光纖自動倒換保護工具研制與應(yīng)用

楊連營++丁暉++陳秀國

【摘 要】光纜傳輸網(wǎng)已成為我國通信網(wǎng)和國民經(jīng)濟信息基礎(chǔ)設(shè)施的主要部分，是公眾電話網(wǎng)、數(shù)字傳輸網(wǎng)和增值網(wǎng)各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。光纜自身的安全運行及抗災(zāi)害能力直接關(guān)系到用戶的感知和電信運營商各類業(yè)務(wù)的正常發(fā)展，據(jù)此光纖自動保護倒換技術(shù)產(chǎn)生并不斷完善，經(jīng)過多年的運行為通信運營商提供了可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，收效良好。本文就光纖自動保護工具在光纜網(wǎng)絡(luò)維護中應(yīng)用的基本原理及其功能進行介紹。

【關(guān)鍵詞】光纜傳輸網(wǎng) 自動倒換保護 光功率監(jiān)測

1 前言

光纖自動倒換保護工具由光路切換設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)管理終端組成?？梢詫崿F(xiàn)光功率監(jiān)測、光路自動切換以及網(wǎng)絡(luò)管理等功能。在光通信網(wǎng)絡(luò)中，光纖自動倒換保護工具實時監(jiān)測工作光纖和備用光纖上的光功率，當監(jiān)測到光線路上的光功率值低于設(shè)定切倒換門限時，發(fā)出告警提示并自動切換到備用光纖，從而實現(xiàn)對光傳輸系統(tǒng)線路的保護。光纖自動倒換保護工具是一種應(yīng)用于光纖通信領(lǐng)域作主、備光路切換的光器件，能自動識別主、備系統(tǒng)光路信號狀態(tài)，進行光路瞬時切換，從而能避免主用光纖發(fā)生全阻障礙時，保護系統(tǒng)運行正常。利用光纖自動倒換保護工具可以簡單、經(jīng)濟地構(gòu)成各種通路，干線的主備用系統(tǒng)和各種不同的需要光路保護的網(wǎng)絡(luò)。

2 研究背景

在廣泛應(yīng)用的波分系統(tǒng)光傳送網(wǎng)當中光纜由于受到各方面的限制存在大量安全隱患，容易突發(fā)光纜中斷，而光纜一旦出現(xiàn)故障，波分系統(tǒng)隨即中斷。通常光纜故障的恢復往往歷時在數(shù)小時以上，不但影響了傳輸質(zhì)量，也給光傳送網(wǎng)絡(luò)的維護人員帶來維護壓力。為此各個電信運營商積極尋求各種解決辦法，努力縮減因光纜線路中斷造成的損失。目前常用的光傳送網(wǎng)的保護方式有SDH自愈保護技術(shù)、ASON技術(shù)、光路或傳輸系統(tǒng)負荷分擔、人工倒換保護、光路自動保護倒換等，從成本及維護等角度考慮干線波分系統(tǒng)光傳送網(wǎng)絡(luò)層面主要應(yīng)用的是光線路自動保護倒換技術(shù)。

3 工作原理

光纖自動倒換保護工具由光功率監(jiān)控模塊、光路自動切換模塊、掉電自動保護模塊、面板控制及指示、串口控制、網(wǎng)口控制等部分組成，其核心部分為光功率監(jiān)控模塊及光路自動切換模塊。

光纖自動倒換保護工具組成如下圖1所示。

3.1 光功率監(jiān)控模塊

經(jīng)過光分路器分離出來的部分光功率，由PIN光探測器檢測轉(zhuǎn)換為光電流，由后續(xù)斬波穩(wěn)零程控放大器將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，即實現(xiàn)I/V轉(zhuǎn)換并放大，經(jīng)程控濾波器濾除斬波附加分量及干擾信號后，送至A/D轉(zhuǎn)換器，變成相應(yīng)于輸入光功率電平的數(shù)字信號，由微處理器（CPU）進行數(shù)據(jù)處理。CPU可根據(jù)注入光功率的大小自動設(shè)置量程狀態(tài)和濾波器狀態(tài)，同時可接受輸入指令，完成指定工作。

3.2 光路自動切換模塊

光信號經(jīng)過光功率監(jiān)控模塊的處理及分析后，將在線監(jiān)測的光功率結(jié)果匯報給光路切換模塊。光路切換模塊根據(jù)與事先設(shè)定的切換光功率值比較判別后進行光路切換或者不進行光路切換。

4 系統(tǒng)功能

4.1 告警功能

（1）聲音告警：當系統(tǒng)發(fā)生告警時，光纖自動倒換保護工具以及后臺管理軟件都有告警音提示，同時提供禁音功能。

（2）光告警：當告警發(fā)生時，有告警燈提示，通過指示燈的顏色變化指示當前系統(tǒng)狀態(tài)或通過網(wǎng)管也能監(jiān)控當前系統(tǒng)狀態(tài)。

（3）顯示告警內(nèi)容：發(fā)生告警時，設(shè)備的液晶屏相應(yīng)地顯示當前的告警信息，便于管理人員及時發(fā)現(xiàn)、排查問題。

（4）告警分類和分級功能：

分類告警：包括光功率及其它告警功能。

其它告警：包括保護設(shè)備電源掉電、保護設(shè)備與操作維護終端系統(tǒng)聯(lián)系不上時產(chǎn)生的告警。

告警分級：包括一般告警、重要告警。告警說明見下表1所示。

4.2 光功率監(jiān)測功能

系統(tǒng)提供工作光纖、備用光纖的光功率實時監(jiān)測功能，監(jiān)測精度達為0.1dB，達到了儀表級的水平，確保工具切換判斷的準確無誤。

4.3 光纖切換功能

系統(tǒng)在監(jiān)測到光線路上光功率下降且超過（低于）用戶設(shè)定切換門限，系統(tǒng)自動將光傳輸線路由工作光纖倒換至備用光纖，也可手動切換。在用戶事先設(shè)定的延時后能自動切換回原線路。可自動識別是線路側(cè)無光，還是傳輸設(shè)備無光，當傳輸系統(tǒng)光盤發(fā)生無光故障時，系統(tǒng)可自動鎖定在當前路由上，不會發(fā)生切換動作。

5 結(jié)語

綜上所述，本文提出的光纖自動倒換保護工具是一種行之有效的設(shè)備，適用于各個行業(yè)和領(lǐng)域，適用于各家企業(yè)自建網(wǎng)絡(luò)，也可以用于為其他客戶提供服務(wù)的增值服務(wù)運營商，采用的技術(shù)成熟可靠，建設(shè)成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單，安全性高，運行管理簡單。

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