EPON+EoC网络运维与向FTTH演进实践
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60《广播电视网络》 2020年第11期 总第371
期有线网络建设
1 引言
近年来,各省广电网络基本实现
了有线网络双向化改造的目标。南安
市面积达2036平方千米,下辖422个
行政村(居委会),在全市双向网建
设中采用EPON+EoC改造方式覆盖
235个村,FTTH改造方式覆盖174个
村,双向网络覆盖率达96.9%。目前,
全市有线电视用户数约19万户,其中
互动、宽带用户数均达8万户,主营
业务收入及各类在网用户数均暂居福
建各区县首位。
2 数据城域网运维
县级数据城域网是广电网络数据
业务的核心。2020年春节期间,南安
全网互动推流最高流量达74G,宽带
最高流量达73G,加之各类高清视频
会议、监控等集客专线业务的发展,
南安数据城域网的运维压力不断增大。
为此,南安广电采取了以下应对措施。
2.1 多链路汇聚上下互联,提升数据业务保障能力
多链路的汇聚互联,有效地避免
了大面积的双向业务中断。上联泉州
市中心机房时,南安本地BRAS综合万兆裸纤和OTN链路的特点,与市机
房核心路由器进行交叉互联。下联乡
镇机房时,分类采取措施:对OTN节
点乡镇机房采用OTN+万兆裸纤方式
进行互联;对非OTN节点乡镇机房采
用特殊波长光模块,通过对OTN节点
穿通+万兆裸纤方式进行互联;对中
心机房周边乡镇机房采用纯万兆裸纤
方式进行互联;对小乡镇站采用与就
近OTN节点千兆方式进行互联。
2.2 双机虚拟化与扁平化,提升核心设备效率与安全性
交换层扁平化加上大流量业务分
类传输方式,能够有效缩小二层交换
机的广播域,提升数通设备的运行效
率与稳定性。南安数据城域网一方面
通过双BRAS、宽带/推流核心交换机
双机虚拟化的部署,不断增加BRAS
直联乡镇机房汇聚交换机数量,在提
升设备安全性的同时,逐步缩小二层
网络;另一方面通过集客MPLS VPN
专网,做好大流量业务分流,形成互动、
宽带、专网三张数据业务网络,进一
步优化宽带业务运营质量。
2.3
网管中心监控,提升数据城域网运维质量
建立网管中心,加强运维数据的日常监控,是长期保障数据城域网运维的基础工作。南安在福建全省较早设立了县级网管中心,几年运行下来,网管中心发挥了非常重要的作用。中心除集中对乡镇机房的视频监控、动环系统、主备直播系统、数通核心设备和FTTH、EoC网管等进行实时监控外,还通过技术人员18小时轮流值守,为一线维护人员实时提供接入网排障的技术查询与指导。
3 EPON+EoC运维
南安EoC采用晨星500芯片低频方案,全网在线局端数约5200台,在线EoC终端数约3.8万台,EPON+EoC双向网络设备数量全省最多,日常运维综合采取日常优化与串扰整治等措施,有效提升了EoC的运维水平,为EoC向FTTH转换改造争取了更多的时间。
3.1 EPON+EoC的优化
3.1.1 PON整治扩容早期的EPON+EoC双向网络没有重视ONU接收光功率指标和PON口的负载量。目前,南安广电已将EoC的PON网络纳入FTTH网管一并进行监测管理,全市EoC光节点ONU接收EPON+EoC网络运维与向FTTH演进实践
李文彬 福建广电网络集团南安分公司
摘要:当前,广电双向网络运维已然成为助推主营业务“保存量、促新增”的重要一环。本文总结近年来福建广电网络集团南安分公司双向网络建设维护的技术手段与工作经验,重点阐述了南安广电如何构建好县级数据城域网、做好现有EoC网络运维,以及如何应对EoC向FTTH演进的工作思路。关键词:BRAS 网管中心 EoC运维 FTTH网优 考核管理
61《广播电视网络》 2020年第11期 总第371期有线网络建设
