如何有效降低POL 全光网络的部署和维护难度

［张翔］

随着社会快速发展，网络对社会的发展的进步，起到不可替代的作用，同时人类对网络宽带的要求越来越高，传统的网络以及无法满足当前高效率的社会发展节奏，进而国内外众多专家，相继从如何提高网络宽带的数据传输效率，如何进行网络改造升级，以及如何满足不同应用场景对网络的需求等方面开展研究，并取得了不错的研究成效，在实际应用过程中，有效解决了传统网络的传输效率慢、投入较大、设备较多、使用价值不高等问题[1]。因此，本次如何有效降低POL 全光网络的部署和维护难度的研究目的在于，通过了解POL 全光网络的优势和应用场景，掌握POL 全光网络基本内容，从而提出降低POL 全光网络部署和维护难度的关键技术，并以实际案例印证本次研究。

1 POL 全光网络的基本内容

POL 全光网络是指传输和交换过程全部通过光纤实现的网络，因为在网络传输和交换的过程中信号始终以光的形式存在，省去了中间光电转换和电光转换的环节，可大大提高网络带宽[2]。

1.1 优势

POL 全光网络的优势主要体现在其结构上，如图1 所示。此种网络结构不仅体现的较高的稳定性，同时在投入成本和部署管理方面，都体现出较高的性价比，内容如下。

图1 POL 全光网络结构示意图

（1）稳定性高

POL 全光网络在搭建过程中，将会利用单点连接多点的方式，提高该网络运行时的可靠性。其中OLT 自带的在线业务软件升级功能，在各种的软件更新和优化过程中，不会影响到其他场景内各项业务的运行，知识该网络系统长期保持在高稳定状态下。

（2）投入成本较少

POL 全光网络在设计过程中，达到的平滑性技术要求后，该网络就可以在控制投入的同时，对网络进行更新。由于网络传输光纤的实际使用寿命较长，从而只需要对相应的设备进行升级，便可满足应用场景对网络宽带的要求。此外，POL 全光网络的设计方案，不会受到末端介入距离长短的限制，最大限度减少的应用场景对机房的依赖性，有效减少交换机的数量，以及空间的使用，并且在一定程度上减少能源的消耗。

（3）部署便捷

POL 全光网络在部署过程中，是需要按照部署的要求，对ONU 进行预配置，直到所有的硬件设备安装完成后，就可以实现自动化的ONU 添加，从而开始对设备进行管理，大大增加了网络管理的效率。此外，POL 全光网络部署内容较为灵活，能够适应多种不同的部署方式，进而按照应用场景的实际使用需求，对其进行部署，充分发挥其灵活性的同时，还能加快部署的效率，致使网络的布线施工得到简化，业务承载方面也能给予足够保障。

1.2 应用场景

由于POL 全光网络自身所具备的优势，使其能够应用到多种不同的场景当中，如学校、医院、酒店、企业等等，尤其是在企业当中，POL 全光网络所具备的优势，能够大大降低企业经营管理过程中的成本投入，提高企业各项业务的运行与开展能力，从而不断提高企业的市场竞争优势，帮助企业得到更高更快的发展。例如，某企业的生产车间，原本搭建的网络系统出现网络动态调整能力较弱、网络复杂可靠性较差、车间环境恶劣、网络演进复杂等问题，在部署POL 全光网络后，不仅提高了网络的灵活性，致使业务实现即开即通，还能够最大限度减少网络后勤维护费用的投入，甚至在防腐抗扰、平滑演进方面都得到极大的提升。

2 降低部署难度的关键技术

2.1 光纤布线技术

在降低POL 全光网络部署难度的关键技术当中，光纤布线技术在应用过程中需要满足三项要求[3]，首先是能够提供更宽的光谱带宽用与城域网的光纤，理想中的光纤应当能容纳最大数目波长；其次是的光前中单位面积上的光功率强度要小，最大限度实现整个线路平均色散向0 值靠经；最后是不同波长的群速度色散，变化量，应达到最小陆地长途光缆中的光纤波长，带快越宽越好，复杂且昂贵的色散补偿器件越少越好。如图2 所示。

图2 常见三种光纤波长算损耗图

2.2 光模块和设备的自动化配置技术

POL 全光网络的光模块和设备的自动化配置技术，主要体现在帮助网络完成自动化的演进。其中以的网络规划、业务设计、业务部署、运行维护、网络监控等为结构组成，在以统一编排、SDN 架构、云原生架构和深度机器学习、大数据处理、高性能数据采集为驱动力实现。如图3 所示。

图3 光模块和设备的自动化配置技术结构

2.3 光网络管理和监控技术

POL 全光网络的网络管理与监控技术，是以现有网络管理系统平台的兼容性为基础，利用TMN 实现分层化的网络管理结构，同时需要为其提供与其他管理系统的开发式接口，保证分布式网络管理和集中式网络管理都可运行，从而使其具备的通用性结构能够实现网络层和新管理层的快速拓张。

2.4 光纤连接和标识技术

POL 全光网络的光纤连接和标识技术，主要依托于仪器完成，首先是光纤连接器的应用，光纤连接器包括主轴、外框套和尾套。外框套安装于主轴；尾套，尾套的一端与外框套连接，尾套的另一端与主轴连接，且尾套能够相对于主轴和外框套转动，以锁定或解锁外框套与主轴的连接，从而增加光纤连接器工作的稳定性，并增加光纤连接器的可应用场景，进而增加光纤连接器的使用性能和适用范围。其次是光纤标识器，包括供网络线路安装的装置体、手持扫描器，通过LED 灯与RFID 芯片通过电线与线路板相连并接入电流电路，利用手持扫描器输入编号信息并读取对应RFID 芯片，实现网络线路的快速寻找。如图4 所示。

