段玉圃

中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司重慶分公司 重慶 401147

1 ODN特性及需要解決問題

隨著近年3G、4G通信系統(tǒng)建設(shè)速度的加快，小區(qū)寬帶FTTH接入在全國城區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)全面鋪開，通信光纜線路規(guī)模數(shù)量增加非常迅速、通信線路分布也越來越廣，其在資源管理及維護(hù)運(yùn)營中暴露出的問題越來越多。常用ODN網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

圖1 常用ODN網(wǎng)絡(luò)示意圖

由于目前ODN網(wǎng)絡(luò)屬無源網(wǎng)絡(luò)，而無源網(wǎng)絡(luò)目前只有簡單、原始的管理措施，現(xiàn)有管理系統(tǒng)中一般只保存銅線、光纖、管道、配線架等信息，在業(yè)務(wù)開通、維護(hù)過程中只能調(diào)用這些信息，這種網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及管理方式主要表現(xiàn)在以下方面[1]。1)數(shù)量大：大量的無源節(jié)點(diǎn)設(shè)備，海量的光纖端口；2)分布廣：遍布在城市的每個(gè)角落；3)變動(dòng)大：城市改造，房屋拆遷，短租客戶多，導(dǎo)致外線拆裝頻繁；4)現(xiàn)有的管理手段落后：紙質(zhì)標(biāo)簽，人工記錄。

正是以上特點(diǎn)，導(dǎo)致通信運(yùn)營商在維護(hù)及運(yùn)營上效率低下、缺點(diǎn)諸多。在維護(hù)上主要體現(xiàn)為：1)被動(dòng)響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)故障，客戶滿意度低；2)用戶報(bào)障以后，端口查找困難，故障點(diǎn)定位難，排障時(shí)間長。在運(yùn)營上主要體現(xiàn)為：1)效率低下的紙質(zhì)工單；2)資料不準(zhǔn)，導(dǎo)致的業(yè)務(wù)發(fā)放速度慢[2]；3)業(yè)務(wù)發(fā)放流程復(fù)雜；4)資源普查費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且新增資源不能及時(shí)更新。

2 iODN功能及解決方案

iODN的核心思想是在不改變ODN無源網(wǎng)絡(luò)特性的前提下，為網(wǎng)絡(luò)增加一定的智能特性，例如光纖連接的識(shí)別和管理、光纖智能指示、分光器智能管理等，同時(shí)，在解決方案中引入現(xiàn)場工具PDA(手持終端)。在PDA的配合下，通過廣域無線網(wǎng)絡(luò)或有線寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)ODN網(wǎng)絡(luò)與存量管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)互通；通過USB接口，PDA與iODN實(shí)現(xiàn)互通，并為iODN提供臨時(shí)電源，iODN功能及解決方案如圖2所示。在iODN解決方案中，ODN產(chǎn)品新增了光纖ID管理、端口狀態(tài)收集、端口查找指示、可視化工具PDA這些智能特性。

圖2 iODN功能及解決方案

1) 光纖ID管理。在iODN產(chǎn)品的光纖連接器內(nèi)嵌入一個(gè)eID，通過讀取插入光纖的eID信息，實(shí)現(xiàn)對光纖的智能管理。eID類似于MAC地址，是具有全球唯一性的識(shí)別碼，它里面存儲(chǔ)了該段光纖的全面信息，包括光纖路由、光纖在光纜中的序列位置，以及連接到這根光纖的分光器或配線模塊的信息。通過管理eID，就能實(shí)現(xiàn)對整個(gè)ODN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各光纖鏈路的管理，比如自動(dòng)生成拓?fù)?、自?dòng)進(jìn)行光纖連接校驗(yàn)等。iODN產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2) 端口狀態(tài)收集。iODN產(chǎn)品可以讀取所有端口的光纖連接狀態(tài)，并通過USB上報(bào)給PDA，從而實(shí)現(xiàn)資源狀態(tài)的自動(dòng)收集和上報(bào)[3]。

3) 端口查找指示。iODN產(chǎn)品的每個(gè)端口都集成了一個(gè)LED指示燈，通過管理模塊點(diǎn)亮需要查找的光纖端口，從而為現(xiàn)場維護(hù)提供可視化指引[4]。

