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光纤资源管理精选(九篇)

光纤资源管理

第1篇:光纤资源管理范文

【关键词】光纤通信 哑设备 资源管理 物联网

1 引言

截至2012年9月份,中国3G用户数量突破了2亿;在未来几年中,3G用户数量仍将会快速增长。3G产业的不断发展,必然会对光纤网络的覆盖面提出更高的要求。光纤到户(FTTH)需要建立分支到末端的光纤网,我国大规模实施光纤到户后每年所需光纤在1亿公里以上,光纤光缆整个产业链条都将从中受益。

面对快速增长的市场需求,光纤通信产业的发展趋势体现在以下几个方面:(1)通信业务种类和业务量快速增长;(2)光纤通信向超大容量超长距离发展;(3)传送节点向融合的多业务节点发展。

光纤通信[1-4]已成为现代通信的支柱之一,由于其网络架构建设复杂,建设过程中出现大量的人井、管道、杆塔、吊线等支撑设施,以及光缆、光交接设备等通信设施(下文统称“哑设备”),导致通信资源管理面临重大的挑战。

哑设备[5]承载着数据信号传输的责任,哑设备资源的维护和使用是实现企业信息化的关键,其面临的严峻问题包括:闲置网络资产难以清查、网络资源资料无序、规划建设缺乏依据、资源调度效率慢和数据准确性低、缺乏重要资源预警机制、缺乏统一重要业务资源视图、缺乏日常工作规范化流程管理等。解决上述问题,需要研发新的技术手段,建立能够直接管理哑设备的、并实现信息自动采集和数据处理的通信资源管理系统。

本文运用新兴的物联网[6-8]关键技术,包括哑设备资源管理电子标签、资源管理型移动终端、通信物联网中间件等,通过省部产学研创新平台,建立从定位、巡检、查勘、核查等环节的端到端的、开环应用的通信哑设备资源管理系统,使运营商实现由传统经营管理模式向现代基于物联网的精细化管理模式的战略转型。

2 物联网技术概述

2.1 电子标签

电子标签物理上由芯片、天线与封装材料构成。在不同的应用中,芯片、天线及封装材料有所差异。电子标签最重要的是其工作频率,因为它不仅决定着射频识别系统工作原理、识别距离,还决定着实现电子标签及读写器的难易程度和成本。不同工作频段或频点的电子标签具有的特点也不同。电子标签的核心技术主要有防冲突、数据加密等,具有功耗低、寿命长等特点。

2.2 读写器及传感器

RFID读写器按使用频率分为低频、高频、超高频等。其频率不仅决定射频识别系统的工作频段,也影响识别距离。目前,读写器的设计主要有空间传播模型、调制解调、MIMO等关键技术,这些影响着读写器读写电子标签的准确度和抗干扰能力。传感器技术有MEMS、新一代固态传感器微结构制造、集成等。随着RFID标签与传感器技术的发展,二者的结合已成为一个新的研究方向。

2.3 中间件

中间件是处在阅读器和计算机Internet之间的一种软件系统。它可为企业应用提供一系列计算和数据处理功能,其主要任务是对阅读器读取的标签数据进行捕获、过滤、汇集、计算、校对、解调、传送、存储和任务管理,从而减少从阅读器传往工厂应用的数据量。

2.4 哑设备资产管理应用与管理系统软件

哑设备资源的数据管理和维护如大部分设施一样,具有分布在户外、点多面广、网络结构复杂、埋于地下或架空、外部环境多变等特征,所以网络哑设备资产难以清查。目前,国内哑设备资产的管理尚停留在建设工程图纸的管理录入阶段,从而导致无法跟踪资产的变动[9]。如国信朗讯、亿阳信通等公司,因没有把握通信行业哑设备资源固有的特点和业务支持的需要,所以大多数产品还停留在静态资源管理阶段。欧美发达国家虽然实现了哑设备的资源管理系统,但还没有与物联网技术相结合。因此,至今还没有出现哑设备与物联网结合进行资源管理的系统。

3 哑设备资源管理的物联网技术实现

哑设备资源管理系统构筑管杆网管理、光缆网管理和业务流程管理等端到端的应用,实现信息的开环共享。系统管理内容如图1所示:

以带有电子标签的光纤通信哑设备为信息源,将哑设备信息通过网络构建端到端的信息系统,规划设计人员、工程建设人员、网络维护人员等通过哑设备资源管理系统写存各自需要的应用信息,同时各应用者之间在一定的规则下相互开放信息,“联”系起来,最终形成一个信息的“网”。本文建立的光纤通信行业哑设备资源管理物联网应用系统,具有以下功能和特色:

(1)单件管理:整个系统信息流的关联核心是要能够标识哑设备,通过采用电子标签技术,在每单位哑设备上粘贴电子标签,赋予其一个身份证标识;这样在每个环节通过识别电子标签信息即可识别哑设备单件,从而实现将整个哑设备管理提升到单件管理。

(2)开环应用:各环节之间的信息是相互开放的,哑设备整个业务流程中的人井、管道、杆路、吊线、光缆等环节形成一个端到端的环,成为一个开环应用,实现哑设备业务流程中采集的信息共享。

(3)全程监管:建立面向光纤通信行业的检测、监控和认证保证的质量服务平台,实现哑设备业务流程的监控和质量管理。

通过对哑设备业务流程的信息管理,最终可以提高生产管理精度,实现哑设备的自动数据采集,改进数据采集的实时性;实现对哑设备的可视化管理,提高准确率与效率,使JIT(Just In Time)管理模式更准确、及时、有效;可以优化运营渠道管理,使得交接流程更为简捷;可以巡查哑设备特征和维护记录,使得维修过程更加便捷高效。

3.1 核心技术研究

(1)哑设备电子标签技术

研究哑设备标签制造的高可靠长寿命封装工艺与制造方法,解决电子标签在业务流程管理中的寿命问题;研究UHF标签的抗金属封装材料与覆合制造工艺,解决哑设备电子标签的抗金属问题;研究标签的低成本封装工艺与材料特性,解决哑设备电子标签的使用成本问题;研究远距离电子标签天线设计与性能仿真技术,解决哑设备电子标签使用中的读写距离问题。

(2)M2M移动终端技术

针对哑设备物联网应用的要求[10]——所有加贴了电子标签的哑设备能够将设备信息上传至应用网络系统,同时能够接受应用系统反馈的信息指令并实现相应的操作,特别是在哑设备物联网的节点内能完成实时自动交互操作,需要开发物联网中哑设备产品之间、或者哑设备产品与其它物品之间实现信息交互和关联操作的M2M移动终端技术。哑设备资源管理型移动终端功能架构见图3:

(3)中间件技术

哑设备应用物联网的中间件要求能够衔接物联网底层硬件设备,如标签、移动终端和系统管理软件等,成为资源管理系统的一个重要组成部分。本系统中间件技术的研究内容包括:建立哑设备业务流程数据预处理的规则、哑设备报告信息、规则状态、针对光纤通信行业应用的API接口等,同时还需要研究满足哑设备物联网的可理解性、可扩展性、可重构性、可插入性、可重用性等质量属性的中间件设计技术。

(4)无线通信技术

为确保哑设备工作状态下的应用数据采集和在复杂环境中数据的有效、可靠传输,同时网络能灵活部署和扩展,需要研究基于Zigbee的适应工业环境的无线局域网技术。其内容包括:研究网络管理功能,主要包括网络形成、网络维护功能、设备加入/离开网络过程以及设备加入网络的认证鉴权功能;研究系统管理功能,主要包括研究地址映射功能,实现设备之间64位的IEEE长地址和16位的短地址(SADDR)之间的有效通讯;研究进程通信机制,保障系统通讯的实时性。

3.2 哑设备资源管理系统

(1)存量资源管理

利用GIS在空间地理数据方面的分析能力,建立网络资源的可视化管理系统,来更好地管理哑设备通信资源。把人井、管道、杆塔、吊线等支撑设施,以及光缆、光交接设备等哑设备资源在电子地图上呈现,并将这些设备的空间数据和属性数据详细记录到数据库中,同时与原来的设计施工(竣工)资料建立关联,实现在计算机中形象逼真地表达和管理实际网络资源。

