光纤基础网络发展趋势探讨

发布时间:2015-07-01 作者:中兴通讯固网产品总工程师 郝祥勇

  今年5月,工信部发布了《关于实施“宽带中国”2015专项行动的意见》,明确提出2015年新增光纤到户覆盖家庭8000万户,新增光纤到户宽带用户4000万户,新增1.4万个行政村通宽带。宽带中国战略在2015年进入了新的发展阶段。


  随着光网城市的逐步落实,光纤建设也由城市密集区域向城市稀疏和农村地区延伸。这促使我们要在建设和管理上不断改变和创新。从技术演进趋势来看,中兴通讯认为光纤基础网络的长远发展应同时兼顾建设和管理两个阶段,建设阶段以“快”为关键字,向接入灵活化、预制化方向发展,而管理阶段以“准”为关键字,向智能化、自动化方向发展。


快速建设,实现网络建设的灵活化和预制化


  根据Teleinfo智库观察的统计,中国城市宽带接入人口普及率为20.5%,按照城市家庭平均一家3~4口人计算,城市家庭普及率约在60%~80%,很快就会触碰到天花板。而反观稀疏区域和农村区域,宽带接入人口普及率只有7.2%,发展需求和潜力都远远大于城市。无论从运营商本身业务转型出发,还是从政府的普遍服务目标出发,城市稀疏区域和农村区域的光纤基础网络的发展趋势都将成为后续的发展重心。


  稀疏区域和密集区域的宽带状况有比较明显的差别,主要难点在于缺少宽带接入点,因此首先要快速完成光纤覆盖目标,让有需求的用户都能尽可能地开通业务。在此类区域,架空方案是比较普遍的铺设形式,而传统的光缆建设方案无法兼顾快速建设和快速放装的需求。首先是住宅一般独家独栋且沿路分布,呈狭长型区块,在业务用户未明确的情况下很难确定分支光缆的接入点以及光缆的分支芯数,导致后期要么芯数不够,要么预留芯数浪费太多。此外,出于光缆后期维护的需求,一般都要盘存一些余量光缆,既难以维护又不美观。


  基于城市稀疏区域和农村的特点,在建设阶段光纤网络的灵活性变得特别重要,应该以快速覆盖为理念,以最低的成本完成光纤接入点的建设,同时在实际业务放装时实现即插即用,大幅度提高业务装维和管理效率,实现全生命周期的成本最低。具体方案可以通过在一管一芯光缆基础上开发配套的光纤接续设备来实现。初期网络建设阶段,无需关心具体的业务用户分布,直接将一管一芯的光缆沿着农村道路敷设到用户群的尽头,既不需要在电线杆上做光缆盘纤,也不需要途中放置分纤设备,通过较小的成本和较短的周期来完成目标区域的宽带能力覆盖。业务放装阶段,一旦某段区域有用户提出装机需求,装维人员只需在最近的光缆上悬挂一个分纤盒,在盒体内实现光缆掏接、分支和接续工作。从此该点不仅满足了该用户的接入需求,附近的用户有需求时也可以直接从该点引入,形成一个新的光纤接入点。


  再进一步考虑,从接入点到用户的引入部分,采用传统的熔接方法,零星施工不但麻烦而且单用户成本也高,可以考虑采用预端接的方法,定制若干种长度的预置光缆,在用户放装时直接插入到分纤点后铺设到用户,即快速高效又能降低现场快速连接头工艺存在的隐患。


准确管理,实现光纤网络建设的智能化和自动化

  从成本角度出发,CAPEX和OPEX是光纤网络部署中的两个重要维度,并且OPEX的整体成本往往会高于CAPEX。因此如何低成本运营光纤基础网络,也是一个非常值得研究的方面。


  目前导致光纤基础网络OPEX居高不下的原因主要有两个,一是放装成本居高不下,而且排障效率不高。前者主要受制于资源数据的不准确,如线路端口信息、连接关系信息混乱等;后者源于现有故障管理系统不能很好地适用于光纤网络,故障排查仍主要依靠人工方式等。造成资源数据不准确的原因很多,如资源数据获取的途径不够合理,工程施工及日常巡检阶段的数据靠人工方式录入;现场数据记录在纸质标签中,给数据变更、修改带来不便;不同单位、部门维护着同一网络,却将数据保存为不同的样本,造成数据的不一致甚至冲突。而缺少精确排障系统的有效支撑,故障定位很大程度上取决于维护人员对网络的熟悉程度,迫使维护人员将网络地图装入自己的大脑,却无法与其他人共享,排障效率自然低下。

  
  中兴通讯认为,未来的光纤网络发展趋势应该是通过进一步提升网络智能化和自动化来保障资源数据更加准确,故障定位更加迅速,降低维护人员的成本支出,进而达到OPEX降低的目的。 基于目前的技术研究,光纤网络的演进应该会经历四个阶段:


  ●   端口智能化:通过光纤端口可视化和数据采集自动化来实现光纤网络资源的数据更加准确,流程更加优化, 包括电子工单闭环操作、端口信息自动采集以及现场操作的指引化等。这种技术研究从2011年已经开始,目前也已经开始逐步应用在承载网和接入网等光纤外线中。

 

  ●   链路智能化:通过集中化的远程光纤测试和性能数据分析来实现快速的故障定位,从而保障光纤网络的正常运行,包括在线式OTDR链路测试、光纤性能分析监控以及网络故障提前预警机制的建立等。这种技术研究从2014年开始,目前有一些小范围的应用。


  ●   节点智能化:将智能化的理念拓展到光配线节点的外围设备,从而完成由点到面的过程,实现光纤整体网络的智能化和流程优化,包括无源节点的环境监控、有权限管理的无源电子锁、可跟踪路由的点亮光纤以及光纤路由上的井盖管理等内容。这种技术应用预计从2016年开始。


  ●   可重构网络:目前能看到的光纤基础网络的终极状态应该是一个无人维护的网络,自动化的技术将被充分的应用在光纤基础网络中,包括用户资源自动分配、远程设备自动配纤、故障路由自动修复等。同时基于光纤传感特性的增值功能也会不断涌现,并逐步应用于石油管道、电力传输、家庭安防等领域。此时的光纤已经不局限于通信功能,而是为其它行业的应用提供了更多的想象空间。这种技术应用预计会从2018年逐步开始。


  光纤网络是国家宽带战略的基础,我们相信越来越多的技术会涌现出来,优化网络建设和管理。在演进过程中,我们认为更重要的是思维上的改变,要从原先粗放型的光纤网络建设和管理模式转变为更加精细化、智能化、人性化的模式,从而进一步挖掘光纤基础网络的内在价值和外在价值。


  作为光纤基础网络的整体方案提供商,中兴通讯一直致力于最优化的光纤网络部署方案。本文提到的各种演进技术,中兴通讯都投入重要资源进行了技术预研和应用实践,相信通过和运营商的共同探索,能为国家宽带战略的推进注入活力。