摘要 本讲首先介绍光接入网的同步结构和同步接口，然后着重讲述其网络管理的主要功能规定、安全和供电等重要网管问题。

关键词 光接入网 网络管理 网同步

1 同步结构

　　光接入网所携带的主要业务是以64kbit/s为基础的交换业务，为了尽量减小这些同步业务上的字节滑动操作，光接入网系统的定时必须能跟踪外定时直至最终跟踪基准参考时钟（PRC）为止。

　　如果光接入网系统的OLT与具备同步供给单元（SSU）质量的时钟共处一地，则其时钟应同步于SSU。通常，光接入网的时钟有三种来源：

　　　　支路接口信号（例如V5接口）；
　　　　外部定时；
　　　　内部定时。

　　光接入网应能通过操作系统（OS）指定哪一种定时源作业务同步。而且一旦配置完毕，无论光接入网是否仍与OS相连，所有业务同步的检查核实功能都能正常实现。欧洲电信标准协会（ETSI）新通过的标准ETS300 463规定，光接入网的同步结构必须遵守下述要求：

　　（1）采用支路接口信号提取定时时，如果与光接入网相连的交换机有SSU质量的时钟，则光接入网的定时基准应该从与该交换机相连的携带业务量的2048kbit/s接口提取（例如V5接口）。如果交换机未配备SSU质量的时钟，则光接入网的定时基准可以从其他携带SSU定时质量的支路接口信号中提取。
如果OLT设置在远端，则只要携带业务量的2048kbit/s接口的定时漂移性能符合网络限值要求，则光接入网的定时基准仍应该从携带业务量的2048kbit/s接口提取。

　　（2）采用外部定时源时，如果SSU是在一独立的同步设备中时，光接入网系统可以直接经由2048kbit/s外同步接口取定时基准。

　　（3）采用内部定时源时，内部定时基准源的频率及其精度必须至少为（20485×10-5）kHz。在这种定时方式下，光接入网可以继续工作，但其业务质量会有某种程度的劣化。

2 同步保护和ONU定时

　　为了保证以64kbit/s为基础的交换业务的质量，应该对同步定时源提供保护，通常要求OLT至少有两个外同步接口并能在定时基准失效时提供自动定时基准倒换功能，定时基准的硬件保护倒换不应影响系统的正常信息传输。

　　在光接入网系统内，定时将由OLT通过ODN分配给与OLT相连的ONU，这意味着64kbit/s业务将在ONU内利用OLT提供的定时基准重新定时。然而，对于不成帧的2Mbit/s一类的业务不能按上述方式处理。这类业务企图支持第三方定时的传送，因而要求光接入网对时钟全透明。用来支持时钟透明的机制应该独立于光接入网系统的同步时钟。 3 同步接口

3.1 用于传送同步业务的网络侧接口

3.1.1 抖动和漂移容限

　　OLT的2048kbit/s接口的抖动容限应该满足G.823建议的要求.OLT的漂移容限要求与其位置有关。当OLT与SSU共处一地时，其漂移容限要求{zd1}为18μs。当OLT处于远端时，则其漂移容限要求很高，为26μs。需要注意ITU-T有关网络漂移的规范正经历重要变化，尚无最终定论。但有一点是肯定的，即漂移是随机变量，其迭加也应该统计规律迭加，按线性规律迭加的结果是过于保守的。

3.1.2 抖动和漂移产生

　　ETSI规定，当使用通带频率为20Hz至100kHz的带通滤波器测量时，2048kbit/s接口的输出抖动应该小于0.1UIpp；当使用通带频率为18kHz至100kHz的带通滤波器测量时，2048kbit/s接口的输出抖动应该小于0.075UIpp。

　　对于漂移产生则要求OLT不应对同步接口出现的漂移附加任何明显的漂移，定量要求是在任何频率下OLT对漂移的放大量都必须小于0.1dB。

3.2 用于传送同步业务的用户侧接口

　　在用户网络接口（UNI）处，对抖动与漂移的容限要求和抖动与漂移的产生要求取决于光接入网所携带的业务，应分别遵守传送相应业务所应满足的规定。例如OAN携带ISDN BRA和ISDN PRA业务时，其抖动和漂移容限要求及产生要求应分别遵守有关ISDN BRA和ISDN PRA的接口抖动和漂移要求。