(2)资源应用管理

资源数据的管理,是为了更好地支撑日常工作以及优化资源。系统应提供资源的查询应用管理功能,同时应根据技术革新、市政工程、网络建设与优化等原因,不同程度地去调整全部或局部网络资源结构的内部关系,并为相关用户重新配置的功能。

(3)基础资源管理

基础资源的管理,需要实现对资源进行元数据定义,提炼资源的结构和关联;需要实现基于GIS的地图管理和图层资源展现;需要保证资源数据的维护便捷以及数据质量;需要提供接口和服务封装,达到系统开发性建设的效果。

(4)资源分析管理

资源分析管理是应实际生产的需要,提供资源预警分析、同路由分析、故障定位及分析、统计报表分析等功能,统计和发现资源整体状况,提高故障处理能力和应急效率。

(5)系统性能管理

为更好地支撑业务运营发展,引导哑设备资源管理系统朝着精细化与提高效益方向转化,本系统在吸收中移动集团公司相关技术需求的基础上,提出了新型资源管理系统的考核技术要求;同时通过系统性能管理随时监控系统性能,帮助了解系统状态和优化系统,保证安全性、稳定性。

3.3 系统实施框架

系统实施框架见图4,实现功能如下:

(1)实现了基于物联网的智能传感器技术,开发了相关的嵌入式软件,实现智能化的数据采集、数据处理等功能;

(2)开发满足哑设备资源管理系统实时性能要求的无线通信协议,制定多种网络集成的规范,实现不同协议网络之间的数据交换和透明访问;

(3)实现了可编程控制系统的组态软件技术,根据哑设备资源管理系统的需求,实现网络中设备之间的协同工作能力;

(4)实现了哑设备资源管理的中间件技术,提供面向对象的开发工具,开发信息存储、集成和传输平台,实现信息的智能汇聚和分发,并提供灵活的信息接口;

(5)开发了具有远程数据分析诊断的业务流程管理和资源管理软件,通过采集并分析现场设备状态信息,根据现场设备的工作性能生成维护信息和维护方案,提高现场设备的稳定性与可靠性;

(6)提供易用的二次开发接口,用户可进行定制开发,同时可通过组态直接无缝集成第三方系统和设备。

4 结束语

本文采用物联网技术,通过研制用于哑设备资源管理的物联网信息采集和数据处理系统,支撑哑设备资源管理系统,包括:存量资源、资源应用、基础资源、资源分析和系统性能等管理模块。具体内容包括:开发基于物联网的通讯网络资产标识产品,实现对通讯哑终端的无线标识和感知;开发基于物联网的通讯资源检测终端,支持对通讯机房、室外人井、管道、光路等资产和资源的定位、巡查及业务跟踪;开发基于物联网的通讯资源动态管理和实时监控数据处理系统,通过对通信网络进行抽象,结合业务流程,构建相应的功能模型框架,实现通讯资产和资源的精确管理;通过行业示范应用,在发展物联网技术产品、拓展物联网技术应用领域的同时,提升通信行业资源和资产管理的水平。

参考文献:

[1] 王磊,裴丽. 光纤通信的发展现状和未来[J]. 中国科技信息, 2006(4).

[2] 何淑贞,王晓梅. 光通信技术的新飞跃[J]. 网络电信, 2004(2).

[3] 辛化梅,李忠. 论光纤通信技术的现状及发展[J]. 山东师范大学学报, 2003(4).

[4] 李超. 浅谈光纤通信技术发展的现状与趋势[J]. 沿海企业与科技, 2007(7).

[5] 季杰,白瑞林,陈大峰,等. 工业物联网拓扑发现协议的设计与实现[J]. 计算机工程, 2012(6).

[6] 诸瑾文,王艺. 从电信运营商角度看物联网的总体架构和发展[J]. 电信科学, 2010(4).

[7] 赵钧. 构建基于云计算的物联网运营平台[J]. 电信科学, 2010(6).

[8] 郝锋钢. 物联网发展对通信网络的影响[J]. 中国有线电视, 2012(1).

第2篇:光纤资源管理范文

关键词:一张光缆网GPON主干配线

中图分类号:C35文献标识码: A

1、引言

随着中国移动全业务发展的不断推进,使得业务对光缆网结构的需求产生多元化,经过近几年的建设,形成了基站接入光缆网和宽带接入光缆网(GPON网)。两张光缆网相互独立,所承载业务也各有侧重:基站接入光缆网主要承载基站、SDH/PTN开通的专线,宽带光缆主要承载GPON开通的专线和家庭小区业务。

相互独立的两张光缆网,从一定程度上加剧了对基础资源的重复消耗,主要表现:

(1)两张光缆网的纤芯使用率不均衡

基站接入光缆网,纤芯以12-48芯为主,纤芯容量小,使用年限久,纤芯容量已达瓶颈;新建的宽带接入光缆网,纤芯容量一般在96芯以上,由于建设时间相对较晚,所承载业务较少,纤芯容量富余度较高。于是就形成了:一方面,随着基站业务的开展,不断扩容基站接入光缆网,另一方面,宽带接入光缆网大量闲置,不能利用的矛盾,造成了光缆资源的重复建设。

(2)管道资源的稀缺

经过多年的发展,管孔资源基本已达瓶颈,尤其主干管道,几乎已无可用资源,两张光缆网的建设,势必造成对管道资源的重复消耗。

(3)机房资源的稀缺

接入机房空间资源有限,且机房选址难度越来越大,同时,原有机房被逼迁的风险也逐年加大,两张光缆网的建设,将增加接入机房收敛的光缆数量,造成对机房空间的过度消耗。

此外,根据不完全统计,近几年全业务纤芯需求呈爆发增长趋势。以6个地市统计数据为例。

表1业务数量与纤芯需求统计表

地市 每年新增业务点数量与纤芯需求

专线 纤芯需求 2/3/4G基站 纤芯需求 家庭小区 纤芯需求

地市1 54000 3375 3920 1960 500000 15625

地市2 33000 2063 5630 2815 800000 25000

地市3 13000 813 1360 680 310000 9688

地市4 3000 188 1180 590 480000 15000

地市5 2630 164 1330 665 190000 5938

地市6 2300 144 1220 610 210000 6563

合计 107930 6746 14640 7320 2490000 77813

如上表所示,以基站纤芯需求为单位1计算,则各业务纤芯需求比例如下:

基站:专线:家宽=1:0.9:10.6

面临如此巨大的纤芯需求的冲击,现有的两张光缆网均不能独自承载,一张光缆网的建设,成为现阶段工程建设的一个必然选择。

2、一张光缆网的融合界面

本地传输光缆网,一般分为核心层、汇聚层和接入层三个层面,目前,中国移动在核心和汇聚层面,不同业务的核心和汇聚节点基本一致,因此,核心和汇聚光缆已经是一张光缆网;末端引入光缆,受业务点的地理位置限制,不能实现一张光缆网来承载,所以本文所述内容,仅限于接入层的接入主干和接入配线两个层面。

3、一张光缆网的目标架构

根据上述分析,基站接入光缆网资源少、使用率高,基本不具备融合后继续利用的条件,因此,本文所述方案主要考虑利用宽带接入的主干、配线光缆来承载全业务。

根据“网格化”思路,光缆网络基本实现了分区建设,各业务区间补建联络光缆,实现基站、专线、家庭客户等业务,通过主干光缆环系统统一接入,兼顾接入及安全要求。

图1一张光缆网目标架构

如图1所示,利用一个综合业务区接入主干/配线光缆环中已有的普通汇聚机房,补建联络光缆,与另一综合业务区的光网络节点(主干或配线节点,基站或光交)沟通,形成环型光网结构,既能满足基站接入的双节点、双路由需求,又能为专线、家客提供最近的光缆路由。

