李　煜（長訊通信服務(wù)有限公司）

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光纖自動保護(hù)倒換系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐

李煜（長訊通信服務(wù)有限公司）

本文在論述光纜干線傳輸系統(tǒng)保護(hù)方式的同時，介紹了光纖自動倒換保護(hù)系統(tǒng)的切換原理、設(shè)備組成、系統(tǒng)特點(diǎn)及在光纜傳輸系統(tǒng)上的應(yīng)用，從而有效地保障了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)無阻斷傳輸。希望本文的研究能夠提供一些參考、借鑒。

光纖通信；自動保護(hù)倒換系統(tǒng)；應(yīng)用實(shí)踐

目前我國的城市化建設(shè)正處于歷史最高峰，由于各類自然災(zāi)害的頻發(fā)致使光纜通信時常發(fā)生，并且受到地形、天氣等不可抗力的影響，所需要的維修時間往往較長，而在光纜故障對通信業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響后，將直接致使通信企業(yè)的利潤營收受到極大的影響，相關(guān)的業(yè)務(wù)開展，客戶信用度等問題均會愈發(fā)凸顯。因此就如何確保通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性與穩(wěn)定性，在目前的光纜通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)當(dāng)中其重要性愈發(fā)明顯。當(dāng)前在光通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，OLP技術(shù)具備有快速切換、及時響應(yīng)，以及斷電后的光路狀態(tài)能夠?qū)鬏敂?shù)據(jù)保持透明等顯著優(yōu)勢，在高速率的光傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐應(yīng)用過程中其表現(xiàn)十分出色。

1　系統(tǒng)原理概述

伴隨著我國目前高速發(fā)展的城市化建設(shè)，以及日漸增多的自然災(zāi)害事故，致使各個地區(qū)的一級光纜出現(xiàn)了較高的故障發(fā)生率。目前在通信市場的數(shù)據(jù)傳輸承載業(yè)務(wù)通常依賴于自愈環(huán)予以故障保護(hù)，然而由于地形條件的影響，在一些山區(qū)環(huán)境，某些光纜所處的區(qū)域環(huán)境較為偏僻，所需要的維修時間較長，因此一旦發(fā)生故障問題，兩點(diǎn)出現(xiàn)開環(huán)現(xiàn)象，比如ABCDEF組環(huán)，C-D、A-F光纜發(fā)生中斷，則會產(chǎn)生十分重大的影響。

光纖自動保護(hù)切換的工作原理是在工作路徑的傳輸性能劣化到某種程度（通常為線路過量損耗）亦或是光纜發(fā)生斷裂情況之后，并且光功率差異超過3dB或者是發(fā)生了信號丟失警報后，便會使得系統(tǒng)由工作路徑切換到保護(hù)路徑當(dāng)中來進(jìn)行業(yè)務(wù)量的承載，并且使接收端依舊可以接收到來自于保護(hù)路徑當(dāng)中的正常信號，從而確保業(yè)務(wù)活動能夠得以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)樽詣忧袚Q的時間通常會低于5ms，客戶通常不會感覺到網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了故障問題。光纖的自動保護(hù)切換重點(diǎn)是針對線路采取保護(hù)措施，因此較適用在點(diǎn)到點(diǎn)的應(yīng)用保護(hù)當(dāng)中。

因?yàn)镺LP保護(hù)需應(yīng)用到大量的光纜資源，因此在干線當(dāng)中的保護(hù)性價比更為顯著，其具體的保護(hù)思路即為：在資金數(shù)量許可的狀況下，對于一些高等級業(yè)務(wù)、高故障發(fā)生率，以及維護(hù)難度大的光纖網(wǎng)絡(luò)段采取OLP系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，例如在一干、二干以及本地的一級網(wǎng)絡(luò)線路之中出現(xiàn)的故障率較高，且維護(hù)難度大。針對ABCDEF所構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在CD、A-F當(dāng)中增添以第二光纜路由，而在AFCD機(jī)房之中增設(shè)以O(shè)LP保護(hù)設(shè)備，從而來促成C-D、A-F之間點(diǎn)到點(diǎn)間的貯備光纜自動倒換。在OLP建成以后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具備有OLP鏈路保護(hù)，同時輔助配合以原先所具備的自愈環(huán)保護(hù)性能，能夠極大的提升傳輸網(wǎng)的可靠性。OLP系統(tǒng)的保護(hù)示意圖如圖1所示。

