智能ODN技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用研究

劉星

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的智能化建設(shè)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。智能ODN就是以電子化標(biāo)簽技術(shù)為基礎(chǔ)，通過電子標(biāo)簽來標(biāo)識ODN的光纖、端口、機(jī)架等各種無源資源，使其在網(wǎng)絡(luò)中具有唯一的身份標(biāo)識，從而接受網(wǎng)管系統(tǒng)的調(diào)度和管理，實(shí)現(xiàn)ODN的自動化運(yùn)維和管理。對電力EPON通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能化改造，掌握智能化ODN關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)嵌入式管理平臺和智能管理終端，實(shí)現(xiàn)對EPON光纜實(shí)時在線監(jiān)測和故障準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)光纖、端口、機(jī)架等各種無源資源的識別管理，在不改變業(yè)務(wù)流程和施工方式的情況下，提供ODN網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一流程和統(tǒng)一調(diào)度。

關(guān)鍵詞：智能ODN技術(shù);電力通信網(wǎng);應(yīng)用研究

引言

隨著“寬帶中國”建設(shè)提速，光纖寬帶的大規(guī)模建設(shè)勢不可擋，全國各省市如火如荼地開展光纖基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，配用電通信網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)，EPON通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益擴(kuò)大使得傳統(tǒng)ODN所帶來的管理維護(hù)問題日益凸現(xiàn)，智能ODN的提出有助于全面解決光纖基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模建設(shè)帶來的海量光纖管理難題。

1必要性、重要性闡述

智能配用電系統(tǒng)是電力企業(yè)與電力用戶的聯(lián)系樞紐，如何構(gòu)建“架構(gòu)合理、性能可靠、安全可控、成本適中”的配用電通信接入網(wǎng)，應(yīng)用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)從規(guī)劃到運(yùn)維的全環(huán)節(jié)專業(yè)化管理，始終是公司各業(yè)務(wù)部門、研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)支撐單位需要攻克的重大命題。目前各類通信設(shè)備均有相應(yīng)的專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)能對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測和管理，但是針對電力通信網(wǎng)的核心組成部分光纖基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（含啞資源部分），卻缺少相應(yīng)的手段對其進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，即存在相應(yīng)的監(jiān)管盲區(qū)。為消除這一監(jiān)管盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)對光纖網(wǎng)絡(luò)的在線監(jiān)測與管理，提高電力通信的運(yùn)維水平，ODN的智能化研究及應(yīng)用已成為一種必然趨勢。隨著電力EPON通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷增大，接入節(jié)點(diǎn)和承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的激增，在運(yùn)維和維護(hù)方面已顯露工作效率低、維護(hù)易出錯等問題，具體如下：

1.1資源管理薄弱

無源網(wǎng)絡(luò)目前還是“黑匣子”，難以直觀管理，施工過程中面臨頻繁的查找、跳纖工作;人工操作記錄的準(zhǔn)確度低下，僅為70%-90%。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及維護(hù)階段需要大量人工錄入、維護(hù)資源管理工作，主要表現(xiàn)在大量光纖配線設(shè)備及光纜的施工，由于各種原因，造成了大量光纖資源信息錄入錯誤信息，在后期業(yè)務(wù)開通中帶來了返工，給業(yè)務(wù)運(yùn)營帶來了極大的困擾;由于大量采用人工資源錄入程序，且對于光纖配線設(shè)備端口標(biāo)識采用紙質(zhì)標(biāo)簽的方式，造成大量光纖資源信息錄入錯誤、端口資源浪費(fèi)及業(yè)務(wù)運(yùn)營復(fù)雜等問題。