光功率严格控制在-25dBm以下,单PON口下带光点数控制在20个以内,高峰期EoC终端带宽基本都能达标,整治扩容后用户体验感明显提升。3.1.2 关闭局端BCMP功能省广电网络早年采用统一网管对全省EoC设备进行集中管理,局端、终端配置统一由网管进行下发,运行过程中时常出现局端IP频繁变动、终端回归到黑名单、配置下发异常、认证缓慢等网管故障。后期,南安广电关闭局端BCMP功能,全网局端采用固定IP,终端配置统一由局端进行下发,网管稳定性得到较大提升。从实践来看,集中统一网管固然是大方向,但对于EoC这种小系统,直接以EoC局端为主进行边缘管理,效率与稳定性更高。3.1.3 局端定时重启EoC局端长时间运行,特别是在夏季高温环境下,EoC模块性能下降严重,容易出现死机。问题的解决方式主要还是重启,然而手动或由网管重启局端工作量大,还影响用户的正常使用。针对这个问题,南安广电自行编写了全网局端定时重启工具,每周定时下半夜对全网局端进行重启。在两年多的实际运行中,原有的局端死机次数大幅度减少,运维工作量明显减少;Ping包时延得到较好控制,用户体验大幅度提升。3.1.4 新装终端与在网终端考核维护人员双向用户安装补贴以实际新装终端指标考核为依据,实现新装工作闭环管理。南安通过自编小程序对网管系统新上线终端进行24小时主动取数,有效把控新装终端的安装质量和安装时长。自2019年实行以来,南安全市新装终端考核取得了很好的成效,新装用户的终端合格率从原有的91.6%上升至99.13%。此外,南安
还每年定期举办EoC在网终端合格率
整治活动,EoC终端电平衰减要求在
45dB以内,把全网EoC终端合格率控
制在99.2%以上,持续夯实EoC网络
运维基础。
3.2 EoC串扰问题的解决
3.2.1 梳理局端串扰数据EoC串扰是晨星低频EoC方案的
运维难点,梳理局端串扰数据是开展
EoC串扰排障的前提工作。晨星芯片
提供了MSEtool工具包,能够方便地
查询到局端受串扰的情况。南安广电
通过自行编写的串扰批量检索脚本,
实现实时对全网每个局端串扰数据的
批量查询,以及按串扰严重程度分类
整理,这些梳理出来的数据是推进EoC
局端串扰排障与整治的基础。
3.2.2 降低串扰的主要措施(1)降低局端电平
将局端发射电平从默认的130dB
降低到110dB,减小发射功率,降低
局端及线缆相互串扰。
(2)升级局端版本
将局端升级到防串扰版本,通过
软件判定机制,减少终端在不同局端
之间频繁上下线,抑制终端掉线情况。
(3)堵高通
对于不带电的单向光接收机输出
口,可考虑采用高通滤波器进行过滤,
减少设备线路之间的相互串扰。
(4)拆分合并局端
对于下带双向用户不超过20户的
EoC光点,可考虑进行EoC模块的合
并,减少多模块之间互相串扰。对于
一些疑难串扰故障,特别是过一级放
大器的线路,很容易出现串扰,可考
虑采用新增
EoC局端框体进行物理隔
离,这样即使无法彻底解决问题,也能大幅度减少被串扰影响的用户数量。
4 EoC转FTTH网优试点
4.1 制约EoC转FTTH网优的问题所在
各地的EoC网改所采取的技术与
光缆网络结构历史布局各有不同,因
此做FTTH网络优化改进时不能照搬
照改,需要依据当地网络的实际情况
进行本地化改良,但总的来说,大部
分地区的双向网络与南安一样普遍存
在以下4个制约EoC向FTTH转化的
典型问题。
第一,互动、宽带双向业务用户
较为分散,市场占比不高。当前,各
地固网业务竞争过度,从刚需的固网
宽带业务来看,广电网络业务分布常
因竞争压力向农村甚至偏远区域传导,
整体能占据三分之一左右的市场就已
不错。在网络改造上,如果按全面改
造或以已有有线网络为主进行全网改
造未必十分合适,应更多地考虑预留
光点,灵活快速增补。
第二,以往ODN光纤分配网的光
纤资源预留不足。早期各地广电网络
在EPON+EoC的网络改造时,受改造
工期及资金等因素影响,其ODN仍主
要考虑EoC光节点与可能的村级视频
监控等业务汇聚需求,常出现一方面
DP光交箱至FP光交箱、乡镇机房的
上行侧资源不足,而另一方面DP光
