iODN在维护及资源管理方面的应用探讨

段玉圃

中国移动通信集团设计院有限公司重庆分公司 重庆 401147

1 ODN特性及需要解决问题

随着近年3G、4G通信系统建设速度的加快，小区宽带FTTH接入在全国城区及乡镇全面铺开，通信光缆线路规模数量增加非常迅速、通信线路分布也越来越广，其在资源管理及维护运营中暴露出的问题越来越多。常用ODN网络如图1所示。

图1 常用ODN网络示意图

由于目前ODN网络属无源网络，而无源网络目前只有简单、原始的管理措施，现有管理系统中一般只保存铜线、光纤、管道、配线架等信息，在业务开通、维护过程中只能调用这些信息，这种网络特点及管理方式主要表现在以下方面[1]。1)数量大：大量的无源节点设备，海量的光纤端口；2)分布广：遍布在城市的每个角落；3)变动大：城市改造，房屋拆迁，短租客户多，导致外线拆装频繁；4)现有的管理手段落后：纸质标签，人工记录。

正是以上特点，导致通信运营商在维护及运营上效率低下、缺点诸多。在维护上主要体现为：1)被动响应网络故障，客户满意度低；2)用户报障以后，端口查找困难，故障点定位难，排障时间长。在运营上主要体现为：1)效率低下的纸质工单；2)资料不准，导致的业务发放速度慢[2]；3)业务发放流程复杂；4)资源普查费时费力，并且新增资源不能及时更新。

2 iODN功能及解决方案

iODN的核心思想是在不改变ODN无源网络特性的前提下，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，同时，在解决方案中引入现场工具PDA(手持终端)。在PDA的配合下，通过广域无线网络或有线宽带网络实现ODN网络与存量管理系统实时互通；通过USB接口，PDA与iODN实现互通，并为iODN提供临时电源，iODN功能及解决方案如图2所示。在iODN解决方案中，ODN产品新增了光纤ID管理、端口状态收集、端口查找指示、可视化工具PDA这些智能特性。

图2 iODN功能及解决方案

1) 光纤ID管理。在iODN产品的光纤连接器内嵌入一个eID，通过读取插入光纤的eID信息，实现对光纤的智能管理。eID类似于MAC地址，是具有全球唯一性的识别码，它里面存储了该段光纤的全面信息，包括光纤路由、光纤在光缆中的序列位置，以及连接到这根光纤的分光器或配线模块的信息。通过管理eID，就能实现对整个ODN网络内各光纤链路的管理，比如自动生成拓扑、自动进行光纤连接校验等。iODN产品结构如图3所示。

2) 端口状态收集。iODN产品可以读取所有端口的光纤连接状态，并通过USB上报给PDA，从而实现资源状态的自动收集和上报[3]。

3) 端口查找指示。iODN产品的每个端口都集成了一个LED指示灯，通过管理模块点亮需要查找的光纤端口，从而为现场维护提供可视化指引[4]。

4) 可视化工具PDA。PDA在iODN解决方案中实现三个功能。①给iODN产品提供临时电源。施工、维护时把PDA插到iODN设备上，PDA通过USB接口提供电源，并激活iODN设备上的管理模块。②作为iODN设备与存量管理系统互通的桥梁。iODN向存量管理系统上报数据以及存量管理系统向iODN下发信息，都通过PDA进行交互。③作为施工、维护的主要工作界面，实现工单管理、操作指引、信息查询等功能，加上图形化的设计，为工程师提供可视化协助。iODN设备层可视化界面如图4所示。

iODN解决方案可以实现ODN光纤连接信息的自动录入和管理，保证存量系统信息的准确无误和及时同步。同时，通过PDA的可视化软件及iODN设备上的智能LED指示，可以实现光纤自动化查找、精确操作，极大地提高运维效率，实现ODN网络的高效运营和维护。

图3 iODN产品结构介绍

图4 iODN设备层可视化

此外，基于iODN架构，在存量系统基础上可以开发出多种增值应用，实现施工、运维全流程自动化。例如，工单中自动生成需要携带的物料和工具，自动创建物料申领流程等[5]；也可以结合地图信息系统(GIS)，实现ODN站点的GPS自动导航。工程师接到任务后不需要做任何站点信息分析，PDA能自动把工程师引导到现场。总之，借助iODN，未来可以完全实现ODN网络从施工到维护过程的端到端电子化、自动化、智能化，达到高效运维、保护ODN投资的目的。光缆网拓扑管理及资源查找示意图如图5所示，施工流程的简化、闭环示意图如图6所示。

