智能ODN网络技术与应用的研究

智能ODN 网络技术与应用的研究
【摘 要】本文介绍了目前ODN 网络的国内外现状，以及现网部署场景和改造方案，并从日常维护、施工应用流程等方面进行了对比，可以为广电运营商的智能ODN 网络建设提供参考。

【关键词】智能ODN ，电子标签，工程维护，业务开通
【中图分类号】 TN929.11 【文献标识码】 B 【DOI 编码】
10.16171/ki.rtbe.2018009014【本文献信息】赵晨.智能ODN 网络技术与应用的研究[J].广播与电视技术，2018,Vol.45(9).
Research on Intelligent ODN Network Technology and Application
Zhao Chen
（Operation & Maintenance Center, Jiangsu Broadcasting Cable Information Network Co. Ltd., Jiangsu 210013, China ）
Abstract This paper introduces the state of the art of ODN network, the transformation scheme and deployment of the present network, and compares in aspects of daily maintenance and construction process, which can be provided as reference for the intelligent ODN network construction of the radio and television operators.
Keywords Intelligent ODN network, Electronic label , Network maintenance, Service fulfillment
赵晨
（江苏省广电有线信息网络股份有限公司运行维护中心，江苏 210013）
0 引言
广电运营商正在大规模的建设FTTH 网络，同时，大量的集团客户接入消耗了大量的光纤资源。

光纤分配设备数量都将急剧增加，而且位置分散，纸质标签充斥着设备，导致光纤查找相当困难。

同时，由于大部分ODN 设备都安装在户外，随着岁月流逝，纸质标签受到户外多变环境侵蚀，容易受损。

而且这些海量的光纤施工信息都需要手工录入和更改，不但效率低下而且非常容易出错，对于资源信息的准确性和可用性都造成很大的影响。

而当故障发生后，仅靠链路诊断系统，维护人员很难判断故障点。

智能化ODN 基于eID 、RFID 、QR 码等电子标签技术，对配线设备端口、光跳线以及端口间的连接关系进行标识，并可通过智能化网管进行统一管理，实现资源信息同步化、施工操作可视化和运维主动化，以降低运营商在网络建设投资以及后期网络维护投入。

1 ODN网络发展趋势
1.1 国外建设现状及经验
近年来，围绕ODN 网络建设和FTTH 用户接入发展出很
多新技术和新概念，在发展较快的国家和地区也有了一些应
用。

但在大部分国家和地区尚未形成完整的网络设计和施工规范。

由于各国的经济发展状况、网络基础及技术能力及政府监管机构政策不同，世界各国各地区的FTTH 建设也处于不同的阶段。

1.1.1日本部署特点
日本地狭人稠，同时位于地震多发地带，多数住宅楼为2层，因而FTTH 多采用二级组网，最后一公里光缆采用架空连接方式。

为应对复杂的入户接入环境，ODN 通常采用小弯曲半径的皮线入户光缆广泛应用。

而机械接续和FA 快速连接头的广泛应用也节省了用户待装时间，提高工程部署效率。

1.1.2 北美部署特点
北美地广人稀，别墅分布稀疏，总体多以二级分光为主，馈线和配线段光缆多采用直埋方式敷设，入户段广泛采用架空方式。

由于入户施工授权获取困难，室外型ONU 产品应用广泛。

北美地区人工成本较高，，而降低施工人员操作技能要求和提高工程效率的预连接入户光缆和接头盒产品得到广泛应用。

1.1.3中东部署特点
中东运营商采用纯FTTH 模式，该地区拥有丰富的管道资源，因而架空应用较少。

在别墅密集区域，运营商采用集
中分光，大容量交接箱， 室外分纤盒，这样便于维护和升级。

建筑部署竖井资源丰富，入户段的实施环境较好。

1.1.4 欧洲部署特点
欧洲地区人力成本非常高，为节省成本利用排水管道敷设光缆（地下水管）。

因城市美观的规划要求，街边柜应用受限，地埋隐藏式户外产品较广应用。

多以二级分光组网，改建城区以FTTB 建设模式为主，新城区则采用FTTH 。

1.2 国内建设现状及经验
智能ODN 产业近两年来得到了较快速的发展，从标准化、现网实施以及成本控制等方面都得到较大改善，已逐步具备现网应用能力。

据悉，继中国移动广东、云南等省的规模试点之后，通信运营商又启动了更大规模的智能ODN 现网试点。

该试点主要测试现阶段各厂商所能提供的智能ODN 系统的性能和功能，验证其现网应用的可行性，为后续引入智能ODN 组网作参考。

从整个ODN 产业链的角度来看，华为、中兴、上海贝尔、烽火通信等主流系统设备商一直是智能ODN 产业的引领者，在相关国际标准、行业标准的制定上一直起着积极的引导作用，与此同时，日海通讯、亨通、通鼎等ODN 配套产品提供商也已经加入到智能ODN 产业当中来，相关产品亦参与到运营商的现网试点当中，整个智能ODN 产业参与者已日渐丰富起来。

