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ODN部署一级集中分光更具优势

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来源: 作者: 2019-03-13 13:47:04

在OLT采购成本大为下降的今天,二级分散分光以低廉组成本大行其道。本文从工程建设和运营管理的角度出发,分析湖南长沙现在使用的二级分散分光ODN存在的几个问题,并相应地在一级集中分光ODN经改良后提出其解决的方法。目的在于降低FTTH络建设成本、简化络运营管理,以达快速推广FTTH络的目的。

一级集中分光ODN的优势主要能够降低局端设备投资和简化FTTH络的运营管理。

降低局端设备投资

现在长沙所建设的ODN络,大多采用二级分散分光的方式对用户进行30%左右的覆盖。一级分光器一般安装在路边的光交接箱内,二级分光器一般安装在靠近用户的楼道内,与传统铜的分线盒基本上处于同一位置(如图1所示)。

图1 二级分光络

在图1中,二级分散分光络的设计初衷就是使二级OBD(光分路器)尽可能地靠近用户,从而降低其组成本。但是每个OBD的资源利用局限于它本身所覆盖的范围之内,OBD分散开来以后,想要把任何一个OBD的空闲端口资源调到别处使用,就较为困难。任何一种组方式都存在分光器端口资源空闲的情况,但图1中的OBD1所覆盖的1栋空闲端口资源因为无法调度到别处使用,这就造成PON口资源利用率比其它任何一种组方式都要低得多。

更有可能会出现这样一种情况:2栋的OBD端口用完了,第九个用户报装了,该如何处理?在1栋有7个资源富余,却无法调度到2栋使用。最可能的办法是靠建设部门来解决:在机房的OLT上再规划一个PON口,加装一个一级OBD在OBD0处,加装一个二级OBD在OBD2处。这样下来,为了发展一个用户,造成了更多的设备资源浪费,可能8栋总共还不足40个用户,却不得不投入了2个PON口、128个设备资源。两级分散分光络无法有效地调度资源,严重地造成了设备资源浪费。

一级集中分光的ODN又如何来提高设备资源的利用率?

图2 一级分光络

一级集中分光络如图2中,由一个一级分光器和到各栋楼盘的多纤芯光缆组成。只在光交接箱内安装一个1:64的分光器,空闲的资源全部集中在光交接箱内。光交接箱和各栋楼盘使用多纤芯的光缆相联,然后在各楼道内安装分纤箱,而分纤箱内只有活动接头,并无二级OBD。这种结构极其接近传统铜的结构。开通业务时需要在OBD0处连接分光器和配线光缆,然后在楼道的分纤箱处连接配线光缆和皮线光缆,来开通整条光路。

因为空闲的端口资源全部集中在光交接箱内,所以资源的调度也和传统铜一样简单。如图2中,2栋的分纤箱资源耗尽,第九个用户报装了。这时只需在光交接箱和分纤箱2之间增加一条配线光缆,就可以调用光交接箱内OBD的空闲资源了。

可见,一级集中分光ODN提高了设备资源的利用率,同时也减轻了通信机房空间、电源等一系列配套设施的压力,最大限度地降低了局端设备投资。

简化FTTH络运营管理

ODN是FTTH维护的难点。相比铜有源的点对点结构,ODN采用无源点对多点的拓扑,络维护手段和工具复杂。因此,对ODN进行完善的设计和建设至关重要。优秀的ODN要能够减轻相关运营管理系统的负担,要能够让管理系统较好地完成运营中所需要的资源预判、资源预警的功能。相应地,各种管理系统才能发挥作用:确保FTTH络的资源得到充分利用,有效保护长期投资,提高客户响应速度。

在FTTH络中,OBD端口就相当于局端设备的用户接口资源,所以资源管理系统最起码的能力是要能够管理到每个OBD的端口。这也是FTTH业务开通时全程自动化配置所必须的支撑条件。

在二级分散分光络中(如图1),OBD安装在每栋楼的楼道之中,覆盖范围太小,这对资源管理系统的准确性提出了很高的要求,它要准确地记录某一栋楼的哪些层是属于哪个OBD的覆盖范围,以及每个OBD每个端口的使用情况。二级分散分光络中资源系统记录得如此详细、精确,理论上可以实现业务开通时全程自动化配置。但现实中相关配套的工作环节却无法达到资源管理系统的这种精度,无法和这个详细的资源管理系统实现对接,所以在实现操作中,这种精确管理的资源系统不但没有实现业务开通时全程自动化配置,还为运营徒增许多麻烦。

