淺析光纖入戶的建設(shè)及運行維護

FTTH（Fiber To The Home光纖到戶）是一種光纖通訊的傳輸方法。是直接把光纖接到用戶的家中（用戶所需的地方）。具體說，F(xiàn)TTH是指將光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）安裝在住家用戶或企業(yè)用戶處，是光接入系列中除FTTD（光纖到桌面）外最靠近用戶的光接入網(wǎng)應(yīng)用類型。FTTH的綜合造價在逐年降低，設(shè)備單價的降低使得FTTH總體成本與FTTB基本持平，而FTTH建設(shè)模式性價比無疑最高。而FTTH讓光纖延伸至用戶家中，接入帶寬高，使得全程光纖網(wǎng)絡(luò)有源節(jié)點大幅減少。FTTH的顯著技術(shù)特點是不但提供更大的帶寬，而且增強了網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)格式、速率、波長和協(xié)議的透明性。

隨著，我國寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展進入了高速發(fā)展時期，政府出臺了一系列政策對寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進行指導(dǎo)，如七部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于推進光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的意見》，工信部提出實施的“寬帶普及提速工程”等。在政策的驅(qū)動下，結(jié)合運營商自身發(fā)展的需求，目前我國每年新增光纖到戶網(wǎng)絡(luò)不斷增加。光纖到戶為用戶帶來了更快速的上網(wǎng)體驗，雖然FTTH為用戶帶來了更快速的上網(wǎng)體驗，放寬了對環(huán)境條件和供電等要求，且維護界面清晰，便于管理，簡化了維護和安裝。同時也對FTTH建設(shè)、運維體系帶來新的挑戰(zhàn)。

1.FTTH光纜線路的建設(shè)

1.1 FTTH入戶光纜線路的安裝

入戶光纜應(yīng)盡量通過住宅的電纜豎井布放，對于未設(shè)置電纜豎井的住宅，在初期少量的入戶光纜可以直接通過建筑的外墻明敷至用戶；當(dāng)入戶光纜條數(shù)較多時，可在建筑的公共部分（如樓梯道）敷設(shè)PVC管路來敷設(shè)入戶光纜。

1.2 管路安裝要求

管路可以在住宅建設(shè)時預(yù)埋，也可沿建筑的墻壁明敷，其規(guī)格應(yīng)能滿足終期纜線的布放要求。在安裝時應(yīng)檢查管管口有無尖銳棱角和毛刺，連接時管口應(yīng)對準(zhǔn)，連接應(yīng)牢固、密封良好，管孔內(nèi)不得有水和泥等雜物。管路在光纜分纖箱等箱（盒）內(nèi)的露出長度應(yīng)小于5mm，在管路彎頭處的兩端、距連通的箱（盒）300mm處和管路接頭處應(yīng)采用管卡固定，安裝固定后管壁不應(yīng)有裂縫和明顯的凹癟，直線段管路管卡安裝的間距應(yīng)均等。

1.3 蝶形光纜敷設(shè)要求

蝶形光纜敷設(shè)時應(yīng)檢查光纜外皮是否有明顯損傷，除成端、接續(xù)處外，入戶光纜在敷設(shè)時一般不盤留，這是為了不影響其他纜線的布放和美觀。光纜在敷設(shè)過程中和安裝固定后的最小曲率半徑應(yīng)滿足相關(guān)要求。光纜采用釘固方式沿墻明敷時，釘固間距應(yīng)均等，直線段釘固間距宜為200～300mm；轉(zhuǎn)彎處兩側(cè)距離應(yīng)相等，兩側(cè)第一個卡釘距轉(zhuǎn)彎點距離宜為30～50mm。光纜在線槽內(nèi)敷設(shè)時，布放應(yīng)平直，不應(yīng)產(chǎn)生扭絞和打圈，不得溢出線槽；在出線槽部位、轉(zhuǎn)彎處應(yīng)綁扎固定；與橋架內(nèi)其他纜線布放在一起時，應(yīng)布放整齊，與其他纜線無交叉。光纜垂直敷設(shè)時，在光纜的上端應(yīng)進行綁扎固定，其余段落綁扎間距宜小于1.5m；光纜在橋架內(nèi)水平敷設(shè)時，在光纜的首、尾、轉(zhuǎn)彎及每隔5～10m應(yīng)進行綁扎固定。橋架內(nèi)敷設(shè)多條光纜時，光纜宜綁扎成束固定。光纜綁扎應(yīng)牢固，松緊適度，外觀平直，線扣整齊，多余部分應(yīng)齊根剪斷，不留毛刺。

1.4 光纜標(biāo)識

在光纜進線、余留、轉(zhuǎn)彎、成端和接頭以及過線箱（盒）、纜線維修口處應(yīng)設(shè)有醒目的標(biāo)識。蝶形光纜可采用標(biāo)簽作為標(biāo)識，標(biāo)簽應(yīng)選用不易損壞的材料，應(yīng)粘貼可靠；標(biāo)簽應(yīng)統(tǒng)一、書寫清晰、端正無誤，并應(yīng)注明光纜兩端連接的位置。同一地點敷設(shè)多條光纜時，各條光纜的標(biāo)簽粘貼應(yīng)整齊、朝向一致。光纜與其他通信纜線敷設(shè)在一起時，與其他纜線間的標(biāo)識應(yīng)區(qū)別明顯。

