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ONU

鎖定
ONU (Optical Network Unit) 光網絡單元,ONU分為有源光網絡單元和無源光網絡單元。一般把裝有包括光接收機、上行光發射機、多個橋接放大器網絡監控的設備叫做光節點。PON使用單光纖連接到OLT,然後OLT連接到ONU。ONU提供數據、IPTV(即交互式網絡電視),語音(使用IAD,即Integrated Access Device綜合接入設備)等業務,真正實現 “triple-play”應用。
中文名
光網絡單元
外文名
Optical Network Unit
縮    寫
ONU
分    類
有源光網絡單元和無源光網絡單元
功    能
接收OLT發送的廣播數據
靈敏度
-25.5dBm

ONU作用

ONU具有兩點作用:對OLT發送的廣播進行選擇性接收,若需要接收該數據要對OLT進行接收響應;對用户的需要發送的以太網數據進行收集和緩存,按照被分配的發送窗口向OLT端發送該緩存數據。
應用ONU可以有效提高整個系統的上行帶寬利用率,還能夠根據網絡應用環境和適用業務特點對信道帶寬進行配置,在不影響通信效率和通信質量的條件下承載儘量多的終端用户,提高網絡利用率,降低用户成本。 [1] 

ONU分類及部署

總體來看,ONU設備可以按照SFU、HGU、SBU、MDU、MTU等多種應用場景進行分類。
1、SFU型ONU部署
ONU ONU
該部署方式的優勢在於網絡資源相對較為豐富,適用於FTTH場景下的獨立家庭適用,可以保證用户端具有寬帶接入功能,但是不涉及較複雜的家庭網關功能。該環境下的SFU具有兩種常見形態:同時提供以太網接口和POTS接口;僅提供以太網接口。需要説明的是這兩種形態下SFU均可以提供同軸電纜功能,方便實現CATV業務,也可以搭配使用家庭網關,方便提供增值業務功能。該場景對於不需要進行TDM數據交換的企業也可適用。
2、HGU型ONU部署
HGU型ONU終端部署策略類似於SFU型,只是將ONU與RG兩者的功能進行了硬件集成。相較於SFU而言可以實現更為複雜的控制管理功能。這種部署場景中的U型接口內置於物理設備內部,不提供接口,若需要提供xDSLRG型設備時,可將多類型接口直接連接到家庭網絡中,相當於帶EPON上行接口的家庭網關,主要應用於FTTH場合。
3、SBU型ONU部署
該部署方案更適合獨立企業用户在FTTO應用模式下的網絡構建,是基於SFU,HGU部署情景的企業變更。該部署環境下的網絡可以支持寬帶接入終端功能,為用户提供包含El接口、以太網接口、POTS接口在內的多種數據接口,可以滿足企業在數據通信、語音通信、TDM專線業務方面的使用需求。環境中的u型接口可以為企業提供帶有多種屬性的結構,功能較為強大。
4、MDU型ONU部署
該部署方案適用於多用户的FTTC、FTTN、FTTCab、FTTZ等多應用模式下的網絡構建。若企業級用户沒有對TDM業務的需求,也可以採用該方案進行EPON網絡部署。這種部署方案可以為多用户提供包括以太網/IP業務、VoIP業務以及CATV業務等多業務模式在內的寬帶數據通信業務,具有強大的數據傳輸能力。其每一個通信端口可以對應一個網絡用户,故相較而言,其網絡利用率更高。
5、MTU型ONU部署
該部署方案是基於MDU型部署方案的商業化變更,可以向多企業用户提供包含以太網接口、POTS接口在內的多種接口服務,可以滿足企業的語音、數據、TDM專線業務等多種業務需求。若結合使用插槽式實現結構則可以實現更為豐富和強大的業務功能。 [1] 

