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广电双向网改造FTTH施工运维应用与实践
2018-08-18 23:44:33| 发布者: admin| 查看: 4881
| 【摘 要】 当前广电网络FTTH快速发展、大规模应用。本文针对如何与广电现有网络相结合，以高效率低成本建设高质量的双向网络，保证所设计的双向网络平滑升级的问题，对双向网改造FTTH施工运维应用与实践技术进行了研究，结合网络技术特点，对广电网络FTTH快速施工安装案例、运维中仪表、无源电子标签、光纤智能管理系统四方面进行阐述，使网络安全可靠、技术先进、平滑升级、开放兼容、可管、可控、可维。 【关键词】 光纤到户，智能管理，提升运维效率，节约成本 0 引言 随着广电网络FTTH快速发展，FTTH网络已大规模应用。传统的有线电视网络FTTH，运维方式已不适应现在需求，所以要有新的思路、新的概念、新的设想、新的设备来满足现在FTTH网络的需要。 本文进行了广电双向网改造FTTH施工运维应用与实践技术的研究，结合网络技术特点，对广电网络FTTH快速施工安装案例、运维中仪表、无源电子标签、光纤智能管理系统四方面进行阐述，其目的是解决存在的双向网络问题，提升广电网络运维能力，实现网络演进的持续性和网络存量资源的充分利用，实现广电网络的智能化建设。 1 广电网络的FTTH快速施工安装案例 以新建网络高层楼房为例，分中心机房到基本覆盖单元至少敷设10芯主干光缆，到每个光分节点至少敷设6芯光缆，光分节点到每个相应的入户分纤节点至少敷设4芯配线光缆。如考虑其他应用，如：智慧社区、安防监控、专网等业务，可适当增加光缆的敷设芯数。 新建网络楼道以外全部采用室外光缆敷设，多根光缆根据路由走向进行有效合并。高层楼房包括住宅小区、写字楼、酒店等类型，每个入户分纤节点最大覆盖32 户。该方案适用于7层以上楼房，单元户数少于21户的高层楼房可参照多层楼房的设计方案。 设计施工可以分为三阶段，为了保证PON最大利用率，三阶段进行两头（机房和入户分纤箱）改动，中间无需改动，即两头动，中间不动，三个阶段具体为： 第一阶段：覆盖22dB光放大器带512户设计方案100%（数据25% 覆盖），如图1所示。 第二阶段：高层楼房 覆盖22dB光放大器带512户设计方案100%（数据50% 覆盖），如图2所示。 第三阶段：高层楼房 覆盖22dB 光放大器带512户设计方案100% 覆盖(数据100%)，如图3所示。 今后在接入网施工中，只有二级分光是盘光纤的，三级分光不再盘纤。光纤到户施工维护难点是盘纤。现在提供一种熔端机，如图4所示，该熔端机的功能用于对光纤端面进行熔融抛光处理和检测，从而解决ODF 架以及入户端光纤跳接时光纤光缆长度不足或冗余过多的问题，并解决冷接可靠性不足、熔接施工不便、施工设备成本过高的问题。 熔端机熔接技术消除切伤并熔融端面成球面的问题，使纤芯直接物理接触，无需匹配液就能保证光学性能，可靠性高。光缆光纤的熔接及皮线光缆熔接要使用光纤熔接机。熔端机是一种低成本、高效率的现场快速制作光纤跳线的方法，解决了接入网中盘纤，施工成本过高的问题。光纤接续性能的好坏，基本上取决于光纤端面质量的好坏。熔端型技术是光纤直通型，没有接点，建议用熔端型快速连接器，配标准的切割刀，使整体接入网系统性能稳定，可靠性高，减少重复施工，节约成本，提升用户感知。 光纤熔端机只能熔UPC的、广播通道APC的不能用，可把光接收机改为UPC。己用60个频点对比指标一样，大的分光比可放心使用，小于1:128分光要注意，三级模块式光分路器入纤采用APC，输出采用UPC。 如图6所示，为现网中配合使用熔端机的三级光分节点箱，进行FTTH双向网改造采用一端带头，熔接技术并带无源电子标签。 2 FTTH运营维护中的仪表 随着业务的开展， 装维人员进行装维工作时所需的仪器仪表众多，具有不易携带和操作的缺点。本文所述是一款专用于有线FTTH的多功能仪表， 支持三波长（1310nm/1490nm/1550nm）测试，且融合了线缆时域脉冲测试仪、光功率计、红光源、寻线仪、网络测试、线路测试等功能。如图7所示。 1. 网络测试功能 将以太网接口芯片集成于仪表中，用于测试各种网络特性，可以对网络进行Ping ICMP连通性测试，PPPoE拨号、DHCP侦测、ARP侦测、WEB测试等，检测判断各种网络障碍。 2. 网线和同轴电缆测试功能 LTDR功能重点针对网线（五类线）进行了双线对比测量功能，开发并兼顾了传统双绞线的测量需求。 3. 