4、场景分类及解决方案

4.1场景分类

根据各地市实际情况,可将光缆网现状划分为以下四种场景。

表2场景分类表

场景名称 场景特点

场景一

资源富裕光交分纤型 1、管道资源较丰富,基本能满足光缆建设需求。

2、主干、配线光缆采用光交成端分纤方式。

3、光交基本能按需建设。

4、宽带光缆纤芯资源较丰富或未建

场景二

缺资源熔接分纤型 1、管道、光交建设难度较大。

2、主干、配线光缆采用接头盒分纤方式。

场景三

缺资源光交分纤型 1、基站接入光缆与宽带光缆纤芯资源均较紧张。

2、光交基本能按需建设。

场景四

无宽带光缆熔接分纤型 1、光缆、管道资源极度匮乏。

2、新建光交可能性很小。

4.2解决方案

4.2.1场景一:资源富裕光交分纤型

(1)利用(或新建)宽带光缆富裕的纤芯资源,同时承载基站接入。

(2)改造现有宽带光缆,实现宽带光缆每个节点的双节点、双上联。

(3)注重投资效益,优先满足业务密集区域的需求,对于偏远地区,则先同步完成规划,待有业务接入时,再考虑一张光缆网的建设。

(4)光交设置密度,根据后期基站建设需求,300-500米设置一个。

解决方案如下图所示。

图2场景一解决方案

4.2.2场景二:缺资源熔接分纤型

(1)该场景已实现主干光缆的融合,本方案主要考虑融合至配线层。

(2)配线层原相对独立的宽带和基站接入光缆,通过配线节点(基站或光交)的融合,实现配线光缆的融合。

(3)将原接头盒开天窗的分纤方式,用光交分纤的方式替代。

图3配线光缆间补建沟通光缆解决方案

4.2.3场景三:缺资源光交分纤型

该场景下,无法利用原有的光缆纤芯资源,需新建宽带主干光缆,利用沟通光缆实现一张光缆网,基本同场景一。

4.2.4场景四:无宽带光缆熔接分纤型

(1)新建汇聚机房间的主干、配线光缆。

(2)光缆采用迂回路由,覆盖汇聚节点间的目标楼宇。

(3)采用在目标楼宇的局前井预留光缆的方式进行预覆盖。

(4)楼宇内有业务时,采用将预留光缆纤芯在ODF或配线箱成端的方式引出。

(5)楼宇内及附近的全业务,通过配线箱成端的光缆进行解决。

图4目标楼宇光缆预留解决方案

4.3纤芯分配

对于场景一和场景三的主干/配线光缆环,各中继段纤芯容量一致,纤芯分为共享纤芯、独享纤芯和预留纤芯三种类型,其中,独享纤芯根据各分纤点所覆盖的潜在业务类型和数量分配,纤芯分配图如下所示:

图5场景一、场景三主干/配线纤芯分配方案

对于场景二,根据纤芯所承载的业务,将纤芯分为宽带纤芯、基站纤芯和预留纤芯三种类型,具体纤芯分配如下:

图6场景二主干/配线纤芯分配方案

5、建设难点技术解决方案

5.1微管微缆技术

微管微缆技术是在硅芯管基础上研制而成,具有体积小、强度高、容量大的特点。

表3微管微缆物理特性表

微管 物理尺寸:10/8、12/10、14/12等多种规格。

材料要求:HDPE硅芯管,摩擦系数小于0.2。

微缆 物理尺寸:96芯微缆外径仅为5.8mm。

护层结构:基本同GYTA普通光缆。

根据微管微缆的物理特性,可考虑在以下三种场景中应用:

(1)可在传统一根子管中穿放2条光缆;

(2)利用子管间隙,穿放微管后,再穿放微缆;

(3)再已穿放光缆的子管中,增穿微管微缆。

5.2路面微槽微管技术

路面微槽微管技术是采用路面开槽机在道路边切割一条宽度在15mm-30mm、深度在150-350mm的槽道,在槽道底垂直布放厚壁、排式微管(可布放前即在其中气吹敷设微缆)。

5.3地埋式光交

地埋式光交是将普通落地式光交,经过改造后,安装于地下光交井中的光交,根据其操作原理的不同,可分为旋转式和升降式两种。

地埋式光交技术建议如下:

(1)安装井尺寸建议不小于1500mm×1010mm×1800mm。

(2)箱体建议为方形或圆弧型,其中方形最大尺寸不超过1000mm (长)×700mm (宽)×600mm (高),圆弧型最大尺寸不超过1000 mm×Ф600mm。

(3)箱体容量设置在288芯或576芯交叉连接为宜。

第3篇:光纤资源管理范文

配电通信接入网是配网自动化的重要组成部分,其作用是实现配网通信系统数据的实时传输。配电通信接入网的可靠性,对配电自动化功能实现及运行可靠性有决定性影响。目前配网自动化通信网络建设中有多种通信方式,其中EPON (Ethernet Passive Optical Network,基于以太网的无源光网络)技术在安全性、可靠性、实时性、高带宽及组网灵活性等方面占有优势,在配电通信接入网受到广泛应用。

典型的EPON 系统由OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)、ONU(Optical NetworkUnit,光网络单元)、ODN(Optical Distribution Network,光分配网络)三个部分组成[1],如图1所示。ODN在网络中的定义为从OLT到ONU的线路部分,包括光缆、配线部分以及分光器。作为EPON系统的重要组成部分,其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道,对EPON系统有着至关重要的影响。

二、传统ODN的缺点

传统ODN在管理和维护上还存在不足,主要表现在以下几个方面:

1、纸质配线标签寿命短,粘贴杂乱,无法自动校验,正确性和可靠性无法得到保证。2、资料的录入和更新依靠人工操作,错误率高,更新及时性差,延迟时会出现数据库中的资源数据与实际资源数据不一致的情况。3、管控能力不足,出现配线端口错误无法及时发现。4、光纤资源整体统筹管理困难,故障定位和故障恢复时,须人工查找可用端口,且端口无指示,正确性和效率无法得到保证。

在这样的背景下,为了保证配电通信接网的长期安全高效运行,有必要引入智能化手段来加强ODN网络的管理。

三、智能ODN技术

3.1智能ODN结构分析

智能ODN由智能ODN管理系统、智能管理终端、智能ODN设备和电子标签载体四部分组成[2],其系统架构如图2所示:

1)智能ODN 设备。智能ODN设备包括用于实现光纤交叉连接和资源数据采集功能的智能ODF、智能光缆交接箱、智能光缆分纤箱等设备,主要完成数据采集与控制层的功能。通过在光纤配线架、交接箱等设备上加装智能标签和端口状态采集及显示装置等智能设施来实现ODN 设备的智能化。

2)电子标签载体。电子标签载体包括光纤接头上具有电子标签的光跳纤、尾纤和光分路器等,主要承载电子标签和数据存储的功能。智能ODN 设备与电子标签载体连接后,可读取电子标签信息。

3)智能管理终端。智能管理终端作为现场使用的便携式终端,是智能ODN 设备、智能ODN 管理系统、OSS(Operation Support System,运营支撑系统)之间的桥梁,系统数据的交互均通过智能管理终端完成。智能管理终端通过安装相应的管理软件来实现信息管理查询、工单管理、设备可视化操作指引等功能。

4)智能ODN管理系统。智能ODN管理系统是智能ODN 系统的核心[3],是对整个ODN 网络进行全面智能化管理的信息系统。其实现方式有两种,一种是直接管理智能 ODN 设备,另一种是通过智能管理终端实现管理智能ODN设备的功能。智能ODN管理系统一般应具备资源管理、配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能。能根据业务需求和光纤资源进行自动和手动配置光纤链路[4],监控光纤配线端口运行情况,给运维人员日常巡检和现场施工作业提供指导。

3.2智能ODN优势

智能ODN在不改变传统ODN网络特性的前提下,为ODN网络增加一定的智能特性,与传统ODN相比,具有以下几个方面的突出优势:1)提高数据的准确性和更新的实时性。利用智能标签实现所有资源信息数据电子化,使光纤配线资源数据的传递实现自动化,提高数据的准确性和更新的实时性。2)提高了网络运行安全可靠性。通过线路自动巡检和快速查找故障点信息,可快速定位故障,并组织处理,便于故障的快速确认和恢复。3)实现现场作业运维智能化。通过检测端口状态、跳纤或尾纤上的电子标签内容、端口可控制点灯等实现跳接施工指导,有效提高工作效率。

四、智能ODN部署关键点

(1)普查现有资源。传统ODN的数据资源缺乏高效的采集技术手段,因此在进行升级改造的前期,需要对现有资源进行普查,提前录入设备信息,包括设备端子信息、纤芯终端信息、端子使用信息等数据,确保数据的准确性。

(2)硬件设备兼容。智能化ODN的全面部署在短时期内难以实现,为了最大化地保护现有设备投资,实现传统ODN向智能ODN的平滑升级。在传统ODN的建设阶段,要充分考虑到智能ODN的建设需求,必须要有硬件结构的兼容作为基础。比如传统ODN的建设要为智能部件预留安装空间;对光纤加装电子标签的过程中要保证不中断业务;走纤设计需要考虑到升级的空间需求,方便升级操作等