圖1　OLP系統(tǒng)保護(hù)示意圖

2　解決方案設(shè)計(jì)

2.11∶1保護(hù)倒換原理

在光纖線路保護(hù)當(dāng)中通常選用的是選發(fā)選收、雙端倒換方式的1：1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保護(hù)裝置在兩端位置的建設(shè)，通常會選用不同的路由的光纜，其中一條路徑為主工作路徑，另一條為備用保護(hù)路徑，在機(jī)房之中增添布設(shè)以O(shè)LP設(shè)備，同時將倒換設(shè)備作為選收選發(fā)，同時優(yōu)先選用主工作路徑。在一般狀況下，主工作路徑具備有光信號，同時相應(yīng)的備用保護(hù)路徑即為空閑狀況。

在工作路徑性能降低以后、光功率差異，亦或是在工作路徑當(dāng)中的光纜發(fā)生斷裂后，便會使得OLP1∶1設(shè)備出現(xiàn)倒換情況。其中OLP1：1設(shè)備在檢測到了線路發(fā)生故障問題后，需針對端設(shè)備通信作出相應(yīng)的判定后，要求兩端同時進(jìn)行切換，方可確保整體線路的切換，進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)對于業(yè)務(wù)傳輸?shù)挠行ПＷo(hù)。但應(yīng)注意，倒換光纖的長度、光纖類型、衰耗、偏振模色散PMD這些指標(biāo)如果與主用光纖不一致，會使光接收器板超出設(shè)定的接收范圍內(nèi)。

2.21+1保護(hù)方式

1+1結(jié)構(gòu)的保護(hù)方式一般為雙發(fā)選手，能夠?qū)崿F(xiàn)單端的倒換。在通常狀況下，OLP設(shè)備向兩個路徑當(dāng)中發(fā)送以光信號，并且相應(yīng)傳輸設(shè)備TX發(fā)出的光在經(jīng)由OLP設(shè)備的分光器轉(zhuǎn)換后，使業(yè)務(wù)光可劃分為完全等同的兩路，其中3dB光功率降低，其中50%為業(yè)務(wù)光，可于主工作路徑傳播，其中另外的50%即為測試光，于備用路徑之上傳播，應(yīng)用于備用路由的指標(biāo)監(jiān)控。

在某一端OLP1+1設(shè)備檢測出線路發(fā)生故障問題后，僅需本端的OLP設(shè)備倒換便能夠切換到相應(yīng)的保護(hù)路徑當(dāng)中，而無需在針對端設(shè)備予以核查，因此無需借助于倒換協(xié)議，此即為一類單端倒換形式。

2.3物理接口類型與性能要求

在設(shè)備當(dāng)中所牽涉到的光纖輸入、輸出口均為標(biāo)準(zhǔn)FC/PC，或者是SC/PC接口，其具體性能要求如下：

（1）連接衰減（其中包含互換與重復(fù)）：≤0.5dB

（2）反射系數(shù)：≤-45dB

（3）連接器使用壽命：連續(xù)插拔1000次后依舊能夠滿足于性能需求。

表1為OLP系統(tǒng)的基礎(chǔ)性能參數(shù)值。

表1　OLP系統(tǒng)的基礎(chǔ)性能參數(shù)

3　實(shí)踐應(yīng)用價值

通過應(yīng)用以光纖自主保護(hù)切換系統(tǒng)，能夠顯著的提升波分系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，其所具備的實(shí)際應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在以下三個方面：

3.1倒換快、操作簡便

光纖自主保護(hù)切換系統(tǒng)具備有倒換快、操作簡便的顯著特性。這主要是因?yàn)镺LP線路保護(hù)切換系統(tǒng)位于物理層當(dāng)中，同時具備有十分精密的光學(xué)設(shè)備以及高級軟件系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)通信線路發(fā)生故障問題后，系統(tǒng)會自動由主通信路徑切換至備用通信路徑當(dāng)中，從而極大的提高了人為監(jiān)管的反應(yīng)、核查以及手工倒換時間，能夠極大的降低由此所帶來的業(yè)務(wù)損失。

