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，管理與維護是重要環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在以下幾點。

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

        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故障定位和處理過程中，端到端的光纖連接關(guān)系（光路由）的準確生成和管理理所當(dāng)然是一項重要內(nèi)容。

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

        但傳統(tǒng)的ODN網(wǎng)絡(luò)是一個無源網(wǎng)絡(luò)，其每個節(jié)點設(shè)備都是啞資源，沒有用于傳送業(yè)務(wù)的幀格式定義，沒有用于網(wǎng)絡(luò)管理的開銷字節(jié)定義，不能終結(jié)光纖傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信號，本身不具有管理和維護的特性。因此傳統(tǒng)ODN只有簡單、原始的管理和維護措施，ODN管理和維護全部依賴人工，存在效率低、容易出錯等問題，其表現(xiàn)包括以下方面

         ——使用紙質(zhì)標(biāo)簽來標(biāo)識光纖及其連接關(guān)系，紙質(zhì)標(biāo)簽容易脫落，不便于管理，使用紙質(zhì)標(biāo)簽來標(biāo)識光纖連接關(guān)系，不能自動進行校驗，正確性和可靠性無法得到保證。

        ——資源數(shù)據(jù)的錄入和同步刷新依靠人工操作，時間一長，會出現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中的資源數(shù)據(jù)與實際資源數(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，須人工查找可用端口，且端口無指示，正確性和效率無法得到保證。

         如何解決ODN網(wǎng)絡(luò)的管理和維護難題已成為業(yè)界關(guān)注的焦點，而智能ODN的概念也正是在這種背景下出現(xiàn)的，其目標(biāo)主要有三個方面。一是資源利用，實現(xiàn)海量啞資源精確、動態(tài)管理，提高資源準確率，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現(xiàn)業(yè)務(wù)發(fā)放自動化，融入生產(chǎn)流程，快速發(fā)放，零返工；三是故障定位，實現(xiàn)主動監(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，智能ODN應(yīng)具有五個系統(tǒng)特性。

        1）使用電子標(biāo)簽對光纖進行標(biāo)識。

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

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

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

        5）支持可視化端到端光纖路由生成和拓撲顯示，便于故障的快速確認和恢復(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)簽載體四個功能實體以及各功能實體之間的接口，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I1接口與電子標(biāo)簽載體通信、通過I2接口與智能管理終端通信或通過I3接口直接與智能ODN管理系統(tǒng)通信。

         智能ODN設(shè)備可通過連接穩(wěn)定的交流或直流電源處于實時供電狀態(tài)，或由智能管理終端向其短時供電。當(dāng)無電源輸入時，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)存儲的功能。智能ODN設(shè)備通過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)場施工管理功能。其中接入管理功能主要用于有些無源設(shè)備無法直接和智能ODN管理的系統(tǒng)，需要其作為接入代理而實現(xiàn)?？偨Y(jié)起來，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、刪除、反饋工單處理結(jié)果等工單處理功能；

         通過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)進行通信。

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

        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，以實現(xiàn)直接管理智能ODN設(shè)備或通過智能管理終端管理智能ODN設(shè)備的功能?？偨Y(jié)起來，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撲；

       管理智能ODN設(shè)備，存儲、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OSS；

       管理資源數(shù)據(jù)信息并和OSS進行同步；

       與智能ODN設(shè)備直接進行通信；

       與智能管理終端進行通信；

       通過北向接口與OSS進行通信。

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

       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信息的媒介，記錄電子編碼信息，用來標(biāo)識和識別物體。從讀取方式來看，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：

       通過上述分析對比可以看出，在智能ODN系統(tǒng)中使用電子標(biāo)簽來實現(xiàn)光纖標(biāo)識，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，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)用場景不同，可選擇一個或多個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。

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

        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)備的對外通信功能，包括通過I2接口與智能管理終端通信，通過I3接口與智能ODN管理系統(tǒng)通信。根據(jù)應(yīng)用場景不同，通信模塊應(yīng)至少支持I2接口，可選支持I3接口，對于支持外部穩(wěn)壓電源實時供電的智能ODN設(shè)備，通信模塊需要同時支持I2、I3兩個接口。

        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)稱為端口管理。對于智能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等端口比較多的場景，分布式管理適用于像智能FAT等端口比較少的場景。

       智能ODN的應(yīng)用

        智能ODN技術(shù)是對ODN技術(shù)的重要理念創(chuàng)新，它給運營商在管線設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計、業(yè)務(wù)開通及管理維護幾個環(huán)節(jié)都帶來了巨大影響。但必須認識到，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)上對系統(tǒng)進行改進，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，同時需要對運營商的業(yè)務(wù)和管理流程進行改造，建設(shè)和改造在短期內(nèi)會帶來成本的增加。這也就意味著智能ODN技術(shù)在實際應(yīng)用中會是一個循序漸進的過程。智能ODN初期將被對線路資源有巨大需求的運營商率先應(yīng)用，未來將被已有巨大存量線路資源的運營商按照先新建后改造的過程逐步推廣。