智能光纤配线网技术及其发展 - 信息谷 - ICITU

摘要：互联网技术的高速发展需要高带宽的网络。以铜为传输介质的传统网络传输线路已远远不能满足人们对于带宽的需求。为了加快我国宽带的发展，满足人们日益增长的宽带要求，FTTx已开始进行了大规模部署，因此智能光纤配线网（iODN，Intelligent ODN）也得到各大运营商和生产商的极大关注。本文介绍了iODN的组成、功能以及在中国的发展情况，并对iODN未来的发展进行

Abstract： The rapid development of Internet technology requires high bandwidth network. The traditional network transmission line， with copper as the transmission medium， cannot satisfy people's needs for the bandwidth. In order to speed up the development of broadband in China and meet people's requirements， FTTx has begun on a large scale deployments， so intelligent optical distribution network （iODN， Intelligent ODN） has also got attention of operators and manufacturers. The composition， function and development status in China are introduced in this paper and it also analyzes the future development of iODN.

2013年8月17日，国务院印发“宽带中国”战略及实施方案，方案指出宽带网络对推进发展方式转变和小康社会建设具有重要支撑作用，我国的宽带网络发展还远远不能满足人们对于高速带宽的需求，而随着物联网、云计算的蓬勃发展，人们对于高速带宽的需求更进一步加强，这也使未来十年的带宽容量将会在现在的基础上提高上千倍左右，这将极大促进光纤配线网络的快速发展，可以说我国已经进入了光纤配线网络高速发展的时代。然而传统的光纤配线网络（ODN，Optical Distribution Network）[1]属于无源光纤网络（PON，Passive Optical Network），ODN中存在的各种设备、光纤由于其无源特性，无法实时显示设备信息保证设备中存量信息的正确性，存在着诸多缺点：

②施工人员由于缺乏有效的设备信息获知手段，只能依靠人工去获知光设备的光纤存量信息，并在此基础上进行施工以及设备管理，包括对于设备信息的核对以及设备信息的纸质记录，很难保证设备光纤存量信息的正确性，并且在设备发生故障后，很难进行故障的检查以及排除。

⑤在施工人员在设备上施工完成并将施工信息进行统计后，设备信息的统计状况还需要及时的手工录入设备信息存量库，手工录入很容易引起录入信息的错误，进而导致设备信息的错误，对于今后的施工也会有影响，容易引起死纤现象，造成光纤设备资源的浪费。

由于传统ODN系统存在着诸多缺陷，因而迫切需要一种智能的ODN系统，可用于保证设备光纤信息的自动化、智能化处理，而如果不改变设备的无源特性，那么ODN系统的智能性将无从谈起，因而智能光纤配线网络通过将传统的ODN设备进行改造，在传统ODN设备的基础上，改变传统ODN设备无法交互的缺点，使其具有能够识别自身端口信息的能力，并且还具有与其他设备或是终端进行通信、传输设备信息的能力，这样可以使得施工人员在施工时可以通过手持监控设备对施工的目标设备进行实时监控施工，施工人员可根据设备与手持监控终端的信息进行指导施工，从而减小误操作发生的风险。施工完毕后，可通过手持监控终端对设备信息进行自动校验，包括对于本次施工情况的校验，在确保正确无误的情况下，将设备的最新信息上传至ODN光纤设备信息存量数据库中，整个过程只需要施工人员发送相关施工命令即可，并根据指示进行光纤的接入以及拆除，对于施工人员的施工技能要求较低，不容易发生施工错误。iODN是一个完整的光纤设备信息管理系统，囊括了从光纤设备信息管理系统、施工人员手持监控终端以及智能ODN设备，系统管理人员以及施工人员可以通过iODN方便的对整个光纤配线网络进行监控以及预警，包括设备的施工、管理等，以此来实现ODN设备信息的自动化以及智能化管理[2]。

智能光纤配线网络（iODN）为了能够合理完善的对光纤网络中的设备进行管理，一般应具有具体可管理的智能ODN网管设备、帮助施工人员进行施工的手持设备监控终端以及用于存储管理设备光纤存量信息并且发布施工工单的ODN设备管理系统。整个系统结构如图1所示。