2 现网ODN网络部署场景分析
2.1 部署场景介绍
本次选择常州周家村区域进行测试，其中一个测试区域汉江西路以北、昆仑路以东、泰山路以西、沪宁高速以南，区域内以工业密集区为主。

本次测试所使用的光缆资源如表1所示。

其光缆路由图如图5。

2.2 施工及日常维护情况
1. 配线表信息繁多而且庞杂，难以实现简单和便利的实时管理。

2. 纸质标签很容易造成损坏或者字迹模糊，易于脱落、信息不易修改、易受污染、读取不方便、不利于节约成本，给维护带来很大的隐患。

3. 线路发生差错时，需要维护的配线信息难以修改，且修改后的信息难以及时反馈到现有资管系统中
4. 线路出现问题时，配线架里面的纤芯太多，查线繁琐，
配线表信息显得尤为重要，但信息常常又不准确
清晰。

5. 现场维护信息与电脑里的数据的信息无法保持一致，需修改与配线表想同意的纸质或电子文档，对以后的管理带来很大的隐患。

6. 维护人员成本高，大大降低工作效率，信息的不准确给维护工作带来较大的困难。

3 智能ODN网络改造方案
智能ODN 网络的核心思想是在不改变ODN 无源工作模式的特性前提下，一方面为网络增加一定的智能特性，例如光纤连接的识别和管理、
光纤智能指示、分光器智能管理等。

在智能终端的配合下，ODN 网络中的光纤配线架ODF 、光
缆交接箱OCC 、光分路器OBD 设备可与网络管理系统通信，必要时，智能终端还可以为这些设
备提供临时电源，如图6所示。

图1 日本FTTH -ODN 部署示意图
FA Connector
Patch cord ODF
Closure
Feeder cable
Distribution cable
Drop cable
OLT
1:4 primary
splitter
1:8 secondary
splitter
Mechanical splicer
Flexbie optical cable
Patch cord ODF
Closure
OLT
1:32 splitter
Pre-connected optical cable Pre-tenminated closure
Outdoor ONU
Patch cord ODF
Closure
Feeder cable
Distribution cable
Drop cable
OLT
1:32 secondary
splitter
1:2 primary
splitter
Larag capacity FDT
Modular designed splitter
Division box
3.1改造思路
1. 产品通用性
在传统已建的ODN 网络中的改造，主要是满足现网厂家的ODF 、OCC 、ODB 中使用的各种
规格的托盘、光分路器、连接头。

保持改造工作的统一性，避免频繁开模，耽误整体测试进度。

2. 操作便利性安全性
改造操作必须保证方便快捷，不得影响现网业务。

3. 节约投资成本
改造的ODN 网络增加的成本应尽量控制。

3.2改造方案
根据现网的建设方案，智能化ODN 设备改造方案如表2。

在此次改造过程中，主要采用更换托盘盖板的方式，共
涉及到多个厂家的托盘，托盘的差异性导致需要重新开模设计各种托盘的智能盖板。

本次采用的盖板更换方案可以达到对传统ODN 改造的目
的，但也存在一些不足。

1. 改造方案的统一性较差，如涉及的盖板种类较多或不
是标准产品，均涉及大量开模，既增加改造成本也影响改造进度，建议在传统ODN 设备比较统一的地区开展。

2. 改造过程中需将托盘整体抽出，如果机架尾纤较多时操作比较困难，需非常小心，操作过程中影响业务的概率较高。

3. 改造ODF 时需加装控制模块，如ODF 较满时安装比较困难，同时集中的控制模块增加成本较多。

3.3施工及日常维护情况
1. 日常维护
对于机房内有源的智能ODF ，网管能够实时同步现场跳纤信息及端口状态，对于户外无源智能OCC 及ODB ，需要施工人员现场使用智能终端现场收集资源信息，同时巡检核对现场资源与网管数据的一致性。

网管调度光路由后，对于机房内有源的智能ODF ，网管能够远程点亮现场端口，指导施工；对于户外无源的智能OCC 和ODB ，需要施工人员现场使用智能终端进行施工，施工完成
施工结果通过移动互联网络自动回传网管，更新网管数据。

对于机房内有源的智能ODF ，当出现脱纤或者非施工场景的非法插入时，网管能够实时告警。

2. 流程
光缆割接：
IODN 系统下发割接任务，现场施工人员拔出跳纤中断业务完成割接，并按照指示灯引导快速恢复跳纤，
控制器通过网络将信息反馈到IODN 系统，IODN 系统对反馈
Patch cord
ODF
Closure
Feeder cable
Distribution cable
Drop cable OLT
Special OF in sewer pipe
Compact FAT in manhole
Division box
表1
试点区域资源现状
网络管理系统
智能终端
语音
工单系统
OLT ODF
OCC
OBD
ODN
BAS
数据
视频
图5 光缆路由图
信息进行处理，并与OSS 系统进行数据同步，以完成光缆割接。

设备更换：
IODN 系统下发设备更换任务，现场维护人员登录到控制器，对设备进行更换，识别器自动发现并检测新设备，将信息反馈到控制器，控制器通过网络将结果反馈到IODN 系统，IODN 系统将反馈信息进行处理，并与OSS 系统进行同步，以完成设备更换。

