SDH光纖通信網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化及日常維護(hù)

高賓　王蘭成

[摘 要] 隨著信息化時(shí)代的到來，光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也受到了廣泛的關(guān)注，并且被應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。為了提高光纖通信設(shè)備的使用效率，就必須做好光纖通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和維護(hù)工作。本文從光纖通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中出現(xiàn)的相關(guān)問題入手，著重分析如何對(duì)光線通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)。

[關(guān)鍵詞] 光纖通信網(wǎng)絡(luò)；運(yùn)行；維護(hù)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 17. 074

[中圖分類號(hào)] TP391 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2018）17- 0187- 02

0 引 言

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，光纖通信網(wǎng)絡(luò)在各行各業(yè)中的應(yīng)用也變得越來越普及。人們關(guān)注網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的同時(shí)，如何對(duì)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)加以描述和規(guī)定就成了當(dāng)務(wù)之急，當(dāng)前通過光纖通信網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和恰當(dāng)維護(hù)，來尋找有效的解決措施，為SDH光纖通信網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展提供技術(shù)保障。

1 光纖通信網(wǎng)的正常運(yùn)行

光纖通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，是指光纖網(wǎng)絡(luò)在正常狀態(tài)下，網(wǎng)絡(luò)能夠維持長(zhǎng)時(shí)間工作的能力。確保網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行一般有兩類方法，即，平時(shí)保護(hù)和故障恢復(fù)。平時(shí)保護(hù)和故障恢復(fù)均是確保網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的有效手段。一般來說，用于保護(hù)的通信線路和實(shí)際工作的線路段是并存的，受保護(hù)通信光纖一般需要提前確定，利用修繕功能實(shí)現(xiàn)光纖的再利用。當(dāng)然在某種情況下，維護(hù)線路段也可以是需要重點(diǎn)保護(hù)的光纖段，因而一旦通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，替代網(wǎng)絡(luò)便可以通過及時(shí)更替來實(shí)現(xiàn)替換，切換速度基本能滿足線路故障恢復(fù)的時(shí)限要求，符合光纖通信系統(tǒng)線路保護(hù)和安全穩(wěn)定運(yùn)行等業(yè)務(wù)的基本要求，因?yàn)樵诠饫w通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用廣泛，但現(xiàn)實(shí)情況下網(wǎng)絡(luò)利用還不普遍。光纖通信網(wǎng)的恢復(fù)，通常是利用光纖通信線路間可用的任何替換模塊實(shí)現(xiàn)的，包括前期準(zhǔn)備的替換備用路由、光纖網(wǎng)絡(luò)專用的路由線路乃至低優(yōu)先級(jí)通信量可緩存的額外業(yè)務(wù)等，其功能實(shí)現(xiàn)的實(shí)質(zhì)是在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，尋找替換線路來代替已經(jīng)損壞的光纖通信段，從而最大限度地恢復(fù)通信。使用光纖通信網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)可大大節(jié)省備用資源，具有較高的網(wǎng)絡(luò)資源利用率，但當(dāng)前常見的光纖恢復(fù)替換一般由人為操作完成，配合光纖網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，整個(gè)過程復(fù)雜而煩瑣，操作起來不具備推廣和應(yīng)用的實(shí)操性，同時(shí)可靠性和降誤碼率也沒有自動(dòng)化方式便捷，現(xiàn)在已有的光纖通信維護(hù)手段中，利用數(shù)字交叉互補(bǔ)方式進(jìn)行的維修，通常需要幾百毫秒乃至十幾分鐘，整個(gè)過程無須人為介入。

2 SDH 通信網(wǎng)的維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)

在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，大部分的光纖通信線路是通過SDH 專網(wǎng)等幾大類網(wǎng)絡(luò)組成的，SDH中典型的自愈網(wǎng)有線路自動(dòng)切換、環(huán)形網(wǎng)替換保護(hù)以及基于DXC 設(shè)備的保護(hù)和恢復(fù)等。其中線路自動(dòng)切換功能，一般用于光纖通信網(wǎng)中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，通常配備一個(gè)主機(jī)，用于主工作系統(tǒng)的運(yùn)行和配備一個(gè)備用工作機(jī)，或者配備N 個(gè)主工作機(jī)和一個(gè)備用工作機(jī)用以實(shí)現(xiàn)主備機(jī)切換地功能，但在實(shí)際使用過程中，往往出現(xiàn)的情況是光纜被有意無意的切斷時(shí)，一般是主用纖芯和備用纖芯在同一根光纜中，這種情況下保護(hù)當(dāng)即失效，設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，那么如果此時(shí)保障的是重要的會(huì)議或事項(xiàng)，后果不堪設(shè)想。當(dāng)前，用 DXC 保護(hù)和恢復(fù)光纖通信網(wǎng)的辦法，就是利用光纖通信網(wǎng)設(shè)備強(qiáng)大的自愈能力和替代功能實(shí)現(xiàn)靈活組網(wǎng)，具有科學(xué)組網(wǎng)、便捷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)空間利用率高的特點(diǎn)，但唯一的問題是運(yùn)行設(shè)備復(fù)雜、購買成本較高，當(dāng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)問題時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)、光纖通信系統(tǒng)維護(hù)難度較大的問題。至于光纖通信環(huán)路網(wǎng)，在實(shí)際運(yùn)行過程中，以其較好的運(yùn)行能力，簡(jiǎn)單高效的自愈功能和靈活自如的組網(wǎng)方式，使其自然成為光纖通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，實(shí)際推廣最為普遍的一種。

