智能化是光配線網(wǎng)ODN技術(shù)發(fā)展的方向

        【訊石光通訊咨詢(xún)網(wǎng)】ODN（Optical Distribution Network）光配線網(wǎng)絡(luò)，是基于PON設(shè)備的FTTx光纜網(wǎng)絡(luò)，其作用是為OLT和ONU之間提供光傳輸通道。通常由光纖光纜、光連接器、光分路器以及安裝連接這些器件的配套設(shè)備組成。在傳統(tǒng)ODN網(wǎng)絡(luò)中，管理與維護(hù)是重要環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

        首先是光纖資源及端口資源的管理。ODN業(yè)務(wù)開(kāi)通和故障處理時(shí)，涉及光纖資源及實(shí)現(xiàn)光纖調(diào)度的端口資源的查找和同步問(wèn)題，因此在ODN網(wǎng)絡(luò)中所有可用光纖及端口資源數(shù)據(jù)必須被準(zhǔn)確地管理起來(lái)。

        其次是光纖連接關(guān)系管理。ODN本質(zhì)上是為xPON提供光纖物理連接，在ODN故障定位和處理過(guò)程中，端到端的光纖連接關(guān)系（光路由）的準(zhǔn)確生成和管理理所當(dāng)然是一項(xiàng)重要內(nèi)容。

        再者是故障定位及處理。如果把ODN看成是一個(gè)單獨(dú)并可實(shí)現(xiàn)自管理和維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)，那么ODN故障的精確定位與分責(zé)是ODN管理和維護(hù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

        但傳統(tǒng)的ODN網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，其每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備都是啞資源，沒(méi)有用于傳送業(yè)務(wù)的幀格式定義，沒(méi)有用于網(wǎng)絡(luò)管理的開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)定義，不能終結(jié)光纖傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信號(hào)，本身不具有管理和維護(hù)的特性。因此傳統(tǒng)ODN只有簡(jiǎn)單、原始的管理和維護(hù)措施，ODN管理和維護(hù)全部依賴(lài)人工，存在效率低、容易出錯(cuò)等問(wèn)題，其表現(xiàn)包括以下方面

         ——使用紙質(zhì)標(biāo)簽來(lái)標(biāo)識(shí)光纖及其連接關(guān)系，紙質(zhì)標(biāo)簽容易脫落，不便于管理，使用紙質(zhì)標(biāo)簽來(lái)標(biāo)識(shí)光纖連接關(guān)系，不能自動(dòng)進(jìn)行校驗(yàn)，正確性和可靠性無(wú)法得到保證。

        ——資源數(shù)據(jù)的錄入和同步刷新依靠人工操作，時(shí)間一長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的資源數(shù)據(jù)與實(shí)際資源數(shù)據(jù)不一致的情況。

        ——在故障定位處理階段，需要根據(jù)紙質(zhì)標(biāo)簽去查找光纖連接關(guān)系，故障恢復(fù)時(shí)，須人工查找可用端口，且端口無(wú)指示，正確性和效率無(wú)法得到保證。

         如何解決ODN網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)難題已成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，而智能ODN的概念也正是在這種背景下出現(xiàn)的，其目標(biāo)主要有三個(gè)方面。一是資源利用，實(shí)現(xiàn)海量啞資源精確、動(dòng)態(tài)管理，提高資源準(zhǔn)確率，快速調(diào)度，靈活共享；二是業(yè)務(wù)發(fā)放，用全流程電子工單實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)發(fā)放自動(dòng)化，融入生產(chǎn)流程，快速發(fā)放，零返工；三是故障定位，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)監(jiān)控光纖基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)故障，故障精確定位，支持故障快速恢復(fù)。

        總結(jié)起來(lái)，智能ODN應(yīng)具有五個(gè)系統(tǒng)特性。

        1）使用電子標(biāo)簽對(duì)光纖進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

        2）智能ODN系統(tǒng)支持端口資源的自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)端口狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、端口可讀寫(xiě)插入的跳纖或尾纖上的電子標(biāo)簽內(nèi)容、端口可控制點(diǎn)燈等實(shí)現(xiàn)跳接施工指導(dǎo)。

        3）光纖連接自動(dòng)校驗(yàn)，支持光纖跳接等現(xiàn)場(chǎng)操作的自動(dòng)化校驗(yàn)，保證光纖連接的正確性。

        4）支持端口資源及光纖對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽ID數(shù)據(jù)自動(dòng)采集及資源數(shù)據(jù)的自動(dòng)同步、自動(dòng)巡檢。

        5）支持可視化端到端光纖路由生成和拓?fù)滹@示，便于故障的快速確認(rèn)和恢復(fù)。

        從智能ODN的系統(tǒng)特征看，只要有光纖連接和調(diào)度的地方都應(yīng)歸入智能ODN的范圍，因此智能ODN雖然源于光接入網(wǎng)，但還可擴(kuò)展到城域/本地網(wǎng)、骨干網(wǎng)等。