1.5 光纜線路保護與防護

在敷設(shè)過程中要注意入戶光纜線路不得對結(jié)構(gòu)強度和其他系統(tǒng)的使用造成影響，從樓宇外引入室內(nèi)或其他有防水要求的處所時，在光纜入口處應(yīng)做滴水彎；當(dāng)光纜穿越樓板、墻體的孔洞敷設(shè)后，應(yīng)采用防火封堵材料封堵孔洞。為防止光纜將強電自室外引入到室內(nèi)，室外光纜與室內(nèi)光纜的金屬構(gòu)件不得電氣連通；在分纖箱、用戶智能終端盒內(nèi)，光纜的金屬構(gòu)件應(yīng)與箱（盒）電氣斷開；光纜引入墻洞內(nèi)側(cè)的高度應(yīng)高于外側(cè)，墻洞封堵應(yīng)嚴(yán)實。采用自承式光纜入戶時，應(yīng)在樓宇外墻終結(jié)金屬吊線。光纜穿越墻體、樓板時應(yīng)套保護管保護。室內(nèi)型光纜敷設(shè)于易受陽光照射的地段時應(yīng)套保護管防護。光纜敷設(shè)在熱力管道、腐蝕性氣體管道的上方，或腐蝕性液體管道的下方時，應(yīng)采取隔熱、防腐措施。室內(nèi)沿墻敷設(shè)的光纜在水平布放距地面高度小于2m時，或垂直布放距地面低于1.8m的部分應(yīng)采用硬質(zhì)PVC管、鋼管或線槽保護。

2.FTTH光纜線路的運維

隨著運營商的光纖入戶業(yè)務(wù)進入規(guī)模發(fā)展階段，在運維方面的問題開始凸顯，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）ONU（光節(jié)點）承載多業(yè)務(wù)，需要設(shè)備管理與業(yè)務(wù)管理共同協(xié)作。ONU設(shè)備負(fù)責(zé)承載提供給用戶的所有寬帶業(yè)務(wù)，如高速上網(wǎng)、電話、IPTV、家庭存儲等，并且這些業(yè)務(wù)可能處于開通及退訂的動態(tài)變化之中，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的變化需要及時對設(shè)備進行配置更改。

（2）終端設(shè)備配置復(fù)雜，對人員要求高。與目前基于電話線的ADSL接入所使用的Modem（調(diào)制解調(diào)器）相比，光纖入戶后的終端設(shè)備ONU功能更加復(fù)雜，需要配置的參數(shù)不僅更加繁雜，而且不少配置有著內(nèi)部的邏輯關(guān)系，對配置的順序和流程也有要求。

（3）光纖線路資源管理不準(zhǔn)確，利用率較低。由于光纖、分光器等無源設(shè)備屬于“啞資源”，全靠人工錄入到資源管理系統(tǒng)中。隨著光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模建設(shè)，人工方式已無法適應(yīng)，存在記錄錯誤多、更新不及時等問題。由于不能準(zhǔn)確反映資源的利用情況，導(dǎo)致近30%的資源沉淀，造成很大浪費。

（4）光纖出現(xiàn)故障后，排查難度大。由于光纖網(wǎng)絡(luò)全程為無源設(shè)備，并且采用點到多點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，缺乏經(jīng)濟有效的故障診斷手段，難以對故障進行準(zhǔn)確定位，海量的光纖連接也使得故障排查更為困難。

3.多層面提升光網(wǎng)運維能力

為了應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，運營商需要通過采用新技術(shù)、部署新系統(tǒng)、建立新流程等手段，構(gòu)建新一代運維體系，以適應(yīng)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展。

3.1 使用雙模管理架構(gòu)，支持業(yè)務(wù)靈活配置

在DSL寬帶接入系統(tǒng)中，運營商基本只通過網(wǎng)元管理系統(tǒng)EMS對運營商局端設(shè)備進行參數(shù)配置、狀態(tài)監(jiān)視和告警管理，而對用戶家中的Modem基本不做管理。一方面是Modem設(shè)備簡單，管理控制的需求較?。涣硪环矫媸荅MS系統(tǒng)本身也不適合對海量終端進行管理。前面提到，光纖入戶后ONU不僅有復(fù)雜的參數(shù)配置，同時還承載多種業(yè)務(wù)。相對通信功能而言，業(yè)務(wù)功能的變化更加頻繁，現(xiàn)有的EMS系統(tǒng)難以應(yīng)對這種頻繁的變化。面對這種情況，目前主要的運維解決方案是在EMS之外增加一套遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)RMS，形成一套雙模管理的架構(gòu)。其中，EMS系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)ONU設(shè)備的光鏈路層及二層交換功能的配置管理，確保底層通信鏈路的建立，這部分功能的配置相對穩(wěn)定。而RMS系統(tǒng)負(fù)責(zé)三層以上功能配置，以及VoIP、IPTV、存儲等各種業(yè)務(wù)相關(guān)功能的配置，RMS系統(tǒng)支持對海量設(shè)備的管理，并且具有良好的可擴展性，很容易添加對新業(yè)務(wù)的支持。

