光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用探討

1、引言

要在現(xiàn)有幾十萬(wàn)千米高速干線光纜通信網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)無(wú)阻斷通信，除傳輸設(shè)備外，運(yùn)營(yíng)商首先要考慮的是如何實(shí)現(xiàn)光傳輸物理路由的自動(dòng)保護(hù)。光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)集監(jiān)測(cè)、保護(hù)和管理為一體的、獨(dú)立于傳輸系統(tǒng)的、完全建立在光纜物理層上的自動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能進(jìn)行光纖運(yùn)行狀態(tài)、性能指標(biāo)的實(shí)時(shí)、在線、遠(yuǎn)程、自動(dòng)監(jiān)測(cè)與主備光纜的切換保護(hù)，保證光纜網(wǎng)絡(luò)安全可靠地運(yùn)行。

2、工作原理

自動(dòng)切換模塊可分為單片機(jī)控制電路、光功率監(jiān)測(cè)電路、光切換電路、測(cè)試光源電路幾部分，其工作原理如圖1所示�？刂齐娐房刂破渌�模塊電路協(xié)調(diào)工作。光功率監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主備光纖上光功率值的變化，內(nèi)置光電傳感器和1×2分光器，分光比一般為97:3，這相當(dāng)于在傳輸線路上增加了約0.25 dB的衰耗，比較適合在干線上應(yīng)用。光切換電路內(nèi)置1×2或2×2光開(kāi)關(guān)，受控在主備光通道之間自動(dòng)切換。切換控制過(guò)程如下：光功率監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)采集主備光纖上的光功率值并上報(bào)給控制電路分析；發(fā)現(xiàn)光功率變化值超過(guò)預(yù)設(shè)切換門限時(shí)，控制電路立即向光切換電路發(fā)出切換指令；光切換電路收到指令后完成切換。

圖1　自動(dòng)切換模塊工作原理

3、北電DWDM設(shè)備回?fù)p值過(guò)低的處理

北電DWDM設(shè)備接入光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)后，在割接時(shí)不需要人工進(jìn)行纖芯調(diào)度，只需在網(wǎng)管系統(tǒng)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的切換操作。纖芯調(diào)度時(shí)最常出現(xiàn)的是回?fù)p值過(guò)低問(wèn)題，有時(shí)處理起來(lái)比較麻煩。

保證調(diào)度順利的最基本要求是在切換前做好備用纖芯的清潔。由于大多數(shù)局站沒(méi)有配備回?fù)p測(cè)試儀，纖芯不接入設(shè)備就無(wú)法判斷清潔后的回?fù)p值是否合格，所以在網(wǎng)管系統(tǒng)上進(jìn)行主備纖芯的切換后，要立刻到北電DWDM網(wǎng)管系統(tǒng)上查看，如果回?fù)p值過(guò)低且沒(méi)有其他告警信息，就要進(jìn)行回?fù)p處理。系統(tǒng)在主用纖芯上開(kāi)放正常，從DWDM放大器到光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)之間一般沒(méi)有問(wèn)題，回?fù)p點(diǎn)基本可以確定在光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)備用輸出端口到備用纖ODF之間。這時(shí)可將光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)輸出端口的光纖繞成直徑15 mm大小的圓圈（4圈），如果回?fù)p值仍然過(guò)低，就應(yīng)對(duì)光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)輸出端口進(jìn)行檢查及清潔；如果回?fù)p值變?yōu)檎�常，則回?fù)p點(diǎn)不在光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)至纏繞處之間，應(yīng)繼續(xù)對(duì)后續(xù)部位進(jìn)行檢查。對(duì)備用纖芯ODF端的尾纖和法蘭盤進(jìn)行清潔，必要時(shí)更換法蘭盤或光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)輸出端口至ODF的尾纖。在拔纖處理前必須在網(wǎng)管系統(tǒng)上進(jìn)行光放大器退出服務(wù)操作。

需要特別注意的是，在備用纖芯斷開(kāi)后，光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)由備用纖芯切回主用纖芯，所以備用纖芯處理完后，一定要先做主備用纖芯的切換，再到北電DWDM網(wǎng)管系統(tǒng)上查看回?fù)p值，否則查看到的將會(huì)是主用纖芯的回?fù)p值；還可以在光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)上將狀態(tài)設(shè)置為手動(dòng)/備用，這樣系統(tǒng)就鎖定在備用纖芯上，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到備用纖芯的回?fù)p值變化情況。

4、網(wǎng)絡(luò)不通的處理

網(wǎng)絡(luò)不通時(shí)按如下步驟處理。

●如果網(wǎng)管系統(tǒng)監(jiān)控不到所有網(wǎng)元設(shè)備，可以排除設(shè)備故障，問(wèn)題可能出在網(wǎng)絡(luò)上。

