光纖通信傳輸網絡系統的設計與構建

劉源

摘 要：目前，光纖通信是我國信息建設中常用通信傳輸方式，隨著光纖線路建設規模的擴大及時間的推移，光纖通信傳輸網絡維護工作日趨重要。所以掌握光纖線路工程和維護中的新技術、新方法具有十分重要的作用。本文針對光纖維護系統做了一個完整的剖析，主要內容包括：光纖的概況，光纖通信特點，光纖通信傳輸網絡相關技術特點，光纖通信傳輸網絡系統的需求分析，光纖通信傳輸網絡維護系統的設計等。

關鍵詞：光纖；通信；系統；管理

一.系統開發的意義

在現代化的光纖網絡中，為了保證光纖網絡工作的可靠性，解決光纖通信傳輸網絡技術支撐維護工作上的難點及掌握一些新的技術、新的方法，在工作中降低成本、節省勞力、節省時間，而且會大大提升通信光纖障礙處理及通信保障能力，提高傳輸故障的維修時效。逐步完善光纖通信網絡的技術支撐維護系統和提高光纖通信網絡的維護水平。

二.傳輸系統網絡現狀與分析

（一）傳輸網絡路由上施工點多

光纖通信傳輸網絡線路維護是一個勞心勞力，任重道遠的工作，因為當前我國基礎建設規模空前，近幾年城鎮化也在不斷推進，像市政建設、電網改道、自來水管道、修橋鋪路、房地產開發等施工建設是多之又多，小型施工隊更是舉不勝舉，所以給光纖傳輸線路帶來的隱患增多，無形中增大了光纖維護的工作。

（二）通信傳輸網絡系統人為破壞多

長途光纖大多都以直埋為主，線路的安全問題一直有待解決，尤其在季節的時候，鐵锨、犁、大型收割機，都是光纖傳輸網絡的殺手。盜割，也是光纖經常造成阻斷的殺手之一，電纜中含有大量的銅絲，讓一些不法分子看到了利益，甘于鋌而走險。而光纖和電纜外表看起來又及其相似，而犯罪分子大多在晚間作案，這樣又給光纖通信的維護工作加大難度。

（三）光纖施工的規范問題

由于光纖通信在我國起步晚、發展快，在施工中一味追求速度，這樣的施工是遇到問題補問題，有點亡羊補牢的味道，沒有一套嚴格的施工標準可以依循，直至現在光纖施工中很多問題還是摸棱兩可；還有新技術、新工藝等施工手段也在不段更新，很多技術還不是很成熟。

三.光纖通信傳輸網絡相關技術特點

（一）光纖通信傳輸特點

光纖的主要材料是石英玻璃。光纖通信是以光波為載頻，以激光為信息載體，以光導纖維為介質的一種通信方式。因此，在光纖通信中起主導作用的是產生光波的激光器和傳輸光波的光導纖維。

（二）光纖通信優點

它具有以下五大優點：1.傳輸頻帶寬、通信容量大；2.傳輸損耗低；3.不受電磁干擾；4.線徑細、重量輕；5.資源豐富閉在纖芯中傳播。

（三）光纖傳輸原理

是由發光二極管LED或注入型激光二極管ILD發出光信號沿光媒體傳播，在另一端則有PIN或APD光電二極管作為檢波器接收信號。對光載波的調制為移幅鍵控法，又稱亮度調制（IntensityModulation）。典型的做法是在給定的頻率下，以光的出現和消失來表示兩個二進制數字。發光二極管LED和注入型激光二極管ILD的信號都可以用這種方法調制，PIN和ILD檢波器直接響應亮度調制。

四.光纖通信傳輸網絡系統的需求分析

（一）系統目標

它包括：系統數據要求；系統支撐的硬件要求；人員要求；管理要求；對代維單位準入的檢查與考核。

（二）光纖傳輸網絡維護相關指標

光纖線路維護的工作基本任務是：保持設備完整良好，保持設備傳輸質量良好，預防障礙并盡快排除障礙。 因此，維護人員在工作中應貫徹“預防為主，防搶結合”的維護方針。維護工作要做到精心細致，并且采用科學的管理方式。這樣，才能為光纖通信提供穩定，優質、大容量的傳輸線路。

光纖線路維護四項指標：

1.光纖線路（直埋、架空、管道、局內、水線）設備完好率：省際干線為 90%；

2.光纖傳輸特性：按要求各中繼段為 100%合格；

3.障礙指標：執行總部要求；

4.基礎管理工作：按要求完整、準確、齊全。

（三）光纖傳輸網絡系常用儀表

光纖線路工程施工和維護中所使用的儀表多為精密儀器，操作要求較高，平時應妥善保管、嚴格管理、正確操作才能使測試儀表達到最佳工作狀態，對光纖線路工程的施工和維護尤為重要。 常用儀表有：光時域反射儀、光纖熔接機、光纖金屬護套對地絕緣測試儀、光纖地阻測試儀。