         智能ODN系統(tǒng)架構(gòu)

         智能ODN邏輯架構(gòu)模型包含智能ODN管理系統(tǒng)、智能管理終端、智能ODN設(shè)備和電子標(biāo)簽載體四個(gè)功能實(shí)體以及各功能實(shí)體之間的接口，如圖所示。

         智能ODN設(shè)備：智能ODN設(shè)備包括用于實(shí)現(xiàn)光纖交叉連接和資源數(shù)據(jù)采集功能的智能ODF、智能光纜交接箱、智能光纜分纖箱等設(shè)備，主要完成功能架構(gòu)模型中數(shù)據(jù)采集與控制層的功能。智能ODN設(shè)備通過(guò)I1接口與電子標(biāo)簽載體通信、通過(guò)I2接口與智能管理終端通信或通過(guò)I3接口直接與智能ODN管理系統(tǒng)通信。

         智能ODN設(shè)備可通過(guò)連接穩(wěn)定的交流或直流電源處于實(shí)時(shí)供電狀態(tài)，或由智能管理終端向其短時(shí)供電。當(dāng)無(wú)電源輸入時(shí)，智能ODN設(shè)備的功能與傳統(tǒng)的光配線設(shè)備功能相同，主要完成光纖交叉連接功能。

         電子標(biāo)簽載體：電子標(biāo)簽載體包括光纖連接頭上具有電子標(biāo)簽的光跳纖、尾纖和光分路器等，主要完成承載電子標(biāo)簽和ID數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。智能ODN設(shè)備通過(guò)I1接口與電子標(biāo)簽載體通信后，讀取或?qū)懭腚娮訕?biāo)簽ID信息內(nèi)容。

         智能管理終端：智能管理終端是一種便攜式設(shè)備，提供管理操作界面，主要完成智能ODN設(shè)備的接入管理功能和現(xiàn)場(chǎng)施工管理功能。其中接入管理功能主要用于有些無(wú)源設(shè)備無(wú)法直接和智能ODN管理的系統(tǒng)，需要其作為接入代理而實(shí)現(xiàn)?？偨Y(jié)起來(lái)，智能管理終端完成的主要功能包括：

         讀取電子標(biāo)簽信息；

         完成下載、導(dǎo)入、導(dǎo)出、查詢(xún)、刪除、反饋工單處理結(jié)果等工單處理功能；

         通過(guò)管理界面提供可視化的施工指導(dǎo)服務(wù)；

        向智能ODN設(shè)備提供供電服務(wù)；

        為無(wú)源的智能ODN提供通信代理服務(wù)；

        與OSS或智能ODN管理系統(tǒng)進(jìn)行通信。

        智能管理終端通過(guò)I2接口與智能ODN設(shè)備進(jìn)行通信，通過(guò)I4接口與智能ODN管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，如果現(xiàn)場(chǎng)施工管理功能放到智能管理終端上去實(shí)現(xiàn)，智能管理終端和OSS/BSS通過(guò)I6接口進(jìn)行交互。

        智能ODN管理系統(tǒng)：智能ODN管理系統(tǒng)主要完成智能ODN功能架構(gòu)模型中管理層的內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)直接管理智能ODN設(shè)備或通過(guò)智能管理終端管理智能ODN設(shè)備的功能。總結(jié)起來(lái)，智能ODN管理系統(tǒng)完成的主要功能包括：

        提供可視化的光纖路由拓?fù)洌?/p>

       管理智能ODN設(shè)備，存儲(chǔ)、導(dǎo)入和導(dǎo)出智能ODN設(shè)備信息；

       管理、下發(fā)工單；

       管理告警信息并上報(bào)OSS；

       管理資源數(shù)據(jù)信息并和OSS進(jìn)行同步；

       與智能ODN設(shè)備直接進(jìn)行通信；

       與智能管理終端進(jìn)行通信；

       通過(guò)北向接口與OSS進(jìn)行通信。

       智能ODN管理系統(tǒng)通過(guò)I3接口與智能ODN設(shè)備直接進(jìn)行通信，通過(guò)I4接口與智能管理終端進(jìn)行通信，通過(guò)北向接口I5與OSS進(jìn)行通信。

       智能ODN的電子標(biāo)簽技術(shù)及相關(guān)設(shè)備

       智能ODN的電子標(biāo)簽是以集成電路芯片為存儲(chǔ)信息的媒介，記錄電子編碼信息，用來(lái)標(biāo)識(shí)和識(shí)別物體。從讀取方式來(lái)看，可分為接觸式電子標(biāo)簽和非接觸式電子標(biāo)簽（RFID）兩種。兩者的比較如右表所示：