光缆跳接：首先IODN 系统生成并下发电子工单到控制器，现场施工人员前往机房现场，登录到控制器并根据现场指示灯引导执行工单，工单执行完成后控制器显示执行成功并通过网络将工单执行结果反馈到IODN 系统，IODN 系统将反馈信息录入系统数据库，并与OSS 系统进行数据同步，以完成光纤跳接。

业务开通：首先IODN 系统生成并下发电子工单到控制器，现场施工人员前往机房，登录到控制器并根据现场指示灯引导执行工单，工单执行完成后控制器显示执行成功并通过网络将工单执行结果反馈到IODN 系统，IODN 系统将反馈信息录入系统数据库，并与OSS 系统进行数据同步，以完成业务开通。

4 结束语
4.1智能ODN 网络与传统ODN 网络对比
智能ODN 与传统ODN 的区别主要体现在三个方面。

1. 自动数据管理
智能ODN 可实现设备之间数据管理，智能标签方式的数
据准确性更高。

2. 自动工程验收
智能ODN 可实现批量验收，通过智能工具可实现光路数据批量自动关联录入，智能标签可实现链路信息自动绑定。

3. 自动线路检测
智能ODN 网管通过后台专家诊断系统便可实现自动线路检测以及故障点信息准确显示。

表2 智能ODN
设备改造清单
表3 智能ODN 设备改造方案
因此，智能ODN在光纤利用率、一次布放成功率、故障处理时长和效率方面比传统ODN 有显著提升。

表4是传统ODN与智能ODN在设计、施工、维护指标上的对比。

4.2智能ODN设备总体情况小结
1. 与传统ODN系统相比，智能ODN在工单下发，工单执行，资源录入方面具有优势。

在测试过程中体现出数据准确率高、操作便捷等特点。

2. 智能ODN系统目前在跳纤、巡检、资源普查方面具有优势，但存量资源占绝大多数情况下改善有限。

保障增量资源准确，再逐步改善存量资源，应该是智能ODN的部署策略。

3. 在现有条件下，智能ODN的网管系统未能较好的融入资源管理系统，而是做为自成一体的系统。

建议智能化的管理功能应融入资源管理系统，做为其补充。

4. 智能ODN系统目前只实现在单个节点的光纤资源管理，缺少全程全网概念。

5. 有源设备改造复杂，设备在建设过程中要增加内部布线、加电、开通传输电路等步骤，维护人员对设备结构也不熟悉，这都对智能ODN部署推进有所影响。

无源设备节省工时有限，操作缺乏指导性，维护人员感知不明显。

4.3智能ODN操作流程建议
在智能ODN部署前要对施工、维护人员进行系统培训，熟悉智能ODN特点和操作流程，能排查智能ODN设备自身的简单故障。

建议每个地市要控制智能ODN厂家数量，能使施工、维护人员尽快上手。

智能ODN的网管系统要与资管系统紧密结合，做为资管系统功能的补充，能利用资管系统的各项功能。

4.4智能ODN系统发展与思考
智能 ODN 除了在技术上需要有新的创举外，还需要在应用与管理上体现价值。

智能 ODN 系统应当有一套新的网管系统并与现有资源系统实现信息共享互通，信息互通共享过程贯穿规划、设计、施工、运维等各个环节，支撑不同部门的业务需求。

当前业界的智能 ODN 解决方案应用在新建 ODN 网络方面具有相对较明显的优势，但如果要推动整个智能ODN 行业的发展，还需要做一些努力。

智能ODN标准化工作才刚开始，产品规范化进展滞后，产业链仍不成熟，是智能ODN发展的最大阻力。

所以，要把智能ODN推向整个行业，智能ODN规范标准的制定尤其重要。

其次，现有FTTX网络使用的ODN产品形态、规格各异，新的智能ODN产品在形态、规格方面与传统的ODN 产品也有差异，相互兼容性比较低。

从运营商的角度出发，更希望能在同一平台进行统一管理，智能ODN在发展过程中，还需要解决产品的兼容性问题。

最后，PON网络支撑的业务是多样的，针对业务的不同提供差异化的智能管道也是很有必要。

另外，ODN网络是FTTX网络的基石，按照20到30年的生命周期进行规划设计，而用户侧的设备技术按照目前的发展速度，3〜5年更换升级一次，所以在智能ODN发展过程中，还需有良好的扩展升级空间。

总之，智能ODN的发展目前还不是很成熟，要把智能ODN推向整个行业，带动FTTX网络发展，还需要业界携手并肩，推动整个智能ODN技术的发展。

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[7] 佟鹤男,佟莺.智能ODN技术及应用[J].数字技术与应用,2017(7):30-31.
作者简介：
赵晨，男，1987年生，本科，学士学位，江苏省广电有线信息网络股份有限公司运行维护中心工程师，多年从事波分系统，SDH系统、接入网方面的建设维护和研究工作，曾参与过运营商接入网工程规划设计、江苏有线分配网规
范编制及修订等项目。

表4 传统ODN 与智能ODN 对比。