为了对接该详细的资源管理系统,营业前台CRM系统中必须输入详细的用户地址,而且丝毫不能出错,否则可能会造成资源配置出错。因为自动激活系统只能把ONU的认证信息、数据生成在惟一和地址相对应的PON口之下,如果资源配置出错(比如栋数出错,住在不同楼栋的用户,他们可能并不属于同一个PON口的覆盖范围),自动激活系统可能会把用户数据生成到另一个PON口上去,造成设备不能自动上线。而在这时,或者改正用户地址重新执行自动激活系统,或者靠技术人员人工干预PON管修正ONU数据。这种栋数错误在现实中有个极端的案例是凯通国际。凯通国际以前有三栋楼分别叫做3栋、4栋、5栋,后来物业公司进场之后,把3栋变成了4栋,4栋变成了5栋,5栋变成了6栋。造成资源配置全部出错,业务无法顺利开通,引发了用户投诉。

不仅如此,由于地址并没有精确到栋就已经结束,还必须把用户住在几楼哪个房间也得作准确的记录。需要使用测谎仪保证他说的是真的;或者往他脸上泼盆冷水,保证这家伙睡醒了,没有记错自己住在哪层楼;你的手还不能发抖,别把10输成11;这一切都是必须的,因为搞错了就会产生以下的情况。

OBD1覆盖范围是1~10楼,OBD2覆盖范围是11~20楼。如果用户住在10楼,但因为各种原因把他搞成了11楼,资源配置出错了:用户实际占用的是OBD1的端口,而在资源系统内却配置占用了OBD2的端口。如果这两个OBD同属于一个PON口,那就业务开通时是不会有任何出错的提示的。再接着发展下去,某一天资源系统中显示OBD2已经没有端口了,但现实中OBD2仍然有端口,这时11~20楼的业务开通单却无法配置下来;反过来看OBD1,资源系统中显示还有端口,但现实中OBD1所有端口都被占用了,而这时1~10楼的业务开通单配置下来,却装不通了。此类和地址密切相关的问题层出不穷。这一切都由于二级分散分光的OBD过于靠近用户,覆盖范围太小,相关运营管理系统却无法适应对地址的精确管理而引发的。

如果任由其地址错误而产生上述的情形,那这个记录详细、错误百出的资源管理系统根本无法支撑FTTH业务开通时的全程自动化配置。如果一定要保证资源记录的正确性,那得给整个运营系统增加多大的工作量?

正因为二级OBD的资源较少,此时的资源预警还不如现场的维护人员即时的判断来得有效,更何况我们无法保证资源系统的记录和单个二级OBD的实际情况的一致性。

用户的详细地址,在二级分光络中变得如此重要,但用户的详细地址却是不可靠的,二级分散分光ODN的资源管理系统正是建立在这样一种不可靠因素之上的,它把所有的运营管理系统变得复杂、繁琐起来。

一级集中分光络完全不需要对用户地址进行精确的掌握,却更能轻松地完成资源预判、资源预警的功能。

一级集中分光络中,资源管理系统只需记录光交接箱的覆盖范围,和其中的OBD对应的PON口即可。相应地,营业前台CRM和资源管理系统对接,输入用户地址时,也只需记录用户住在这个小区,至于是这其中的哪一栋都无需过于精确。至于自动激活系统,更简单了,它把用户数据生成在这两个OBD对应的任何一个PON口都可以,因为可以通过配线光缆来调度OBD端口资源。

此时资源系统的预判预警也更加简单,也更加有实用价值。可以在资源管理系统中监控光交接箱内的用户数量,并与交接箱内的所有OBD的下行端口对比,一旦富余端口数量少于一定数量时,即发出预警。由于光交接箱较二级OBD的覆盖范围大,箱内端口资源较多,可以预留足够的端口用于预警,所以发出预警时,扩容主干光缆、扩容局端PON口的工程有充足的时间来完成。

配线光缆资源不足时,由现场的维护人员来判断、报扩容。因为配线光缆扩容和传统铜一样简单,并不涉及局端OLT设备的操作,一般24小时之内可以完成配线光缆的扩容,并不需要预警。

