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1．概述及無(wú)阻斷通信的必要性
隨著密集波分復(fù)用技術(shù)和高速數(shù)字交換技術(shù)的應(yīng)用，使得越來(lái)越多的信息業(yè)務(wù)集中到較少的節(jié)點(diǎn)和線路上，對(duì)這些線路所在的光網(wǎng)絡(luò)可靠性提出了越來(lái)越高的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)每年我國(guó)發(fā)生超過(guò)2000次的光纜阻斷，造成超過(guò)10億元的巨大直接通信損失和對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)不可估量的重大損失。因此，網(wǎng)絡(luò)生存能力成為影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與構(gòu)建的重要因素，而光路層的保護(hù)與恢復(fù)對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存能力有著重大的影響。對(duì)構(gòu)建光網(wǎng)絡(luò)生存能力具有非常重大的意義。
2．光路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、指標(biāo)，光路圖
當(dāng)前各電信運(yùn)營(yíng)商采用的光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式主要有以下幾種：1.SDH自愈環(huán)保護(hù)，2.光路分流保護(hù)，3.人工調(diào)度保護(hù)，4.光路自動(dòng)切換保護(hù)技術(shù)。采用光路傳輸分流和人工調(diào)度預(yù)案保護(hù)方式是效率較低的,已無(wú)法滿足無(wú)阻斷通信服務(wù)質(zhì)量的要求。SDH傳輸設(shè)備制式和地理i環(huán)境的因素限制使得SDH自愈環(huán)保護(hù)方式的應(yīng)用有限，保護(hù)機(jī)制復(fù)雜，并且干線SDH自愈保護(hù)功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。光路自動(dòng)切換保護(hù)是對(duì)光傳輸層的保護(hù)，且控制的機(jī)制只針對(duì)光纖路由，與傳輸設(shè)備關(guān)系較小，不存在兼容問(wèn)題，容易組成光路保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，目前國(guó)內(nèi)已有一些光層保護(hù)有著上層業(yè)務(wù)保護(hù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。如光層恢復(fù)可靠性高、光層恢復(fù)速度快、光層恢復(fù)成本低，同時(shí)可以對(duì)不同業(yè)務(wù)提供保護(hù)。接入干線傳輸系統(tǒng)時(shí)幾乎不會(huì)影響傳輸特性。
圖1:1方式保護(hù)的原理框圖
光纖線路保護(hù)技術(shù)主要有兩種基本的保護(hù)方案：雙發(fā)選收保護(hù)方案（即1+1保護(hù)）和選發(fā)選收保護(hù)方案（即1:1保護(hù)）。1+1保護(hù)和1:1保護(hù)通過(guò)光功率檢測(cè)實(shí)現(xiàn)線路的快速保護(hù),自動(dòng)切換恢復(fù)時(shí)間按ITU-TG.783和ITU-TG.841標(biāo)準(zhǔn)，小于50ms。 1:1型光線路保護(hù)設(shè)備可以應(yīng)用在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)簡(jiǎn)單線路和主備線路存在電中繼和EDFA等復(fù)雜線路中，一對(duì)設(shè)備引入的插入損耗為2.6dB，切換時(shí)間小于30ms,設(shè)備對(duì)傳輸信號(hào)獨(dú)立透明，并且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)功能。
3．浙江傳輸光纖線路保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用：組網(wǎng)、功能
為了滿足浙江電信對(duì)線路通信保障、干線傳輸電路可用率指標(biāo)的要求。 浙江電信的光保護(hù)工程采用OLP系列光線路自動(dòng)切換保護(hù)器，利用這些設(shè)備和冗余光纜線路，選擇杭福貴成光纜、滬金南穗光纜、南沿海光纜、寧杭光纜等11個(gè)中繼段中相適應(yīng)的省網(wǎng)系統(tǒng)，構(gòu)建光纖光纜保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)行1:1方式的物理保護(hù)，采用DCN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控管理。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)如下功能：a)自動(dòng)切換功能：主用路由光纖阻斷，自動(dòng)切換至備用路由，保證通信業(yè)務(wù)無(wú)阻斷；還可根據(jù)具體線路情況及需要設(shè)置成可恢復(fù)模式的自動(dòng)返回功能：即當(dāng)主用路由線路恢復(fù)正常時(shí)自動(dòng)切換恢復(fù)至主用路由線路的功能。b)檢修調(diào)度功能：在主用路由光纖正常的情況下，可由網(wǎng)管或設(shè)備面板發(fā)出指令調(diào)度切換工作路由，保證通信業(yè)務(wù)無(wú)中斷；c)主備纖插損監(jiān)測(cè)功能：可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主用和備用路由的線路插損狀況，并根據(jù)設(shè)定的告警門(mén)限給出告警提示。d)掉電、上電保持功能：切換盤(pán)掉電或上電，不影響工作線路狀態(tài)，保證系統(tǒng)正常工作；并具備熱插拔功能。工程采用的光纖線路保護(hù)設(shè)備OLP每一對(duì)的介入損耗為小于3.0dB,倒換保護(hù)時(shí)間小于30.0ms。被保護(hù)的11個(gè)中繼段以及相應(yīng)的備用線路如表1所示，采用11套線路保護(hù)設(shè)備，其中4U規(guī)格機(jī)架1臺(tái)，機(jī)架上安裝有4個(gè)光纖線路切換單元盤(pán)，1U規(guī)格設(shè)備18臺(tái)，其中2臺(tái)作為本次項(xiàng)目的備品。各站點(diǎn)安裝設(shè)備以及工程示意圖如圖1所示。
