基于GPON的FTTH的運維管理優(yōu)化
在各種基于光纖的接入技術中，GPON由于其高帶寬以及高分光比為眾多國際大型運營商所青睞，基于GPON的光纖到戶（FTTH）解決方案也成為了各國主流運營商的寬帶解決方案。
FTTH網絡特點決定網絡運維模式，而網絡運維模式決定其運維方案。由于GPONFTTH網絡與傳統的xDSL組網上存在差異，GPONFTTH在運營維護管理上也面臨以下難點：（1）ONU靠近用戶，站點分散、數量大；（2）ONU現場維護困難、運維成本高；（3）新技術，多業(yè)務，OSS集成難；（4）點對多點網絡，線路出現故障時難以定位。因此GPONFTTH網管系統在兼容傳統xDSL網管基本功能的基礎上還需要增加以下功能：（1）大容量網管；（2）即插即用，遠程維護；（3）離線批量部署ONU；（4）開放NBI，集成OSS；（5）集成OLS功能。
ONU作為GPONFTTH的終端，除了提供傳統的TRIPLEPLAY業(yè)務（語音、數據、視頻）外，還有向家庭網關演進的趨勢。對此類ONU的管理是整個GPONFTTH OAM的最大困難，針對不同的ONU類型，筆者如下分析了GPON FTTH的運營維護管理（OAM）的三種解決方案：OMCI管理架構、TR069/OMCI混合管理架構和SNMP/OMCI混合管理架構。
方案一：OMCI管理架構
OMCI管理架構解決方案采用了比較普遍的OMCI的管理機制，即對于ONT的管理完全通過OLT與ONT之間的OMCI管理通道完成。而EMS與OLT之間則通過SNMP通信，將對OLT以及ONT的命令和性能查詢等以SNMP統一發(fā)到OLT，OLT再通過OMCI發(fā)給ONT。OSS與EMS之間則通過CORBATL1等北向接口完成對通。OMCI管理架構如圖1所示。
圖1 OMCI管理架構圖
在OMCI管理架構下，ONT的管理流程描述如下。
1.用戶首先到營業(yè)廳申請開通業(yè)務或者運營商統一為用戶預先布線。
2.初始配置：OLT設備管理人員收到任務后，在OLT上面增加對單個ONT的配置，需要配置PONID、TC、PortID、CAR和DBA。
3.激活OAM：在用戶現場開啟ONT，OLT自動搜索ONT并打通OAM管理維護通道。
4.配置業(yè)務：OLT設備管理在控制臺或者在網管上面對ONT進行業(yè)務配置，為ONT端口指定VLAN并配置相應的TC或者優(yōu)先級；為VOIP指定私網IP，并進行IAD相關配置；為TDM業(yè)務指定相應帶寬優(yōu)先級和相關參數；激活CATV等。
5.升級終端：首先在OLT側連接TFTP服務器，在OLT上為單個或者一批終端執(zhí)行批升級命令，ONT通過OAM通道接收到命令后，等待升級。下載程序成功后，OLT上執(zhí)行單個或者批重啟命令，使ONT復位重啟，完成自動升級過程。
6.監(jiān)測終端：在OLT或者網管上，執(zhí)行對ONT的端口、芯片等查看命令，查看ONT運行狀態(tài)。
方案二：TR069/OMCI混合管理架構
TR069/OMCI混合管理架構在OMCI管理架構的基礎上增加了TR069的管理方式。此種管理架構中，EMS依然按照原來的SNMP與OLT通信，OLT與ONT之間通過OMCI通道通信，但考慮到在GPONFTTH網絡中，ONT逐漸向家庭網關的方向演進，會增加ROUTER等三層功能，因此在EMS層面上增加了ACS，ACS通過TR069協議直接對ONT進行管理，同時支持北向接口與OSS對接。TR069/OMCI混合管理架構如圖2所示。
圖2 TR069/OMCI混合管理架構圖
在TR069/OMCI混合管理架構下，ONT的管理流程描述如下。
1.用戶首先到營業(yè)廳申請開通業(yè)務。
2.初始化TR069：運營商維護人員接到任務單后，登錄TR069服務器，輸入用戶申請的業(yè)務，輸入即將為用戶分配的終端類型，系統自動生成用戶業(yè)務配置文檔；或與營業(yè)廳服務器開通接口，自動執(zhí)行該過程。
3.初始配置：OLT設備管理人員收到任務后，在OLT上面增加對單個ONT的配置，需要配置PONID、TC、PortID、CAR和DBA。