(3)网管融合。为减少管理和运营成本,智能ODN网管应兼顾传统ODN设备的管理需求,对智能ODN和传统ODN进行统一管理,实现资源的统一调度。只有统一管理,统一流程,统一调度,ODN才能更好地支撑配电通信接入网的业务需求。对于传统ODN设备,需要在网管上进行可视化管理,支持在智能维护终端的辅助下与网管实时核对数据、更新数据。

第4篇:光纤资源管理范文

关键词:网络存储;光纤通道;SAN;容灾备份

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)19-0029-03

数字化校园网建设不仅契合信息技术与现代高等职业教育教学的发展趋势,而且也是高职高专教育教学模式创新、教学管理质量提升以及对外服务范围拓展的体现。我院信息中心建设采用先进的FC-SAN光纤存储网络架构,能够确保数字化校园网服务的持续性,同时也保证了系统数据的可靠性和安全性。

利用SAN不仅可以提供大容量的存储数据,地域上可以分散,缓解了大量数据传输对于局域网的影响。SAN的主要思路是将局域网上因存储而引起的流量转移到主要由存储设备组成的SAN网络上,使得数据的访问、备份和恢复操作不影响局域网的性能,在有大量数据访问时,不会大幅度降低网络性能。SAN能够解决与网络存储备份有关的问题,它可以提供高达8GBps的高性能数据管道和集中管理的共享存储设备。

1FC-SAN简介

FC-SAN在链路中使用光纤介质建立专用光纤通道,解决传输信道电磁干扰,实现远距离的I/O通道连接。FC-SAN高效的光纤通道协议基于硬件实现,连接到主机上的光纤交换机以及HBA卡均由高可靠性、高性能的ASIC芯片构成,基于硬件的高效数据处理过程完全不耗费主机处理资源。FC-SAN是一种利用光纤通道技术将存储设备、连接设备和接口设备等集成在一个高速网络中的技术。其中SAN本身就是一个存储网络,承担了数据存储任务,FC-SAN采用双网设计,使得SAN网络与以太网络相隔离,使数据存储与网络应用服务分开,实现存储网络的数据流不会占用校园网带宽资源的目的。

FC-SAN允许存储设备与服务器隔离,而所有服务器又能共享数据存储系统中的资源,任意服务器可以连接到任何存储阵列,完成异地远程存储,此外服务器还可以直接存取所需的数据。FC-SAN能够提供丰富的接口(光纤通道和iSCSI)功能允许各个存储子系统(如磁盘阵列)互相协作,无需通过专用较为复杂的中间服务器,其所支持的远距离通信技术,成为系统容灾备份策略的重要形式之一,被广泛地应用于金融、电力等数据量大,数据安全性要求很高的行业。

SAN允许用户能够对备份作业进行集中式的管理,从而使管理变得更为简便,备份资源的利用也更高。如果集中备份无法实现,SAN解决方案还能够集中管理分布式数据备份。这种灵活性可对已有的系统实现更好的管理,并可在将来需要时对系统进行扩展。

SAN架构是将存储系统和以太网络相互连接起来,以太网络中多台服务器可以同时访问后端的数据存储系统,能够实现存储网络与业务网络分离。SAN网络架构能够实现数据集中管理,扩展性好,存储硬件的更换以及后端存储系统的扩展不会影响到以太网业务数据正常的运行;SAN系统可用性高,容错能力强,数据备份及系统恢复简单可实现,适用于存储数据量较大的海量数据存储环境中。SAN网络架构成本相对较高、系统也较为复杂。

2项目方案设计

本课题主要对校园网信息中心机房数据存储系统进行了深入的研究,拟采用FC-SAN存储架构对数字化校园网数据统一存储、集中管理;建立开放的服务平台,方便数字化校园网软件和硬件系统的扩展;通过多种系统备份的策略如同步备份和异步备份、冷备份和热备份、本地备份和远程备份确保校园网数据资源的完整性和安全性;采用光纤通道和iSCSI协议等多种选进的技术实现数据传输的高带宽、低延迟。学院网络信息中心业务系统整体结构如图1所示。

FC-SAN网络存储系统结构满足前端用户快速灵活数据访问的要求,后端存储系统中的构成是:所有服务器均可通过HBA卡连接到光纤光换机上,光纤光换机再连接至后端的SAN存储系统。考虑系统中就引入了3个故障点,分别是服务器的HBA卡、光纤交换机和SAN存储系统。我院信息中心存储系统采用冗余设计,每台服务器配置两块光纤通道卡,每块光纤通道卡分别连接到互为冗余的FC光纤交换机上。光纤交换机作为SAN的核心部件,采用双冗余配置,提供了必要的安全性与稳定性。同时,FC-SAN后端存储网络允许用户快速将数据传输到存储系统,具有良好的兼容能力,可以支持各种开放的系统平台,也方便日后存储系统的升级,我院拟建设的FC-SAN存储网络是一个中等规模、全冗余存储备份的网络系统,FC-SAN存储网络系统拓扑结构图如图2所示。

面对大规模并发访问,无论是从外接用户数量来说,还是从传输性能和稳定性来说,FC-SAN具有较强的适应性。FC-SAN网络系统的核心部件以及相关的所有链路均可采用支持带电热插拔技术的双冗余设计,如存储子系统的冗余控制器、冗余电源等;链路可采用多路径冗余或者负载均衡。可在线完全非中断应用的情况下对现有的FC-SAN网络进行扩展,如增加新的服务器、增加新的存储空间、更换硬盘等,完全不影响已有系统的性能。

FC-SAN存储网络由光纤交换机、安装在服务器上的HBA卡和SAN存储系统组成,所有的业务及数据都经过FC光纤交换机转发,光纤交换机采用冗余结构设置,可以避免其单点故障而使整个后端存储系统瘫痪。每台业务服务器通过HBA卡与光纤交换机连接,服务器配置2张HBA卡,分别与两台光纤交换机连接,FC-SAN存储网络系统结构如图2所示。备份系统采用备份服务器与其中任一台光纤交换机连接,备份系统拟采用备份服务器存储或者再接人一台备份磁盘阵列系统。备份的存储系统可以通过光纤放置在本地或者异地,实现整个信息中心的容灾策略。

3FC-SAN关键技术

本题课组对FC-SAN存储系统涉及的关键技术进行了研究,主要有FC光纤通道技术、iSCSI和虚拟化技术等。

光纤通道进一步扩展了网络带宽,与I/O通道技术相结合,形成统一、集成的网络体系,实现iSCSI协议封装,使用光纤可以连接到几十公里以外的存储系统,为业务系统容灾备份提供了一种切实可行的方式。光纤通道为存储网络创建串行高速的数据信道,实现两个端口之间的逻辑双向服务功能,将局域网络和通道通信有机集成起来,实现存储区域网络SAN的高带宽、低延迟需求。其传输的速率目前主要有4Gbps和8Gbps。

iSCSI运行TCP/IP协议栈,是一种基于存储网络的Internet协议。SCSI命令通过iSCSI封装,再加TCP/IP协议包头,能够实现以太网上数据传输。iSCSI协议可以利用现有的IP网络设施及技术,构建网络,大大降低成本,也降低使用iSCSI新技术所面临的技术风险。iSCSI技术作为一种网络存储的解决方案,可以建立在局域网、广域网或Internet上,实现数据传输和数据存储功能。到目前为止,iSCSI技术已经成为推动存储区域网SAN技术快速发展的关键技术之一。

虚拟存储(Storage Virtualization)将多个存储介质模块通过虚拟化技术,集中统一管理,为用户提供大容量、高数据传输性能的存储系统,其目的是实现物理存储实体与存储逻辑表示相分离。存储网络SAN可以实现网络级的虚拟化,其存储空间可以跨越多个异构的磁盘阵列。SAN网络级虚拟化存储可以使不同类型的存储子系统整合成集中管理的存储池,在存储池中建立虚卷,再将虚卷设置成相应的读写权限分配给网络服务器,使SAN存储资源得到充分利用,降低成本,同时实现集中统一的管理。SAN网络虚拟化如图3所示。

