流氓ONU产生原因及解决方案
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生原因及解决方案
４７ 莲二重一皇面二用一
ＰＯＮ网络由局端设备（ＯＬＴ）、光分配网（ＯＤＮ）
和光网络终端（ＯＮＵ）三部分组成．．ＯＬＴ的ＰＯＮ端口连
接一根光纤至分光器（ＯＢＤ）合路侧端口，在从ＯＢＤ的
多个支路侧端口使用一根光纤连接至ＯＮＵ。为了能够在
一根光纤上承载多个用户的业务，ＰＯＮ系统采用了波分
复用和时分复用技术。
在下行方向（ＯＬＴ向ＯＮＵ发送数据），ＰＯＮ系统
采用１４９０ｎｍ的波长，通过广播方式将所有数据发送给每
个ＯＮＵ，各ＯＮＵ根据下行数据的标识信息接收属于自
己的数据，丢弃其他用户的数据；在上行方向（ＯＮＵ向
ＯＬＴ发送数据），ＰＯＮ系统采用１３１Ｏｎｍ波长（与下行
方向波长不同），通过时分复用方式在一根光纤中传送多
个ＯＮＵ的上行业务． 各ＯＮＵ上行数据分时发送，每个
ＯＮＵ的发送时间与长度由ＯＬＴ集中控制。
‘＇ 【ＯＮＵ
篓
… ｛＂， 图１ ＰＯＮ技术原理 ＩＴＵ—Ｔ和ＩＥＥＥ在ＧＰＯＮ、ＥＰＯＮ的技术标准中制定
了点到多点协议，采用了测距、时间窗１３授权、光发射器
突发发射和关断等机制，防止多个ＯＮＵ在发送数据出现
冲突。ＯＬＴ为每个ＯＮＵ分配了可以发送上行数据的时间
段，只有在该时间段内，指定的ＯＮＵ才可以发送数据
２流氓ＯＮＵ类型及影响
由于ＰＯＮ系统在上行方向采用时分复用技术，所有
ＯＮＵ必须在ＯＬＴ指定的时隙内发光才能使ＰＯＮ系统正
常工作；不在ＯＬＴ指定的时间段内发光的ＯＮＵ，如长发光、
乱发光的ＯＮＵ将造成上行信号；中突．这类ＯＮＵ统称为
流氓ＯＮＵ 根据流氓ＯＮＵ的发光现象，又可以分为以下几类：
（１）长发光ＯＮＵ
上电后在任意时刻一直保持发送光信号的ＯＮＵ 当
系统中存在长发光ＯＮＵ时。故障现象为一个ＰＯＮ端１３
下仅有少量ＯＮＵ可以正常注册，或者多个ＯＮＵ反复注册 厂 厂 ］厂 ｉ
图２长发光流氓ＯＮＵ对正常ＯＮＵ的影响 （２）不在规定时间段发光的ＯＮＵ
这种流ｔ民ＯＮＵ发送上行数据仍然受ＯＬＴ控制，但
其发光时间与ＯＬＴ指定的时间不一致这种流氓ＯＮＵ对
系统的影响相对较小，不定时的影响同一个ＰＯＮ口下的
其他ＯＮＵ，导致其他用户网速下降；流氓ＯＮＵ自身的网
速一直受影响
０ＮＵ１ Ｉ ｌ ＯＮＵ２ ． ０ＬＴ给０ＮＵ３ ｝－＿竺 塑时隙
图３不在规定时间段发光的光流氓ＯＮＵ对正常ＯＮＵ的影响
（３）占用其他ＯＮＵ的ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ的流氓ＯＮＵ
这种流氓ＯＮＵ发送上行数据仍然受ＯＬＴ控制，也
与ＯＬＴ指定的时间一致，但是会与同一个ＰＯＮ １：３下的其
他ＯＮＵ在同一个时间段内发光 这种流氓ＯＮＵ产生原
因是（以ＥＰＯＮ系统为例）：ＯＬＴ为每个ＯＮＵ分配唯
一的ＬＬＩＤ。ＯＬＴ通过ＧＡＴＥ帧向每个ＬＬＩＤ分配不同的
上行时隙进行调度，避免冲突；ＯＬＴ监测ＯＮＵ状态．当
ＯＬＴ判断某个ＯＮＵ不在线时，回收ＬＬＩＤ并分配给新上
线ＯＮＵ。在某些情况下原来的ＯＮＵ ａ并不认为自己已经
下线，而ＯＬＴ又把该ＬＬＩＤ分配给了新上线的ＯＮＵ ｂ，
在ＯＬＴ向ＯＮＵ ｂ分配上行时隙时，ＯＮＵ ａ会使用同样
的时隙发送上行数据．ａ和ｂ两个ＯＮＵ的上行业务冲突．
导致ＯＮＵ ｂ无法正常发送上行业务。
图４ ＩＤ冲突的流氓ＯＮＵ对正常ＯＮＵ的影晌 这种流氓ＯＮＵ只影响一个特定的正常ＯＮＵ，导致
一个用户网速异常。
３流氓ＯＮＵ的解决方案 莲二营二皇一直一
用 流氓ＯＮＵ产生原因及解决方案
解决流氓ＯＮＵ的思路主要有两种：
３．１通过对优化ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ的分配机制来防止流