       通過(guò)上述分析對(duì)比可以看出，在智能ODN系統(tǒng)中使用電子標(biāo)簽來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖標(biāo)識(shí)，在目前技術(shù)水平下，接觸式電子標(biāo)簽和RFID各有優(yōu)劣勢(shì)，都適合于在智能ODN系統(tǒng)中使用。

       智能ODN設(shè)備主要包括智能ODF、智能光交接箱FDT、智能分纖盒FAT等。從功能上看，智能ODN設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)智能ODN資源數(shù)據(jù)采集和端口控制等智能化功能。除此之外，智能ODN設(shè)備還需要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)ODN設(shè)備所具有的光纖連接、分配、調(diào)度等功能。

       智能ODN設(shè)備主要由組配單元、控制單元和電源模塊三部分組成，組配單元包括光纜引入模塊、光纖存儲(chǔ)模塊、智能熔配模塊、智能配線模塊和智能分光模塊，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同，可選擇一個(gè)或多個(gè)功能模塊組成組配單元完成光配線設(shè)備具有的光纖連接、分配和調(diào)度等功能以及智能ODN設(shè)備特有的智能化功能。

       智能ODN設(shè)備各組成功能模塊的功能為：

        1）光纜引入模塊，與光配線設(shè)備的光纜引入模塊功能相同，主要用于光纜的引入、固定和保護(hù)。

        2）光纖存儲(chǔ)模塊，與光配線設(shè)備的光纖存儲(chǔ)模塊功能相同，主要用于冗余尾纖或跳纖的盤(pán)儲(chǔ)。

        3）光纖熔接模塊，與光配線設(shè)備相同，主要完成光纖熔接功能。

        4）智能熔配模塊，主要完成光配線設(shè)備具有的熔接和配線功能，并在控制單元管理下提供I1接口，完成端口電子標(biāo)簽讀取與端口定位指引的功能。

        5）智能配線模塊，主要完成光配線設(shè)備具有的配線功能，并在控制單元管理下提供I1接口，完成端口電子標(biāo)簽讀取與端口定位指引的功能。

        6）智能分光模塊，僅適用于適配器型分光器，完成光分路功能，并在控制單元管理下提供I1接口，完成端口電子標(biāo)簽讀取與端口定位指引的功能。

        7）電源模塊，通過(guò)外部電源為智能熔配模塊、智能配線模塊、智能分光模塊以及控制單元提供供電功能。

        8）通信模塊，主要完成智能ODN設(shè)備的對(duì)外通信功能，包括通過(guò)I2接口與智能管理終端通信，通過(guò)I3接口與智能ODN管理系統(tǒng)通信。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同，通信模塊應(yīng)至少支持I2接口，可選支持I3接口，對(duì)于支持外部穩(wěn)壓電源實(shí)時(shí)供電的智能ODN設(shè)備，通信模塊需要同時(shí)支持I2、I3兩個(gè)接口。

        9）端口管理模塊，主要完成光端口監(jiān)視、端口施工指引、端口自檢和電子標(biāo)簽ID信息采集等功能。在智能ODN設(shè)備中，由于ID數(shù)據(jù)采集功能和端口密切相關(guān)，所以該功能可以和端口控制功能并在一起統(tǒng)稱(chēng)為端口管理。對(duì)于智能ODN設(shè)備中的端口管理，有集中式管理和分布式管理兩種方式。集中式管理適合用于像智能ODF、智能FDT等端口比較多的場(chǎng)景，分布式管理適用于像智能FAT等端口比較少的場(chǎng)景。

       智能ODN的應(yīng)用

        智能ODN技術(shù)是對(duì)ODN技術(shù)的重要理念創(chuàng)新，它給運(yùn)營(yíng)商在管線設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)開(kāi)通及管理維護(hù)幾個(gè)環(huán)節(jié)都帶來(lái)了巨大影響。但必須認(rèn)識(shí)到，智能ODN的引入不僅僅是限于ODN線路設(shè)施資源的標(biāo)簽化，而是需要在整體架構(gòu)上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，既涉及OSS系統(tǒng)和ODN管理系統(tǒng)，也涉及大量的ODN設(shè)備及線纜設(shè)施，同時(shí)需要對(duì)運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)和管理流程進(jìn)行改造，建設(shè)和改造在短期內(nèi)會(huì)帶來(lái)成本的增加。這也就意味著智能ODN技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。智能ODN初期將被對(duì)線路資源有巨大需求的運(yùn)營(yíng)商率先應(yīng)用，未來(lái)將被已有巨大存量線路資源的運(yùn)營(yíng)商按照先新建后改造的過(guò)程逐步推廣。