山东某地级市EPON网络中用户语音通信质量续断问

摘　要：

关键词：
　　1.网络基本结构
　　该市EPON网络直接承载于城域互联网上。通过互联网接入软交换网络，其典型的基本网络结构见图一：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　　　　　　　　　　　　　　　　图一：典型的基本网络结构　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　　该市城域互联网采用路由交换混合组网模式建网，于2002年建设完成，分为核心层、汇聚层和接入层。城域骨干路由器属于核心层，BASE（宽带接入服务器）属于汇聚层，汇聚交换机以下的交换网络属于接入层，用于为公众和专线用户提供互联网服务。为适应通信网络技术的升级换代，2007年完成软交换核心网建设，原PSTN网络通过UMG（通用多媒网关）接入软交换网络，新增软交换语音用户使用IP协议通过城域互联网的接入网接入软交换核心网，实现软交换用户之间及PSTN用户间通信服务。随着通信技术的进一步升级，PON技术趋于成熟并达到商用条件，2009年开始进行大规模建设EPON接入网，通过综合论证，以IP城域网的接入网为接入媒介，将OLT设备上连至次汇聚交换机（少量直挂汇聚交换机），从ONU发出的用户数据在BASE设备上进行分离，语音数据进入软交换网络，其它用户数据分流到互联网，以此完成语音和普通上网业务的不同通信需求。
　　2.问题的出现
　　随着用户数量的不断增长和网络规模的不断扩大，一用户反映打电话有时语音时断时续，有时传真业务无法使用，但普通上网业务正常。并且故障出现时间无明显规律。
　　3.故障的正理
　　（1）更换设备。因EPON技术对该运营商是一种新生事物 ，维护经验不多，故障发生时，首先怀疑是ONU设备故障，因此，首先更换了ONU设备，并将新ONU调换到OLT另一个新PON接入板的下挂端口，更换完成后，故障消失，但当天晚上用户又反映出现同样故障，至此已基本排除是EPON设备本身硬件问题。
　　（2）检查修改设备数据配置。由于该用户的语音通信数据流经过了多级设备，从图一我们可以看出，语音通信数据流要经过ONU、OLT、次汇聚交换机、汇聚交换机、BASE、较交换核心网等设备，只要其中一台设备配置有偏差就可能造成通信出问题。因此，逐段进行了设备配置检查，发现语音用户在汇聚交换机以下是通过二层VLAN对语音和上网数据进行隔离的，一个PON口只划分了一个语音VLAN，同一个语音VLAN下，包含的语音用户有420个，怀疑其包含用户过多而引起数据冲突带来上述通信故障，因此，将该用户语音流单独划分一个VLAN，同时，将其它VLAN包含的语音用户数也降低到25个以内。观察一天，故障没有消除。
　　（3）改进接入方式。通过在ONU用户侧做ping包测试，虽然丢包率和时延均在正常范围内，但经过认真梳理，发现接入该用户的OLT位于一个网络层级较低的接入点上，此OLT是通过一个三层交换机接入次汇聚交换机的。其接入结构如图二所示：
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　　
　　　　　　　　　　　　　　图二：故障用户所在OLT网络结构
　　通过对图二分析可以发现，用户语音流到达软交换网络要经过ONU、OLT、次汇聚交换机1、次汇聚交换机2、汇聚交换机、BASE等6级设备，设备层级过多，极有可能引起通信不畅。因此，将OLT新调一条光路直接接入汇聚交换机。经过一周观察，故障消失。
　　4.经验教训
　　（1） 此故障原因在于设备层级过多，上网和语音流承载于同一网络上，当上网流量有突发震荡时，引起时延过大，造成通话断续，甚至传真无法使用。由于语音通信较普通上网对网络时延要求高得多，因此，语音通信故障时上网业务仍旧正常。处理此故障的维护人员习惯于普通互联网上网用户故障处理，在处理IP语音故障时，经验不足，在做ping包测试时，一是时间太短，只做了五分钟。二是其指标参照的是普通上网要求。
　　（2） 改造网络，防范未然
　　目前该市共有1226个模块局，OLT设备651台，类似图二接入方式的有9台，其余直接接入汇聚或次汇聚交换机。不管是哪种方式，数据流量过大，突发震荡时，都有可能引起此类故障。因此，建议公司对网络结构进行重大调整，一种方案是，新建设一张IP语音承载专用网，即在每一个模块局新增一台IP交换机，语音与数据流在OLT进行分离，该交换机专用于承载语音数据流，然后通过专用电路汇聚后，再接入软交换网络，虽然此方案较彻底的解决了网络结构带来的上述故障，但势必需要巨额资金投入。另一种方案是OLT直接接入汇聚交换机，同时，语音数据流不再通过BASE，而是通过汇聚交换机分流后，通过专用路由器接入软交换网。第二种方案几乎不需要新增投资，尤其是汇聚交换机性能强大，几乎不会受用户突发流量影响，即便是遭受网络流量攻击。但由于语音流不需要通过性能较差的次汇聚交换机，大大降低了上网流量对语音通信的影响。是一种投资效益较好改造方案，因此，采用第二种方案对全网进行了改造。改造后网络结构如图三所示。
　　 
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　图三：改造后网络结构图
　　该市网络通过以上改造后，通过两个月观察，没有再出现因网络结构而带来的语音通讯断续故障。
　　结语：
　　本文通过一个故障处理的实例，对网络结构进行了较大调整，在充分考虑投资收益情况下，避免了由于网络结构问题而带来语音通信故障。 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jsjlw/jisuanjiyingyong/242978.html