1.2集中管理薄弱

各廠家提供的接入網(wǎng)設(shè)備不同以及設(shè)備網(wǎng)管（網(wǎng)元級管理系統(tǒng)，EMS）接口技術(shù)規(guī)范不統(tǒng)一，EPON網(wǎng)元管理系統(tǒng)只能分散管理自己的設(shè)備，不能管理其他廠商的設(shè)備，即網(wǎng)元管理系統(tǒng)的兼容性差;不同時期采用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)及通信監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)差異很大;系統(tǒng)功能各異、各系統(tǒng)之間不能交互。因此，對ODN進(jìn)行高效的建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)至關(guān)重要，需要一套智能、準(zhǔn)確的管理解決方案，確保ODN網(wǎng)絡(luò)得到充分利用，有效保護(hù)長期投資。

2在電力的應(yīng)用研究

研究的原則和思路是在不改變網(wǎng)絡(luò)無源特性的前提下，一方面為網(wǎng)絡(luò)增加一些智能的特性，如智能標(biāo)簽、LED指示燈、光纖的連接識別和管理等;另一方面開發(fā)智能ODN網(wǎng)絡(luò)管理平臺軟件（包含智能管理終端軟件的研發(fā)）。從而實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的智能化、可視化管理。整體方案包括智能ODN設(shè)備（電子標(biāo)簽）、智能管理終端、智能ODN網(wǎng)管三大部分。

2.1智能ODN網(wǎng)絡(luò)管理平臺

智能ODN網(wǎng)絡(luò)管理平臺部署于信通中心機(jī)房，通過網(wǎng)絡(luò)與各站點(diǎn)OLT、智能光配線設(shè)備、ONU互通、互聯(lián)。智能ODN網(wǎng)絡(luò)管理平臺主要實(shí)現(xiàn)對智能設(shè)備、非智能設(shè)備的管理，包括對設(shè)備的配置管理、資源管理、拓?fù)涔芾?、告警管理、系統(tǒng)管理等管理功能。

2.2智能管理終端

智能管理終端僅在值班室可以以私有無線的方式接入智能ODN網(wǎng)絡(luò)管理平臺，并接收平臺派發(fā)的工單、回傳已完成工單數(shù)據(jù)、下載鏈路（站點(diǎn)）資源;同時，智能管理終端在現(xiàn)場運(yùn)維時通過USB接口與智能設(shè)備相連，實(shí)現(xiàn)對智能設(shè)備的信息下發(fā)及收集，完成現(xiàn)場可視化運(yùn)維。

2.3智能設(shè)備

智能設(shè)備主要包括智能配線架、智能分纖盒、智能光纜交接箱。智能設(shè)備部署于各通信站所及通信單元點(diǎn)，是ODN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵配線設(shè)備。智能設(shè)備的基本原理是：首先通過電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)光纖接頭的標(biāo)識，并在配線設(shè)備端口上配置電子標(biāo)簽讀取芯片，使得智能設(shè)備能夠讀取光纖接頭上的電子標(biāo)簽。與傳統(tǒng)的紙質(zhì)標(biāo)簽相比，電子標(biāo)簽體積小，可靠性高，壽命更長。通過對光纖端口的電子標(biāo)簽讀寫，自動上傳給智能管理終端進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的光纖拓?fù)潢P(guān)系。

2.4電子標(biāo)簽識別技術(shù)

當(dāng)前主流電子標(biāo)簽識別技術(shù)主要有EID、RFID兩種，當(dāng)前主流電子標(biāo)簽識別技術(shù)主要有EID、RFID兩種，通過前期對兩種識別技術(shù)的調(diào)研，本次研究采用EID接觸式電子標(biāo)簽方式對光纖連接關(guān)系進(jìn)行標(biāo)識管理。在每個連接器和適配器增加電子芯片，用于標(biāo)記端口信息并將端口信息匯聚到集中管理器由網(wǎng)絡(luò)管理平臺或智能管理終端讀取。智能ODN設(shè)備在正常工作狀態(tài)時與傳統(tǒng)的ODN網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)相同，但當(dāng)需要對ODN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作時，可臨時為ODN設(shè)備供電，微電狀態(tài)下的設(shè)備與智能終端通信，智能終端通過從智能ODN網(wǎng)管獲得的工單進(jìn)行作業(yè)，并通過智能電子標(biāo)簽標(biāo)記端口信息，輔助工作人員工作。