4 操作管理维护功能

　　光接入网的操作管理维护（OAM）功能应遵守TMN的通用功能要求，同时又必须有一些针对光接入网的特有功能要求。

　　为了便于OAM功能的定义和描述，可以从逻辑上将OAM功能划分为功能子系统。这样，OAM功能的分类可以从两个不同轴线方向来考虑。{dy}个轴承线由功能子系统组成，第二个轴线由功能类别组成。

　　OAN的功能子系统有4类，即设备、传输、光的子系统的业务子系统，主要来完成OAM的要求。

　　　　设备子系统包含OLT和ONU的机箱、机框和机架，也包含不在插板上的指示灯铃以及光纤配线盘式配线架。设备子系统还包含OLT和ONU的机架、机柜的供电以及光分路器的机壳。

　　　　传输子系统由OLT和ONU的收发设备电路和光/电电路组成。光配线盘或配线架属于设备子系统，但光元件本身属于光的子系统范畴。

　　　　光的子系统由各种形式的光纤、光分路器、光滤波器和任何光时域反射仪（OTOR）式线夹式光功率计组成。

　　　　业务子系统由那些为了支持不同业务而需要专门将该业务与OAN的一般核心功能相适配的子系统组成，例如PSTN和ISDN。

　　从功能类别的角度看，OAN的功能必须具备TMN规定的5类功能类别：

　　　　配置管理；
　　　　故障管理；
　　　　性能管理；
　　　　安全管理；
　　　　计费管理。

　　上述计费管理功能通常不在光接入网内规定，因而下面将分别讲述其他4类功能类别的具体规定。

4.1 配置管理

　　配置管理与OAN的网络资源拓扑和系统的详细结构有关，主要负责系统内传送能力的供给、修改和中止。OAN的基本配置功能有：

1.设备

　　　　支持简单方便的工作实施；
　　　　内部元件的配置；
　　　　系统备用元件的配置。

2.传输

　　　　OLT和ONU之间带宽分配的配置；
　　　　ONU的初始化；
　　　　ONU状态和库存的维护；
　　　　OLT的交叉连接；
　　　　环回测试的重新配置。

3.光的子系统

　　　　利用线夹式光功率计，实现可能的OAN识别；
　　　　如果需要的话，在不同OAN间倒换OTDR。

4.业务子系统

　　　　线路测试的重新配置（FTTH情况下为任选项）；
　　　　环回测试的重新配置；
　　　　ONU中线路卡指示的配置；
　　　　ONU中线路卡和OLT中交换接口的更新升级；
　　　　通过使用ONU中空闲线路的重新供给（FTTH情况下为任选项）。

4.2 性能管理

　　光接入网系统可能需要持续不断地监视和进行自动化例行测试。系统的被动监视可利用提供状态信息的方式来补充告警信息和开始告警。测试功能则可以用来检测故障位置。主要的性能管理功能有：

1.设备

　　　　供电条件监视；
　　　　环境监视。

2.传输

　　　　误码监视；
　　　　有延时调整功能时可以对调整的延时进行监视。

3.光的子系统

　　　　OAN性能劣化的监视。

4.业务子系统

　　　　对OLT的交换机接口进行监视；
　　　　对ONU处的线路进行监视。

4.3 故障管理

　　系统出现告警往往预示业务质量可能受到损伤，告警可以划分为各种不同程度的优先级别和应急程度。对告警的最一般的反应是企图通过测试功能来进行故障定位。通常，告警可以纳入预定的预防性维护策略从而可以减少涉及高优先级别告警的紧急维护行动。 　　为了防止大量告警信息充斥网络管理层而采取的告警优先级划分和告警遮蔽行动与所有功能系统有关。其他涉及故障管理的功能有：