图4 种光纤标识器

3 降低维护难度的关键技术

3.1 光纤故障定位和修复技术

POL 全光网络的光纤故障定位和修复技术[4]，首先通过部署的OTDR 光纤测试链路，以保证得到较为健全的健康事件列表；其次对健康事件列表当中的每一事件，进行器件类型的标准，并得到不同器件与上一级器件之间的关系，从而生成对应的二维拓扑信息表；然后再对OTDR 光纤测试链路开展故障的测试，获得对饮的故障事件列表；最后将得到的故障事件列表和健康事件列表进行对比，从而查询到该二维拓扑信息列表，获得单个故障点所在分支情况。

3.2 光网络安全和保护技术

POL 全光网络的光网络安全和保护技术，首先保护方面需要对光纤的保护层进行加固处理，防止光纤出现破损和断裂等问题；其次设计高安全性的组建与网络设备，进一步加强网络的防攻击能力；然后网络进行攻击探测，采用统计分析法和特定信号分析法的方式，探测出网络在运行时信号运输状态，并将监控的信号作为诊断光纤故障和损耗的参考数据；最后利用分布式光纤传感器，对光纤路径分布的物理参数开展连续性的检测，从而以控制物理层方式保护光网络。

3.3 光网络性能监测和优化技术

POL 全光网络的光网络性能监测和优化技术，主要利用监测设备的方式进行，方法为：（1）构建光网络监测优化仿真平台，保证平台能够仿真出任何拓扑网络，并且平台上的静态业务可以任意配置，还可以生成对应的网络矩阵，并且利用Matlab 软件的运算能力，迅速完成荣冗余操作；（2）利用该平台的可视化操作界面，直观呈现光传输网络机优化前后的网络监测系统，从而生产的网络监测资源对比标表；（3）利用得到的仿真数据结果，得出的最佳的监测位置。如图5 所示。

图5 光网络性能监测优化前后技术对比

3.4 光纤资源管理和优化技术

POL 全光网络的光纤资源管理和优化技术分别为MapX 和Oracle Spatial。前者是一种基于计算机操作系统的标准控件，所以大多数标准化的可视化开发环境都能应用，进而利用MapX 能够简单且快速的将地图功能，安装到不同应用软件当中，为其提供可视化的呈现形式；后者则是为了支持空间数据的存储和查询的一种空间数据管理模块，行过程中能够很好的处理矢量数据出现的数据保存问题。

4 实践案例分析

4.1 案例一：某酒店企业的POL 全光网络的部署和维护实践

项目概况：某大型温泉酒店，客房比较多，且分好几栋区域，需要承载语音、宽带、电视等业务。网络布线难，带宽要求高，如何布线？改造前，该酒店的线缆不仅数量较多，并且由于长时间为整理，整体线路的布置情况非常复杂，从而导致网络故障出现的次数不断增加，间接性知识后期所投入的维护成本逐渐增加[5]。如图6 所示。

图6 某酒店企业网络及线路布置概况

优化后：通过对该酒店实施POL 全光网络的部署和维护后，该酒店的网络得到简化，不但之前的问题得以解决，在一定程度上还提高了该酒店业务办理的效率。如图7 所示。

图7 某酒店企业网络及线路布置优化后情况

4.2 案例二：某电力企业的POL 全光网络的部署和维护实践

项目概况：该电力企业在企业内部通过部署POL 全光网络的方式，与原来的以太网进行对比，并且以实际数据为主要的对比数据[6]，如表1 所示。

表1 某电力企业传统以太网和POL 全光网络的对比

由表1 可知，相较于传统的以太网来说，POL 全光网络的网络带宽提升了10 倍；承载业务数量增长5 倍；网络层级减少了1 层；月度的网络故障和安全响应次分别减少了4 次。因此，POL 全光网络的部署和维护在实际应用当中，能够大大提高网络系统的安全性和稳定性，强化光纤的保护能力，致使网络系统长期处于高效的运行状态，是目前提高企业经营、管理及成本投入的最佳选择。

5 讨论与展望

5.1 讨论

综上所述，本次“如何有效降低POL 全光网络的部署和维护难度”，通过介绍POL 全光网络的基本内容，为本次研究提供理论支持，之后分别阐述降低部署和维护难度的关键技术，从而掌握在不同应用场景当中，该项技术的具体操作方式；最后实践案例分析当中，分别以两各不同领域的企业为例，印证POL 全光网络网络在现实当中实际应用，致使本次研究具备较强的实践意义。但是本次研究存在一定的不足之处，其中关键技术和实例分析方面的阐述不够详细，可在之后研究过程中，重点分析降低维护和部署难度的关键技术。

5.2 展望

POL 全光网络作为目前网络运行及搭建最佳选择，在未来研究和发展过程中，设备及材料方面的优化，能够进一步提高该项内容的经济价值和实践性，因此，POL 全光网络在未来发展和研究过程中，一定还可以找到性价比更高、保护效率更好的设备及材料，从而优化POL 全光网络的部署与维护。