FC-SAN网络存储架构还包括数据库技术、磁盘阵列技术以系统容灾备份技术等。浙江安防学院信息中心网络架构采用FC-SAN具有技术先进性、系统可靠性、数据安全性,系统集成度高,管理更方便,成本更低廉。

4FC-SAN网络架构的优势

FC-SAN网络架构具有高带宽、低延迟、高可靠性等特点,被广泛地应用于企事业单位信息中心建设项目中。我院校园网信息化建设采用FC-SAN网络架构具有如下技术优势。

1)双机热备确保数据服务可持续性

图书馆文献管理系统和教务管理系统在数字化校园建设中具有举足轻重的作用,每个系统的后台数据库系统均分配两台刀片服务器。每台服务器硬盘均设置为RAIDI磁盘冗余阵列,每个系统的两台刀片服务器再做成双机热备模式,确保后台数据库系统稳定,可持续地运行。

2)虚拟化技术确保系统资源高效利用

虚拟化技术是系统高效运行的保障措施之一。我院各类WEB服务器的网页,如学工在线、图书馆和教务信息服务网站,学院的主页及各二级学院的主页。信息中心分配4台刀片服务器,每台服务器均分配两颗8核Intel至强E7CPU、128MB内存。4台物理服务器虚拟化成10台WEB服务器。确保信息中心可靠运行的同时,也极大地提高了刀片服务器运行效率。

3)光纤交换机双冗余设计确保系统高效运行

光纤通道技术是SAN互连的精髓,为存储网络用户提供高速高可靠性以及稳定安全的信道传输。我院信息中心与SAN存储网络光纤通道的传输速率高达8Gbps,数据的请求和发送的延迟降至最低,光纤通道转换所产生的延时仅有数微秒,不会对以太网服务器的运行。以太网服务器与SAN存储网络系统是通过安装在服务器上的HBA卡和光纤交换机相连接。我院信息中心采用双链路冗余设计,两台光纤交换机通过心跳线彼此在线实时侦测,当主交换机宕机时,备份交换机自动升级为主交换机,接管所有的任务。主交换机权限漂移的时间为数秒,可使整个系统持续可靠地运行。

4)数字存储系统确保数据安全性

存储系统第一期工程配置了24块SAS硬盘,每块硬盘均支持带电热插拔技术。图书馆文献管理系统和教务系统的后台数据库存储分别分配6块硬盘,这6块硬盘均做成RAID5,然后再分配两块硬盘作为后援磁盘,如果其中的某一块硬盘出现故障时,可将后援磁盘加载进来,不会影响系统的正常运行。存储系统分配4块硬盘备份数字化校园中的10台WEB服务器的数据;剩下的6块硬盘分配给学院的固定资金产管理系统、人事管理系统和校园一卡通等服务器。

存储系统按校园网数据业务范围固定分配存储空间的方式共享资源,该种方式的最大优点是可以实现故障隔离,缺点是磁盘利用效率不高。我院建校初期,数据量不是很大的情况下,按不同的系统分别存储数据的方式更方便数据的管理,数据安全性更有保障。

5)统一的网管平台简化系统管理的复杂性

第5篇:光纤资源管理范文

1 PON技术的概述

1.1 PON系统的工作原理

作为一种树状结构的全光网络,PON采用点到多点拓扑结构。PON系统由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元(ONU)和光分配网络 (ODN)构成。ODN全部采用无源器件,不含有任何电子器件及电子光源,包括光纤和光分路器或耦合器,用于连接一个OLT和多个ONU。OLT到ONU 的传输(下行方式)采用TDM广播方式,连续不断地将信息传输给每个ONU。ONU到OLT的传输(上行方式)采用TDMA(时分多址复用)方式,各ONU只有在OLT分配给自己的时隙内将信息传输给OLT。PON系统的工作原理见,图1:

无源光纤网络PON消除了局端和用户端之间的有源设备,大大降低了维护成本,提高了系统的可靠性,并且有效的节约了光纤资源,是未来FTTH的主要解决方案。目前PON技术主要可分为以下三种:

2 有源光网络和无源光网络的区别

有源光网络(Active Optical network,AON)中,ONU设备串联在光纤网络中,每个ONU收到的信号时经上级ONU光-电-光变换后的信号。而在无源光网络中,ONU设备是通过光分路器并接在光纤网络上,各ONU收到的信号都由OLT直接发送下来。

3 无源光网络技术在电力配网自动化通信中的应用

作为整个配网系统的关键,通信系统的功能至关重要,因此才配网自动化通信系统的设计时必须具备如下特性:系统能够稳定运行在各种恶劣的环境中,应变能力和稳定性能要高;系统能对网络中的任何紧急事件作出快捷准确的反应,实时性要好;系统的拓扑灵活多变,设备适应性强,安装、携带和维护比较方便;系统支持全双工,既满足主站向终端下发控制命令,又满足终端向主站上传数据,必要时还需同时双向收发信息;系统必须充分利用已有资源,努力缩减投资,极大地提高整个系统的资金、设备和人力投入。

必须综合考虑电力配网自动化通信网络的特点和业务要求,采用PON技术实现业务接入,其常见的网络结构有如下两种:

(1)星形结构。主站(供电公司)和每个子站(变电站)之间都有一芯光纤连接。OLT放置在主站中心机房,分路器可以放置在中心机房也可以放置距离各个站点相对距离都比较近的集控站或营业厅,分路器和OLT之间通过一芯光纤连接,从而节省光缆的数量。在站点内放置用户终端ONU,子站设备通过ONU实现与主站设备的互联互通。由于ONU有多个网络接口,每个接口的优先级和带宽都可以灵活设置,可以对立划分不同的虚网,因此,PON系统不但可以为各种业务提供灵活的网络接入,也可为站点的业务接入提供良好的网络环境。通过增加相应的语音网关设备和合波设备,电话和有线电视也可以通过PON系统在一芯光缆上实现,从而为用户提供更多的信息接入服务。

(2)链形结构。链形结构是PON系统的另一种接入方式,由于光纤呈链式分布,因此与星形接入相比可以更大程度上节省主干光纤资源。链式结构中,PON系统可采用多级分光且分光功率不等的光分路器方案,即在只有一芯或几芯光缆资源的情况下采用功率不等的光分路器逐点汇聚。在链式结构中供电公司(主站)和各个站点由一根光纤连接起来,从OLT沿着光缆敷设的路径到达第1个站点时,由分路器进行分光。分光后,一路经一芯光纤接人站点ONU设备,另一路接着到下一个站点,依此类推。这种接入方式可以大大节省主干光纤资源,提高光纤资源的利用率。各个站点虽然经过多级分光实现,但从网络管理上仍然是二级结构,即从 OLT到每一个ONU都是直接连接的中间,不经过其他设备,从而保证了扁平化管理。

4 小结

第6篇:光纤资源管理范文

关键词:通信技术 IODN 智能管理

中图分类号:TN929.1 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-208-02

1 引言

近年来,伴随着FTTH在国内的快速建设,光分配网市场也进入了高速增长的发展阶段。在FTTH建设的进程之中,ODN网络的配置是最为重要的一个环节。然而,现阶段ODN网络的设计、部署、运行维护工作较为复杂,一旦发生故障维修难度和成本极高。此外,ODN网络光纤的部署和管理需要依靠手工方式,无法满足大量布放和高效管理的需求。为了解决上述问题,智能光纤配线网络IODN近年来得到了快速的发展。通过传感技术和射频识别技术的运用,IODN能够发挥对光纤网络资源的识别、定位、监控和管理等作用,从而在不改变ODN无源网络特性的前提下赋予网络一定的智能特性,并实现 ODN 网络从施工到维护全过程的端到端可控化、智能化。

2 IODN的技术特点及部署策略

2.1 工作原理及技术特征

IODN包括端口ID识别系统、数据采集与监控系统、网络资源管理与控制中心三个主要组分。在保持ODN网络结构和连接特性的基础上,IODN运用传感技术管理光纤网络,通过射频识别技术来分别标示各个接头并保存信息,再通过主控制器检测各个接口的连接情况,从而实现对光纤网络资源的识别、定位、监控和管理等功能。

