［歐月華 任艷］

1 引言

伴隨著FTTH的規(guī)模建設(shè)，光分配網(wǎng)絡(luò)將變得更加龐大且復(fù)雜，基于紙質(zhì)標(biāo)簽的傳統(tǒng)ODN存在很多問(wèn)題已經(jīng)不能滿足運(yùn)營(yíng)的需求，比如說(shuō)大量節(jié)點(diǎn)的資源錄入主要靠人工進(jìn)行查找、標(biāo)記、抄錄和盤(pán)點(diǎn)，不僅工作量大，而且數(shù)據(jù)差錯(cuò)率高，多次施工后數(shù)據(jù)信息無(wú)法及時(shí)更新，影響資源利用率；人工依照工單操作，缺乏有效的校驗(yàn)手段，一旦發(fā)生錯(cuò)誤，很難有效識(shí)別等。另外雖然智能光分配網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)基于端口的可感知以及可視化管理能力，但是智能光分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本較高，且需要新建有源ODN配線設(shè)施或者改造原有設(shè)施，在實(shí)際應(yīng)用中碰到很多困難，一直無(wú)法大規(guī)模使用，難以解決上述光分配網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際問(wèn)題。

為了解決以上問(wèn)題，本項(xiàng)目中研究基于非接觸式的智能標(biāo)識(shí)的光分配網(wǎng)絡(luò)，下文所說(shuō)的智能標(biāo)識(shí)指的都是非接觸式的智能標(biāo)識(shí)，與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)相結(jié)合，對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行智能化管理的方式，具有成本低廉、操作簡(jiǎn)單、不需要改動(dòng)成有源光配線設(shè)施和部署便捷等優(yōu)勢(shì)。

2 ODN對(duì)智能標(biāo)識(shí)的基本要求

ODN主要作用是為網(wǎng)絡(luò)側(cè)OLT和用戶側(cè)ONU提供光媒質(zhì)傳輸通道，按照不同的位置ODN的設(shè)施分為局端配線設(shè)施（比如光纖配線架）、光分配點(diǎn)設(shè)施（比如光纖配線架、光纜交接箱、光纜分纖盒和光纜接頭盒等）、光用戶接入點(diǎn)設(shè)施（比如光纜分纖盒、光纜接頭盒和光纜終端盒等）、用戶端接設(shè)施（比如光纜插座盒），還有上述設(shè)施中使用的光分路器、跳纖、跳纜以及不同點(diǎn)設(shè)施之間連接起來(lái)的光纜等。ODN設(shè)施組網(wǎng)示意圖如圖1所示。

圖1 ODN設(shè)施組網(wǎng)示意圖

基于非接觸式智能標(biāo)識(shí)的光分配網(wǎng)絡(luò)主要是采用非接觸式智能標(biāo)簽技術(shù)識(shí)別ODN上述設(shè)施和設(shè)施的端口，結(jié)合能讀寫(xiě)標(biāo)簽和通信的手持式終端和后臺(tái)的ODN網(wǎng)管實(shí)現(xiàn)設(shè)施和端口的可感知以及可視化ODN管理能力，并進(jìn)一步結(jié)合相關(guān)裝維流程，實(shí)現(xiàn)ODN智能化運(yùn)維管理。

ODN智能標(biāo)識(shí)的基本目標(biāo)包括：

（1）不改變ODN網(wǎng)絡(luò)的無(wú)源特性；

（2）目的不是對(duì)ODN進(jìn)行智能化改造，更不是將現(xiàn)有ODN網(wǎng)絡(luò)推翻重來(lái)，而是對(duì)ODN進(jìn)行智能化管理；

（3）智能標(biāo)識(shí)與光纖配線架、光纜接頭盒、光纜交接箱、光纜分纖箱等ODN設(shè)施以及ODN設(shè)施端口和光纖的連接關(guān)系等等智能管理融為一體，能夠提供一套整體的ODN智能管理解決方案；

