基于光衰段落分析的接入網質量管理體系

1 引言

隨著業務的高速發展，客戶對高速接入、穩定帶寬的需求不斷增長，需要運營商提供可靠的網絡質量。光衰是衡量光接入網質量的重要指標，目前網管監控可覆蓋的范圍只限于有源設備，對于ODN（Optical Distribution Network，光分配網絡）無源光網絡組成的光鏈路造成的光衰耗，缺乏有效的分析支撐手段，由于傳統的靠人工介入進行分析和管理的模式工作量大且效率不高，急需IT手段升級，并結合現有的運維流程進行改造，搭建全面的管理體系，實現對光接入網質量的有效管控。

2 光接入網質量管理體系設計

2.1 概要定義

結合網管采集有源設備（OLT及ONU）收發光功率和網絡資源拓撲進行分析，實現無源網絡光衰大段落分析定位，輸出光衰大主光路（PON口到一級分光器之間段落）、光衰大分支光路（一級分光器到二級分光器之間段落）和光衰大皮纖（二級分光器到ONU之間段落）等，不同的隱患段落由相應的維護部門處理，明確責任主體，提高維護效率。

將光衰大段落的整治工作有機地嵌入到當前的運維體系中，從工程建設、開通、修障、預檢預修等端到端運維場景出發改造運維流程，構建生命周期全流程的光衰質量管理體系。

2.2 設計思路

網管采集有源設備如OLT PON口及ONU的收發光功率，采用下行光衰作為參數，下行光衰為PON口發光減ONU收光。每個ONU對應的線路（OLT PON口到ONU全程光鏈路）的光衰達標標準根據不同的組網形態進行動態計算，結合動態標準實現對ONU線路光衰是否達標的判斷。對于不達標ONU線路則進行進一步的分析定位，輸出光衰大段落，明確隱患對象。再從端到端運維場景入手嵌入應用構建光衰整治管控體系。

2.2.1 光衰達標動態標準計算

資源系統記錄著業務相關的所有物理信息和邏輯信息，系統每天同步資源系統數據獲取ONU光鏈路相關的數據，計算每條ONU線路動態的光衰標準。全程光鏈路包括PON ODF、光纜ODF、光交接箱、一級分光、二級分光以及皮纜段落等，如圖1所示。

圖1 光鏈路示意圖

光鏈路帶來的光衰耗有幾個因素，分別是活動連接器插損、分光器插損、光纖損耗、皮纜損耗（包括入戶段落損耗）。根據經驗值[1,2]，采用損耗系數如下。

（1）活動連接頭損耗：0.4 dB/個。

（2）分光器插損，如表1所示。

表1 分光器插損參考值

（3）皮纜損耗：包含整個入戶段落損耗，熱熔工藝為1 dB，冷接工藝為2 dB。

（4）光纖長度損耗：采用下行光衰，波長窗口是1 490 nm，衰減系數為0.3 dB/km。

考慮到光纖長度劣化、插損異常、附加損耗、模場匹配等引起的損耗，預留2 dB作為維護冗余。那么每個ONU對應的全程光衰標準=線路損耗+光分路器插損+跳接損耗+皮纜損耗+維護余量。

結合資源數據實際光鏈路數據和損耗系數，計算ONU線路的動態光衰標準。比如圖1所示ONU線路，采用1 64分光，光纖全長10 km，通過熱熔工藝接入，則該條ONU線路的光衰標準=10 km*0.3 dB/km+20.1 dB+7個*0.4 dB/個+1 dB+2 dB=28.9 dB。

從網管取到的實時光功率，通過計算PON口發光功率減去ONU收光功率，計算出ONU線路的實時光衰值，如果這個實時光衰值超過動態光衰標準值，則認為該ONU線路是光衰不達標線路。

2.2.2 光衰大段落定位分析邏輯

對于光衰不達標的ONU線路，進一步分析定位具體光衰大段落。輸出光衰大主光路、光衰大分支光路及光衰大皮纖。

基于PON網絡的分光結構，網元線路之間存在關聯關系[3]。如果上聯光路光衰異常，那么下掛的所有網元均會受到影響，那么如果共享一條上聯光路的所有ONU線路全程光衰均不達標，則推導認為是該條上聯光路光衰過大。系統預設如果某個ONU線路全程光衰達標，則該條ONU線路的所有段落均光衰達標。以二級分光為例，如圖2所示，ONU1、ONU2、ONU3、ONU5均全程光衰不達標，ONU4光衰達標，那么OLT PON口到ONU4之間的全程線路是光衰達標的，即OLT PON口到OBD1、OBD1到OBD3、OBD3到ONU4等三段線路段落就是光衰達標；ONU1、ONU2、ONU3均全程光衰不達標，則判斷為是共有的上聯OBD1到OBD2之間的分支光路段落光衰過大，ONU5全程光衰不達標，則判斷為是OBD3到ONU5之間的皮纖段落光衰過大。

圖2 光衰大段落判斷示意圖

2.2.3 構建生命周期全流程質量管理體系

將無源網絡的光衰質量定位結果嵌入到現有運維生產流程，建立涵蓋工程建設、開通、修障、預檢預修等業務生命周期全流程的質量管理體系。

工程建設場景，在OBD建設完成時，系統進行光衰質量采集驗證，此時預留皮纖插損，在OBD處進行驗收的光衰標準=線路損耗+光分路器插損+跳接損耗+維護余量，新建OBD需要光衰達標才能驗收。

開通場景，在業務交付前，強制進行光衰質量采集驗證，如果全程光衰不達標則驗證不通過，并自動派關聯整治單到對應的光衰大段落維護部門處理。

修障場景，在用戶報障后形成故障單，故障單自動關聯是否存在業務關聯的光衰大段落，要求維護部門同步開展整治。

預檢預修場景，根據光衰劣化情況，將TOP光衰異常段落進行主動派單到相應的維護部門開展主動整治工作。工單派發后，需要進行系統驗證光衰達標才能回單，實現派單流程的閉環管控。

3 成效

通過改造各業務流程，嵌入光衰質量管控環節，實現數據可分析、質量可監控、流程可追溯，大大提升運營智慧化水平。生命周期全流程質量管理體系的構建，支撐電信運營商形成了常態化光衰整治工作機制，嚴格管控工程及新裝光衰質量，有效利用修障過程同步開展光衰整治，有序推進存量光衰不達標線路主動派單實施預檢預修，在端到端運維場景落實光衰管控，有效提升了光接入網網絡質量。

4 結束語

基于網管無法實現對于ODN無源網絡的監控和支撐的現狀，本文提出的光衰大段落定位方法是一個有效嘗試，能支撐維護人員快速開展無源網絡的整治工作。同時在現有的運維流程中的嵌入應用，構建生命周期全流程的閉環管控體系，能夠讓光衰整治工作平滑地落地，對于其他各類型的預檢預修工作的推廣均具有參考意義。