接入網(wǎng)OLT設(shè)備切片實驗及應(yīng)用

周遵文

（湖南省郵電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

對于目前新采購的無源光纖網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network，PON）設(shè)備，部分運營商的企標(biāo)規(guī)范中已提出了虛擬切片相關(guān)技術(shù)要求。現(xiàn)階段，光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）設(shè)備已逐步支持切片功能，具備現(xiàn)網(wǎng)實驗條件。本次研究和測試工作將基于現(xiàn)網(wǎng)接入設(shè)備開展，驗證了基于PON板卡、PON口以及光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical Network Unit，ONU）粒度的虛擬OLT切片功能，為進一步現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用提供借鑒和技術(shù)依據(jù)[1-3]。

1 實驗?zāi)繕?biāo)和主要實驗內(nèi)容

1.1 實驗?zāi)繕?biāo)

基于接入網(wǎng)設(shè)備切片關(guān)鍵技術(shù)研究，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求開展不同粒度的OLT切片現(xiàn)場實驗，研究和驗證切片在寬帶接入網(wǎng)中應(yīng)用的運維管理流程，為今后運營維護及優(yōu)化業(yè)務(wù)流程等提供依據(jù)，推動產(chǎn)業(yè)鏈及現(xiàn)網(wǎng)試商用的進程。

1.2 主要實驗內(nèi)容

通過開展本實驗，對于接入網(wǎng)的靈活調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)能力按需部署有著重要的支撐作用。實驗主要內(nèi)容如下：一是多業(yè)務(wù)承載環(huán)境下業(yè)務(wù)間獨立隔離、獨立運維以及業(yè)務(wù)獨立發(fā)放；二是多業(yè)務(wù)場景下業(yè)務(wù)規(guī)劃、業(yè)務(wù)運行、業(yè)務(wù)維護等的隔離和差異化配置；三是現(xiàn)網(wǎng)接入網(wǎng)切片的管理。

2 接入網(wǎng)切片技術(shù)概述

接入網(wǎng)切片技術(shù)是基于接入網(wǎng)資源和功能的抽象，將單一的物理OLT設(shè)備邏輯分片為多個虛擬設(shè)備，實現(xiàn)接入網(wǎng)資源靈活調(diào)度和網(wǎng)絡(luò)能力的按需部署，從而滿足多業(yè)務(wù)在業(yè)務(wù)規(guī)劃、業(yè)務(wù)運行、業(yè)務(wù)維護等多種場景下的隔離和差異化需求。涉及的資源包括接入網(wǎng)線路資源、轉(zhuǎn)發(fā)資源、協(xié)議資源，相關(guān)能力包括管道傳送能力、流量調(diào)度能力、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測能力、網(wǎng)絡(luò)維護能力以及業(yè)務(wù)感知能力等[4-7]。

接入網(wǎng)切片技術(shù)的主要特點及價值包括：一是提升設(shè)備利用率，減少實體OLT設(shè)備，節(jié)省機房空間與能耗；二是可按需配置，VLAN等相關(guān)資源可靈活、重復(fù)分配，并且可實現(xiàn)完全隔離；三是分權(quán)分域管理，實現(xiàn)獨立的業(yè)務(wù)發(fā)放和運維管理，提供更多的增值業(yè)務(wù)產(chǎn)品。

3 現(xiàn)場實驗總體技術(shù)方案

根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求開展不同粒度的OLT切片現(xiàn)場實驗，驗證OLT切片功能、業(yè)務(wù)發(fā)放和運維流程、升級方案、業(yè)務(wù)配置方案、上聯(lián)接口方案等規(guī)劃管理，為今后運營維護及業(yè)務(wù)流程優(yōu)化等提供依據(jù)，推動產(chǎn)業(yè)鏈及現(xiàn)網(wǎng)試商用的進程。

在現(xiàn)網(wǎng)某OLT設(shè)備部署中，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)承載用戶及業(yè)務(wù)需求的不同，有針對性地開展接入網(wǎng)切片現(xiàn)場實驗。一是板卡粒度，以PON業(yè)務(wù)板卡為單位劃分虛擬網(wǎng)元；二是端口粒度，以PON端口為單位劃分虛擬網(wǎng)元；三是ONU粒度，以O(shè)NU為單位劃分虛擬網(wǎng)元。

選擇承載不同用戶的現(xiàn)網(wǎng)機房，將OLT升級為支持切片（板卡粒度）設(shè)備，驗證采用板卡粒度的網(wǎng)絡(luò)切片功能（整板上聯(lián)或端口上聯(lián)）、網(wǎng)管對板卡粒度切片的管理功能、現(xiàn)場實驗環(huán)境下物理OLT與虛擬OLT業(yè)務(wù)兼容性與用戶側(cè)業(yè)務(wù)穩(wěn)定性。除此之外，還需驗證升級過程中的割接流程、業(yè)務(wù)開通流程、設(shè)備和資源管理方式以及維護管理等。