3.2 業(yè)務(wù)系統(tǒng)與設(shè)備管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)業(yè)務(wù)自動開通和下發(fā)

應(yīng)用RMS系統(tǒng)的另一個好處是，能夠與運營商的其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接，實現(xiàn)業(yè)務(wù)自動下發(fā)。用戶在使用FTTH業(yè)務(wù)時，運營商內(nèi)部的業(yè)務(wù)開通流程是比較復(fù)雜的，涉及資源管理系統(tǒng)、服務(wù)開通系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、AAA認(rèn)證系統(tǒng)等多個系統(tǒng)之間的交互和配合。同時，不同的用戶開通的業(yè)務(wù)種類有所不同，設(shè)備又通常在各個用戶家中，運維人員上門配置較為麻煩，效率較低。而使用RMS系統(tǒng)，整個業(yè)務(wù)開通流程可實現(xiàn)完全自動化，做到運維人員零接觸。在國外運營商的案例中，已經(jīng)有不少運營商通過遠(yuǎn)程管理實現(xiàn)了由用戶自助實現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)的開通，大大降低了運營商的運維成本。

3.3 應(yīng)用智能ODN（光纖分配網(wǎng)絡(luò)）對光纖基礎(chǔ)設(shè)施進行精確管控

除了大量的ONU設(shè)備外，光纖入戶的規(guī)模部署還帶來了一張巨大的光分配網(wǎng)絡(luò)（ODN），其中包含了海量的光纖及接續(xù)節(jié)點。在一個典型的中心機房，光纖數(shù)量可能達到1.5萬根。如此多的光纖，其連接關(guān)系難以識別，網(wǎng)絡(luò)連接情況在手工錄入時很容易出錯；在發(fā)生故障時，故障排查和后續(xù)處理往往需要幾個小時。智能ODN的出現(xiàn)，能夠在不改變ODN無源網(wǎng)絡(luò)特性的前提下，為網(wǎng)絡(luò)增加一定的智能特性，從而實現(xiàn)光纖連接的識別和管理、端口狀態(tài)收集、端口查找指示等功能。智能ODN，是在光纖連接器上集成一個電子標(biāo)簽，記錄光纖的全面信息，如光纖路由、光纖在光纜中的序列位置，以及連接到這根光纖的分光器或配線模塊的信息等；在光纖配線架、交接箱等設(shè)施上增加標(biāo)簽采集器，能夠?qū)饫w上電子標(biāo)簽所承載的信息進行讀取，從而實現(xiàn)光纖連接拓?fù)涞淖詣由?、光纖連接光纖的校驗等功能。電子標(biāo)簽可以有不同的類型，如接觸式的eID芯片、RFID、二維碼等，但其中應(yīng)承載的信息是統(tǒng)一的。光纖配線架和交接箱等通常是無源的，但標(biāo)簽采集器是需要有電力供應(yīng)的，在使用時，現(xiàn)場工作人員可通過USB接口為其供電?；谥悄躉DN，能夠極大提高運維效率，實現(xiàn)ODN網(wǎng)絡(luò)的高效運營和維護。

3.4 集成光纖鏈路在線診斷能力，提高故障解決能力

海量光纖到戶終端布放下去后，對其工作狀態(tài)的監(jiān)測和發(fā)生故障后的處理，對于增強用戶體驗、提高用戶滿意度、減少用戶投訴至關(guān)重要。對ONU設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測除了常規(guī)的設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測外，光纖接入網(wǎng)中特有的還包括對設(shè)備光模塊工作狀態(tài)的監(jiān)測。目前的ONU設(shè)備光模塊普遍支持對接收光功率、發(fā)送光功率、供電電壓、偏置電流和溫度等參數(shù)的測量，并且在設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了這些參數(shù)上報的方法，支持配置告警，在參數(shù)超出某一指標(biāo)時發(fā)送告警信息，提示運維人員進行故障排查。

前面提到的智能ODN，主要解決了海量光纖的連接和定位問題，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)斷纖、光纖彎曲、連接頭損壞等故障時，無源的ODN無法監(jiān)測自身狀況并在發(fā)生故障時發(fā)送報告，需要依靠外部測試手段進行測試，OTDR（光時域反射計）是對光纖線路進行診斷的主要手段。使用外接OTDR儀表的一個問題是需要中斷網(wǎng)絡(luò)連接，即使是小的故障排查，也需要中斷工作。因此，業(yè)界也在研究將OTDR功能集成在光模塊中，這樣既可實現(xiàn)不中斷工作的連續(xù)測試，也可實現(xiàn)從OLT和ONU的雙向測試，實現(xiàn)故障的精確定位。

光纖到戶的規(guī)模發(fā)展，離不開高效的運維手段。運營商需要對現(xiàn)有的運維體系進行能力提升，才能適應(yīng)我國光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展。