网线测量功能 线路测试可以同时测量五类线的4对双绞线的环阻和不平衡电阻，测量不平衡电阻对端需插入设备（比如路由器、交换机等），由设备网络接口的内部关联形成不平衡电阻的测试回路，或把网线的对端全部短路绞在一起，以形成不平衡电阻的测试回路。 线序测量：按照测试端网线线序1-8逐个测量回路是否贯通，贯通的显示OK，断路的显示X，对端用LED对线器可以根据测试信号发送的时序LED灯点亮的顺序来判断线序。 4. 寻线器功能 寻线原理（音频寻线）：将交替的音频信号发送到待寻线路上，对端用MOS管组成的高阻音频放大器对线路中的音频辐射进行探测和定位，其优点是成本低，制作简单，缺陷是易受干扰，待测线路对端短路或插在设备中音频辐射微弱；（超音频寻线）：将交替的音频信号调制到中波载频上，对端用收音机芯片检测和解调成交替音频克服了音频寻线的缺陷。 5. 光功率计 采用500um的InGaAs探测器，低噪声高精度运放、6档量程自动切换，测量波长范围850-1550nm，测量功率范围-70-+25dBm，测量分辨率0.1dB。 6. 红光源 红光源（可视故障探测仪）：采用自聚焦圆柱透镜制作的激光组件，光源稳定，激光波长650nm，激光功率5mW，满足10km内光纤的故障探测需求。 7. OTDR OTDR可以实现带光测试的功能，可自动判断光纤可能发生的故障点和故障性质，可判断连接器、分光器插损障碍、断纤障碍、弯曲或热熔损耗障碍，对光纤长度、衰减、纤芯等进行判断，测试分辨率0.6m，测试精度1%，光纤断纤和弯曲最小判断距离10m，10m内可提示“10m内有断纤或弯曲”，连接器、分光器最小判断距离为2m。 3 FTTH运营维护中智能无源电子标签及光纤智能管理系统 3.1 智能无源电子标签 FTTH运维中所介绍的光纤智能化管理主要借助电子标签来实现，标签电子化主要体现在其具有全球唯一的识别码，可对用户信息、维护信息、端口使用信息、路由数据等信息进行记录，ODN中所有的连接器和适配器都有所标识，通过电子标签，可以获得端口信息，从而为整个ODN的管理打下坚实的基础。 采用超高频的电子标签方案，避免了现有技术中有源标签供电的问题，方便操作，成本较低，符合无源光网络的需求，把海量的哑资源变成可管理的资源。通过读取设备将标签信息存储在芯片内，使得每条光缆都有唯一的标识，基于电子标签完成的海量光纤资源的管理，真正成为可管可控的资源。 如图8所示，通过无源、低成本的电子标签技术，实现从机房到用户家整个光网络的管理，变哑资源为智能监控的、可控可管的资源。 所选用的超高频RFID作为电子标签，直接替代纸质标签，采用无源RFID 作为电子标签的介质，消除了有源电子标签取电难、价格昂贵的问题，符合无源光网络的特性，也便于推广。 为了降低流程，减少失误，采用只读不写的方式，用读卡器读取电子标签的唯一ID码，将读取出来的唯一ID码通过网络传送至后台，绑定对应的用户信息，达到现场查询和定位的作用，如图9所示。 通过图10、11对比，可以看出使用电子标签后，光交接箱里光纤美观、简洁并且用户信息得到保密。从而解决了纸质标签或者电子表格很容易造成损坏或者字迹模糊，易于脱落信息不易修改易受污染、读取不方便的问题，使用电子标签有利于节约成本，提升运维效率。 3.2 光纤智能管理系统 常见的光缆监测包括光功率监测和光开关+OTDR监测。光功率监测方案可以监测光纤的总损耗，但不能反映光纤的损耗性能，也不能发现光缆出故障的位置。而OTDR能很好解决测试光纤的损耗性能，通过分析OTDR 曲线可以准确地找出光纤故障的类型与距离。之所以需要光开关来切换不同的光纤链路，是因为OTDR成本比较高，通过多路光纤链路来平摊OTDR成本，使整个系统的成本降低。光功率监测接入网统一网管系统就可以做到，对于其故障定位困难的问题，可利用光开关+OTDR监测能对光纤故障点进行较精确的定位，但当前其造价成本较高，不宜大规模部署。 在实际应用中可将两种方案结合，大面积光纤监测靠设备网管系统对设备通断情况进行监测，重要点位或线路的监测则采用光开关+OTDR监测。光纤智能管理系统主要由上位机和下位机两大部分组成。上位机由测量控制软件子系统、GIS显示子系统、后台数据库组成，布置在运维部门值班室。下位机（即测量单元）由OTDR测量子系统、多路光纤切换子系统、嵌入式微控制器组成，安装在各个前端机房。通过手机APP开发，目前通过手机APP可远程进行信息的查看，如图12所示。 4 结束语 通过信息化手段，有效提高了线路维护的动态管理和自动化程度，提升了网络安全等级，做到了动态量化管理，保证了科学高效运维效率，从而避免或减少了光缆故障次数，提高了维护管理水平和服务质量，进一步降低了运维成本。 |
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