ONU能源浪費

以下分析ONU能源浪費的原因:
1、接口空閒。
ONU一般包括多種接口.如FE接口、GE接口、POTS接口、WIFI及IPlV接口等。很多情況下,只有部分接口被使用,接口空閒的同時也在消耗能量。
2、芯片模塊設計造成的能耗增加。
在ONU設計時,通常按功能劃分模塊,並集成在同一芯片上,由一個使能端控制,供電時需要對整個模塊供電,不需要的功能塊也在耗能。
3、對OLT數據的處理。
由於OLT的廣播發送特性,當OLT發送廣播信息或向某一ONU發送信息時,其它非接收該信息的ONU也要對其作出處理,造成資源的浪費。
4、空閒監聽。
對於TDM—PON,各ONU只能在OLT授權的時隙才能以突發模式發送上行數據,OLT以廣播幀的形式轉發下行數據,這使得所有ONU必須時刻處於運行狀態。ONU不知道用户或OLT何時向自己發送數據,接收和發送模塊一直保持監聽狀態,當某一0NU長時間沒有上行或下行數據時,常規的運行狀態會使它消耗更多的能量。
5、等待時間。
PON系統的結構決定了在上行方向ONU之間要共享信道容量,PON系統需要採用某種仲裁機制來避免衝突,每個ONU分配一個時隙,把從用户處收到的幀先緩存,時隙到來時才能發送。 [2] 

ONU故障分析

ONU故障種類

1、時隙漂移的ONU
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這種故障通常是激光器老化等原因導致ONU上行數據發送的時隙漂移.也可能是下行OLT發送帶寬地圖的數據出現誤碼導致ONU的發送時隙出錯。這種故障ONU很難檢測出來,一般需要OLT實時監控ONU的上行數據.判斷其是否在OLT分配的時隙內發送數據。對這類異常發光的ONU,由於其主要影響相鄰的兩個ONU,因此除了隔離外還可以增加時隙之間保護帶寬的方式以緩解其對其他ONU的影響。
2、長髮光ONU
這種故障是由於ONU的激光器長時間發光.導致整個PON口下的ONU均無法正常通信。如果ONU強發光,在故障排查時通過在分光器處測試光功率可以判斷出ONU的異常發光,但如果是弱發光ONU,則判斷會比較困難,無法在分光器處測得ONU的異常發光。必須通過OLT的干預,採用特定檢測的算法,才能判斷出異常的ONU。通常,整個PON口下的業務都會受到影響,但是由於其故障現象一直存在,在一定程度上給故障排查帶來了便利。
3、間歇性發光
這種故障的判斷難度最大且沒有規律。也是現網佔比異常發光0NU最大的故障。不僅無法在分光器處測得ONU的異常發光.且需要長時間觀察和監控故障的PON口,給網絡維護帶來了很大的挑戰。
異常發光ONU在網絡中出現的故障現象繁多。業內沒有一套完善的機制和流程能夠解決該故障。其他運營商也沒有可控借鑑的經驗。在實際網絡的運營中。筆者總結了一套排查異常發光ONU的流程和經驗。可以有效地解決絕大多數的現網故障。 [3] 

ONU故障原因

1、長髮光問題:錯誤地將光電轉換器接入分支光纖,光電轉換器長髮光;ONU光模塊關斷信號異常,該關斷時沒關斷,導致ONU長髮光;ONU軟件死機,也會引起ONU長髮光。
2、覆蓋性干擾問題:個別ONU由於某種原因(如消光比不足),在非授權時隙內發光,影響其他ONU的正常業務。
3、重疊性干擾問題:不同的ONU光模塊參數不一致造成上行光信號部分疊加,彼此影響業務。 [4] 
參考資料
  • 1.    鄭建華,丁嚮明.EPON系統中的ONU應用場景分析[J].信息通信,2013,(3):261.
  • 2.    蔡巍,範紅.ONU電源管理節能技術研究[J].光通信技術,2013,37(11):24-26.
  • 3.    蔣銘,沈成彬,張軍, 等.PON中異常發光ONU的檢測技術研究[J].電信科學,2012,28(8):22-26.
  • 4.    馬建剛,金一鳴.異常發光ONU故障新型檢測技術研究[J].電信快報,2016,(5):8-13.