（4）無(wú)論對(duì)存量ODN網(wǎng)絡(luò)、還是新建ODN網(wǎng)絡(luò)都能提供兼容的解決方案。

3 智能標(biāo)識(shí)的光分配網(wǎng)絡(luò)方案

3.1 方案實(shí)現(xiàn)原理

基于智能標(biāo)識(shí)的光分配網(wǎng)絡(luò)中，可以在不中斷業(yè)務(wù)的情況下，使用機(jī)器可讀取的智能標(biāo)簽標(biāo)識(shí)ODN中無(wú)源設(shè)施和ODN的光纖連接關(guān)系信息。

方案中實(shí)現(xiàn)原理包括ODN設(shè)施、設(shè)施中端口和光纖連接器等都要設(shè)置一個(gè)智能標(biāo)簽（設(shè)施端口和對(duì)接該端口的光纖連接器可在系統(tǒng)形成一一配對(duì)關(guān)系），通過(guò)手持式終端的讀寫(xiě)模塊完成各種標(biāo)簽載體的標(biāo)簽信息讀寫(xiě)，得到設(shè)施、端口、光纖連接器和光纖連接關(guān)系等信息，并且在手持式終端中將該信息上報(bào)到ODN網(wǎng)管；同時(shí)這些信息在ODN網(wǎng)管中統(tǒng)一管理，與運(yùn)維施工流程結(jié)合，通過(guò)手持式終端上實(shí)現(xiàn)各種智能化的操作，如圖2所示。

圖2 智能標(biāo)識(shí)應(yīng)用于ODN

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

基于智能標(biāo)識(shí)的光分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括智能標(biāo)簽載體、手持式終端和ODN網(wǎng)管，系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 基于智能標(biāo)識(shí)的光分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)

（1）智能標(biāo)簽載體：安裝了智能標(biāo)簽的光纖連接器、ODN設(shè)施等產(chǎn)品，智能標(biāo)簽記錄這些產(chǎn)品的相關(guān)信息，并被讀寫(xiě)器讀寫(xiě)（RFID）或者被掃碼獲取。

（2）手持式終端：主要作用包括兩個(gè)方面：一是對(duì)無(wú)源的智能標(biāo)簽信息進(jìn)行讀寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽信息的上報(bào)到ODN網(wǎng)管的功能；二是用于現(xiàn)場(chǎng)施工或裝維指導(dǎo)，通過(guò)手機(jī)或者平板電腦安裝相關(guān)ODN智能管理應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（3）ODN網(wǎng)管：ODN網(wǎng)管支持對(duì)智能標(biāo)識(shí)的ODN設(shè)施和光纖進(jìn)行管理，通過(guò)智能標(biāo)簽信息產(chǎn)生光纖路由。ODN網(wǎng)管可與OSS中的資源管理系統(tǒng)、裝維調(diào)度系統(tǒng)和業(yè)務(wù)開(kāi)通系統(tǒng)等互通信息，實(shí)現(xiàn)的管理功能包括識(shí)別ODN設(shè)施和光纖連接關(guān)系、校準(zhǔn)光纖資源信息、輔助光纖施工和發(fā)現(xiàn)光纖故障等，最終實(shí)現(xiàn)ODN資源的有效管理和施工運(yùn)維的智能化、電子化操作。

4 4ODN智能標(biāo)識(shí)技術(shù)

4.1 主要技術(shù)分析比較

在ODN中要實(shí)現(xiàn)對(duì)ODN設(shè)施的識(shí)別并且不改變?cè)O(shè)施設(shè)施無(wú)源的狀態(tài)，主要實(shí)現(xiàn)的非接觸式的標(biāo)簽技術(shù)有二維碼標(biāo)簽和電子標(biāo)簽RFID，對(duì)ODN光纖資源進(jìn)行唯一“身份標(biāo)識(shí)”，結(jié)合運(yùn)維管理流程實(shí)現(xiàn)ODN智能化管理。