1.设备

　　　　元件故障位置告警的监视;
　　　　电源失效监视；
　　　　如果需要的话，在ONU处的环境告警监视；

2.传输

　　　　与ONU通信联络的丢失；
　　　　传输系统在OLT失效监视；
　　　　过量误码的监视；
　　　　传输段层的诊断测试。

3.光的子系统

　　　　利用例行测试发现故障和OAN性能劣化；
　　　　利用测试对OAN进行故障定位。

4.业务子系统

　　　　OLT的交换机接口告警的监视；
　　　　OLT的交换机接口的测试；
　　　　对ONU处线路的测试；
　　　　业务能力的环回测试。

4.4 安全管理

　　安全管理涉及系统工作和退出工作安排中信息的完整性，同时也与谁允许接入系统及其资源以及允许接入到什么程度有关。主要的安全管理功能有：

1.设备

　　　　防止未经授权接入设备。

2.传输

　　　　对未经授权的ONU试图接入系统的检测；
　　　　OLT和ONU之间传输的安全保证。

3.光的子系统

　　　　未经授权的对光信号偷录的检测。

5 OAN的安全

5.1 一般安全要求

　　由于OAN固有的分布特性，一个用户的数据可以到达下行方向的所有ONU处，因此OAN的安全是一个十分重要的问题，需要有周密的考虑。除了上一小节所讲述的一些基本安全管理功能外，下面再进一步具体讲述一些涉及OAN的安全要求和措施。对以分路器为基础的ONU系统的一般安全要求是必须采用合适的结构和程序来抗拒诸如有意破坏、有意侵扰、窃听和伪装等现场难以避免的危险。

5.2 识别和鉴权 　　在OAN中，最小可识别的维护备件称为现场可置换单元（FRU），诸如插板。OLT和ONU模块也算作FRU。通常，每一个FRU的库存信息应该是{wy}的。一旦通电，操作系统应对所有FRU进行鉴权，未经授权的人是不能决定任何ONU的配置状态的。

　　鉴权的过程的开始由OLT或ONU的通电触发，在现有OLT或ONU上增加一个FRU也会触发鉴权过程。这一鉴权过程检查FRU类型是否与操作系统的数据库相匹配并将任何不一致的情况报告给用户或高层操作系统。未经授权的人不能改变任何FRU的序列号码。

5.3 接入控制

　　FRU只允许接入要求的和授权的信息或资源，不准接入其余信息和资源。一切未经授权的对信息的阅读、生成、修改或删除都应防止。ONU应该置于封闭式单元或机箱中并有物理锁定以防止未经授权的接入ONU FRU。ONU单元或机箱的打开应产生事件报告并送给操作系统。

　　除了上述封闭和锁定措施外，ONU处还应提供进一步的措施来限制物理接入与其他用户和ONU有关的信息以及用来调制ONU光发送机的电驱动信号。
如果ONU丢失了与OLT的管理通信联系，应立即停止发送用户信息。通过操作系统应能压制上述功能。

　　如果OLT丢失了与某个ONU的管理通用联络，应停止那个ONU发送用户信息。同样，通过操作系统应能压制上述功能。

　　如果OLT丢失了与任意ODN接口上的所有从属ONU的管理通信联络，它应该中止从那个ODN接发送任何用户信息。同样，通过操作系统应能压制上述功能。

5.4 检查跟踪

　　对系统物理配置的任何变化细节都应送给操作系统。如果一旦OLT和OS间的管理通信失效，有关事件报告的信息应该存储在相关OLT中直至管理通信恢复正常为止，此时上述事件报告的信息再送给操作系统。

5.5 准确性

　　与安全有关的信息的正确性应始终保持，同时还应防止任何未经授权的对安全有关的信息或安全有关的信息不同项目之间关系的修改。

5.6 可用性

　　只要有需要应能将安全有关的信息及运行系统的资源和信息提供给FRU使用。

5.7 数据交换

　　系统管理数据的完整性和保密性应该在核心传输系统上的传输期间始终保持，而且在核心传输系统上传输期间的系统管理数据的完整性应该是可以检验核实的。此外从OLT传送给所有从属ONU的用户数据以及从ONU传送给相关OLT的用户数据的保密性应始终保持。

5.8 OAN安全的分层

　　OAN的安全性可以按三层来考虑，即物理安全性，传输系统安全性和业务安全性，如图1所示，下面分别讲述。

1.物理安全功能

　　OAN的安全分层的{dy}层是物理安全性，其主要功能包括为下述物理单元提供安全措施，即光缆、机架、光分路器盒、家用ONU机箱和路边或交接箱用ONU机箱等。主要的物理保护措施有：锁定、光衰减的监视、门接触器、铅封等。