(1)射频识别技术是IODN发挥作用的根本基础。在现有ODN配线系统中,判断连接端口的正确性只能通过人工对比等手段,实际操作起来繁琐且复杂。而应用基于射频识别的IODN技术,不仅为网络中每一个引出端的接头分配ID地址卡,同时还在其对应的设备端口安装识别天线。通过主控制器的反馈数据来检查是否连接正确,从而实现操作错误率和纠错成本的减少。

(2)在主控制器中建立网络数据采集与监视系统。该系统具备光纤网络设备和网管中心的作用与功能。可预先将地理位置、连接关系、工程指令等详细信息上传至指定设备,并基于上述信息为现场工程师的实际操作提供依据;通过现场查询信息与系统录入信息的比对,网管中心可判断出设备当前的状况并自动报错并显示,当维修工作结束后还可将施工相关信息上报系统并自动记录。

(3)通过智能光纤网络资源管控中心来增加系统的可控性。通过判断返回的网络连接状态、拓扑结构、运行质量等监控数据信息,可在状况发生的时间点立即检修问题线路,并结合网络实际状况调整监控区域的网络资源。IODN为光纤网络增加了有源特性,不仅能够实时了解网络资源的各项状态,还可根据实际变化持续升级改造,从而使光纤资源可用率、维护效率和网络可靠性同步加强,网络资源的配置、运用更加合理。

2.2 IODN的独特功能

(1)端口位置查找。

运用数据采集系统读取eTag信息,IODN系统可获知某一端口在网络和链路中的详细位置。通过管理软件可点亮端口LED指示灯,实现光纤端口的快速查找,极大地提升了现场维护工作的便利性和高效性。在维护过程中,维修人员利用手机等终端下载预先配置的电子工单,并通过连接端口信息采集与识别模块获取维修信息。

(2)端口信息采集识别。

系统定时扫描、监控ODF架内信息光纤连接器,并自动获取光纤连接状态等信息。获取的信息通过网络接口上报至IODN管理系统;由此可实现对每一端口的远程动态监控,并在异常状态下自动报警。

(3)信息实时更新功能。

图形化的设计界面为工程师提供可视化工具,通过运行电子工单实现光纤自动化查找、实际位置匹配和精确指引。如现场工况与下发电子工单不一致,智能终端将报警并上报到IODN网管系统。维修结束后,智能终端自动核对并更新数据库,为自动生成新的网络拓扑图提供依据。由此略去以往人工查找故障发生点、手工记录与核对、录入系统等繁琐操作,从而大幅提高工作效率与可操作性。

2.3 网管部署及光路故障检测部署

在华为提供的IODN解决方案中,机房内的典型iODF设备需配置稳定电源,并以不间断供电方式保证实时监控作用。安装在室外的iFDT设备和iFAT设备采用临时供电方式,施工结束并获取相关数据后即可取消供电。考虑到IODN网管并不实时监控iFDT设备和iFAT设备,可在OLT汇聚机房配置的iODF设备上增设OTDR装置,并配合光开关的使用对业务端口进行光路检测。OLT汇聚机房内设备持续供电,可实现光路故障的实时检测。由于OTDR轮循打光检测法的检测范围限于分光器以上,因此应采取OTDR轮循打光检测法、OLT设备告警以及GIS地理位置信息系统综合检测方式,从而实现光网络的自检。

3 IODN的应用情况与建设策略

第7篇:光纤资源管理范文

关键词:光纤网络 传输容量 超高速 超长距离 DWDM 自动交换光网络

1 光纤网络的发展现状和发展需求

光纤通信是以光波为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。从国家骨干通信网到城域网以及到用户的接入网,基本上都是采用光纤通信的方式实现的。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大核心支柱,计算机负责把信息数字化,输入网络中去;光纤则负责信息传输的重任。目前,我国累计敷设光缆近400万公里,累计光纤用量近8000万公里。随着当代社会和经济的发展,信息容量日益剧增,为提高信息的传输速度和容量,光纤通信技术有了突破性的发展,成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。

随着网上办公、3G移动通信、远程移动存储等新业务的应用,人们对光纤通信网的传输速度和容量需求不断增长,甚至有些地区的单用户接入速度要求达到1Gb/s,因此必须建设速度更快、容量更大的光纤通信网才能满足人们日益增长的通信需求。为了满足更高的用户服务质量要求,对基层传输协议的更新也是很重要的。光纤网络快速发展的另一个应用领域是网格计算以及商业化的云计算,在未来几年,这样的计算将不再仅仅局限于科学计算,而将进一步扩展到商业领域和军事应用领域。如在军事上成功应用的传感器网格和美国国防部耗资几十亿美元的 “全球信息栅格”计划,都是网格计算的应用。

2 光纤网络的新技术

2.1光纤高速传输技术

人们需要光纤网络的超高速、超大容量,但到目前为止我们能够利用的最理想传输媒介仍然是光。因为只有利用光谱才能带给我们充裕的带宽。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用(DWDM)系统三个方向在发展。单一光纤的数据传输容量在20年里提升了万余倍;超长距离实现了1.28T(128x10G)无再生传送8000Km;波分复用实验室最高水平已做到273个波长、每波长40Gb。

2.2宽带接入

光纤网络必须要有的支持,各种宽带服务与应用才能开展起来,网络容量的潜力才能真正发挥。宽带接入技术五花八门,主要有以下四种:一是基于高速数字用户线(VDSL);二是基于以太网无源光网(EPON)的光纤到家(FTTH);三是自由空间光系统(FSO);四是无线局域网(WLAN)。

2.3无源光网络

无源光网络(PON)的概念由来已久,它具有节省光纤资源、减少线路和外部设备的故障率,提高系统可靠性,节省维护成本、对网络协议透明的的特点,在光接入网中扮演着越来越重要的角色。同时,以太网(Ethernet)技术以其简便实用,价格低廉、易维护、可扩展、标准化和广泛的商用软硬件支持的特性,几乎完全统治了局域网,随着IP业务在城域和干线传输中所占的比例不断攀升,以太网也在通过传输速率、可管理性等方面的改进,逐渐向接入、城域甚至骨干网上渗透。而以太网与PON的结合,便产生了以太网无源光网络(EPON)。它同时具备了以太网和PON的优点,被认为是下一代网络中主要的宽带接入技术。它通过一个单一的光纤接入系统,实现数据、语音及视频的综合业务接入,并具有良好的经济性。业内人士普遍认为,FTTH是宽带接入的最终解决方式,而EPON 也将成为一种主流宽带接入技术。由于EPON网络结构的特点,宽带入户的特殊优越性,使得全世界的专家都一致认为,无源光网络是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”的最佳传输媒介。

2.4自动交换光网络

下一代的光网络是以软交换技术为核心,采用容量巨大高密集波分系统,具有自动配置功能的大容量光交换机,新一代的光路由器,各种适合于不同场合运用的低端光系统(如MSTP和RPR),组成的智能光网络。早在2002年AT&T在OFC上就称“智能光网络目前就已经成为现实”。构建高效灵活的自动交换光网络的重要节点设备光交叉连接设备(OXC)和光分插复用设备(OADM),随着这些设备的发展,智能光网络有了新的发展,也就是自动交换光网络(ASON),其最突出的特征是在光传送网中引入了独立的智能控制平面,利用控制平面来完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等,从而对网络实施动态呼叫连接管理。

目前,光网络的发展主要是利用DWDM技术扩大传输容量,但是,随着光分插复用(OADM)和光交叉连接(OXC)技术的逐步成熟,原来只是提供带宽传送的波长本身也能成为组网(分插、交换、路由)的资源。同时,在扩大传输容量的同时,如何有效的运行、管理和维护如此大规模的网络已经被人们提上日程。目前,光网络的管理与控制仍然采用类似于SDH网络的传统模式,光网络只作为简单的传送介质。这种传统的传输业务与通信业务分别控制与管理的模式,使当前提供宽带通道仍然只能采用静态配置方式,不能灵活提供各种需要的带宽。

随着IP业务快速的增长及IP业务量本身的不确定性和不可预见性,使得对网络带宽的动态分配要求越来越迫切。这种不可预见的业务需求要求具有很强动态性能的新型光网络出现,以适应新业务的需求。另外,在当前竞争激烈的通信市场上,提供"即时服务"已经成为电信运营商竞争的关键优势。因此,人们将在未来核心光网络中引入动态的网络配置方式,或称"自动交换",以满足数据/互联网的无法预测的动态特性。这将充分提高网络的资源利用率,从而降低网络成本。为此,ITU-T等国际标准化机构提出自动交换光网络(ASON)的概念作为下一代光网络的标准草案。ASON这一概念的提出,是光传送网的一大突破,它将交换功能引入了光层,促进了通信网两大技术--传输和交换的进一步革新和融合。