（四）光纖通信支撐系統功能需求

1.通信網自動障礙測量與判斷

光纖線路障礙點的測試通常是用 OTDR 來實現的。大致步驟如下：

（1）OTDR 顯示屏上出現的菲涅爾反射峰的位置，測出障礙點到測試點的大致距離。

（2）同查障維修人員查找具體障礙點位置。一般來說，通過對 OTDR 顯示的波形，可判斷出障礙可能產生的原因和地點，必要時可借助竣工資料中的有關數據。

（3）為了提高故障管理的智能水平，可以建立事件知識庫 （EKB ， Event Knowledge Base，用于存儲所有己知事件的類型、產生事件的原因和所造成的影響，以及應該采取什么樣的措施等一些細節的靜態描述。

2.系統自動告警處理方案

搶修是一般先在短時間內臨時調通電路或布放應急光纖通電路，然后再盡快組織力量進行正式修復。操作流程一般為：（1）應急搶修時調度電路；（2）光纖的臨時調度；（3） 布放應急光纖；4.正式修復。

五.光纖通信傳輸網絡維護系統的設計

（一） 總體架構設計

1.系統總體設計

針對現在光纖通信傳輸網絡的復雜情況，提高光纖維護的高效、清晰化程度，并對所有光纖線路網絡的點設施進行電子登記，并可清晰的現在電子地圖上，使維護員和管理者能夠借助此軟件在電腦前掌握最直接的網絡變化，更好的完成維護工作。傳輸網絡系統功能模塊設計

分為：基礎管理、日常維護支撐管理、技術維護技撐管理、障礙指標計算管理、自動告警系統管理等五個方面的內容。

2.傳輸網絡系統功能設計

（1）系統面向對象

維護系統面向于使用該系統進行傳輸網絡管理的各個方面的用戶，包括運行維護，流程調度，報表定制。本系統主要針對于線路運維用戶，通過閱讀該文檔，可以學會使用線路維護進行日常的信息維護和查詢。

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（2）系統功能特性

線路維護包括基礎管理、日常維護支撐管理、技術維護技撐管理、障礙指標計算管理、自動告警系統管理等功能。

（3）系統功能設計

主界面控制：系統由一個登陸界面登陸，登錄后各級管理員有不同的權限，然后根據不同的角色進入不同的界面。

基礎管理：提供通信網絡硬件路設施的添加、修改、刪除和批量命名功能，并可以按照不同屬性值進行多種條件的組合查詢。

日常維護支撐管理：提供通信網絡日常維護指標及數據指標的添加、修改、刪除和批量命名功能，并可以按照不同屬性值進行多種條件的組合查詢。

技術維護技撐管理：提供通信網絡技術管理指標及數據信息的添加、修改、刪除和批量命名功能，并可以按照不同屬性值進行多種條件的組合查詢。

障礙指標計算管理：提供通信網絡障礙指標時長管理及指標管理，可以添加、修改、刪除和批量命名功能，并可以按照不同屬性值進行多種條件的組合查詢。

六.光纖通信傳輸網絡維護系統的實現

（一）平臺選擇

前、后臺網絡操作系統：WINNT、WIN9X 中文版

客戶端操作系統：WIN9X

數據庫：SQL2000 數據庫

（二）系統實現

1.主界面控制

系統由一個登陸界面登陸，登錄后各級管理員有不同的權限，然后根據不同的角色進入不同的界面。

2.基礎管理

登錄后基礎管理可以提供通信網絡硬件路設施的添加、修改、刪除和批量命名功能，并可以按照不同屬性值進行多種條件的組合查詢。

3.日常維護支撐管理

登錄日常維護支撐管理界面后，可以按照不同屬性值進行多種條件的組合查詢、管理。

4.技術維護支撐管理

登錄技術維護管理界面可以按照不同屬性值進行多種條件的組合查詢、管理。

5.障礙指標計算管理

登錄障礙指標管理界面可以按照不同屬性值進行多種條件的組合查詢、管理、計算等。

參考文獻

[1] 馬聲全編著.高速光纖通信 ITU-T 規范與系統設計.北京：北京郵電大學出版社，2002

[2] 殷益群主編.光纖通信技術 200 問.北京：北京郵電大學出版社，1995

[3] 劉強，張旭，段景漢等.通信光纜接續工程技術的現場處理.電信技術，2002.08