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EPON配电通信网故障定位分析

 论文栏目:通信网论文     更新时间:2020/8/10 16:14:52   

摘要:EPON节点通信流程,分析EPON通信网常见故障,以典型故障为案例,给出故障排查过程。

关键词:EPON;ONU;故障;排查

1EPON介绍

配电通信网是连接配网终端到配网业务主站的通信系统,承担着配网终端数据采集、状态监测及用户数据采集等业务。EPON(EthernetPassiveOpticalNetwork,以太网无源光网络)配电通信网在逻辑上分为骨干层和接入层,骨干层由SDH/MSTP(SynchronousDigitalHierarchy,同步数字体系)组成环网,上接通信网管系统、配网综合网管系统和配电主站系统。接入层通过EPON技术将配电设备、终端设备组成树状网络接入到骨干层的SDH环网。EPON系统主要由OLT(OpticalLineTerminal,光线路终端),ONU(OpticalNetworkUnit,光网络单元)和ODN(OpticalDistributionNetwork,光分配网络)组成。ONU将配电网终端采集到的数据上传至OLT设备,OLT设备利用SDH骨干通信传输网,将数据汇聚至配网主站系统,最终实现对配网终端设备的实时监控和3遥功能。

2通信流程

配电通信网具有节点数量多且分布广的特点,当节点配置不成功或掉线时,通信运维人员需要快速判断节点配置失败或掉线原因,定位故障发生位置,在最短的时间内解决问题。首先,通信运维人员需要清楚配电通信网中节点通信流程,以便快速地将节点故障定位到某一环节。

配电网节点通信流程:

(1)终端采集器FTU(FeederTerminalUnit,配电开关监控终端)、DTU(DataTransferUnit,数据传输单元)通过通信协议收集开关设备信息,并将这些信息封装成目的地址是主站前端服务器IP的数据包,通过以太网线传到ONU的FE(FastEthernet,快速以太网)口(终端采集器需要正确设置主站网关)。

(2)ONU收到终端采集器传过来的IP数据包后,打上相应的VLAN(VirtualLocalAreaNetwork,虚拟局域网)标签,通过PON(PassiveOpticalNetwork,无源光纤网络)口相连的光纤传到OLT的PON口,OLT识别此VLAN标签,再把数据通过GE(GigabitEthernet,千兆以太网)口传给变电站内的3层交换机(如果OLT没有创建VLAN,直接丢弃此包)。

(3)在变电站的3层交换机识别此VLAN标签,然后进行路由寻址后,发现目的IP地址是主站接入交换机,于是通过SDH环网转发到主站接入交换机。主站接入交换机接收并识别该IP包(主站接入交换机需要配置相同的VLANid),然后对此包进行路由转发,发现目的地址是在前端服务器上,并将其转发到前端服务器,前端服务器收到数据后进行相关处理。前端服务器给终端采集器下发指令信息的过程与上述过程相反。

3故障定位与排查

配电通信网故障常发生在OLT侧和ONU侧,一般OLT侧发生故障后,其端口下面所带的ONU将全部掉线,此时故障容易判断,只需要在OLT设备侧查找。ONU侧常见故障为ONU无法成功注册,ONU设备配置过程中,需要运维人员和施工人员同时合作,施工人员将设备安装之后,运维人员在网管对设备进行配置。故障定位与排查时,需要运维人员和施工人员共同配合检查。通常把ONU无法注册分为第一次就无法注册和注册后掉线2种情况。

3.1第一次就无法注册(以亿江EPON设备为例)

3.1.1网管运维人员侧排查方法

(1)检查添加ONU时配置的MAC与ONU实际的MAC地址是否一致。

(2)检查网管上是否已经存在相同MAC地址的ONU。

(3)如果确定链路没断,运维人员再次检查ONU配置,尤其是VLAN是否一致,trunk模式是否配置。同时需要到OLT侧查看,确保OLT的PON口开启,以及PON口没有硬件故障,可以通过showoir命令查看。

(4)如果不是硬件故障,登录OLT后showinterfacebrief查看相关端口状态,如果PON口状态为shutdown,表示端口是关闭状态,需要将此端口打开。

(5)如果PON口状态是down,表示PON开启但是下面没有ONU注册,此时可能是链路问题。(up表示端口开启且下面有ONU注册)。

3.1.2设备施工人员侧排查方法

(1)首先确定该ONU是否加电以及电压是否正常,如果加电正常,ONU仍然无法启动,则判断ONU出现问题,替换该ONU设备可以解决问题;

(2)若ONU加电后正常工作,通过光功率计查看光衰是否在合理范围(-15~-24)dB,OLT的发光范围通常在(2~7)dB,则判断链路没有问题,可能是ONU出现问题。若光衰过大或无任何收光则需要检查线路。

3.2注册后掉线(以亿江EPON设备为例)

(1)首先判断属于同一分光器下的ONU或注册到同一PON下的ONU是否全部掉线,需要登录到OLT上查看已注册ONU的状态(通过showeponactive-onu或者showepononuinformation查看)。

(2)若某一片区ONU全部掉线,可能是片区停电。若不是片区停电,可能是OLT的PON口出现问题,通过showoir查看PON卡状态,若为absent状态,替换板卡就行。若PON卡没有故障,则可能是接口问题,通过showinterfaceepon来查看接口状态,若接口状态为down,则检查对应的光纤线路是否正常。

(3)若只有此ONU掉线,则检查ONU是否加电、光功率以及光纤链路是否正常。若排除以上问题,则判断是ONU出现故障,更换ONU可以解决故障。

4故障案例

(1)故障现象。设备侧施工人员将ONU安装完成后,运维人员对新装ONU进行注册配置,且ONU收发光都在正常范围内。施工人员使用电脑测试ONU是否注册成功,发现ONU无法ping通前置服务器。

(2)处理过程。①判断这种情况属于第一次无法成功注册,依据上面描述,新装ONU设备收发光都在正常范围内,判断链路没有问题,可能是ONU硬件故障或者配置问题。②运维人员检查ONU的MAC地址是否与实际MAC地址一致,是否与网管其它地址发生冲突。③检查网管ONU配置,尤其VLAN是否一致,端口是否设置为trunk模式。④在施工侧检查ONU设备亮灯是否正常,将ONU设备更换后,如果不是硬件故障,通过登录OLT后showinterfacebrief查看口状态,如果PON口status为shutdown状态,则打开此端口。⑤上述问题都排查之后,施工人员检查测试电脑IP地址、网关设置是否正确,电脑防火墙是否关闭。

参考文献

[1]蔡万升,汤辉,张军,等.基于EPON技术的配电自动化通信系统[J].电力系统通信,2010,31(12):11-15.

[2]胡霞,EPON网络故障原因分析及处理研究[J].中国新通信,2016,18(22):78-79.

[3]王磊,付松波,姜峰,EPON网络故障原因分析及处理[J].中国有线电视,2011(1):74-75.

作者:王宁 单位:国网宁夏电力公司吴忠供电公司

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