故障進行診斷,定位流氓ONU。故障恢復(fù)：遠程關(guān)閉故障ONU光模塊。如ONU不受控或者非ONU設(shè)備,只能派人現(xiàn)場處理。故障預(yù)防：ONU自愈功能,ONU自行檢測長發(fā)光和消光比不足,自動關(guān)閉光模塊。主要流程長發(fā)光故障告警：OLT周期性檢查ONU的注冊情況,看是否有ONU注冊到OLT上；如果有PON下所有的ONU都沒有注冊,則檢查OLTPON口光收發(fā)機的接收光功率,看是否可以接收到光信號；如果光功率大于接收靈敏度,則停止OLT處動態(tài)帶寬分配〔DBA單元的工作,使得EPONONU發(fā)現(xiàn)進程被關(guān)閉；再檢測OLT光收發(fā)機是否接收到光信號,如果仍然可以接收到光信號,其光功率大于接收靈敏度,則可以判斷有ONU發(fā)生了故障,其光收發(fā)機一直處于發(fā)光狀態(tài)。記錄此時的光功率值P,并上網(wǎng)管上報ONU長發(fā)光告警。長發(fā)光故障診斷：維護人員通過網(wǎng)管或者EasyOptical系統(tǒng)啟動長發(fā)光故障診斷項目；OLT關(guān)閉故障PON口的ONU發(fā)現(xiàn)進程。使得正常的ONU的光收發(fā)機都不發(fā)光,記錄OLTPON口的光功率值P1；OLT向ONU廣播強制關(guān)光指令,ONU接收到指令后,將光收發(fā)機關(guān)閉。檢查OLTPON口光收發(fā)機的接收光功率,看是否可以接收到光信號；如果OLTPON口無法接收到光信號,則表明長發(fā)光設(shè)備為可控ONU,設(shè)置狀態(tài)S=1；如果OLTPON口仍然可以接收到光信號,表明長發(fā)光設(shè)備中存在不可控ONU或者其他設(shè)備,記錄此時的光功率值P2。如果P2=P1,表明長發(fā)光設(shè)備中都為不可控設(shè)備,設(shè)置狀態(tài)S=2,如果P1>P2,表明長發(fā)光設(shè)備中既有不可控設(shè)備,又有可控ONU。設(shè)置狀態(tài)S=3；OLT依次向PON口下各個ONU下發(fā)強制發(fā)光指令。該指令的幀格式為：LLID為廣播LLID,全模式,目的MAC地址為該ONU的MAC地址,源地址為OLT的MAC地址,類型/長度域為自定義類型0xFFFF,操作碼為1,表示強制光收發(fā)機發(fā)光,操作參數(shù)為N,表示發(fā)光時間為N個TQ<1TQ=16ns>,N個TQ之后光收發(fā)機的發(fā)送關(guān)閉；ONU接收到強制發(fā)光指令后,將本地定時器的值設(shè)置為N,然后打開光收發(fā)機的發(fā)送,并在定時器超時后關(guān)閉；OLT在時刻T向某個ONU下達強制發(fā)光指令后,延時RTT,然后開始在N個TQ的時間內(nèi)檢測PON口的接收光功率,并記錄下其值P3；分析光功率數(shù)據(jù),判定是否為長發(fā)光ONU；如果S=2,P3>P2,則ONU正常；反之ONU為長發(fā)光ONU；如果S=1,P3=P1,則ONU為長發(fā)光ONU；如果S=3,P3=P2,則ONU為長發(fā)光ONU；如果S=3,存在不可控長發(fā)光設(shè)備及可控長發(fā)光ONU,在定位不可控長發(fā)光ONU并現(xiàn)場解決故障后,需重復(fù)診斷過程,以便定位其他長發(fā)光ONU。干擾類故障診斷：待補充。故障恢復(fù)：維護人員通過網(wǎng)管關(guān)閉指定ONU；OLT向ONU發(fā)送強制關(guān)光指令；ONU接收強制關(guān)光指令,關(guān)閉光收發(fā)機；故障預(yù)防：ONU定時檢測發(fā)光情況 ；ONU檢測到發(fā)光故障,如長發(fā)光問題；ONU關(guān)閉光收發(fā)機。