智能ODN网管设备是在原有非智能的传统ODN设备基础上改造而来，一般有两种形式：基于RFID技术，一种是基于eID技术；这两种形式本质上都是属于电子标签，然而在性能上还是具有一定的差异，eID技术在功耗、干扰性等方面都是要优于RFID技术[3]，因而在一般的IODN改造部署场景中均会选择eID技术来对传统ODN设备进行智能性的改造；在传统ODN设备上加入电子标签，可以通过电子标签将设备端口信息传送至ODN设备的智能管理单元，通过智能管理单元将设备端口的信息传输至手持设备监控终端并将端口的状态信息在设备上进行亮灯指示，便于施工人员及时明确设备端口状态信息。

智能ODN设备管理系统运行在服务器上，向上提供与综合网管系统的通信接口，用于向综合网管系统提供局部ODN网络的设备光纤信息并且从综合网管系统获取端口变更通知、设备信息变更通知等，向下与手持设备监控终端通信，用于向手持设备监控终端发布施工工单以及通过设备监控终端获取设备的施工结果信息；除此之外智能ODN设备管理系统可提供可视化的ODN设备拓扑图，方便设备管理者可以通过管理系统远程感知真实的设备连接信息。目前智能ODN设备一般包括一下几种：智能光缆交接箱（iFDT）、智能光纤配线架（iODF）、智能光纤分纤箱（iFAT）；这几种设备在部署以及功能上有一定的差异：iFDT一般是部署在户外街边，用于实现馈线光缆和配线光缆的接续、成端、跳接功能。光缆引入光缆交接箱后，经固定、成端、配纤后，要使用跳纤将馈线光缆和配线光缆连通；iODF一般部署在中心机房或是基站机房，实现光纤通信系统中局端主干光缆的连接、成端、分配和调度功能；户外型iFAT应用于户外抱杆、挂墙场景，室内型iFAT应用于楼道竖井，实现配线光缆与入户光缆的接续、分纤、配线等功能。在FTTH网络中，iODF、iFDT以及iFAT均可以配合光分路器（OBD）使用，用以实现分光功能。

手持设备监控终端在iODN中起着承上启下的作用，承上与iODN管理系统对接，获取对应施工人员的施工任务，方便施工人员远程操作，避免不必要的麻烦；启下与智能ODN设备通信，向设备发送施工指令，有设备显示施工状态，施工人员可以根据设备显示的状态信息决定施工与否，当设备发生故障时或是设备施工信息发生错误时，施工人员可以通过手持终端将设备产生的告警信息发送至IODN管理系统进行存储，方便以后设备管理人员查看设备的故障告警记录，更好的进行设备维护。

由于iODN相对于传统ODN来说，有着非常明显的优势，因此虽然iODN起步晚，但是发展迅速，华为、中兴等大型设备生产厂商均已经推出了自己的智能ODN产品，并且已经在多个省市建设了智能ODN试验局，中国移动、中国电信[4]以及中国联通也均已经建设了自己的智能ODN试验局[5]。截止目前，华为iODN解决方案已经在全球建立了60多张iODN网络；江苏电信南通分公司展开100M光纤网络升级，大规模投入建设FTTH网络，建立智能光纤配线网试点；温州移动基于现网部署iODN方案，并实现了iODN的商用规模化。在国外，俄罗斯第一大固网运营商Rostelecom与华为合作建成了俄罗斯首个智能ODN网络，有效解决其光纤建设和管理难题，助力其为用户快速提供高质量的宽带业务。

ODN的发展方向有着两种截然不同的趋势，以华为、中兴、上海贝尔以及烽火通信等为代表的ODN大型设备生产厂商，力陈智能ODN在未来宽带网络中发展的优势，对于传统ODN的发展前景并不看好；而传统的ODN设备生产厂商则在现有传统ODN的基础上推出适合的解决方案，相对于运营商来说，传统ODN的解决方案更加实用，在原有ODN基础上能够切实满足运营商当前的发展需求。ODN的智能化需要在传统ODN的基础上进行ODN网络无源特性的改造，而目前大量传统的ODN网络的存在势必会对ODN智能化的改造造成一定的成本压力，如何能够使传统ODN网络以尽量小的代价进行智能化改造，对于iODN的发展有着重大影响。此外由于各大设备生产厂商各自推出自己的智能ODN产品，三大运营商对于ODN产品的标准制定也不一样，业内还有四五百家ODN设备生产厂家，生产的设备由于执行标准不严格，造成ODN网络中存在巨大危机，如何及时制订智能ODN的发展标准，使各个厂家的智能ODN产品符合一定的规范，对于智能ODN未来的发展有着重要影响。智能ODN标准化的完善是实现智能光纤配线网络的基础，运营商与厂商们应当求同存异，使智能ODN网络建设更加规范可循，以促进智能ODN健康发展。