这样,在一级集中分光ODN中,相当于把扩容建设工程分成两步:涉及到主干光缆和机房设备的扩容工程由资源系统发出预警,可提前动工;而配线光缆扩容工程的速度是比较快的。这对于推出了城区宽带五项服务承诺的长沙电信来说,是一种加快客户响应速度的办法。

可见,一级集中分光ODN最大的好处正在于此:粗线条的资源管理模式,能够完成运营中所需要的资源预判、资源预警的功能,有利于加快客户响应速度;同时简化了运营管理流程,有利于实现自动化运营管理。

一级集中分光ODN的改良方案

一级集中分光ODN需要加以改良,来加强自身资源利用率高的优势,同时弥补固有的缺陷。一是采用无跳纤光交接箱,减少ODN中的耦合点,加大PON口分光比至1:128,继续提高设备的利用率;二是合理设计OBD的位置,缩小光交接箱的覆盖范围,减轻一级集中分光ODN固有的线路成本上扬的压力,同时解决单点规模过大而维护压力上升的问题。

减少ODN中耦合点、加大分光比

二级分散分光ODN,在整条光络中,耦合点位置如图3示。

图3 二级集中分光7个耦合点

二级分散分光ODN中,一般有7个耦合点,一、二级OBD是一种级联的方式。这样的联方式,在工程中最大的分光比一般只能做到1:64。在CLASS C+等级光模块规模商用之前,难以加大ODN的分光比。二级分散分光的设备资源利用率低的缺点无法得到解决。

图4 一级集中分光6个耦合点

一级集中分光ODN只使用一个大分光比的OBD,能有效地降低OBD级联带来的光损耗,并且可以采用无跳纤光交接箱,减少一个耦合点,控制到6个耦合点。虽然目前常用的OBD最大分光比一般只有1:64,但技术是不断进步的,烽火通信今年上半年已经推出了单芯片1:128的OBD。按目前EPON目前常用的PX20+光模块的光功率预算29.5dB来计算,是完全可以规模商用1:128的ODN。

可见,一级集中分光ODN有进一步提高设备资源利用率的可能。

合理设计OBD位置

一级集中分光虽然能够降低设备的投资,但缺点也显而易见,配线光缆的成本将大幅上升。把图1和图2作比较,可以看到,一级集中分光与二级分散分光与发生组成本上升的有配线光缆部分,由少数纤芯变成了多数纤芯,同时熔接点也增多了;而发生成本下降的,有OLT端口利用率提高和分光器的数量减少。如果线路设计不合理,配线光缆投资、熔纤工费的上升幅度,将极有可能超过一级集中分光络所节约的设备投资和分光器投资。不过控制一级集中分光络配线光缆的投资也很简单,只要缩小光交接箱覆盖的范围即可。

现以300米作为为一级OBD覆盖的半径,来对比图1二级分散分光与图2一级集中分光不同设计方案的在建设工程中影响造价的情况。

图1中,实际工程需要采用4芯的光缆,采购价约为1.7元/米;1:8分光器9个,采购价约为300元/个;PON口需要配置2个(二级分散分光设备资源利用率只按50%计算,当用户开通率达到25%时,需要规划2个PON口);熔纤点一共64个,按每个点熔接和测试的工费为22元/个。

图2中,实际工程需要采用12芯的光缆,采购价约为3元/米;1:64分光器1个,采购价约为2000元/个;PON口需要配置1个(一级集中分光设备资源利用率可以按95%计算,当用户开通率达到25%时,只需要规划1个PON口);熔纤点一共192个,按每个点熔接和测试的工费为22元/个。

关于PON口的价格计算,在2010年江苏电信分析FTTH建设成本时,采购价为5556元/个,到2011年时,相关设备厂商的采购报价已经降到了2000元/个,甚至某些厂商的报价只是象征性收取1元/个。但在络建设之中,笔者认为造价对比不能只按采购价格来算,毕竟羊毛出在羊身上,何况OLT安装在机房,会对机房电源、空间等一系列配套设施产生相关需求。所以在对比建设成本时,PON口取值5000元/个,应该是合适的。造价变化部分的对比如下表所示。

可见,只要合理设计好一级集中分光络中OBD的位置,控制好每个光交接箱的覆盖范围,尽可能地缩短配线光缆的长度,一级集中分光的线路成本上升问题是可以得到控制的。而且光交接箱覆盖范围的缩小,同时也解决了单节点的规模太大而变得维护困难,甚至变得不可维护的问题。

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