嵌入式PON光链路层监测 确保FTTH网络高效运维

近年来全球都在兴起大规模部署FTTH网络的浪潮, 对于运营商而言，不仅需要考虑前期采用的方案是否能满足用户日益增长的带宽需求，更要考虑所部署网络在未来运维中是否方便、经济，服务品质是否能够得到保证。

作为全球FTTH接入解决方案领导者，阿尔卡特朗讯提出了新型的低成本网络运维解决方案。这个方案基于阿尔卡特朗讯最新的嵌入式PON光链路层监测技术。将OTM和OTDR嵌入到光收发模块上，从而实现对光纤的纠正、预防、监测等能力。网络运营商可利用这一解决方案在不中断业务的情况下连续监控光纤物理层的实时状态，同时无需增加额外的测试设备以及技术人员。

该运维方案能不仅实现OLT和ONT两端的OTDR监测，还提供相应的监控分析软件套件，有助于运维人员快速分析海量数据信息，并获取对网络状态的有效认识和预先报警信息。

综合管理方案保障实时监控

无源光接入网络是面向未来的网络，其可在无需增加户外光网络投资的情况下，提供高速的带宽，以满足用户现在和将来的需要。另外，无源光网络相比传统的铜线网络在节省运营成本方面还有着明显的优势。运营费用的节省对运营商来讲是至关重要的，Verizon在财报中就提出将节省大型网络运营成本作为其发展FTTH网络的主要动力之一。

无源光接入网对全球运营商来说都是一个崭新的系统。为迎接新型网络带来的挑战，运营商要求设备商提供更高效的解决方案以保持其高水平的客户满意度，并节省运营费用。

在较高的协议层进行端到端的监测是目前常用的监测长距离光网络的方案，这种方法在城域和传输网中经常用到。如果LOS、BER等门限值超标，报警信号将通知维护人员来解决问题并修正网络的性能。然而这些参数无法说明物理层发生故障的根本原因，而且在发出报警信息前，网络的传输品质已经受到了影响。在此情势下，阿尔卡特朗讯提出了综合管理解决方案，具有如下优势。

保证网络的连续运行，监测网络但不影响在线业务，预先发现每条链路的衰减情景。

定位链路衰减发生的位置，以便运营商适时进行网络维护。

SFP光模块提供的物理层参数

图1 嵌入式OTDR—监控叠加在下行数据流上的反射调制信号

该方案可以监测包括物理层及其以上的多个网络层的状态，助力运营商降低运营费用，提高客户满意度。

目前阿尔卡特朗讯所有的OLT和ONT设备都能通过特定的光模块支持OTM功能，表1是通过在线方式和人工方式提取的主要OTM技术参数。

嵌入式OTDR技术的突出优势

阿尔卡特朗讯开发了一套OTM管理套件，能避免客户面对复杂的数据，利用这套工具可以快速地对ODN网络现状有个整体的认识，并对重要报警立即采取行动。阿尔卡特朗讯的光纤网络分析平台能通过从高一层收集额外的信息（如LOS, BER等）、优化测量参数的读取、系统产生的报警等研究相关参数的相关性，帮助运营商进行高效的故障诊断。

主要的OLS OTM功能已经通过光纤网络分析平台在FTTH网络中呈现给运营商。然而，ODN网络一些新的参数对于网络监控也是非常重要的。有源器件之间端到端的链路损耗，不同区间的衰减，链路的发射等都具有相关性，都可用于评估ODN的网络质量。链路损耗可以通过从有源器件读取的光功率参数计算出来，但是这仍然不足以解决ODN网络的问题。如果链路损耗增加，发生故障的具体位置将无法得知。OTDR(光时域反射)是一种业内公认的有效设备，可用于测量整个光纤链路沿线的光衰减情况，并对光纤故障位置点提供完整的定位和多种相关信息。

阿尔卡特朗讯通过贝尔实验室实现了将OTDR功能集成于光收发器模块上，结合光纤网络分析系统，运营商将被赋予在不中断正常业务情况下，对光纤网络实施连续监控物理层状态的能力，同时无需额外的测试设备和技术人员。

在下行方向数据业务流可正常工作，业务不会中断。和传统的OTDR相比，该方案不仅仅能够从光纤的一端“听”信号的反射，而且可以对叠加在正常PON下行数据流上的正弦波模块的反射信息进行图形化监听。正弦波的频率可以跨越一定的频率范围，对应的反射数据可以进行傅立叶变换以产生相同反射信息，就如同常规的基于脉冲的OTDR反射信息一样。OTDR信号的调制指数会适当调高，这样可以保证数据流不会受到OTDR信号调制的影响。嵌入式OTDR方式是由贝尔实验室倡导的，它实现了对ODN网络的连续监控，可以在不增加设备的情况下，对网络进行预防性维护管理。

这一理念是重复利用PON的数据收发器装置，可以在数据波长上实现对光纤的监控，无需依靠代理波长，这种技术对于未来向WDM PON演进同样非常有价值。贝尔实验室已经在2009年成功演示了嵌入式OTDR技术。作为基于OLT侧单端OTDR技术的改进方案，阿尔卡特朗讯提议在网络架构中增加一个新的元素DPM—监控分界点。插入DPM将仅占用GPON光预算的很小部分（约1dB）, DPM作为反射元素被设计到光纤链路上特定的位置。当网络即将发生故障时，监控分界点可以帮助运营商辨别故障是发生在运营商网络，或是客户的家庭网络。