表1 被保護(hù)中繼段明細(xì)表
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示，杭州站是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心站點(diǎn)，在此站點(diǎn)配置4U插盤(pán)式線路保護(hù)裝置。4U機(jī)架上插入4個(gè)單元盤(pán)。單元盤(pán)與機(jī)房中的光端機(jī)相連接，接入到通信線路中。嘉興站、臨平站、紹興站、余姚站各配置2臺(tái)1U機(jī)架式線路保護(hù)裝置；湖州、海鹽、富陽(yáng)、寧波、諸暨、義烏、金華、麗水站分別配置1U機(jī)架式的OLP裝置。 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心設(shè)在杭州，分別根據(jù)站點(diǎn)實(shí)際情況對(duì)以上各站點(diǎn)OLP設(shè)備進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試（閾值設(shè)定和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置等）。本試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)中的任意一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間利用主用光纜和備用光纜將配對(duì)的OLP設(shè)備連接起來(lái)，節(jié)點(diǎn)處的光端機(jī)和OLP設(shè)備間用相應(yīng)的光纖跳線連接起來(lái)。光保護(hù)系統(tǒng)的自動(dòng)切換是靠光功率監(jiān)測(cè)引導(dǎo)并在設(shè)備層上完成。
圖1 工程示意圖
圖2 網(wǎng)管界面截圖
網(wǎng)管系統(tǒng)的功能主要是維護(hù)管理和主動(dòng)切換調(diào)度。1)設(shè)備管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)切換設(shè)備進(jìn)行分類(lèi)、配置、控制。2)實(shí)時(shí)監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)對(duì)切換設(shè)備的單盤(pán)光功率和路由線路狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。3)告警管理：實(shí)時(shí)對(duì)切換設(shè)備的告警收集、報(bào)警、確認(rèn)。4)性能管理：可按用戶設(shè)定的時(shí)間間隔收集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并可查詢歷史數(shù)據(jù)。5)安全管理：用戶及其權(quán)限管理6)日志管理：記錄系統(tǒng)事件7)拓?fù)滹@示：實(shí)現(xiàn)設(shè)備分布及狀態(tài)的拓?fù)滹@示
4．光路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)在WDM系統(tǒng)和SDH保護(hù)
骨干網(wǎng)作為綜合業(yè)務(wù)的公用光傳輸/傳送平臺(tái)，由于各種業(yè)務(wù)自身所具有的保護(hù)能力千差萬(wàn)別因此需要能夠提供可靠的、靈活的光層保護(hù)能力。利用ＤＷＤＭ的光域保護(hù)機(jī)制，可以方便地為包括SDH信號(hào)在內(nèi)多種信號(hào)協(xié)議提供物理層的保護(hù)，提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)通道的能力。 光路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)ＤＷＤＭ系統(tǒng)的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)備用路由保護(hù)的方案可靠性高，主要應(yīng)付光纖切斷等特殊情況，只要具備條件實(shí)施起來(lái)方便。通過(guò)應(yīng)用，在冗余通道滿足的情況下，目前這是對(duì)易發(fā)生阻斷的干線（不論是線路和設(shè)備），實(shí)行自愈保護(hù)的一種好方法。實(shí)際線路中一般情況下主用路由和備用路由會(huì)存在距離差異較大的問(wèn)題，對(duì)于高速通信系統(tǒng)和DWDM系統(tǒng)存在主備路由衰耗和色散的差異。需要考慮采用EDFA和DCM，同時(shí)兼顧OSC監(jiān)控信道的處理。
5．光自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)價(jià)值體現(xiàn)：收益，節(jié)約投資等
光自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)是針對(duì)線路故障而設(shè)計(jì)的，完全獨(dú)立于SDH系統(tǒng)和DWDM系統(tǒng)的網(wǎng)元設(shè)備，在結(jié)合備用光纖路由的情況下，可以組建切換保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)實(shí)踐證明光自動(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)。項(xiàng)目實(shí)施后可以有效解決光纜線路維護(hù)難的問(wèn)題，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)：1)降低線路阻斷導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷事故出現(xiàn)的概率；2)降低線纜維護(hù)費(fèi)用；3)提高故障發(fā)現(xiàn)和修復(fù)速度，無(wú)需中斷業(yè)務(wù)信號(hào)的傳輸；4)靈活調(diào)度路由，方便線路割接和檢修；5)有助于提高線路維護(hù)績(jī)效
