王燕軍

（內(nèi)蒙古集通鐵路通信有限責(zé)任公司，呼和浩特 010010）

1 概述

隨著鐵路的快速發(fā)展，鐵路通信的信息量和帶寬需求越來(lái)越高。密集波分復(fù)用（DWDM）利用現(xiàn)有的光纜資源，使每根光纖上可以傳輸更多路的信號(hào)，極大地提高了通信容量，降低了通信建設(shè)和運(yùn)行成本，因此，基于密集波分復(fù)用技術(shù)的大容量、高速率的新型傳輸設(shè)備在鐵路通信中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

目前，我國(guó)鐵路以八橫八縱為基礎(chǔ)，相繼建成京滬穗、東北、東南、西北、西南五大DWDM基礎(chǔ)光傳輸網(wǎng)絡(luò)環(huán)，在環(huán)路保護(hù)上采用先進(jìn)的四纖環(huán)系統(tǒng)，故障切換保護(hù)時(shí)間控制在100 ms以內(nèi)，使整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)具有了自愈保護(hù)能力。在這種情況下，如何加強(qiáng)DWDM傳輸系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)以及提高應(yīng)急故障處理能力，確保系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行至關(guān)重要。

2 DWDM傳輸系統(tǒng)組成

DWDM傳輸系統(tǒng)主要由光終端復(fù)用（OTM）節(jié)點(diǎn)、光線路放大（OLA）節(jié)點(diǎn)和光分插復(fù)用（OADM）節(jié)點(diǎn)3種節(jié)點(diǎn)類型組成，組網(wǎng)如圖1所示。

1）OTM節(jié)點(diǎn)設(shè)備主要包含光復(fù)用/解復(fù)用單元、光放大單元、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元（OTU）和光監(jiān)控單元，可以劃分為發(fā)送部分和接收部分。在發(fā)送端，客戶側(cè)的非標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)的多路光信號(hào)經(jīng)過(guò)OTU轉(zhuǎn)換成符合ITU-T G.692建議的標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)的光信號(hào)。光復(fù)用單元將合波后的合路信號(hào)送入光放大器放大，最后經(jīng)過(guò)放大的業(yè)務(wù)信號(hào)和光監(jiān)控信號(hào)通過(guò)耦合器匯聚，一起進(jìn)入線路光纖傳輸。在接收端，把在一根光纖里傳輸?shù)乃型ǖ婪蛛x，再分別送到對(duì)應(yīng)的客戶端設(shè)備上。

2）OLA節(jié)點(diǎn)設(shè)備主要包含光放大單元、色散補(bǔ)償單元和光監(jiān)控單元，用來(lái)完成雙向傳輸?shù)墓庑盘?hào)放大和色散補(bǔ)償，延伸無(wú)電中繼的傳輸距離。在發(fā)送端，經(jīng)過(guò)放大和色散補(bǔ)償?shù)暮下窐I(yè)務(wù)信號(hào)和光監(jiān)控信道（OSC）處理單元處理再生的光監(jiān)控信號(hào)，通過(guò)光纖線路接口單元合波，注入線路光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，光纖線路接口單元將線路信號(hào)分解為業(yè)務(wù)合路信號(hào)和光監(jiān)控信號(hào)。業(yè)務(wù)合路信號(hào)被光放大單元放大，同時(shí)經(jīng)過(guò)色散補(bǔ)償單元進(jìn)行色散補(bǔ)償。光監(jiān)控信號(hào)被送入OSC進(jìn)行開銷的處理。

3）OADM節(jié)點(diǎn)設(shè)備主要包括：光分叉復(fù)用單元、光復(fù)用/解復(fù)用單元、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元、光放大單元等，可上、下指定波長(zhǎng)的業(yè)務(wù)，并透?jìng)髌渌麡I(yè)務(wù)。

3 DWDM傳輸系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)注意事項(xiàng)

由于DWDM設(shè)備的特點(diǎn)，在開通及維護(hù)過(guò)程中與其他的傳輸設(shè)備有許多不同之處，所以需要工程人員在操作過(guò)程中特別注意，小心操作。

1）光纖的維護(hù)

光纖端面的清潔處理只能用無(wú)紡紙、鏡頭紙或脫脂長(zhǎng)絨棉以及專用工具。光纖活接頭決不能用力插入和轉(zhuǎn)動(dòng)，F(xiàn)C/PC型的活動(dòng)光連接頭決不能擰的太緊，否則光纖端面極易受傷。光纖放大器的輸出端不能在有光的情況下清潔處理。DWDM系統(tǒng)對(duì)光功率十分敏感，尾纖的過(guò)度彎曲、擠壓都會(huì)對(duì)光功率產(chǎn)生影響，因此要保證光纖的彎曲直徑滿足要求。

2）單板的維護(hù)