4.激活OAM：運營商技術工程師將終端使用孵化器進行孵化，輸入基本的參數配置；到現場為用戶分配用戶線路，將終端帶到用戶家，在用戶現場開啟ONT，OLT自動搜索ONT并打通OAM管理維護通道，申請到合法的IP地址；如果尾纖已經到了用戶家中，可以考慮由用戶自己進行設備安裝。
5.配置業(yè)務：終端自動訪問TR069服務器進行業(yè)務注冊，TR069對終端注冊進行響應，終端申請軟件版本升級，TR069判斷是否需要對其升級，如需要則下傳加載文件否則告知無須升級。終端申請下載配置文件，TR069為其下載配置文件。終端在本地設置已經完成初始化標記，終端自動重啟。重啟之后進入正常使用狀態(tài)。
6.升級終端：如果在運行過程中出現終端程序升級，TR069發(fā)現終端在線，為其發(fā)送一個下載程序請求，終端收到之后，斷開該連接。終端自身再主動向TR069服務器發(fā)起升級終端請求，TR069服務器下傳程序，完成終端升級。
7.監(jiān)測終端：如果在運行過程需要對終端進行監(jiān)測，TR069發(fā)送獲取終端狀態(tài)信息請求，終端收集完信息后發(fā)送給TR069服務器。
方案三：SNMP/OMCI混合管理架構
SNMP/OMCI混合管理架構與TR069/OMCI混合管理架構的相同點在于二者都認為OMCI管理架構中的通過單純的OMCI來管理ONT是不夠的。而SNMP/OMCI混合管理架構區(qū)別于TR069/OMCI混合管理架構的地方在于，前者認為沒有必要增加獨立的ACS終端管理系統，而是可以通過EMS網管來管理ONT，只是實現EMS與ONT之間直接通過SNMP協議進行通信。
在SNMP/OMCI混合管理架構下，ONT的管理和TR069/OMCI混合管理架構類似。從目前業(yè)內的應用來看SNMP/OMCI混合管理架構并沒有規(guī)模應用，僅有少數幾家公司選用該管理架構。
通過對TR069和SNMP協議進行了比較可知，TR069協議具有更加統一的管理信息模型定義，能通過互操作認證來保證實現的一致性，并且得到業(yè)界更多的支持。而SNMP協議對于RFCMIB沒有認證來確保實現的一致性而通過重新定義來統一管理對象是非常困難的。
TR069協議無論是協議完整性、消息定義、安全、事務處理能還是信息模型和實現成本上都要優(yōu)于SNMP協議。TR-069和一系列相關的管理標準正在成為家庭網絡設備遠程管理的事實標準，越來越多的終端和系統廠商都已經支持該協議。
總之，TR069在終端管理的功能上要強于SNMP。因此在方案二（TR069/OMCI混合管理架構）和方案三（SNMP/OMCI混合管理架構）之間，我們可以看到基于TR069的方案二要優(yōu)于基于SNMP的方案三，未來的GPON網絡終端管理的發(fā)展趨勢毫無疑問是朝著TR069方向發(fā)展的。
方案一和方案二混合管理架構各自特點以及適合什么應用場景如表1所示。
表1 OAM比較分析表
根據以上分析，我們可以看到方案一在開發(fā)、管理成本、技術成熟度上具有優(yōu)勢，而方案二則在ONT管理、互通性、使用場景上更完善，運營商具體使用哪種方案還需要看看當前GPONFTTH應用的行業(yè)現狀和發(fā)展趨勢，如表2所示。
表2 FTTH比較分析表
從整個GPONFTTH市場需求以及各大設備制造商的開發(fā)進展來看，我們可以得出以下結論：
（1）GPONFTTHOAM解決方案一（OMCI管理架構）適合于當前商用GPONFTTH網絡的管理。
（2）GPONFTTHOAM解決方案二（TR069/OMCI混合管理架構）適合于未來GPON-FTTH網絡的管理，該系統可望在未來兩到三年后開始普遍使用，但基于成本和技術成熟度等因素考慮，并不適合當前網絡管理。
各大廠家GPONONTTR069支持情況以及ONT互通支持情況如表3所示。
表3 主流廠家ONT TR069支持情況統計表
通過上節(jié)的比較和分析結果，GPONFTTHOAM解決方案一（OMCI管理架構）比其它兩個方案更加適合當前GPONFTTH網絡的OAM需求。
新聞來源：通信世界周刊