氓ＯＮＵ的产生
这种优化机带ｌＪ主要针对第３类强占ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ的
流ｔ民ＯＮＵ，防止系统中的ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ，其解决思路是
将ＰＯＮ系统在分配ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ时．通过算法将ＯＮＵ
的ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ散列到ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ允许的范围内，具
体如下（以ＥＰＯＮ系统为例）：
（１）正常的ＥＰＯＮ系统注册过程： ＯＬＴ广播
ＧＡＴＥ帧通知未注册ＯＮＵ开窗时间；②未注册ＯＮＵ发
送ＲＥＧＩＳＴＥＲＲＥＱ帧，其中包含ＯＮＵ的ＭＡＣ地址；
ＯＬＴ给ＯＮＵ分配ＬＬＩＤ．并通过ＲＥＧＩＳＴＥＲ帧通知该
ＯＮＵ，ＯＮＵ确认完成注册
（２）一般来说．ＯＬＴ会顺序分配ＬＬＩＤ，从ＯＬＴ的
空闲ＬＬＩＤ中选择最／Ｊ、的数值分配给新上线的ＯＮＵ 如果
这个ＬＬＩＤ被类型３的流ｔ民ＯＮＵ使用，就会出现ＬＬＩＤ冲
突的情况
（３）解决这种流ｔ民ＯＮＵ的思路是ＯＬＴ不再顺序
分配ＬＬＩＤ 比如：当未注册ＯＮＵ发送的ＲＥＧＩＳＴＥＲ—
ＲＥＱ帧后，ＯＬＴ获取到ＯＮＵ的ＭＡＣ地址；ＯＬＴ通过哈
希算法计算出ＯＮＵ的ＬＬＩＤ值（比如采用除数取余法，
ＬＬＩＤ＝ＯＮＵ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓ ＭＯＤ Ｐ（其中ｐ＝６５５３６）．
如果计算出的ＬＬＩＤ未被使用．则分配给该ＯＮＵ：如果计
算出的ＬＬＩＤ已被使用，则二次探测法ＬＬＩＤ ＬＬＩＤ＝ＯＮＵ—
ＭＡＣＡｄｄｒｅｓｓ ＭＯＤ Ｐ＋Ｉ，重新计算一个ＬＬＩＤ） 这样
可以避免数值小的ＬＬＩＤ反复使用，： ＬＬＩＤ值较随机的
分布在０－６５５３５这一区间内．防止因ＯＮＵ故障导致的
ＬＬＩＤ重复导致的上行数据；中突问题
或者ＯＬＴ建立一个ＯＮＵ ＭＡＣ地址、ＬＬＩＤ、老化时
间的地址表，当某个ＯＮＵ下线时，ＯＬＴ并不马上回收对
应的ＬＬＩＤ．而是经过一个老化周期后再回收进行重新分配
表１ ＭＡＣ地址与ＬＬＩＤ对应关系及老化时间
３．２加强对流氓ＯＮＵ的检测．进行定位和隔离 通过网管对ＯＮＵ光功率和误码进行监测，来检测系
统中是否存在流氓ＯＮＵ．并进行定位和隔离具体方案
如下（以ＥＰＯＮ系统为例）：
（１）在网管上建立ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ、ＯＬＴ接收ＯＮＵ
的光功率、ＯＮＵ上行帧的误码周期监测任务，并维护一
张对应关系表（此表格应保存较长时间内曾经注册过的
ＯＮＵ）．判断是否有流氓ＯＮＵ产生
表２ ＭＡＣ地址与ＬＬＩＤ对应关系及误码表
多次比较连续两个周期的数据，每次比较的结果均出
现以下现象时可以判断ＯＮＵ对应的ＰＯＮ端口下可能存
在流ｔ民ＯＮＵ：
如ＬＬＩＤ、ＭＡＣ地址无变化．某个或多个ＯＮＵ的
平均收光功率较上一周期有所提升．且ＢＩＰ编码锚误值同
步提升
同一个ＰＯＮ口下多个ＯＮＵ下线．未下线的
ＯＮＵ ＢＩＰ编码错误数量有所上升
（２）判断流氓ＯＮＵ类型进行定位
当系统比较两个周期的数据，出现只有一个ＯＮＵ的
光功率增加且ＢＩＰ编码锚误帧数上升时，可以判断此时有
强占ＬＬＩＤ的流ｔ民ＯＮＵ存在 系统根据表格可以定位到
被强占ＬＬＩＤ的ＯＮＵ，强制正常ＯＮＵ下线，不回收这个
