ODN 网络技术如何演进？

本文摘自中国信通院的“2024年数智化ODN网络解决方案蓝皮书”。

光配线网络（ODN）是一种点到多点结构的无源光网络（PON），如图 2-1 所示。ODN 是从通信中心机房（CO）的光线路终端（OLT）到达用户侧数个光网络单元（ONU）所经由的光传输通道。

传统 ODN 网络的施工中，主干光缆、配线光缆和入户段光缆采用现场开剥或成端的光缆进行光纤接续，室外和室内施工需开启节点配线设备箱 / 盒后，进行光缆安装、接续操作。

传统 ODN 网络资源无源性的特点，导致难以对其进行实时监控。目前，传统 ODN 资源管理主要采用传统纸质标签、人工现场记录的方式，因而在数据录入及资源维护阶段存在着定位难、维护信息更新不及时、工作量大、效率低等问题，甚至会出现由于数据信息偏差导致的故障错误。随着宽带接入网络规模越来越大，传统的 ODN 在运用中面临着一系列挑战。

传统 ODN 网络中配线设备设施内的光端口连接状态和关系通常会在端口跳接位置设置标签并在箱 / 盒体内附记录表，由装维人员现场手工记录并事后将连接关系录入系统。长期运维后，存在着标签脱落和褪色严重、端口调度混乱、跳接关系无法梳理等情况。据调研统计，一些国外运营商手动录入的光纤端口准确率低于 70%。

另外，由于传统 ODN 配线设备设施的光端口没有和用户 ONU/ONT 设备进行关联绑定，用户申请退网后无法将光端口释放的信息及时反馈给资源管理系统，导致经常出现用户拆机不拆线的情况。部分国外运营商资源沉默率高达 10%~20%，浪费了前期建设投资。甚至部分主干光缆、配线光缆也存在类似的资源静默后的光缆重复建设问题，影响了光缆网建设投资效率。

ODN 网络连接数据信息不准确一直是运营商面临的主要难题。传统的运维方式依赖人工，存在多种问题，必须有强流程和规范保障，才能提高资源管理准确率。

如何解决传统 ODN网络所面临的痛点问题，将会是数智化 ODN 网络研究的重点。基于传统 ODN 网络建设和健康管理面临的诸多挑战，对下一代 ODN 网络提出数字化与智能化管理需求。

ODN 作为光纤基础设施，产品本身复杂度不高，但却是 FTTH 建设投资最大，建设最复杂的环节。如何降低其施工和运维难度一直是行业持续研究的课题，针对数智化 ODN 网络解决方案演进的不同阶段，根据业界共识，定义了如下图所示的三个代际：

数智化 ODN 系统通过数智化 ODN 硬件连接 OLT 和 ONU，向上连接运营商的运营支撑系统（包括资源管理系统和故障管理系统），从 ODN 网络中采集光路信息，还原光路拓扑，并进行故障定界定位。数智化 ODN 在网络中的位置如图所示：

数智化 ODN 系统由物理标签、数智化 ODN 设备、智能光路感知设备、智能管理终端、智能管理系统、哑资源采控模块组成。支持与第三方 OSS 系统对接。数智化 ODN 网络的参考模型如图所示：

数智化 ODN 网络包括传统 ODN 网络改造场景和新建场景。传统 ODN 网络改造场景功能实体模型示意图如下图所示。

新建场景功能实体模型示意图如下图所示。

当前业界可成熟商用的数智化 ODN 技术属于数智化 ODN 2.0，数智化 ODN 3.0 技术尚在研发阶段，以下重点介绍数智化 ODN 2.0 解决方案及其应用。数智化 ODN 是在规划、建设、验收、运营、维护等全生命周期内，通过引入数字化、人工智能等新技术，实现 ODN 无源网络的高度自动化和智能化资源精准管理、业务快速开通，提升运营和维护的效率和质量。ODN 全生命周期对网络数字化能力的需求如下图。

传统 ODN 组网的数智化，在 OLT 侧部署智能光路感知设备、光路切换设备（OSW）和光耦合器 , 在一级分光光交箱中安装数智化分光器，分光比通常为 1:4 或者 1:8。

对于预连接 ODN 组网，在新建场景，每一条链路由 Hub Box（内置数智化分光器）和多个 Sub Box（内置数智化分光器）和 1 个 End Box（内置数智化分光器）组成，现场施工步骤与传统预连接设备相同，不增加额外工序和要求。搭配 OLT 侧的智能光路感知设备和OSU 设备，可实现数智化的智能运维，支持远程验收和故障定界定位，如图：

对于预连接 ODN 组网，在现网存量改造场景，因预连接产品外壳不可开启的属性，可以使用外置数智化光缆或者数智化光纤适配器升级现网分光器盒子，使其具备数智化能力，并支持基于数智化的智能运维，支持远程验收和故障定界定位，实现现网改造，如图：

以智能光路感知设备、光路开关单元安装位置在 OLT 框为例，OLT 升级局端割接示意图如图：

ODN 是光纤带宽网络的重要组成部分。传统 ODN 施工周期长、安装成本高、光纤管理难、故障处理慢，已无法适用光纤宽带网络高质量发展的要求，数智化 ODN 以其支撑低成本建设、高效率管理、简易化连接、高时效运维的重要特性，已成为 ODN 未来的演进方向。

数智化ODN基于分光器分支光路识别、预连接、不等比分光等技术，具有自动建立网络拓扑、实时监测线路状态、灵活可扩展、易施工、易维护、资源管理精准等特点，能够实现接入网资源全生命周期的可视化管理。