2.传输系统安全功能

　　该层主要为核心传输系统提供安全功能，有关的安全措施包括对核心传输系统公用的功能，主要有：

　　　　对FRU的鉴权过程；
　　　　对ONU的接入控制措施；
　　　　核心传输系统中数据的接入控制措施。

　　这些措施是集中供给核心传输系统的，即对所有ONU都是公用的，而且以下有关的消息必须送给操作系统：

　　　　库存信息；
　　　　接入控制信息；
　　　　物理配置的改变。

　　整个鉴权过程也由操作系统控制。

3.业务安全功能

　　该层为业务部分（壳）功能提供安全措施。对于需要极端保密的特殊业务，安全功能必须按一段一段链路为基础实施，这类安全措施与特殊业务有关，必须在业务部分（壳）内实施。

6 供电

　　供电是光接入网的一大课题。光纤的纯介质特性是其{zd0}优点，可以免除很多金属线所无法避免的麻烦。然而从供电的角度看，纯介质的光纤无法导电，为用户侧的ONU供电成了一个难题。目前，ONU的供电有三种方式，即由网络通过分离的金属线供电的集中供电方式，由附近供电设施供电的本地共享供电方式以及由用户所在地或附近处直接为ONU供电的本地供电方式。后面两种方式常常通称为本地供电。为了防止由于供电设施故障而引起业务中断，无论哪一种方式都需要有备用电池。

　　集中供电是目前铜缆接入网的供电方式，技术成熟，对于诸如普通电话这样的低功率要求场合，特别是传输距离不太长时，集中供电方式是一种经济可靠的供电方式，可以看作是一种能提供今天所要求的业务可用性和集中维护共享备用电池和设备的近期解决方案。然而，由于传输线损耗以及与长度成比例的附加供电电缆和安装成本，给用户接入网末端的设备供电要比给局内和远端设备供电贵很多。特别是当需要较高的功率电平而传输距离又比较长时，供电成本会迅速增加，大约在1.5km至2.5km范围时，集中供电的成本开始超过本地供电，如图2所示。

　　本地供电的特点恰好相反，网络中没有金属线，为纯介质的光纤网，自然也就没有金属线所带来的种种问题，本地供电的成本与传输距离无关，因而很适合于传输距离较长的应用场合。然而，由于可以共享备用电池的用户数少，因而备用电池成本比集中供电方式高。此外，采用商用交流市电进行本地供电时，电池的可靠性是关键。消费类可充电电池的可靠性很差，若一个用户服务区到处都安装这些低可靠低寿命电池，维护将是一个大问题，因此采用长寿命高可靠电池是本地供电方式的关键之一。简言之，本地供电对于传输距离长，功耗大的场合是一较好的供电方式。随着接入网覆盖范围的扩大和各种新业务的开发，本地供电方式已成为越来越重要的供电方式，代表了一种长远的解决方案。

　　对于光接入网而言，无论采用集中供电还是本地供电，其供电成本都要远高于局内供电或远端供电，因而尽量减少末端的ONU的耗电是降低整个系统供电成本的关键。美国贝尔通信研究所TR-909技术要求规定，当ONU为多个用户服务且用户线处于挂机状态时，ONU的耗电不应大于1.8W外加上每配置线0.18W。当用户线处于摘机状态时，则需再附加每配置线0.72W。表1列出了按照上述方法所算得的不同规模ONU的耗电功率限制。按照这一要求将会使FIT系统的成本有较好的经济性，比对应的DLC设备优越。如果假设每天有2h的摘机时间，则由表1数值可以导出图3的曲线。由图可见，每线功率限制尽管比DLC已小很多，但比普通电话仍然高不少，当用户线数增大时，则两者的差别越来越小。

表1.ONU功率限制要求
 

　　为了改进接入网的可用性，ONU通常都配有可充电备用电池，因而电池的可靠性好坏对整个系统的可靠性有很大影响。在接入网环境，ONU的环境往往是不可控的，因而备用电池必须是免维护的。可充电铅酸电池的成本低，技术成熟，没有镍镉电池的记忆效应，是接入网近期应用的重要选用电池。近年来，高可靠的高温镍镉电池已开始应用，其可靠性和紧凑性很引人注目。通常，高温总是要加速电池的老化过程，而高温镍镉电池利用耐热的聚丙烯材料来解决高温老化问题，可使其浮充寿命达10年左右，成为接入网应用的新的可选电池，代表了一个重要的发展方向。用普通电池外加光电池为ONU供电在很多场合似乎提供了一种经济可行的选择，既无需与远端供电设施相连，也无需与本地供电设施相连，可以有不受限的供电延长能力来对付典型的长时间电源失效故障。随着将来对ONU功率要求的进一步减少和光电池性能的进一步改进，上述供电方案在很多场合下将成为越来越经济的选择方案。总的看，从尽量减少维护工作的角度希望备用电池的可靠性尽量高，寿命尽量长，这将是长远的努力方向。