交箱向下侧的接入网、各EoC光节点
也普遍仅有4芯,难以直接延伸开展
EoC向FTTH的网优改造。
第三,千兆EPON带宽及分光
比不足。当前,三大运营商普遍开展
100M~200M宽带业务,并开始小范围
推广千兆宽带,广电网络继续基于千兆62《广播电视网络》 2020年第11期 总第371
期有线网络建设
EPON技术进行FTTH改造,业务上将
十分被动。另外,从现有农网区域覆
盖经验来看,千兆EPON的ODN分配
网在乡镇机房基本超过7km就只能按
1:32分光比设计,占用宝贵的DP光
交箱至乡镇机房上行侧的纤芯资源,
引发短期再扩容镇村ODN光缆干线的
改造需求。
第四,EoC与FTTH光点的光功率
大小与互动IPQAM点播并发率不同,
影响了EoC与FTTH直播业务合纤传
输。下行侧EoC光点基本只有4芯,
FTTH网优改造时,须最大限度地提
高下行侧光缆的利用率,EoC与FTTH
合纤传输是需要考量的做法。EoC与
FTTH光点的宽带合纤传输主要是给后
端网管及流量监控带来不便,实际上
对业务没有太大影响。EoC与FTTH光
点的直播业务合纤传输在实现上须解
决EoC与FTTH光点两个主要矛盾:
一是IPQAM并发率不同。EoC区域普
遍双向用户并发率较高,在南安广电
EPON+EoC双向网络直播系统上,下
行传输现网有1310nm和1550nm两种传输方式。其中,1310nm系统随着
互动并发率不断攀高,扩容方便,成
本更低;FTTH主要使用的1550nm系
统,IPQAM并发扩容须进一步增加直
调设备,点播扩容成本无优势。实行
直播业务合纤传输,最好根据各区域
业务量预估IPQAM点播量进行重新调
整,建议下行传输无论是1310nm还是
1550nm,都在乡镇机房重新组建新点
播并发率的FTTH直播传输平台。二是
光功率不同。合纤传输时,同一纤芯要
解决EoC与FTTH两套直播系统的信号
需求,原有EoC系统的单向光接收机接
收范围(一般光功率2dBμV~7dBμV,
MER在38dB以上)与FTTH系统家
用光接收机接收范围(一般光功率
是-18dBμV~-10dBμV,MER在32dB
以上)不同,这些差别使得在合纤传
输时必须要采用定制分光器(或者使
用2分光器+8分光器搭配)才能满足
光功率差异需求。
4.2 EoC转FTTH接入网改造做法
2019年南安广电选择部分互动、
宽带业务渗透率比较高的行政村、小区进行试点EoC转FTTH改造,在EoC
网络的FTTH优化中,4芯光节点改造
方式的选择十分重要,这里进行了一
些实践探索。
4.2.1 小AP模式“小AP模式”保留原有EoC网
的单向光接收机及同轴电缆继续传输
直播业务,尽量使用备用纤芯进行
FTTH网络优化。采用“小AP模式”
进行网络FTTH优化改进,特别适合
覆盖面小、片区成熟稳定、用户数在
50户以内的小区域,结构如图1所示。
(1)无源小区
可先直接启封原有1芯备用纤芯
在光节点边增加AP箱(减少损耗,
可考虑直熔),前期配置1:16二级分
光器传输宽带业务,后期如果用户拓
展新增,再启封第2~3芯备用纤芯(通
过合分波器或合纤传输可以启封3芯
传输宽带业务)。
(2)无源EoC行政村
其原同轴电缆覆盖用户和上述无
源小区一样覆盖到位,且同轴新增相
对很少,可按上述保留EoC系统,备
纤均用于宽带网改造;如农网新增用
户较多,也可直接启封原有2芯备用
纤芯在光节点边增加AP箱,做好双
向用户的双纤FTTH网优,后期用户
量超16户时,通过合纤传输仍可以再
增补1个AP箱,也基本可以满足双
向改造的需要。以上方式中均考虑继
续保留EoC网,如此既能有效解决多
终端用户户内点播信令网的覆盖难题,
又能在利用无源EoC覆盖区域直播业
务维护量小的优势上,充分满足宽带
网FTTH网优转化的末端纤芯需求。
4.2.2 小DP模式“小DP模式”改变原有ODN
网
络层级,将原有光节点分步转为DP,图1 “小AP模式”结构示意图