2.1 SDH 環(huán)型網(wǎng)的維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)

2.1.1 雙纖單向通道保護(hù)環(huán)的保養(yǎng)和維護(hù)

在光纖通信系統(tǒng)中，雙纖芯單通道保護(hù)環(huán)目前廣泛使用的是雙反饋輸送方式的基本原理和結(jié)構(gòu)，以并向發(fā)送和擇優(yōu)接收的方式工作?？梢院?jiǎn)單地說，就是雙向通信線路中，每一個(gè)通信線路都可以同時(shí)傳輸兩路信息源，并以相向的方向分別輸送，在信號(hào)接收端同時(shí)可以收到兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)信號(hào)，接收端可以按照優(yōu)勝劣汰的原則，擇優(yōu)決定選擇哪一個(gè)作為最終的接收對(duì)象，這種系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了理想狀態(tài)下的傳輸。然而，實(shí)際運(yùn)行中不能避免的情況是，在運(yùn)行過程的光纖線路中，當(dāng)由于自然或人為的原因，導(dǎo)致某段光纖網(wǎng)絡(luò)的線路出現(xiàn)故障時(shí)，通信線路的優(yōu)劣狀態(tài)發(fā)生了質(zhì)的改變，以至于通信線路各通道的通信狀態(tài)發(fā)生改變，如出現(xiàn)此種狀態(tài)，通信系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換信道，使數(shù)據(jù)信號(hào)可滿足對(duì)穩(wěn)定性的基本要求。

2.1.2 四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的保養(yǎng)和維護(hù)

在實(shí)際工作中，如果通信業(yè)務(wù)量巨大，往往選擇四纖芯的雙線服用模式，所謂雙向復(fù)用是指有兩根工作光纖和兩根備用光纖做保證，其中一根主要光纖形成主流工作通道，另一根備用光纖形成緩存工作通道，這種工作模式的光纖信道，四根光纖通道分別形成與工作光纖正反的兩個(gè)獨(dú)立傳輸信號(hào)通道。當(dāng)某個(gè)信號(hào)傳輸通道出現(xiàn)故障時(shí)，所鄰近的通道便可起到替代的作用。這種四纖芯的通信結(jié)構(gòu)在多種復(fù)用通信結(jié)構(gòu)中，可以說是可靠性、持久性最高，即便出現(xiàn)故障，恢復(fù)功能后仍然是個(gè)良好的通信系統(tǒng)，抗毀功能較強(qiáng)。在這類通信網(wǎng)絡(luò)中，如果利用SDH通信交換技術(shù)，假設(shè)將兩根同方向的主流工作光纖和一根備用光纖，同時(shí)合并在一根光纖上，各占一半工作時(shí)間段，那么四根光纖可以簡(jiǎn)化為兩根光纖。這種維護(hù)和處理方式，在實(shí)際的光纖通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較為廣泛。

2.1.3 雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的保養(yǎng)和維護(hù)

由于在光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，雙纖芯復(fù)用技術(shù)具有可以重復(fù)利用的特點(diǎn)，特別適用于當(dāng)前通信業(yè)務(wù)量巨大但時(shí)間較為集中的幾種場(chǎng)景，尤其是相鄰用戶和近距離端口之間業(yè)務(wù)量比較多時(shí)。四纖芯雙向復(fù)用段，在共享保護(hù)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用和普及中，信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)刻比較集中，一般適合業(yè)務(wù)量較大、信號(hào)流較為集中的場(chǎng)合。且此種通信方式，靈活性大、使用度廣。現(xiàn)階段我們的業(yè)務(wù)量，主要是各用戶之間的相互通信，最多就是業(yè)務(wù)集中時(shí)容易發(fā)生的擁塞現(xiàn)象，對(duì)光纖通信系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性要求較高，除此之外，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)路由的維護(hù)和應(yīng)用要求也很高，大多情況下，我們一般將其劃歸在實(shí)時(shí)帶寬通信業(yè)務(wù)范疇之內(nèi)。因此，從業(yè)務(wù)處理能力、投資建設(shè)成本和管理難度上綜合考慮，SDH通信光纖網(wǎng)中應(yīng)采用適合的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，避免由于設(shè)備損壞而帶來的信號(hào)傳輸障礙，從而保障通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