維護(hù)過(guò)程中要注意各OTU單板的不同類型和不同工作范圍，尤其注意OTU接收光功率，輸入光功率過(guò)大會(huì)引起接收模塊燒壞，過(guò)小會(huì)引起誤碼或業(yè)務(wù)中斷。在更換OTU單板時(shí)，注意波長(zhǎng)、色散要一致。光放大板由于輸出光功率較大，切勿用眼睛去看輸出光，同時(shí)要注意輸入、輸出光功率的正確性、穩(wěn)定性以及放大增益的穩(wěn)定性，且要求增益相對(duì)穩(wěn)定，一般不能有大于0.5 dB的波動(dòng)。對(duì)于分波和合波板，由于其外接光纖較多，在機(jī)架子框上插拔單板時(shí)，注意不要壓傷光纖，防止影響光路。

3）衰減器的使用

在對(duì)光口進(jìn)行硬件自環(huán)時(shí)一定要加衰減器，用以防止接收光功率太強(qiáng)導(dǎo)致光接收模塊飽和，以及光功率太強(qiáng)損壞光接收模塊。在日常維護(hù)中，如果需要對(duì)機(jī)械可調(diào)衰減器操作，一定要注意旋轉(zhuǎn)的方向。同時(shí)由于機(jī)械衰減器靈敏度較高，因此調(diào)節(jié)時(shí)注意速度要慢，用力要穩(wěn)，否則，會(huì)導(dǎo)致功率突升或突降而影響業(yè)務(wù)，同時(shí)也有損壞衰減器的可能。

4 DWDM傳輸系統(tǒng)應(yīng)急故障處理

當(dāng)出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷等其他緊急問(wèn)題時(shí)，需要設(shè)備維護(hù)人員采取應(yīng)急措施進(jìn)行處理，快速定位并排除故障，迅速恢復(fù)業(yè)務(wù)。

4.1 應(yīng)急處理流程

在處理應(yīng)急故障過(guò)程中，除了遵照一般故障處理流程外，還應(yīng)盡可能采取其他的應(yīng)急措施（如提供備用路徑），減少業(yè)務(wù)中斷時(shí)長(zhǎng)。應(yīng)急處理流程主要分為以下幾大步驟。

1）當(dāng)出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷時(shí)，首先檢查是否在故障發(fā)生前對(duì)設(shè)備進(jìn)行過(guò)異常操作，如環(huán)回、人為關(guān)閉激光器等操作，若是，取消異常操作。若不存在異常操作，確認(rèn)是否有備用資源。如果有備用資源，需要把業(yè)務(wù)調(diào)整到備用資源上，盡快恢復(fù)業(yè)務(wù)，然后再進(jìn)行故障處理。

2）故障發(fā)生時(shí)，一般會(huì)伴隨告警和性能事件上報(bào)，需要首先檢查告警狀態(tài)。有多個(gè)告警上報(bào)時(shí)，告警處理按照“先緊急重要、后次要”，“先線路、后支路”的告警處理原則，篩選出優(yōu)先處理的緊急重要告警。如果有光功率異?；蚓W(wǎng)元脫管等告警，需要根據(jù)信號(hào)流確定故障區(qū)段，確認(rèn)是否出現(xiàn)網(wǎng)元脫管。若出現(xiàn)，隨后檢查客戶側(cè)電源、尾纖和光纜，如果是這方面的問(wèn)題造成，則按照外部故障處理方法進(jìn)行處理；如果不是，需要到現(xiàn)場(chǎng)檢查主控、光放、合波、分波單板是否出現(xiàn)故障。

3）如果沒(méi)有發(fā)生網(wǎng)元脫管，檢查所有波道。如果是全波道異常，進(jìn)一步確認(rèn)收發(fā)光功率是否異常。如果僅僅是單方向的光功率異常，確定故障單站，將放大板/分合波板當(dāng)前光功率和歷史正常光功率進(jìn)行比較，以確認(rèn)是否是單板故障。如果不是，需要處理尾纖或光纜故障。如果收發(fā)光功率均異常，確認(rèn)是否為收發(fā)雙端放大板/分合波板單板同時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。若不是，同樣需要處理尾纖或光纜故障。當(dāng)確認(rèn)是單波道異常時(shí)，將異常波道的OTU單板當(dāng)前光功率和歷史正常光功率進(jìn)行比較，以確認(rèn)是否為OTU單板問(wèn)題；若不是，更換OTU單板與分合波單板間的內(nèi)部光纖。

4）當(dāng)告警狀態(tài)顯示為其他類告警時(shí)，查詢誤碼性能。如果是全波道誤碼過(guò)量，檢查系統(tǒng)信噪比和非線性故障，確定是否客戶尾纖或光纜問(wèn)題引起；如果不是全波道誤碼過(guò)量，進(jìn)一步檢查收發(fā)雙端放大板、分合波板故障，更換故障單板。如果是單波道誤碼過(guò)量，檢查系統(tǒng)信噪比和非線性故障，確認(rèn)是否OTU板與分合波板光纖問(wèn)題引起。若不是單波道誤碼過(guò)量，檢查OTU單板、分合波板，更換故障單板。