图5 光缆网拓扑管理及资源查找

图6 施工流程示意图

3 传统ODN改造

3.1 设备改造模式

传统ODN改造主要针对已有ODN的ODF架、光交箱等部件进行改造替换。

设备改造模式一：部件替换改造+网管管理(标准托盘场景)，其改造分以下几个步骤进行，其改造图解示意如图7所示。1)进行传统ODN资源信息梳理，实现跳纤配对数据的初始化。2)更换熔配盘上盖，保留配线、熔接模块，减少改造成本和时间。3)利旧尾纤/跳纤，在接头上套上eID，无需记录既有光路由。4)增加MPU管理单元，增加连线，改造完毕一键式收集连接关系。

图7 部件替换改造+网管管理改造示意图

设备改造模式二：双ID配对改造+网管管理(大多数复杂场景)，其改造分下几个步骤进行，其改造图如图8所示。1)进行传统ODN资源信息梳理，实现跳纤配对数据的初始化。2)按次序逐个粘贴托盘ID、端口ID及跳纤ID。3)利用iField工具依次获取对应的端口ID和跳纤ID，录入数据。4)网管对接资管系统，实现数据的配对工作。

图8 双ID配对改造+网管管理示意图

3.2 设备改造问题分析

1) 在上述改造方案中，主要问题集中在对现有网络中的已有ODF、光交箱内熔配模块上盖的替换上(智能iODN12芯熔配模块改造见图9)。因现网中已有ODF、光交箱厂家众多，目前的熔配模块尺寸不统一，不同厂家的熔配模块不能插入其他厂家的ODF、光交箱等内部(几种厂家光交/ODF熔配模块尺寸见表1)。需要针对不同厂家的熔配模块开发不同的iODN熔配模块上盖产品，因此，在对现网iODN改造时，需要不同厂家同时供货，产品采购及施工复杂。

2) 因无跳接光交尾纤在熔配模块内不固定，在有业务需要跳纤时，须将尾纤拉出跳纤至对应端口，所以对于无跳接光交的熔配模块iODN改造方式不同于普通光交的改造。

图9 智能iODN12芯熔配模块改造后样图

表1 几种厂家光交/ODF熔配模块尺寸表

3) 网络管理上，建议光缆网络按照所属层次进行分层管理，即按照骨干层、汇聚层、接入层进行分层管理。

4 iODN案例

贵州某运营商光纤物理网iODN建设中，在某个全业务区覆盖区域内新建一个光缆环，其环上有5个光交箱，其中1个光交为已有光交改造成智能光交箱(主要将光交箱内已有12芯熔配模块上盖替换为iODN化的上盖)，4个为新建智能光交箱，在机房内新增智能ODF架1个，其拓扑图如图10、图11所示，本工程采用某公司的智能光交、ODF产品，其产品外观结果如图12、图13所示。

图10 新建iODN接入主干光缆环配置图

图11 新建iODN接入主干光缆环纤芯分配图

图12 智能光交/ODF功能

图13 普通光交智能改造

通过本光缆环路的建设，本环路所有纤芯、光缆路由、每条光纤及端口分配都可在网管上显示出来。如任何一个业务在本光缆环路上接入，可在网管上通过分析快速计算该业务的接入路由，分配该业务可使用的端口及可使用的纤芯，通过工单信息快速下发给相关人员实施，维护人员如想要了解某段光缆的纤芯使用情况及该光缆途径路由，也可通过网管快速计算并给出结果，引导维护人员快速到达需要维护地点。

本工程单价按照厂家提供的iODN单价为依据，普通ODN单价为贵州移动公司2013年集采单价，光缆单价为综合造价(含施工及材料费等)，其投资对比如表2所示，可看出iODN初期投资远大于普通ODN建设投资。

表2 iODN与ODN投资分析对比

5 总结

如果iODN大规模部署后，智能光交、智能ODF、智能分光箱等设备单价会大幅下降。特别是FTTH接入的大量部署，以及原有骨干、汇聚及接入光缆的iODN改造，将会有极大的iODN设备需求量，所以必会带来设备单价成本的降低。这些优势将使建设iODN成本及线路维护、运营成本直线下降，从而给运营商带来更大的驱动力进行iODN建设。iODN也可向光缆云的方向发展，通过在网管上建立的虚拟光纤网络，可基于虚拟光缆的距离最短、损耗最小、跳接最少的最佳路由计算能力及端口状态的精确管理，做到光路查询及工单制定，大大减少人工工时用量，提高效率，所以iODN光缆网络建设是通信运营商发展的方向。

参考文献

[1]黄丰凡,张秋昊.iODN对于资源管理能力的提升[J].电信技术,2011(12):76-77

[2]毛雯铭,张毅,沈成彬.智能光分配网络技术及其进展[J].电信科学,2012(8):17-21

[3]赵玲.试论IODN当前技术与未来发展[J].科协论坛,2013,(12):208-209

[4]陈卫明.智能化光分配网(IODN)实现功能与运用方法[J].现代电信科技,2012(5):56-59

[5]林 云,吴晓峰.iODN让“哑资源”会说话[J].电信技术,2011(12):72-73