4) 可視化工具PDA。PDA在iODN解決方案中實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能。①給iODN產(chǎn)品提供臨時(shí)電源。施工、維護(hù)時(shí)把PDA插到iODN設(shè)備上，PDA通過USB接口提供電源，并激活iODN設(shè)備上的管理模塊。②作為iODN設(shè)備與存量管理系統(tǒng)互通的橋梁。iODN向存量管理系統(tǒng)上報(bào)數(shù)據(jù)以及存量管理系統(tǒng)向iODN下發(fā)信息，都通過PDA進(jìn)行交互。③作為施工、維護(hù)的主要工作界面，實(shí)現(xiàn)工單管理、操作指引、信息查詢等功能，加上圖形化的設(shè)計(jì)，為工程師提供可視化協(xié)助。iODN設(shè)備層可視化界面如圖4所示。

iODN解決方案可以實(shí)現(xiàn)ODN光纖連接信息的自動(dòng)錄入和管理，保證存量系統(tǒng)信息的準(zhǔn)確無誤和及時(shí)同步。同時(shí)，通過PDA的可視化軟件及iODN設(shè)備上的智能LED指示，可以實(shí)現(xiàn)光纖自動(dòng)化查找、精確操作，極大地提高運(yùn)維效率，實(shí)現(xiàn)ODN網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)營和維護(hù)。

圖3 iODN產(chǎn)品結(jié)構(gòu)介紹

圖4 iODN設(shè)備層可視化

此外，基于iODN架構(gòu)，在存量系統(tǒng)基礎(chǔ)上可以開發(fā)出多種增值應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)施工、運(yùn)維全流程自動(dòng)化。例如，工單中自動(dòng)生成需要攜帶的物料和工具，自動(dòng)創(chuàng)建物料申領(lǐng)流程等[5]；也可以結(jié)合地圖信息系統(tǒng)(GIS)，實(shí)現(xiàn)ODN站點(diǎn)的GPS自動(dòng)導(dǎo)航。工程師接到任務(wù)后不需要做任何站點(diǎn)信息分析，PDA能自動(dòng)把工程師引導(dǎo)到現(xiàn)場?？傊柚鷌ODN，未來可以完全實(shí)現(xiàn)ODN網(wǎng)絡(luò)從施工到維護(hù)過程的端到端電子化、自動(dòng)化、智能化，達(dá)到高效運(yùn)維、保護(hù)ODN投資的目的。光纜網(wǎng)拓?fù)涔芾砑百Y源查找示意圖如圖5所示，施工流程的簡化、閉環(huán)示意圖如圖6所示。

圖5 光纜網(wǎng)拓?fù)涔芾砑百Y源查找

圖6 施工流程示意圖

3 傳統(tǒng)ODN改造

3.1 設(shè)備改造模式

傳統(tǒng)ODN改造主要針對已有ODN的ODF架、光交箱等部件進(jìn)行改造替換。

設(shè)備改造模式一：部件替換改造+網(wǎng)管管理(標(biāo)準(zhǔn)托盤場景)，其改造分以下幾個(gè)步驟進(jìn)行，其改造圖解示意如圖7所示。1)進(jìn)行傳統(tǒng)ODN資源信息梳理，實(shí)現(xiàn)跳纖配對數(shù)據(jù)的初始化。2)更換熔配盤上蓋，保留配線、熔接模塊，減少改造成本和時(shí)間。3)利舊尾纖/跳纖，在接頭上套上eID，無需記錄既有光路由。4)增加MPU管理單元，增加連線，改造完畢一鍵式收集連接關(guān)系。

圖7 部件替換改造+網(wǎng)管管理改造示意圖

設(shè)備改造模式二：雙ID配對改造+網(wǎng)管管理(大多數(shù)復(fù)雜場景)，其改造分下幾個(gè)步驟進(jìn)行，其改造圖如圖8所示。1)進(jìn)行傳統(tǒng)ODN資源信息梳理，實(shí)現(xiàn)跳纖配對數(shù)據(jù)的初始化。2)按次序逐個(gè)粘貼托盤ID、端口ID及跳纖ID。3)利用iField工具依次獲取對應(yīng)的端口ID和跳纖ID，錄入數(shù)據(jù)。4)網(wǎng)管對接資管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的配對工作。

圖8 雙ID配對改造+網(wǎng)管管理示意圖

3.2 設(shè)備改造問題分析

1) 在上述改造方案中，主要問題集中在對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的已有ODF、光交箱內(nèi)熔配模塊上蓋的替換上(智能iODN12芯熔配模塊改造見圖9)。因現(xiàn)網(wǎng)中已有ODF、光交箱廠家眾多，目前的熔配模塊尺寸不統(tǒng)一，不同廠家的熔配模塊不能插入其他廠家的ODF、光交箱等內(nèi)部(幾種廠家光交/ODF熔配模塊尺寸見表1)。需要針對不同廠家的熔配模塊開發(fā)不同的iODN熔配模塊上蓋產(chǎn)品，因此，在對現(xiàn)網(wǎng)iODN改造時(shí)，需要不同廠家同時(shí)供貨，產(chǎn)品采購及施工復(fù)雜。

