光纖自動倒換保護工具研制與應用

楊連營++丁暉++陳秀國

【摘 要】光纜傳輸網已成為我國通信網和國民經濟信息基礎設施的主要部分，是公眾電話網、數字傳輸網和增值網各種網絡的基礎。光纜自身的安全運行及抗災害能力直接關系到用戶的感知和電信運營商各類業務的正常發展，據此光纖自動保護倒換技術產生并不斷完善，經過多年的運行為通信運營商提供了可靠的通信網絡，收效良好。本文就光纖自動保護工具在光纜網絡維護中應用的基本原理及其功能進行介紹。

【關鍵詞】光纜傳輸網 自動倒換保護 光功率監測

1 前言

光纖自動倒換保護工具由光路切換設備和網絡管理終端組成。可以實現光功率監測、光路自動切換以及網絡管理等功能。在光通信網絡中，光纖自動倒換保護工具實時監測工作光纖和備用光纖上的光功率，當監測到光線路上的光功率值低于設定切倒換門限時，發出告警提示并自動切換到備用光纖，從而實現對光傳輸系統線路的保護。光纖自動倒換保護工具是一種應用于光纖通信領域作主、備光路切換的光器件，能自動識別主、備系統光路信號狀態，進行光路瞬時切換，從而能避免主用光纖發生全阻障礙時，保護系統運行正常。利用光纖自動倒換保護工具可以簡單、經濟地構成各種通路，干線的主備用系統和各種不同的需要光路保護的網絡。

2 研究背景

在廣泛應用的波分系統光傳送網當中光纜由于受到各方面的限制存在大量安全隱患，容易突發光纜中斷，而光纜一旦出現故障，波分系統隨即中斷。通常光纜故障的恢復往往歷時在數小時以上，不但影響了傳輸質量，也給光傳送網絡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的保護方式有SDH自愈保護技術、ASON技術、光路或傳輸系統負荷分擔、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光傳送網絡層面主要應用的是光線路自動保護倒換技術。

3 工作原理

光纖自動倒換保護工具由光功率監控模塊、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、網口控制等部分組成，其核心部分為光功率監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 光功率監控模塊

經過光分路器分離出來的部分光功率，由PIN光探測器檢測轉換為光電流，由后續斬波穩零程控放大器將電流信號轉換成電壓信號，即實現I/V轉換并放大，經程控濾波器濾除斬波附加分量及干擾信號后，送至A/D轉換器，變成相應于輸入光功率電平的數字信號，由微處理器（CPU）進行數據處理。CPU可根據注入光功率的大小自動設置量程狀態和濾波器狀態，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

光信號經過光功率監控模塊的處理及分析后，將在線監測的光功率結果匯報給光路切換模塊。光路切換模塊根據與事先設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 系統功能

4.1 告警功能

（1）聲音告警：當系統發生告警時，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：當告警發生時，有告警燈提示，通過指示燈的顏色變化指示當前系統狀態或通過網管也能監控當前系統狀態。

（3）顯示告警內容：發生告警時，設備的液晶屏相應地顯示當前的告警信息，便于管理人員及時發現、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：包括保護設備電源掉電、保護設備與操作維護終端系統聯系不上時產生的告警。

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 光功率監測功能

系統提供工作光纖、備用光纖的光功率實時監測功能，監測精度達為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

系統在監測到光線路上光功率下降且超過（低于）用戶設定切換門限，系統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。在用戶事先設定的延時后能自動切換回原線路。可自動識別是線路側無光，還是傳輸設備無光，當傳輸系統光盤發生無光故障時，系統可自動鎖定在當前路由上，不會發生切換動作。

5 結語

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備，適用于各個行業和領域，適用于各家企業自建網絡，也可以用于為其他客戶提供服務的增值服務運營商，采用的技術成熟可靠，建設成本低廉，結構簡單，安全性高，運行管理簡單。

參考文獻：

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