5）如果沒(méi)有告警和性能事件上報(bào)，根據(jù)業(yè)務(wù)中斷故障區(qū)段，檢查放大板/分合波板/各OTU板是否有光功率異?；蛘`碼故障，分別按照4.1中3）、4）的光功率異常及誤碼故障的處理流程進(jìn)行處理。

4.2 外部故障定位方法

故障定位時(shí)，要基于“先外部后傳輸、先網(wǎng)絡(luò)后網(wǎng)元、先高級(jí)后低級(jí)、先多波后單波、先雙向后單向、先共性后個(gè)別”的基本原則進(jìn)行。

在進(jìn)行故障定位時(shí)，首先排除外部故障。這些外部故障包括光纖纜、客戶設(shè)備故障、掉電等。

對(duì)于客戶設(shè)備故障，可以使用以下3種方法進(jìn)行排除。

1）在系統(tǒng)的OTU板/支路板輸入口和輸出口之間接入誤碼測(cè)試儀表進(jìn)行誤碼測(cè)試，在對(duì)端站把相應(yīng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換板輸出口用尾纖短接到相應(yīng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換板輸入口，進(jìn)行測(cè)試。如果沒(méi)有誤碼，則故障在接入的客戶設(shè)備。

2）對(duì)于支持B1誤碼檢測(cè)功能的OTU板，可以比較本站客戶側(cè)和對(duì)端站波分側(cè)對(duì)接的兩個(gè)OTU板的RSES性能值是否相同。如果相同，說(shuō)明系統(tǒng)沒(méi)有新增加誤碼，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常，則問(wèn)題出在客戶設(shè)備。

3）若用戶自檢客戶設(shè)備，可以把客戶設(shè)備光口收發(fā)自環(huán)（注意自環(huán)時(shí)加裝大小適當(dāng)?shù)墓馑p器），檢查該設(shè)備告警情況。如果依然存在告警，或采用儀表測(cè)試還是有誤碼，則說(shuō)明故障發(fā)生在客戶設(shè)備。

對(duì)于光纜故障，可以使用以下方法進(jìn)行檢測(cè)。

1）測(cè)量本站的輸入光功率和上游站的輸出光功率，若二者之間的差值大于設(shè)計(jì)值，則對(duì)比歷史光功率，如果上游光功率均正常，下游站輸入光功率變小，說(shuō)明該光纜有故障。否則，說(shuō)明該段光纜正常。

2）檢查光纜類型和長(zhǎng)度等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，若不符合，說(shuō)明光纜有問(wèn)題。

3）將系統(tǒng)切換到備用的光纜纖芯，若告警消除，說(shuō)明是光纜線路故障。

4）使用光時(shí)域反射儀 (OTDR)直接測(cè)量判斷光纜是否發(fā)生故障。若被測(cè)光纜纖芯的反射小于-27 dB、衰減值小于設(shè)計(jì)值，說(shuō)明該光纜是正常的；否則，說(shuō)明該段光纜有故障。但需注意，OTDR在很近的距離內(nèi)，有一段盲區(qū)，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)試。

如果站點(diǎn)登錄不上，且與該站相連的單板均有輸入信號(hào)丟失的告警，則可能是該站的供電電源出現(xiàn)故障導(dǎo)致掉電。若該站從正常運(yùn)行中突然進(jìn)入異常工作狀態(tài)，出現(xiàn)光功率突然下降、某些單板工作異常、業(yè)務(wù)中斷、登錄不正常等情況，則需檢查傳輸設(shè)備供電電壓是否過(guò)低，或曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)瞬間低壓的情況。

如設(shè)備出現(xiàn)被雷擊或?qū)硬簧系膯?wèn)題，則需檢查接地是否存在問(wèn)題。首先檢查設(shè)備接地是否符合規(guī)范，是否有設(shè)備不共地的情況，同一個(gè)機(jī)房中各種設(shè)備的接地是否一致；其次，可通過(guò)儀表測(cè)量接地電阻值和工作地、保護(hù)地之間的電壓差是否在允許的范圍內(nèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

鐵路安全是鐵路運(yùn)營(yíng)中的重中之重，隨著DWDM系統(tǒng)在鐵路通信中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，必須認(rèn)真做好DWDM系統(tǒng)的日常維護(hù)，以保證實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。在出現(xiàn)緊急故障時(shí)，提高維護(hù)人員的應(yīng)急處理能力，對(duì)于保障鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的安全也有著至關(guān)重要的作用。

[1] 孫學(xué)軍，張述軍．DWDM傳輸系統(tǒng)原理與測(cè)試[M]．北京:人民郵電出版社，2000．

[2] YD/T 1159-2001 光波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)測(cè)試方法[S]．北京:信息產(chǎn)業(yè)部.

[3] 劉偉．DWDM波分傳輸系統(tǒng)的故障定位原則及常用方法[J]．硅谷，2010（14）：156．

[4] 劉利平．波分復(fù)用技術(shù)及其在鐵路通信中應(yīng)用的探討[J].鐵路通信信號(hào)設(shè)計(jì)，2000(1)：45-48.