ASON是一个智能化的光网络,它采用客户/服务器(Client/Server)的体系结构,具有定义明确的接口,可以使网络资源按照用户的需求快速动态的分配,同时具有快速的网络恢复和自愈能力,能够保证网络的可靠性和提供灵活的路由功能。现有的光通信系统大都采用电路交换技术,而发展中的自动交换光网络凭借其"智能"交换技术为用户提供了交叉连接、交换和路由等强大的功能,从而实现了网络的高速率和协议透明性。

ASON网络体系主要由智能光传输设备、智能光交换设备和智能光终端设备组成,并通过专门的智能化的分布式控制软件平台完成ASON内的自动连接和交换的控制。ASON通过将网元智能化,改集中式管理为分布式管理,将原来网管的许多功能下放到各网元中,从而实现了网络的实时管理。使许多原来需要人工参与的工作使得网络本身去完成,这极大地增强了整个网络的服务效率,使ASON能够给用户提供灵活、快速的服务。

第8篇:光纤资源管理范文

关键词:光交接箱;成端优化;主干光缆; 接入光缆

Abstract: with the development of business FTTX, light transfer boxes of rapid increase in use. But in light of the fiber optic cable transfer boxes growing management and use the more difficult. This article from the earlier configuration, into the optimization, tail fiber optimization, tag on the standardization of discussion, to let light transfer boxes can long time in optical transmission network play its role.

Keywords: light transfer boxes; Into the optimization; Main cable; Access cable

中图分类号:TN913.33文献标识码:A 文章编号:

前言

光缆交接箱设备主要用于室外光缆的连接、分配和调度。随着国内光纤接入网建设的迅猛开展,光缆交接箱得到了越来越多的应用。本文主要分析了光交接箱大规模应用后,出现了端子资源不足、端子占用混乱、跳纤混乱、标签不清晰等问题,针对性地提出了优化方法。

1光交接箱发展瓶颈

在采用新的接入方式初期,光缆比较少,光交接箱的空间、端子资源也比较充足。但随着业务的发展,接入光缆也越来越多,尾纤(光跳纤)的数量也相对增加,逐渐暴露出目前的一些问题:

1.1光交接箱内成端的主干、接入光缆较多,容易造成端子占用繁杂,不便于管理;

1.2光交接箱内空间有限,尾纤过多实施难度大,跳纤混乱,勘察维护难度大。

1.3光交接箱的配置不合理,导致后续ODF端子满足不了接入光缆的成端需求。

可见,光交接箱配置不合理、光缆成端缺少规范性、尾纤过长占用额外空间、标签内容不够清晰详细等4方面是最关键因素。

2优化方案

针对目前光交接箱以上普遍存在的4种根源问题,可以通过优化光交接箱配置、优化光交接箱内的标签规范、提高光交接箱的资源利用率、规范实施过程等措施,建设一个资源配置合理、利用率高、标识清晰的光网络。

2.1光交接箱的配置优化

目前工程建设中普遍采用288芯(单面)或576芯(双面)光交接箱,对于光交接箱的配置没有比较明确的规定,没有一个统一的标准。因此,有必要对光交接箱的配置情况进行优化,制定有指导意义的配置规则。

通过分析,各种业务场景对光交接箱资源的需求情况及光交接箱配置建议如下:

表2.1 光交接箱配置建议表

场景 对光交接箱资源需求分析 光交接箱配置建议

城市主干道 沿线有较多客户、传送网接入需求,资源需求大 576芯(双面)光交接箱

城市次干道 沿线客户、传送网接入需求较小,资源需求较小 288芯(单面)光交接箱

商业区 客户密集区域,资源需求大 576芯(双面)光交接箱

办公区 客户密集区域,资源需求大 576芯(双面)光交接箱

工业园区 客户较密集区域,资源需求较大 576芯(双面)光交接箱

住宅区 采用FTTH建设方式,对资源需求较小 288芯(单面)光交接箱

对于建设576芯(双面)光交接箱的场景,在受周围环境限制而只能建设288芯(单面)光交接箱的情况,可以考虑并排建设2个288芯(单面)光交接箱,相互之间在底座用U型PVC管进行连通,方便不同光交接箱之间跳纤的布放:

图2.1 并排建设2个单面光交接箱示意图

采用这种方式,由于受PVC管空间及布放方式的影响,要尽量控制光交接箱之间跳纤的数量。

2.2提高光交接箱资源利用率

光交接箱的空间和ODF端子资源非常有限,若要提高光交接箱的资源利用率,需要从这两方面着手,对光缆成端、尾纤布放进行优化。

2.21光缆成端规范

(1)光交接箱端子成端原则

光交接箱内成端多条主干光缆时会导致主干光缆与接入光缆交互成端,实施和维护的难度比较大,有时甚至会出现一条主干光缆与多条接入光缆穿插成端的情况,将为实施和维护工作造成很大困难。如果将主干光缆与接入光缆按照一定的原则成端在光交接箱内,将很大程度上提高实施效率及方便维护工作。

为了能将主干光缆与接入光缆成端尽量的分开,光交接箱内光缆的ODF端子占用沿用以下原则:

 单面光交接箱:主干光缆的ODF端子占用顺序是由上到下、从左到右,接入光缆的ODF端子占用顺序是由下到上、从左到右。

 双面光交接箱:主干光缆、接入光缆分开各占用一面的ODF端子,占用顺序都为由上到下、从左到右。

采用以上占用原则,主干光缆与接入光缆分别成端在不同区域,相互之间不存在交叉的情况,方便了后期的维护和工程建设。

(2)主干光缆成端规范

主干光缆根据整个主干光缆环的纤芯分配情况,将所有纤芯都成端在光交接箱内,需要注意的是主干光缆在成端时必须先将一个方向的所有纤芯成端后再按顺序占用ODF端子成端另一个方向的光缆纤芯。

(3)接入光缆成端规范

由于光交接箱的建设受外界因素影响大、建设较困难,部分位置只能建设单面的光交接箱,光交接箱端子容量受到限制,因此必须对端子进行合理的分配从而保证光交接箱的接入能力和覆盖范围。

接入光缆采用的光缆芯数以12、24芯为主,但业务需求可能只需要使用2、4根纤芯,特别是集团客户点,通常是以链的方式挂在机房/基站下面,纤芯的使用率非常低。因此,没有必要将所有接入光缆的纤芯都成端在光交接箱,可以根据业务需求成端部分纤芯,其余纤芯熔接尾纤后放置在光交接箱内不做成端,减少光交接箱端子的占用,提高光交接箱的接入能力和覆盖范围。

由于接入点类型不同、开通业务类型不同,对纤芯的需求也存在比较大的差异,因此通过对接入点的类型进行细分,根据以往同类接入点的纤芯需求情况,制定了各类接入点的纤芯成端芯数,具体如下表所示:

表2.2 接入点类型及纤芯需求表

一般的纤芯冗余量以2~4芯为佳,既满足需求又不会造成端子的浪费。

2.22光交接箱内尾纤的优化

光交接箱内空间有限,如果光交接箱内的跳纤较多,采用一般长度的尾纤(光跳纤)(3米、5米)需要大量的空间进行盘纤,将会导致光交接箱内跳纤错综复杂。这将给后期的光缆成端、跳纤、维护带来很大难度,也给网络带来很大安全隐患。

目前采用的光交接箱成端单元的高度在1米左右,考虑在布放跳纤时需要做一定的盘绕,使用2米长度的尾纤(光跳纤)就可以满足光交接箱内所有跳纤的布放需要,而不需要使用3米、5米的尾纤。

2.23优化光交接箱标签规范

(1)纤芯分配图的设置

在光交接箱内附上主干光缆的纤芯分配图,有利于清楚的了解整个主干光缆环的纤芯分配情况、该光交接箱的主干光缆环上的位置,对工程设计、施工、维护带来更多的方便。

纤芯分配图包含以下信息:

 主干光缆上的所有机楼、基站名称及光交接箱的名称、规格。

 主干光缆的芯数及各光交接箱的纤芯分配情况。

 当前所在位置的光交接箱以加粗的线条表示。

 图框中包含主干光缆的名称、当前光交接箱的名称、实施时间。

(2)光交接箱的ODF端子占有表

为了清楚的表示光交接箱内ODF端子的占用情况,根据前面制定的光缆成端原则,制定光交接箱ODF端子占用表。

光交接箱端子占用表根据光缆的成端情况预先制作,在进行主干光缆光交接箱成端时与纤芯分配图一起粘贴在对应光交接箱箱门的背面,纤芯分配图在上、光交接箱端子占用表在下。注意在每当有新光缆成端在光交接箱时必须同步更新光交接箱端子占有表。

(3)光交接箱内ODF单元的标签规范

为更直观的区分每个ODF单元成端光缆的信息,在每个ODF单元都粘贴标签,ODF单元的标签由2部分组成,第一行为成端光缆的路由信息,第二行为成端光缆的纤芯信息。

(4)尾纤(光跳纤)的标签规范

为了清楚的区分光交接箱内的尾纤,减少由于标签不清晰而导致误操作的情况,光交接箱的尾纤(光跳纤)标签规范如下:第一行为跳纤起始端子信息,第二行为光通路信息,第三行为跳纤终点端子信息。

3结束语

在光交接箱建设的起步阶段对光交接箱内的光缆、光纤安装进行规范建设,必定能为后期接入点的工程建设、业务的开通打下坚实的基础。

参考文献

1. 中国联合网络通信有限公司北京市分公司. 宽带光接入网络构建与实施. 人民邮电出版社, 2011.

2. 陈昌宁. 电信线务员维护技术手册. 人民邮电出版社, 2007.

第9篇:光纤资源管理范文

【关键词】无源光网络技术;电力配网;有源光网络技术

【中图分类号】TN929.1;TM76

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158(2012)10-0208-01

长期以来我国电力投资的重点都是发电厂以及输电设备的建设和完善,对配网系统的投入相对较少,导致配网结构不合理。为了提高输电网以及配电网的可靠性,我国必须进一步完善电力应急机制和电力配电自动化,因此迫切需要一种灵活性强、带宽高、保护机制好、管理智能化以及性价比高的通信系统来实现配网自动化,而无源光网络技术(passive optical network,PON)正好符合这些要求,因此对无源光网络技术在电力配网自动化通信中的应用展开研究具有重要的现实意义。

1 PON技术的概述

1.1 PON系统的工作原理

作为一种树状结构的全光网络,PON采用点到多点拓扑结构。PON系统由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)构成。ODN全部采用无源器件,不含有任何电子器件及电子光源,包括光纤和光分路器或耦合器,用于连接一个OLT和多个ONU。OLT到ONU的传输(下行方式)采用TDM广播方式,连续不断地将信息传输给每个ONU。ONU到OLT的传输(上行方式)采用TDMA(时分多址复用)方式,各ONU只有在OLT分配给自己的时隙内将信息传输给OLT。PON系统的工作原理见,图1:

1.2 PON技术的分类比较

无源光纤网络PON消除了局端和用户端之间的有源设备,大大降低了维护成本,提高了系统的可靠性,并且有效的节约了光纤资源,是未来FTTH的主要解决方案。目前PON技术主要可分为以下三种:

(1)APON,其二层采用的是ATM封装和传送技术,最高速率为622Mbps,但由于成本较高、带宽较低、ATM技术复杂等原因,目前已经基本退出了市场;

(2)EPON,其二层采用的是以太网技术,它提供1,25Gbps的速率,将来速率还能升级为10Gbps。它将以太网技术与PON技术完美地结合在一起,充分发挥两者的优势,因此非常适合IP业务的宽带接入技术,其芯片和设备发展都比较成熟,市场占有率较高;

(3)GPON,其二层采用的是ITU-U定义的GFP,能提供所有标准的上行速率和1.25、2.5Gb/s下行速率。在高速率业务支持方面,GPON占据明显的优势,但成本要高于EPON,另外产品的成熟度也略逊于EPON。

2 有源光网络和无源光网络的区别

有源光网络(Active Optical network,AON)中,ONU设备串联在光纤网络中,每个ONU收到的信号时经上级ONU光-电-光变换后的信号。而在无源光网络中,ONU设备是通过光分路器并接在光纤网络上,各ONU收到的信号都由OLT直接发送下来。

当网络需要增加支路时,有源光网络系统必须在支路节点增加光接口板以实现光方向的增加,而无源光网络系统则只需更换光分路器,采用分路数更多的光分路器即可增加光方向,因此无源光网络系统扩充比有源光网络系统更方便,且投资成本更低。与此同时,无源光网络系统具有更可靠的网络安全保护机制,具体包括:(1)单节点保护,网络中某一节点设备故障不影响其他节点工作,同时具备抵抗多节点同时失效的能力;(2)全网保护,可以采用完全相同的双光平面保护机制,提供1+1的通道保护盒1+1的电路保护,自动切换光平面,有效保证网络的安全性。

3 无源光网络技术在电力配网自动化通信中的应用

作为整个配网系统的关键,通信系统的功能至关重要,因此才配网自动化通信系统的设计时必须具备如下特性:系统能够稳定运行在各种恶劣的环境中,应变能力和稳定性能要高;系统能对网络中的任何紧急事件作出快捷准确的反应,实时性要好;系统的拓扑灵活多变,设备适应性强,安装、携带和维护比较方便;系统支持全双工,既满足主站向终端下发控制命令,又满足终端向主站上传数据,必要时还需同时双向收发信息;系统必须充分利用已有资源,努力缩减投资,极大地提高整个系统的资金、设备和人力投入。

必须综合考虑电力配网自动化通信网络的特点和业务要求,采用PON技术实现业务接入,其常见的网络结构有如下两种:

(1)星形结构。主站(供电公司)和每个子站(变电站)之间都有一芯光纤连接。OLT放置在主站中心机房,分路器可以放置在中心机房也可以放置距离各个站点相对距离都比较近的集控站或营业厅,分路器和OLT之间通过一芯光纤连接,从而节省光缆的数量。在站点内放置用户终端ONU,子站设备通过ONU实现与主站设备的互联互通。由于ONU有多个网络接口,每个接口的优先级和带宽都可以灵活设置,可以对立划分不同的虚网,因此,PON系统不但可以为各种业务提供灵活的网络接入,也可为站点的业务接入提供良好的网络环境。通过增加相应的语音网关设备和合波设备,电话和有线电视也可以通过PON系统在一芯光缆上实现,从而为用户提供更多的信息接入服务。

(2)链形结构。链形结构是PON系统的另一种接入方式,由于光纤呈链式分布,因此与星形接入相比可以更大程度上节省主干光纤资源。链式结构中,PON系统可采用多级分光且分光功率不等的光分路器方案,即在只有一芯或几芯光缆资源的情况下采用功率不等的光分路器逐点汇聚。在链式结构中供电公司(主站)和各个站点由一根光纤连接起来,从OLT沿着光缆敷设的路径到达第1个站点时,由分路器进行分光。分光后,一路经一芯光纤接人站点ONU设备,另一路接着到下一个站点,依此类推。这种接入方式可以大大节省主干光纤资源,提高光纤资源的利用率。各个站点虽然经过多级分光实现,但从网络管理上仍然是二级结构,即从OLT到每一个ONU都是直接连接的中间,不经过其他设备,从而保证了扁平化管理。

4 小结

接入网是用户将网络终端设备通过电话线、无线设备或光纤等接入国际互联网,以实现相互通信的方法,其主要方式有公共交换电话网络、综合业务数字网、数字用户线路、光纤到户接入等多种方式。其中光纤到户接入的快速发展已成为宽带城域网建设中的必然趋势,其技术主要为无源光网络技术(PON)和有源光网络技术(AON),其中PON技术相对而言发展更快些,设备安全性高、成本低、带宽高、机房投资少且建网速度快,无疑会成为未来光纤到户接入最理想的接入方式。

虽然配电网设备数量大且分散,但是每个测点传递的数据量较少,基于PON技术的通信接入方案在通信速率、成本、可靠性等方面均能较好地满足电力配网自动化的通信要求,网络扩展灵活。随着光电器件的技术发展和价格的下降,PON技术将在未来的电力配网自动化通信中受到越来越多的应用。

参考文献