ＬＬＩＤ正常ＯＮＵ再次上线时．ＯＬＴ不会再将这个ＬＬＩＤ分
配给正常ＯＮＵ；同时，ＯＬＴ； 该ＬＬＩＤ的上下行带宽均设
定为最ｌＪ、值（６４ｋｂｐｓ）．以此强制用户手动重启ＯＮＵ
当网管系统判定某个ＰＯＮ口下存在流氓ＯＮＵ时，
可以通过以下步骤判定流氓ＯＮＵ的类型：
①ＯＬＴ发送Ｐ＿ＡＵＳＥ帧给所有ＯＮＵ。仅保持ＯＮＵ
处于激活状态但不发送任何数据ＯＬＴ在此时间段内采集
ＰＯＮ端口收到的发光功率，如果光功率不为０．则可以判
断此ＰＯＮ １：３下有长发光且不受ＯＬＴ控制的流氓ＯＮＵ存在
此类流氓ＯＮＵ无法通过系统判断来定位，应向外线工作人
员派工单．通过逐个拔纤的方式来定位并隔离流氓ＯＮＵ；
如果在步骤①中ＰＯＮ １３收到的光功率为０．进入步骤②
２Ｏ１６ １１广东通信技术 ４９ 重营 皇应用～
隧赫 晨一，
＿＿＿！
②ＯＬＴ逐一关闭列表内各ＯＮＵ的光模块，使其进４ 结束语
入０７状态（紧急停止状态）一段时间’如果此时故障仍 本文提出了一种预防、检测和定位流氓ＯＮｕ的系统 然存在，则判断该ＯＮＵ不是流ｔ民ＯＮＵ，等待其回到０２ 。 ，、， 。． 解决方案，通过对ＰＯＮ系统ＯＮＵ ＩＤ／ＬＬＩＤ分配机制的优 状态（待机状态）并关闭下一个ＯＮＵ的光模块；如果关 化来防止强占ＯＮｕ ＩＤ／ＬＬＩＤ流ｔ民ＯＮｕ的产生：利用网管 闭了某个ＯＮｕ的光模块后・ＰＯＮ系统工作正常’其他 的光功率和误码监测判断流氓ＯＮｕ的存在．并通过ＰＯＮ ＯＮＵ可以正常注册并应答ＯＬＴ的消息，则可判定被关 管理消息对流ｔ民ＯＮｕ进行定位和隔离本文提出的解决 闭光模块的ＯＮＵ为流氓ＯＮＵ。此时，应在网管上将次 、． ． ． ． 。 方案可以应用于ＰＯＮ网络的建设和维护，从而保证ＰＯＮ ＯＮＵ的ＬＯＩＤ设置为非法’阻止其正常注册＇并由外线 系统承载的业务高效稳定～ 人员为用户更换新的ＯＮＵ、一 【收稿日期：２０１６．Ｏ８．１８）
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管理平台构建方面的竞争力 ［Ｊ】．移动通信，２０１３，（０５）：６４—６７ （３）幸福工厂 ２ 肖斌，赖新峰．“互联网 背景下中国制造业的柔性化生产 制造业中．劳动力是厂企发展的重要生产力、 研究【Ｊ］企业经济，２０１５，（０９）：１４８—１５２ 在建设智，￣２ Ｆ－的过程中，电信运营商能够为其实现 ３ 张大凯等－面向柔性ＭＥｓ的制造资源数据模型构建［Ｊ］・机 。．３Ｇ／４Ｇ＋ｗ 全覆盖．并针对企业员工推出定向流量 械工程师’２Ｏ１０，（Ｏ８）：４２—４４ ４ 赵群，张翔。杜呈信．基于物联网时代的我国制造业信息化友 套餐、月租卡等优惠政策，满足员工的网络接入需求，提 展趋势［Ｊ】ｌ机械制造，２０１２，（０４）：１—５ 升他们的网络使用感，建设幸福工厂－ ５ 单寅．电信运营商调整组织架构适应ＩＣＴ时代需要【Ｊ］．世界 电信，２０１３，（０７）：４１—４５ ５ 总结 ６ 霍玉嵩，魏进武，张云勇．ＩＤｃ助力电信运营商把握云数据时 在智能制造的前进过程中，电信运营商依托其强大的 代［Ｊ】ｌ世界电信．２０１６，（０２）：４２ ４５ 网络覆盖能力与多应用集成能力，通过物联网、大数据、 ７章立东・“中国制造２０２５”背等下制造业转型升级的路径研 云计算等技术，搭建综合管理平台，能够为制造厂企提供 究［Ｊ】．江西社会科学，２０１６，（ｏ４）：４３＿４７
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信息化程度，打造中国智造，实现共赢。 人机物协同帝１造新模式［Ｊ】．计算机集ＫＣ，，ｊ造系统，２０１４， ２０（０６）：１４９０—１４９８ 参考文献 （收稿日期：２０１６—０８—０５） １
李政，李继兵，丁伟．基于大数据的电信运营商业务模式研究