●用Ping命令測(cè)試每個(gè)設(shè)備的IP地址看是否能通（設(shè)備IP地址可以在網(wǎng)管系統(tǒng)“統(tǒng)計(jì)”菜單下的“靜態(tài)資源”項(xiàng)查看，也可從竣工資料中查詢）。

●如果Ping不通則查找網(wǎng)絡(luò)故障。

●如果能Ping通，打開(kāi)網(wǎng)管系統(tǒng)中“系統(tǒng)”下的“系統(tǒng)設(shè)置”并選中“通信參數(shù)”，檢查通信服信器IP地址是否為安裝通信代理服務(wù)器的計(jì)算機(jī)地址（總網(wǎng)管通常為本機(jī)IP地址，分網(wǎng)管為總網(wǎng)管IP地址）。

●如果不能監(jiān)測(cè)到單個(gè)網(wǎng)元設(shè)備，首先用Ping命令進(jìn)行測(cè)試，同步驟2。

●如果能Ping通，但是設(shè)備狀態(tài)信息不能上傳，可以復(fù)位網(wǎng)卡，仍然不通通知廠商。

●如果Ping不通，可以在本地交叉網(wǎng)線測(cè)試，如果能通可能為網(wǎng)絡(luò)故障，如果不通通知廠商。

5、故障處理的一般原則

設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，就要求維護(hù)人員迅速判斷故障的性質(zhì)、位置，以便及時(shí)修復(fù)。在故障處理過(guò)程中，第一步而且最關(guān)鍵的一步就是將故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位，然后才是采取相應(yīng)的措施。故障處理人員要首先判斷出是線路故障還是設(shè)備故障。如果是線路故障，則要確定故障點(diǎn)然后通知維護(hù)人員修復(fù)；如果是設(shè)備故障，要判斷出故障點(diǎn)在哪一站，是傳輸設(shè)備還是光保護(hù)設(shè)備故障等，以便及時(shí)修復(fù)。

由于傳輸設(shè)備自身的特點(diǎn)，理清各設(shè)備模塊之間的連接關(guān)系有助于準(zhǔn)確定位故障，以便采取相應(yīng)措施排除故障。在故障被準(zhǔn)確定位前，想當(dāng)然的做法是比較危險(xiǎn)的，不僅會(huì)延誤故障的排除，還可能造成更嚴(yán)重的人為故障。

6、跨多個(gè)中繼站的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)

在SDH或DWDM系統(tǒng)中，某一中繼段阻斷時(shí)，相鄰中繼站會(huì)向網(wǎng)管系統(tǒng)上報(bào)傳輸無(wú)光告警信號(hào)，如傳輸系統(tǒng)網(wǎng)管將這一信號(hào)傳給切換系統(tǒng)網(wǎng)管，切換系統(tǒng)網(wǎng)管會(huì)即刻控制相應(yīng)切換站點(diǎn)執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作，整個(gè)過(guò)程是自動(dòng)的，完全在網(wǎng)管層控制切換。該方案可實(shí)現(xiàn)大迂回切換保護(hù)（跨多個(gè)中繼站設(shè)置切換設(shè)備），減少切換站數(shù)量，降低切換保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備投資。

該方案的關(guān)鍵在于各SDH設(shè)備廠商要提供無(wú)光告警信號(hào)。由于只需一個(gè)數(shù)字信號(hào)，技術(shù)上不會(huì)有難度，可實(shí)施性較強(qiáng)�？稍诰W(wǎng)絡(luò)壓制定單一接口協(xié)議，使切換網(wǎng)管系統(tǒng)能識(shí)別無(wú)光告警信號(hào)即可，網(wǎng)管控制自動(dòng)切換過(guò)程如圖2所示。

圖2　網(wǎng)管控制自動(dòng)切換過(guò)程

7、結(jié)束語(yǔ)

光纖自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)是針對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)防阻斷需求而設(shè)計(jì)的，完全獨(dú)立于SDH和DWDM系統(tǒng)的網(wǎng)元設(shè)備，在結(jié)合備用光纖路由或空閑波長(zhǎng)通道的情況下，可以組建一個(gè)切換保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。實(shí)踐證明，光纖自動(dòng)切換保護(hù)快速可靠、安全靈活、業(yè)務(wù)恢復(fù)能力強(qiáng)，同時(shí)，切換保護(hù)網(wǎng)管與SDH設(shè)備網(wǎng)管相結(jié)合，為干線無(wú)阻斷通信提供了實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的解決方案。