RFID技術(shù)和二維碼技術(shù)比較如表1所示。

表1 RFID技術(shù)和二維碼技術(shù)比較

綜上表比較，對(duì)于ODN來(lái)說(shuō)，存在很多室外的設(shè)施，戶外環(huán)境比較惡劣，RFID在這種情況下應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較大，下面重點(diǎn)介紹一下RFID智能標(biāo)識(shí)技術(shù)。

4.2 RFID智能標(biāo)識(shí)技術(shù)

4.2.1 應(yīng)用ODN的RFID分析

RFID標(biāo)簽按工作頻率可分為低頻RFID、高頻RFID、超高頻RFID，低頻、高頻、超高頻RFID由于技術(shù)特性不一樣，是不可兼容的，各種頻段的RFID體積、相關(guān)特性、價(jià)格和應(yīng)用場(chǎng)景如表2所示，并分別在ODN設(shè)施密集端口應(yīng)用中作出分析：

表2 三種頻段RFID特性及在ODN系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

4.2.2 RFID標(biāo)簽性能指標(biāo)建議

考慮到ODN很多戶外的應(yīng)用場(chǎng)景，以及需要識(shí)別ODN設(shè)施間距比較短的端口，還有ODN設(shè)施維護(hù)的習(xí)慣，本文對(duì)應(yīng)用于ODN的RFID標(biāo)簽的工作溫度、通信距離、使用壽命等建議如表4所示。

表4 RFID標(biāo)簽的性能指標(biāo)建議

4.3 ODN智能標(biāo)識(shí)的電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容

ODN設(shè)施和端口的識(shí)別需求決定了智能標(biāo)簽的相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容，需要先分析ODN資源數(shù)據(jù)采集對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行梳理并分析其屬性，包括：

（1）ODN設(shè)施包括光纖配線架、光纜交接箱和光纜分纖盒等：對(duì)其的識(shí)別歸結(jié)為箱體級(jí)別智能標(biāo)識(shí)；

（2）ODN設(shè)施內(nèi)部的機(jī)框、盤(pán)：對(duì)其的識(shí)別歸結(jié)為盤(pán)體級(jí)別智能標(biāo)識(shí)；

（3）ODN設(shè)施內(nèi)部端口：對(duì)其的識(shí)別歸結(jié)為端口級(jí)別智能標(biāo)識(shí)；

（4）光分路器、跳纖、跳纜等：對(duì)其的識(shí)別歸結(jié)為端口連接級(jí)別智能標(biāo)識(shí)。

除了以上的智能標(biāo)識(shí)外，ODN的網(wǎng)絡(luò)管理中需要利用智能標(biāo)識(shí)技術(shù)建立相關(guān)的光纖跳接關(guān)系：通過(guò)手持式終端或者ODN網(wǎng)管對(duì)ODN設(shè)施的端口和端口連接級(jí)別智能標(biāo)識(shí)進(jìn)行配對(duì)和校驗(yàn)。同時(shí)為了部署和管理方便，智能標(biāo)簽應(yīng)具有唯一的編碼信息，編碼格式應(yīng)采用統(tǒng)一格式，建議與行標(biāo)規(guī)范的智能ODN電子標(biāo)簽的格式兼容。

4.3.1 箱體級(jí)別智能標(biāo)識(shí)

ODN設(shè)施上提供電子標(biāo)簽，識(shí)別ODN設(shè)施并進(jìn)行物理位置定位。電子標(biāo)簽內(nèi)容建議：

（1）設(shè)施ID，全球唯一，格式“廠家標(biāo)識(shí)+廠商序列號(hào)”，其中以SNMP協(xié)議OID為唯一廠家標(biāo)識(shí)。

（2）設(shè)施類型、設(shè)施型號(hào)等；

（3）設(shè)施物理位置定位信息；

（4）映射規(guī)則：設(shè)施ID作為OSS的資源管理系統(tǒng)和ODN網(wǎng)管交互的關(guān)鍵標(biāo)識(shí)；

4.3.2 盤(pán)體級(jí)別智能標(biāo)識(shí)