4 現(xiàn)網(wǎng)實驗情況

4.1 組網(wǎng)方案

在現(xiàn)網(wǎng)某局點新建一臺華為MA5800 OLT，每臺OLT插入支持異廠商互通的10G EPON板卡。采用1∶32分光，測試各類終端業(yè)務(wù)開通、下發(fā)流程的完成情況。利用某局點MA5800（134.186.***.12）設(shè)備配合測試各類終端業(yè)務(wù)開通及流程下發(fā)，切片設(shè)備MA5800-VS1（192.168.10.76）為企業(yè)專網(wǎng)專用設(shè)備，接入企業(yè)專網(wǎng)的PON板和上行端口單獨虛擬成一臺OLT，并在企業(yè)內(nèi)設(shè)置企業(yè)網(wǎng)管進行單獨管理。切片設(shè)備MA5800-VS0（192.168.10.78）為電信公網(wǎng)家客設(shè)備，接入公網(wǎng)的PON板和上行端口單獨虛擬成一臺OLT，并通過電信公網(wǎng)網(wǎng)管進行管理[8-10]。通過MA5800-VS1劃分管理0/20/1、0/20/2和0/20/0端口下的企業(yè)專網(wǎng)MA5671 ONU，MA5800-VS0劃分管理0/19/0、0/19/1和0/20/0端口下的公眾E8-C ONU，對板卡粒度、端口粒度、ONU粒度3種實驗場景進行認(rèn)證，均能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)開通及正常網(wǎng)絡(luò)功能。網(wǎng)管支持分權(quán)分域的管理，企業(yè)專網(wǎng)業(yè)務(wù)具有獨立的網(wǎng)管界面，達到專網(wǎng)單獨管理OLT設(shè)備效果。試點方案組網(wǎng)如圖1所示。

圖1 試點方案組網(wǎng)

4.2 電信企業(yè)IT系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)對接

對于OLT設(shè)備，在現(xiàn)網(wǎng)的應(yīng)用中需要進行部分的IT系統(tǒng)開發(fā)，包括接入網(wǎng)智能網(wǎng)管系統(tǒng)、各個OLT設(shè)備廠家的專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)等，以便對OLT設(shè)備進行切片建立、切片管理等。同時需要開發(fā)相應(yīng)接口與現(xiàn)網(wǎng)的計費管理、資源管理、運維管理等系統(tǒng)進行對接，以便新建立的切片機能夠并入相應(yīng)的系統(tǒng)進行正常管理。切片管理流程如圖2所示。

圖2 切片管理流程

對于現(xiàn)網(wǎng)的設(shè)備管理網(wǎng)管系統(tǒng)，需要進行對接開發(fā)的內(nèi)容如表1所示。

表1 開發(fā)內(nèi)容

對現(xiàn)網(wǎng)進行業(yè)務(wù)自動開通流程測試，具體流程如下。首先，客戶關(guān)系管理（Customer Relationship Management，CRM）系統(tǒng)受理工單后到資源系統(tǒng)確認(rèn)是否資源具備，資源系統(tǒng)根據(jù)受理的業(yè)務(wù)產(chǎn)品要求選擇合適的接入資源；其次，CRM生成客戶訂單送給開通系統(tǒng)，開通系統(tǒng)到資源系統(tǒng)獲取需要的工單信息（端口、VLAN等）；再次，資源完成自動配纖，自動分配管道、ONU ID、VLAN、廠商、以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（Ethernet Passive Optical Network，EPON）等信息；從次，激活系統(tǒng)判斷EPON屬性，組合光纖到戶（Fiber To The Home，F(xiàn)TTH）北向自動激活指令送廠商網(wǎng)元管理系統(tǒng)（Network Element Management System，EMS），同時送開戶和語音工單至終端綜合管理系統(tǒng)（Integrated Terminal Management System，ITMS）平臺；最后，EMS網(wǎng)管接收激活系統(tǒng)指令，下發(fā)OLT。

4.3 測試情況與結(jié)果分析

測試OLT在開通之后業(yè)務(wù)未出現(xiàn)異常，板卡未出現(xiàn)過重啟，整體運行穩(wěn)定。現(xiàn)網(wǎng)VS0家客業(yè)務(wù)及企業(yè)專網(wǎng)VS1專網(wǎng)業(yè)務(wù)運行穩(wěn)定，無異常。測試的ONU總體性能可靠，家客E8-C及企業(yè)專網(wǎng)MA5671終端新裝、移機、拆機、日常維護流程與業(yè)務(wù)驗證均無異常。測試OLT和ONU的各種維護狀態(tài)采集無異常，能夠支撐正常采集功能。測試的華為OLT雙模板卡能夠支持華為、中興、烽火EPON終端正常開通使用，業(yè)務(wù)自動開通流程正常，ONU設(shè)備入網(wǎng)測試正常，能實現(xiàn)寬帶、ITV、語音等基本業(yè)務(wù)功能，符合現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)使用要求。

經(jīng)現(xiàn)場測試驗證，接入網(wǎng)OLT設(shè)備切片功能完整且可正常商用，與異廠商FTTH終端的互通性良好，各廠家互通板卡、雙模板卡都能正常入網(wǎng)使用，與EMS、ITMS系統(tǒng)的對接、業(yè)務(wù)發(fā)放、運維管理等流程測試均無異常，業(yè)務(wù)開通、使用正常，千兆測速達標(biāo)，業(yè)務(wù)承載良好，設(shè)備運行穩(wěn)定。綜上所述，OLT設(shè)備切片具備規(guī)模商用能力。

5 結(jié) 論

OLT設(shè)備切片技術(shù)對于需要安全隔離和差異化服務(wù)的政企專網(wǎng)業(yè)務(wù)，如企業(yè)工業(yè)PON、政府專網(wǎng)、天網(wǎng)警務(wù)通等都具有良好的適用性，能夠做到分權(quán)分域管理且無縫融入運營商網(wǎng)絡(luò)管理，應(yīng)用前景廣闊。對于電信運營商而言，能夠?qū)崿F(xiàn)政企專網(wǎng)業(yè)務(wù)快速部署，提升接入設(shè)備和ODN網(wǎng)的利用率，節(jié)省建設(shè)投資，符合國家節(jié)能減排發(fā)展要求，對于實現(xiàn)接入網(wǎng)智能化、網(wǎng)絡(luò)能力開放和智慧運營具有重要意義。