關(guān)鍵技術(shù)遠程控制ONU光模塊通過OLT遠程控制處于遠端的某個ONU的PON接口的光模塊狀態(tài)的方法,可以控制遠端的某個ONUPON接口的光模塊進入常規(guī)狀態(tài),這樣該ONU可以正常注冊和工作,可以關(guān)閉光模塊禁止ONU發(fā)送數(shù)據(jù),以及進入測試狀態(tài),ONU持續(xù)發(fā)送特定編碼。OLT遠程控制ONU光模塊狀態(tài)的遠程控制MPCP消息幀格式該幀格式如圖所示,目的MAC〔MediumAccessControl 媒質(zhì)訪問控制字段為6個字節(jié),填寫所要控制的ONU的MAC地址,源MAC地址字段為6個字節(jié),填寫OLT的MAC地址,長度/類型字段為2個字節(jié),固定為0x8808,Opcode字段為2個字節(jié),Opcode字段的值本身由IEEE802.3ah定義,本方法新定義了一個光模塊控制指令值。光模塊狀態(tài)指令為1個字節(jié),由本方法定義,定義為0x1表示進入常態(tài)指令,0x2表示關(guān)閉光模塊指令,0x3表示進入測試狀態(tài)指令,這三個指令對應(yīng)光模塊的三個狀態(tài),Normal狀態(tài),Off狀態(tài),Test狀態(tài),這三個狀態(tài)由ONU光模塊狀態(tài)控制狀態(tài)機定義。Test模式測試編碼為1個字節(jié),填寫的內(nèi)容可以任意,ONU在Test狀態(tài)向OLT發(fā)送數(shù)據(jù)時該字節(jié)內(nèi)容被填充到發(fā)送數(shù)據(jù)的載荷中。ONU光模塊狀態(tài)控制狀態(tài)機ONU光模塊狀態(tài)由3個狀態(tài)組成,Normal狀態(tài)：就是正常的ONU光模塊狀態(tài),這個狀態(tài)下ONU正常響應(yīng)OLT發(fā)送的Gate消息,能夠向OLT發(fā)送注冊請求,能夠正常注冊,ONU如果處于未注冊狀態(tài)則不會發(fā)光,如果處于注冊中以及已注冊的狀態(tài)會在分配給注冊窗口或者本ONU的時間片中發(fā)光。在該狀態(tài)下如果接收到關(guān)閉光模塊指令,則狀態(tài)機遷移到Off狀態(tài),如果接收到進入測試狀態(tài)指令則狀態(tài)機遷移到Test狀態(tài)。Off狀態(tài)：就是強行關(guān)閉光模塊狀態(tài),禁止ONU發(fā)光,強行關(guān)閉光模塊可以是強行關(guān)閉光模塊的電源使得ONU不發(fā)光,也可以是控制ONU的MAC控制光模塊不發(fā)光。在這個狀態(tài)下ONU主動去注冊,并不再響應(yīng)OLT發(fā)送的Gate消息。在該狀態(tài)下如果接收到進入常態(tài)指令,則狀態(tài)機遷移到Normal狀態(tài),如果接收到進入測試狀態(tài)指令則狀態(tài)機遷移到Test狀態(tài)。Test狀態(tài)：就是診斷狀態(tài),這個狀態(tài)下ONU主動去注冊,并不再響應(yīng)OLT發(fā)送的Gate消息,而且該ONU持續(xù)發(fā)送特定測試編碼的數(shù)據(jù)。在該狀態(tài)下如果接收到關(guān)閉光模塊指令,則狀態(tài)機遷移到Off狀態(tài),如果接收到進入常態(tài)指令,則狀態(tài)機遷移到Normal狀態(tài)。OLT遠程控制指令發(fā)送處理流程OLT遠程控制指令發(fā)送處理流程主要是處理用戶發(fā)出的要求對遠端某個ONU進行光模塊診斷的指令,總共有3種指令,進入常態(tài)指令、關(guān)閉光模塊指令、進入測試狀態(tài)指令,本處理流程將相關(guān)指令封裝成遠程控制MPCP消息幀,其中目的MAC地址填寫為需要控制的ONU的MAC地址。ONU接收指令處理流程ONU接收指令處理流程接收OLT發(fā)送的遠程控