3智能ODN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)建設(shè)前提

1、資源普查是前提。資源普查是傳統(tǒng)ODN升級改造的前提，做好資源普查，獲取準(zhǔn)確的資源信息，其重要性不言而喻。只有完全新建的智能ODN才能真正擺脫對資源普查的依賴，端口數(shù)據(jù)自動采集，資源信息可視化管理，光路由自動調(diào)度。對于傳統(tǒng)ODN，要求在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初就做好資源信息的收集工作，并且將資源普查堅持不懈開展下去。2、新舊設(shè)備兼容是基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)ODN向智能ODN的平滑升級，必須要有硬件結(jié)構(gòu)的兼容作為基礎(chǔ)，以便最大化的現(xiàn)有設(shè)備的投資。具體來說主要有以下幾點(diǎn)：傳統(tǒng)ODN的產(chǎn)品必須要預(yù)留智能部件的安裝空間，且尺寸要標(biāo)準(zhǔn)化;尾跳纖需要支持不中斷業(yè)務(wù)加裝電子標(biāo)簽;業(yè)務(wù)板需要方便地實(shí)現(xiàn)端口智能化，業(yè)務(wù)插框要支持智能化升級，走纖設(shè)計需要考慮到升級的空間需求，方便升級操作，保證業(yè)務(wù)不中斷。3、網(wǎng)管融合是是關(guān)鍵。盡管傳統(tǒng)的CDN有著成熟的運(yùn)維理流程，運(yùn)作久，相對穩(wěn)定，但若新建的智能ODN需要完全新建一套流程，并且無法兼順到傳統(tǒng)ODN設(shè)備的管理，依然讓傳統(tǒng)ODN獨(dú)立運(yùn)作，則會增加運(yùn)營商的管理和運(yùn)營成本。這樣的網(wǎng)絡(luò)流程不互通，設(shè)備割裂運(yùn)行，資源無法統(tǒng)一調(diào)度，顯然無法滿足運(yùn)營商的要求。只有統(tǒng)一管理，統(tǒng)一流程，統(tǒng)一調(diào)度，ODN才能更好地支撐未來的業(yè)務(wù)需求。實(shí)現(xiàn)融合管理、平滑開級最關(guān)鍵的是需要一個強(qiáng)大的網(wǎng)管，既能管理智能ODN設(shè)備，也能管理傳統(tǒng)ODN設(shè)備。對于傳統(tǒng)OPN設(shè)備，需要在網(wǎng)管上進(jìn)行可視化管理，支持電子化工單，并且支持在智能維護(hù)終端的輔助下與網(wǎng)管實(shí)時核對數(shù)據(jù)。

結(jié)語

通過智能化ODN技術(shù)引入，能夠進(jìn)一步節(jié)省建設(shè)及維護(hù)成本，包括減少重復(fù)投資、端口路由明確、減少誤派單，解決傳統(tǒng)人工錄入、維護(hù)海量光纖信息耗時耗力的問題，進(jìn)一步降低人、財、物成本。同時，通過光纜在線監(jiān)測技術(shù)及標(biāo)簽識別技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步保障了通信配網(wǎng)信道的可靠性及搶修及時性，提升了服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)了客戶滿意度，具有明顯的社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李祥珍，何清素，孫寄生.智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國電力，2011，12.

[2]張曉平，曾瑞江，陳輝.電網(wǎng)智能化通信的業(yè)務(wù)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)[J].電力系統(tǒng)通信，2012，05.

[3]汪玉成，楊陽，王紅全，占永紅.智能配用電通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[J].網(wǎng)絡(luò)空間安全，2016，05.

[4]呂玉祥，楊陽，稂龍亞，王紅全.電力通信業(yè)務(wù)模型研究[J].自動化與儀器儀表，2017，08.