在ODN設(shè)施的機(jī)框、盤(pán)體上植入智能標(biāo)簽，能夠進(jìn)行機(jī)框、盤(pán)體在ODN設(shè)施上的定位。機(jī)框、盤(pán)體本身兼容現(xiàn)有的ODN設(shè)施，能夠直接替換原先無(wú)標(biāo)簽的機(jī)框、盤(pán)體。

盤(pán)體級(jí)別智能標(biāo)識(shí)內(nèi)容建議：

（1）包括設(shè)施名稱（或設(shè)施ID）/機(jī)框編號(hào)/盤(pán)體編號(hào)。

（2）設(shè)施名稱：機(jī)框、盤(pán)體所屬的設(shè)施名稱，或者采用設(shè)施ID作為在系統(tǒng)中關(guān)聯(lián)。

（3）機(jī)框編號(hào)：對(duì)于設(shè)施有多個(gè)機(jī)框的情況，對(duì)該設(shè)施的機(jī)框進(jìn)行編號(hào)。

（4）盤(pán)體編號(hào)：在此機(jī)框下盤(pán)體的編號(hào)。

4.3.3 端口級(jí)別智能標(biāo)識(shí)

端口級(jí)別智能標(biāo)識(shí)主要通過(guò)在ODN設(shè)施的端口上植入智能標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)端口在ODN設(shè)施上的定位標(biāo)識(shí)以及端口的使用狀態(tài)標(biāo)識(shí)等。

智能標(biāo)簽內(nèi)容建議：

（1）包含上述的設(shè)施名稱（或設(shè)施ID）/機(jī)框編號(hào)/盤(pán)體編號(hào)。

（2）在盤(pán)體內(nèi)通過(guò)物理位置和物理排布來(lái)唯一確定端口：排列規(guī)則、排列方向、位置號(hào)、行號(hào)、列號(hào)等。

4.3.4 端口連接級(jí)別智能標(biāo)識(shí)

光分路器、跳纖、跳纜等的連接頭處植入電子標(biāo)簽，能夠?qū)崿F(xiàn)連接頭詳細(xì)信息的識(shí)別。帶有智能標(biāo)簽連接頭的盤(pán)體需要能夠與之前的盤(pán)體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)兼容。

（1）設(shè)施ID ，全球唯一，格式“廠家標(biāo)識(shí)+廠商序列號(hào)”，其中以SNMP協(xié)議OID為唯一廠家標(biāo)識(shí)。

（2）設(shè)施類型、設(shè)施型號(hào)等；

（3）輸入輸出端；

（4）端口信息（與光分路器、跳纖、跳纜對(duì)接的端口信息在系統(tǒng)中作好匹配后，可以寫(xiě)入光分路器、跳纖、跳纜等連接頭處的標(biāo)簽。）

5 應(yīng)用前景與相關(guān)問(wèn)題

基于非接觸式智能標(biāo)識(shí)的光分配網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)與非接觸式的智能標(biāo)識(shí)技術(shù)的結(jié)合，對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行智能化管理的方式，具有成本低廉，操作簡(jiǎn)單，不需要增加有源設(shè)施、部署便捷等優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)有多個(gè)廠商開(kāi)發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品，并在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行多個(gè)試點(diǎn)和應(yīng)用，顯示出良好的效果。

但是對(duì)于基于智能標(biāo)識(shí)的光分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各個(gè)廠商的產(chǎn)品外觀、功能和性能等差異較大，需要對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)以及相關(guān)的產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)范，以推進(jìn)技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，滿足運(yùn)營(yíng)商的應(yīng)用需求，方便運(yùn)營(yíng)商裝維人員使用，從而提高ODN網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)效率。目前CCSA已成立ODN智能標(biāo)識(shí)的行標(biāo)制定項(xiàng)目，并且逐漸開(kāi)展相關(guān)工作。