3.2縮短搶修時間

極大的降低線路的搶通時間。在傳統(tǒng)以往所應(yīng)用的備用路由，其組網(wǎng)方式是在主用光纜發(fā)生故障問題后，經(jīng)由相關(guān)的運(yùn)營維護(hù)人員各自感到兩端機(jī)房，進(jìn)行設(shè)備問題的查找，而后針對光、跳線等情況進(jìn)行處理修復(fù)。在一些地理情況較為復(fù)雜，地形特殊的環(huán)境中，一些中繼機(jī)房的維護(hù)點(diǎn)通常會處于邊遠(yuǎn)地區(qū)或深山當(dāng)中，維護(hù)起來難度極大，需要人員進(jìn)行長時間的交通行進(jìn)才能感到維護(hù)地點(diǎn)，并對機(jī)房當(dāng)中的跳線故障進(jìn)行處理。而若是應(yīng)用OLP自動保護(hù)倒換系統(tǒng)，便能夠依據(jù)應(yīng)用著的具體情況來預(yù)先設(shè)定出相應(yīng)的自動切換軟件，同時開展遠(yuǎn)程控制切換，并將電路自動調(diào)換到備用工作路徑當(dāng)中，從而極大的降低人工的查找及線路切換時間，能夠在較短的時間之內(nèi)便促使通信網(wǎng)絡(luò)得以恢復(fù)數(shù)據(jù)傳輸。極大的降低了光纜維護(hù)所需花費(fèi)的時間成本，也促使維護(hù)成本得以下降。

3.3便于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)

OLP系統(tǒng)能夠自動形成獨(dú)立系統(tǒng)予以應(yīng)用，例如在武漢的光迅OLP光纖線路保護(hù)系統(tǒng)之中，或者是在WDM系統(tǒng)當(dāng)中增添以O(shè)LP單板構(gòu)成，例如華為中興的OLP系統(tǒng)。此外，由于光纖自動切換系統(tǒng)通常選用模塊化的設(shè)計(jì)，因此具備有十分強(qiáng)大的擴(kuò)充審計(jì)性能，能夠有助于網(wǎng)絡(luò)的下一步升級擴(kuò)充，有助于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的日常維護(hù)，并且還可使得相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本得以下降。

以某地通信公司為例，其一級干線在2015年2月～2016 年4月間共計(jì)出現(xiàn)光纜故障26起，光纜中斷時長共105h35min，因一干于每段中繼均存在有第二光纜路由，因此OLP系統(tǒng)自動倒換到了備用的保護(hù)路徑，均未出現(xiàn)由于光纜中斷而致使業(yè)務(wù)遭受影響的情形。其中二級干線自2015年2月～2016年4月間共計(jì)出現(xiàn)光纜故障55起，光纜中斷時長215h31min，因?yàn)樵诔^70%的中繼段落當(dāng)中建設(shè)了第二光纜路由，OLP系統(tǒng)自動倒換到了備用的保護(hù)路徑當(dāng)中，未出現(xiàn)由于光纜故障而致使業(yè)務(wù)受損情況的發(fā)生。

4　結(jié)束語

作為WDM系統(tǒng)之中重要的線路保護(hù)倒換技術(shù)之一，OLP光纖自動切換保護(hù)系統(tǒng)具備有十分優(yōu)異的性能，將其應(yīng)用到高等級業(yè)務(wù)、高故障發(fā)生率，并且維護(hù)難度較大的段落當(dāng)中，能夠極大的增強(qiáng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的功能性。通過對于此光纖自動切換保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，極大的提升了光纜網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了無阻隔、安全、可靠、系統(tǒng)性能穩(wěn)定的光通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步促使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的優(yōu)勢性得以凸顯，使得客戶的滿意度直線上升。

［1］黃燕森.光纖自動保護(hù)倒換系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013 （21）.

［2］王 輝.光纖自動保護(hù)系統(tǒng)的基本原理及其應(yīng)用［C］.吉林省科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)年會，2010：295.

［3］韓 毅.淺談光纖自動倒換保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用［J］.遼寧廣電網(wǎng)絡(luò)與傳輸技術(shù)，2014（1）：62～65.

［4］盧 剛，趙 鋒，陳旭鈞，等.光纜自動保護(hù)倒換系統(tǒng)技術(shù)研究及應(yīng)用［J］.China New Telecommunications，2013（2）：43～44.

［5］沈 琰.基于ARM-Linux的光纖自動保護(hù)倒換系統(tǒng)［D］.浙江工業(yè)大學(xué)，2010.

［6］洪尉峰.淺談光纖線路自動切換保護(hù)裝置（OLP）的應(yīng)用［J］.中國科技博覽，2012（11）：161.

李 煜（1971-），男，中級工程師，本科，主要從事通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)建設(shè)工作。

TN929.1

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2095-2066（2016）16-0259-02

2016-5-5