2.2 基于 DXC 的光纖網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)與恢復(fù)技術(shù)

2.2.1 DXC通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在現(xiàn)代通信技術(shù)中，DXC技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和廣泛應(yīng)用為通信網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和恢復(fù)控制提供了很好的操作方案，而且實(shí)現(xiàn)方法也主要有統(tǒng)一控制和分散控制兩種。統(tǒng)一控制主要指通過先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)，利用系統(tǒng)內(nèi)部精密的計(jì)算模式和數(shù)據(jù)庫，對(duì)每一個(gè)通信信道予以優(yōu)先等級(jí)的預(yù)置。當(dāng)通信中斷后，線路故障點(diǎn)的信息經(jīng)替代路由傳遞給網(wǎng)管中心，網(wǎng)管中心按程序，從其網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)據(jù)中尋找具體故障點(diǎn)的地址信息，經(jīng)多方審核確定無誤后，通知就近信息通信臺(tái)站進(jìn)行維護(hù)處理。當(dāng)然，一旦選定了某一段確定的線路后，通信網(wǎng)絡(luò)馬上開始執(zhí)行并行連接，從而恢復(fù)故障線路的通信業(yè)務(wù)。如果出現(xiàn)所修復(fù)的線路失敗后，而檢測(cè)到的故障源所產(chǎn)生的故障報(bào)修消息，經(jīng)由不同路徑傳向其他維護(hù)節(jié)點(diǎn)，收到相應(yīng)通知的這些節(jié)點(diǎn)都會(huì)依據(jù)一定的算法計(jì)算替代方案，直到找到故障節(jié)點(diǎn)和相鄰點(diǎn)之間最短或最快的方案為止，然后以其替換掉故障線路負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

2.2.2 DXC 通信網(wǎng)絡(luò)的控制配件

由于信息量的逐年擴(kuò)大，現(xiàn)有的設(shè)備已不能滿足現(xiàn)代通信的需要，常常需要員工人為參與數(shù)據(jù)的更改和重置，很顯然這種方法的恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)。同時(shí)，由于維護(hù)線路的通道信息，可以配置在通信網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上，用以逐步提高通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的效率，但是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作煩瑣的光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，還是需要做很大的改變。此外，在新創(chuàng)建的通信網(wǎng)點(diǎn)中重置相關(guān)數(shù)據(jù)顯然非常之煩瑣、勞動(dòng)量也很大，容易出現(xiàn)由于人為操作而導(dǎo)致的錯(cuò)誤。所以，當(dāng)前盡管可以通過通信設(shè)備來自由選擇通道的維護(hù)實(shí)現(xiàn)方法，構(gòu)成虛擬光纖通信網(wǎng)絡(luò)來彌補(bǔ)各方面的不足，但是由于通信維護(hù)設(shè)備投資巨大以及網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)自動(dòng)控制的能力不強(qiáng)等原因，目前這種方法在通信信息網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用得很少。

2.2.3 SDH通信網(wǎng)絡(luò)的逐步實(shí)現(xiàn)

隨著當(dāng)前各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也是多種多樣的，無法評(píng)論說哪一種網(wǎng)絡(luò)具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，哪一種網(wǎng)絡(luò)會(huì)被時(shí)代所淘汰，就像計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展一樣，總會(huì)有相應(yīng)的技術(shù)因子被新的技術(shù)所保留并加以改進(jìn)。當(dāng)前，環(huán)形通信網(wǎng)逐步演進(jìn)到網(wǎng)狀通信網(wǎng)是信息技術(shù)發(fā)展的一大趨勢(shì)，而基于網(wǎng)狀通信網(wǎng)的自動(dòng)交換技術(shù)也得以如火如荼地展開，隨著時(shí)代的發(fā)展，毫無疑問也將對(duì)網(wǎng)狀通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和推廣起到舉足輕重的作用。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和光纖通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的融合與發(fā)展，也是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。當(dāng)然，在實(shí)際處理問題時(shí)，對(duì)同時(shí)有各層級(jí)不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，可采用部分虛擬通道結(jié)合部分實(shí)際通道的辦法予以解決。這樣當(dāng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，承載傳輸業(yè)務(wù)的虛擬通道進(jìn)行自動(dòng)替代，依靠多層級(jí)的多重保護(hù)，對(duì)其對(duì)應(yīng)的傳輸信道予以特別處理，以提高其帶寬的利用率和信道的適用范圍。

主要參考文獻(xiàn)

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