探讨基于GPON网络管理系统中主代理OLT模块的功能与设计

1 前言
随着现代通信网的快速发展,人们对接入网带宽提出了更高的要求,利用光纤丰富带宽资源的GPON(千兆比特无源光网络)凭借其高速率、高效率、灵活性强等关键优势,成为解决最后一公里带宽瓶颈的最佳方案。通信网络的管理控制系统是通信网络的重要组成部分，是通信可靠、高效、稳定运行的重要保证，所以研究GPON网络管理系统是非常必要的。在GPON 网络管理系统中有两种代理，即主代理（OLT）和子代理（光网络终端ONT）。主代理OLT在网络管理站和ONT之间起到了桥梁的作用，通过主代理OLT网络管理站可以实现对ONT的远程集中管理控制。对主代理OLT模块的研究对于GPON网络管理系统的实现具有重要的意义。

2 GPON 网络管理系统原理
本文中GPON网管系统采用基于SNMP的体系结构，它可以分为两个层面：管理方通过SNMP对OLT的管理； OLT通过OMCI对ONT的管理[1]。在GPON网络管理过程中，首先GPON网络管理站向主代理OLT发送查询指令后主代理OLT先判断是查询OLT的还是ONT里的MIB信息，如果是OLT的则直接查询OLT的基于SNMP协议的MIB库，把需要的信息经由SNMP协议数据报打包，再通过数据通信网络物理层发送给网络管理站。这个过程属于GPON网管系统的第一个层面。然后OLT主代理模块调用MIB转换模块将OMCI帧信息转换成SNMP MIB信息，与此同时，SNMP代理模块将此信息经由SNMP协议数据报打包，并再通过数据通信网络物理层发送给管理器。这个过程则属于GPON网管系统的第二个层面。

3 主代理OLT模块的功能分析及模块设计
从GPON网络管理系统的原理来看，主代理OLT相当于一个委托代理，在GPON SNMP网络管理站和ONT被管设备之间起“**”的作用。这样GPON SNMP网络管理站可以方便地达成对OLT 和ONT 的集中统一管理。根据以上原理分析，将主代理OLT各部分功能模块化得到主代理OLT功能模块主要包括：
(1) SNMP代理主要实现OLT与管理站之间通过SNMP协议进行通信的功能，如SNMP 数据包的解析、组装等。
(2) SNMP MIB主要实现SNMP MIB库的建立、访问、设置及更改等功能。
(3)OMCI MIB主要实现ONT管理控制接口的MIB 库的建立、访问、设置及更改等功能。
(4) MIB转换模块主要实现基于SNMP协议的MIB库和基于ONT管理控制接口协议的MIB库的转化。
(5)数据采集模块主要实现对物理层管理对象，如电压、温度、光功率等信息的采集，并加入ONT管理控制接口MIB中。
(6) ONT管理控制代理（OMCI代理）由于子代理ONT要向主代理OLT注册自己的MIB 区域，所以OLT还要维护一张包含各个ONT管理信息的表，表中包含变量的名、变量的值、变量的OID以及变量的信息。SNMP 和ONT管理控制接口协议转换时，就可以根据这个表的内容查找到所需的信息组成OMCI帧。根据对主代理OLT模块的功能分析，本文运用模块化的设计思想设计出如图1所示的主代理OLT模块。

图1 OLT主代理模块
3.1 OMCI MIB库的设计
GPON MIB 库系统包括两个部分即ONT设备的MIB和OLT设备的MIB。OLT设备的MIB库包括三个部分，即ONT管理控制接口的MIB库、管理站接口的MIB库和协议转换模块。OMCI询问帧和反馈帧的信息数据域的数据结构包括message identifier和attribute mask，这种数据结构都是基于管理对象的message identifier-attributemask[1]。因此，对ONT管理控制接口的MIB库的操作可以基于管理对象的message identifier -attributemask来进行。这五类都在ONT管理控制接口协议中有规定。ONT 设备管理的下一级的message identifier包括10个。ANI管理信息的下一级的message identifier类包括3个, 如：ANI-G、PON TC Adapter-G、TCONT。UNI管理信息的下一级的message identifier 类包括7个，连接管理信息的下一级的message identifier类包括4个，传输管理信息的下一级的message identifier类包括4个,每个被管理对象都有不同的属性。
3.2 OMCI MIB库管理信息的查询方案设计
OLT传送给ONT的OMCI帧包含了管理对象的message identifier 和attribute mask，对OMCI帧进行解析得到这些信息后，需要进行查找的是对应这个message identifier-attribute mask 信息的管理信息表的结构，对MIB库进行搜索时就十分方便。其搜索流程如下：
(1)查找基于subroot-message identifier关系的表，找到message identifier 的位置。
(2)再在对应的基于message identifier-attributemask关系的表中进行查找，最终找到所需要的管理信息。
3.3 基于不同协议的两种MIB库的转换的设计
基于OMCI协议的MIB库的结构是subroot-messageidentifier-attribute mask型结构，而基于标准SNMP协议的MIB库结构是树状OID对象的结构。其两者的搜索和查询的方式完全两样。基于SNMP的MIB中的每个对象类型都被赋予一个对象标识符，以此来命名对象。另外，由于对象标识符是能够唯一标识某个对象的符号，它的值由一个整数序列构成。被定义的对象的集合具有树型结构，树根是引用抽象语法标记（ASN.1）标准的对象。从对象标识符树的树根开始，每个对象标识符成分的值指定树中的一个弧。因为标准的MIB都是用ASN.1编写，所以首先需要将OID转化成C/C++的数据结构，然后才能转化成基于OMCI协议的MIB。

4 结语
综上所述，目前对于GPON系统的OLT主代理模块还没有一个完整的解决方案，本文中设计的OLT主代理模块基本上包括了GPON网络管理系统中OLT主代理功能，它为今后GPON网络管理系统的实现奠定了良好的基础。

参考文献:
[1]杨蕾．基于SNMP的GPON网管系统的设计与实现[D]．成都：电子科技大学，2006.

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