2) 因無跳接光交尾纖在熔配模塊內(nèi)不固定，在有業(yè)務(wù)需要跳纖時(shí)，須將尾纖拉出跳纖至對應(yīng)端口，所以對于無跳接光交的熔配模塊iODN改造方式不同于普通光交的改造。

圖9 智能iODN12芯熔配模塊改造后樣圖

表1 幾種廠家光交/ODF熔配模塊尺寸表

3) 網(wǎng)絡(luò)管理上，建議光纜網(wǎng)絡(luò)按照所屬層次進(jìn)行分層管理，即按照骨干層、匯聚層、接入層進(jìn)行分層管理。

4 iODN案例

貴州某運(yùn)營商光纖物理網(wǎng)iODN建設(shè)中，在某個(gè)全業(yè)務(wù)區(qū)覆蓋區(qū)域內(nèi)新建一個(gè)光纜環(huán)，其環(huán)上有5個(gè)光交箱，其中1個(gè)光交為已有光交改造成智能光交箱(主要將光交箱內(nèi)已有12芯熔配模塊上蓋替換為iODN化的上蓋)，4個(gè)為新建智能光交箱，在機(jī)房內(nèi)新增智能ODF架1個(gè)，其拓?fù)鋱D如圖10、圖11所示，本工程采用某公司的智能光交、ODF產(chǎn)品，其產(chǎn)品外觀結(jié)果如圖12、圖13所示。

圖10 新建iODN接入主干光纜環(huán)配置圖

圖11 新建iODN接入主干光纜環(huán)纖芯分配圖

圖12 智能光交/ODF功能

圖13 普通光交智能改造

通過本光纜環(huán)路的建設(shè)，本環(huán)路所有纖芯、光纜路由、每條光纖及端口分配都可在網(wǎng)管上顯示出來。如任何一個(gè)業(yè)務(wù)在本光纜環(huán)路上接入，可在網(wǎng)管上通過分析快速計(jì)算該業(yè)務(wù)的接入路由，分配該業(yè)務(wù)可使用的端口及可使用的纖芯，通過工單信息快速下發(fā)給相關(guān)人員實(shí)施，維護(hù)人員如想要了解某段光纜的纖芯使用情況及該光纜途徑路由，也可通過網(wǎng)管快速計(jì)算并給出結(jié)果，引導(dǎo)維護(hù)人員快速到達(dá)需要維護(hù)地點(diǎn)。

本工程單價(jià)按照廠家提供的iODN單價(jià)為依據(jù)，普通ODN單價(jià)為貴州移動(dòng)公司2013年集采單價(jià)，光纜單價(jià)為綜合造價(jià)(含施工及材料費(fèi)等)，其投資對比如表2所示，可看出iODN初期投資遠(yuǎn)大于普通ODN建設(shè)投資。

表2 iODN與ODN投資分析對比

5 總結(jié)

如果iODN大規(guī)模部署后，智能光交、智能ODF、智能分光箱等設(shè)備單價(jià)會(huì)大幅下降。特別是FTTH接入的大量部署，以及原有骨干、匯聚及接入光纜的iODN改造，將會(huì)有極大的iODN設(shè)備需求量，所以必會(huì)帶來設(shè)備單價(jià)成本的降低。這些優(yōu)勢將使建設(shè)iODN成本及線路維護(hù)、運(yùn)營成本直線下降，從而給運(yùn)營商帶來更大的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行iODN建設(shè)。iODN也可向光纜云的方向發(fā)展，通過在網(wǎng)管上建立的虛擬光纖網(wǎng)絡(luò)，可基于虛擬光纜的距離最短、損耗最小、跳接最少的最佳路由計(jì)算能力及端口狀態(tài)的精確管理，做到光路查詢及工單制定，大大減少人工工時(shí)用量，提高效率，所以iODN光纜網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是通信運(yùn)營商發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]黃豐凡,張秋昊.iODN對于資源管理能力的提升[J].電信技術(shù),2011(12):76-77

[2]毛雯銘,張毅,沈成彬.智能光分配網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其進(jìn)展[J].電信科學(xué),2012(8):17-21

[3]趙玲.試論IODN當(dāng)前技術(shù)與未來發(fā)展[J].科協(xié)論壇,2013,(12):208-209

[4]陳衛(wèi)明.智能化光分配網(wǎng)(IODN)實(shí)現(xiàn)功能與運(yùn)用方法[J].現(xiàn)代電信科技,2012(5):56-59

[5]林 云,吳曉峰.iODN讓“啞資源”會(huì)說話[J].電信技術(shù),2011(12):72-73