近两年来,随着“村村通”工程的深入建设,各运营商逐步加大了农场通信市场的建设步伐,在建设农村宽带通信过程中,发现基于农村的城域网建设存在三大问题:
a、建设难
农村以平房为主,居住地相对分散、设备部署的环境恶劣,以平房房顶、墙壁或者挂杆等等为常见设备部署点;由于部署的地方无交流电源,如需要单独部署交流电源,施工方需要大量的协调工作,需要单独布线、安装单独电表。工程量大,效率低。
b、维护难
由于农村经济和管理问题,没有保护的交流电源成为了管理难点,要么容易受自然环境损坏,要么容易被人为损坏,甚至还可能成为偷电的目标;另外由于部署地方环境恶劣,当出现雨雪天气时,容易形成漏电,损坏设备,甚至出现安全隐患。
c、电费成本居高
接入点的增加,同时供电线路随着增加,每年运营商需要为电力缴纳高额电费,动力成本高。所以目前各运营商建设农村宽带市场急需要解决上述建设中存在的问题,而通过研究发现反向PoE供电技术可以解决上述问题。
反向馈电交换机PoE技术解析
PoE供电技术
一个完整的PoE系统包括供电端设备PSE和受电端设备PD两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个PoE以太网供电过程的管理者;PD设备是接受供电的PSE负载,即PoE系统的客户端设备。
PoE的两种供电方法:中间跨接法(Mid-Span)采用4/5、7/8线对传输直流电,即使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电,相应端点的PSE支持PoE功能以太网交换机;
末端跨接法(End-Span)采用1/2、3/6线对传输直流电,即在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率。
PoE反向供电技术
PSE端(客户端)通过PSE供电器通过双绞线的数据线或者空闲线反向向PD(局端)方向的交换机设备提供电力。采用PoE反向供电技术后,局端部署的交换机可以不部署单独的独立电源接入,独立采用POE反向供电电力实现设备的稳定运行,满足日常设备正常运行需求。
工程分析
一、工程背景:
范围:陕西13个县市,包括农村及乡镇网络
组网:光线到机柜,主干道网络已经铺设,IP电话,IPTV,宽带三网业务同时传输。
现状:
1)节点不明确:近些年农村网络发展迅速,光纤资源部分已经用完,出现多层级联现象,节点混乱,造成大量的网络故障,故障排查困难。
2)用户信息复杂:由于农村用户设计范围广,信息统计不规范。
3)业务复杂:多种业务同时出现,IP电话,IPTV,网络
4)维护人员专业度不够:各地区维护人员没有进行过专业培训,对网络管理仅凭经验而行,无法从专业角度判断故障所在,不能及时处理。
5)运营费用高:农村墙壁机柜取电都由用户家用点,每年需支付用户大量的电费。
三、改造目标:
1、降低故障率:改造后故障率要能够明显的降低,至少解决因停电而照成的设备故障。
2、网络标准化:网络节点明确,线路清晰,故障出现时能快速准确的找出故障点。
3、业务不受影响:农村网络多种业务网同时传输,要保证各个业务不受干扰。
3、远程网管:中心机房能够对每个节点进行控制,并且能够监控到每个节点的工作状态,当问题出现时能够直观显示迅速做出反应。
4、节约成本:尽可能的利用现有资源进行改造,降低再投资成本。
5、完全省去墙壁机柜每年所支付的大量费用,同时避免因为机柜户主断电而照成同一机柜用户网络中断。
四、组网构思
1、 汇聚到接入两级式组网减少网络节点,使网络整个组网简单明确,一方面可以降低故障率,节点少了能够出现故障的地方也就少了,从根本上解决故障率高的问题。另外组网清晰了,所出现的故障也就比较容易判断,这样维护人员即使不具备较高的专业知识,也能迅速找到故障所在及时进行处理。
2、 采用单线设备,可使原有网络所能支持的用户数量增加一倍,最大限度的利用现有资源,从而节省成本。
3、 采用简单网管设备,墙壁机柜交换机直接与用户相连,所承载的业务也就是IP电话、IPTV和宽带信息的传输及数据分离,因此简单网管即可满足,而且容易配置,维护人员只需稍加培训即可胜任数据配置及日后维护工作。
工程实施
一、组网示意图
二、改造流程
2.1 信息统计各个县市区域负责人将需改造的区域进行用户信息进行整理,其中应包括以下几点::基站名,设备型号,下联端口,汇聚名,设备型号,墙壁机柜名,设备型号,所带用户。
例如:
基站名 |
设备型号 |
端口号 |
汇聚名 |
设备型号 |
墙壁机柜名 |
设备型号 |
用户 |
王庄基站 |
华为7802 |
6口 |
张三 |
华为2026 |
李四 |
华为1008 |
赵六 |
王庄基站 |
华为7802 |
6口 |
张三 |
华为2026 |
李四 |
华为1008 |
王五 |
这些信息都要保证完全正确才能够真正实现对每个节点的的控制。
注意:
1、基站端口号一定要正确,由于信息量大,这个地方会是错误的多发点。
2、汇聚设备型号一定要要完整填写,因为需要进行网络监控,所以汇聚交换机一定具备网管功能,而某些厂商的型号功能存在差异,例如烽火的2026支持网络管理,而华为的2026则不支持。为了避免这样的问题产生,所以需将型号信息填写完整,对不支持网管的交换机进行替换。
2.2改造申请:信息统计完成后交由指定工作人员对上报信息进行分析,合格的信息,进行整理并制作施工方案,根据用户数量将墙壁机柜替换成无源设备。
例如:
基站名 |
设备型号 |
端口号 |
汇聚名 |
设备型号 |
墙壁机柜名 |
设备型号 |
用户数 |
王庄基站 |
华为7802 |
6口 |
张三 |
华为3552 |
李四 |
8口无源设备 |
2 |
不合格的信息指明其需完善的地方返回给数据统计人员,重新核实统计。
替换完成后,所需无缘设备数量也已经明确,准备下订单通知厂家备货。同时将整理后的信息交由网管人员进行数据配置。
2.3数据配置:
由网管人员为每一台无源设备分配IP地址,网关,划分VLAN,配置完成后下发到各县整治各负责人手中,开始无源整治。
2.4维护人员培训
召集各县维护人员做一次技术培训,并做根据实际业务情况对交换机进行模拟配置演示,比如如何实现三网划分,将各个业务分离开来等等,并给每县分发一份配置说明。培训训结束后,各县根据自身实际环境,将可能遇到的情况罗列出来进行提问,我们工作人员针对特殊情况,给出不同的配置方案。
2.6施工
培训结束后,各县开始施工在各县进行试点,通过实际配置发现问题。同时我们的技术人员将给于技术支持,必要的时候可以到施工地点,现场进行指导,协同完成1个点或者一个村庄的改造。
2.7网络监控
改造结束之后,我们技术人员将配合网管实现对每台无源设备实施网络监控。
工程验收
依据预期效果对改造区域进行工程验收,同时我们针对所出现故障的设备进行回收或替换。
完成改造