遠程光纖檢測解決方案 - 全文

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　　光纖監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

　　1、基本原理

　　作為新一代光纖監(jiān)測告警系統(tǒng)，要求它能定期檢測光纖的衰減情況，在出現(xiàn)故障時及時告警，并通過光衰減曲線輔助分析故障的原因，同時配合地理資源系統(tǒng)能精確定位故障點距離，保障及時、快速搶修、維護。

　　(1)光功率分析監(jiān)控

　　傳輸網(wǎng)絡(luò)告警監(jiān)測分析模塊采用對收通信光功率的實時監(jiān)測并配合光端機的無光告警，將收通信光視作監(jiān)測光，在接收端光端機前的ODF上利用分光耦合器件分取3%的光功率，然后通過光功率告警集成采集單元(AIU)送至計算機分析處理，實現(xiàn)光功率動態(tài)變化的告警監(jiān)測。分光損耗理論值(0.15dB)，不影響正常通信。

　　(2)光纖性能和故障監(jiān)測

　　對光纖性能和故障監(jiān)測的分析模塊采用計算機控制的OTDR卡和配套光器件(包括光開關(guān)、波分復用器、濾光器等)實現(xiàn)，監(jiān)測計算機通過程控光開關(guān)(OSU)選擇被測光纖，路由選通后OTDR發(fā)射1625nm檢測光，再經(jīng)過波分復用器件(WDM)復用到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，檢測光的反射波由計算機控制的OTDR進行分析處理，實現(xiàn)光纜運行性能的監(jiān)測和故障的精確定位。

　　(3)光纖光纜資源管理與規(guī)劃

　　結(jié)合GIS系統(tǒng)，對光纜資源實現(xiàn)可視化管理，在地圖上準確建立光纜、管道、人孔、機樓等空間資源，通過使用熔接等功能生成光纜路由網(wǎng)絡(luò)，并生成專題網(wǎng)絡(luò)拓補圖，集中管理光纖網(wǎng)絡(luò)資源，合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

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　　圖1 系統(tǒng)監(jiān)測原理圖2、系統(tǒng)構(gòu)成與典型組網(wǎng)

　　(1)系統(tǒng)構(gòu)成

　　1)遠程監(jiān)測站(MS：MONITORING STATION)

　　光纖監(jiān)測的控制臺，安裝在傳輸機房和長途線路中繼站或接入網(wǎng)絡(luò)的模塊局，可實現(xiàn)無人值守。

　　MS的測試設(shè)備包括 OTDR(光時域反射測試單元)、AIU(光功率告警監(jiān)測單元)、OSU(程控光開關(guān)控制單元)以及工控機等。

　　MS單元采用INTEL PENTIUM以上的工業(yè)控制計算機，內(nèi)置OTDR卡;OSU單元可跨段級連，實現(xiàn)1024路OTDR測試路由;AIU單元按段設(shè)計，實現(xiàn)1024路告警監(jiān)測。

　　2)監(jiān)測中心(MC：MONITORING CENTER)

　　利用Ethernet 和LAN的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)MC監(jiān)測中心與MS監(jiān)測站監(jiān)測服務(wù)器的通信高性能服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，支持WWW訪問，支持GIS/GPS矢量定位和地圖顯示等先進應(yīng)用，支持TCP/IP、SNMP和TMN網(wǎng)管技術(shù)，支持PSTN、ISDN、X.25、DDN、E1的WAN，采用專線路由和撥號訪問路由。

　　3)ODF等其它設(shè)備

　　通過ODF配線架，把監(jiān)測系統(tǒng)接入到光纜網(wǎng)絡(luò)中,使其能夠完成在線監(jiān)測功能。

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　　圖2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(2)典型組網(wǎng)應(yīng)用

　　1)小型專網(wǎng)集中監(jiān)控

　　光纖監(jiān)測管理系統(tǒng)采用遠程監(jiān)測，集中管理，多級區(qū)域組網(wǎng)等方案，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模進行靈活規(guī)劃。

　　對于小型專網(wǎng)，如果采用心型結(jié)構(gòu)規(guī)劃，可以使用集中監(jiān)控的方式，在總局設(shè)立監(jiān)控中心和監(jiān)測站，把通往分局的光纖接入到系統(tǒng)，這樣就可以實現(xiàn)通信光纜的在線監(jiān)控。

　　系統(tǒng)監(jiān)測有兩種方式：

　　a.在線監(jiān)測(圖)

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　　圖3 在線監(jiān)測接入圖在線監(jiān)測方式是較常用的一種系統(tǒng)接入方法，它比較節(jié)省光纜資源，在現(xiàn)有通信光纖基礎(chǔ)上，通過分光器采集3%的通信光進行光功率的測試分析，而97%的光進行正常通信，系統(tǒng)的增加0.13dB的損耗，不會影響到系統(tǒng)的正常通信。OSU使用波分復用器件，動態(tài)的把1625nm的測試光波與正常的通信光波(1310/1550)復用在一條光纖中傳播，到光纖對端進入接收設(shè)備之前，使用濾光器件(Filter)過濾掉1625測試光，只讓1310和1550的通信光通過，這樣就不會造成通信信號的干擾。

　　在線監(jiān)測的特點是不需要增加額外的通信線路，只需要對現(xiàn)有線路跳接。只是在通信線路接入時會暫時影響正常通信。

　　b.備纖監(jiān)測

　　備纖監(jiān)測適用于網(wǎng)絡(luò)資源豐富，對正常通信質(zhì)量要求較高，采用空閑資源監(jiān)測的方案。該方法需要在分局端增加模擬光源，總局進行監(jiān)測即可。

　　優(yōu)點在于不會干擾正常通信，比較好管理。缺點是需要使用空閑的光纖資源。

　　2)跨區(qū)域多級監(jiān)控

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　　圖4 多級區(qū)域監(jiān)測方案圖對于電信、移動、聯(lián)通等運營商，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，可以采用區(qū)域性多級網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，設(shè)立多個監(jiān)測中心，區(qū)域監(jiān)測中心、省級監(jiān)測中心，使用權(quán)限處理上級監(jiān)測中心可以訪問控制下級監(jiān)測中心數(shù)據(jù)，下級監(jiān)測中心可以訪問同級具有信任關(guān)系的監(jiān)測中心數(shù)據(jù)。

　　系統(tǒng)功能特點

　　1.具有強大的監(jiān)測功能

　　(1)光纜跨段監(jiān)測，解決多段光纜分支規(guī)劃的測試題。

　　(2)備纖監(jiān)測，保證現(xiàn)有光纖高效通信，利用空閑資源監(jiān)測光纜異常阻斷。

　　(3)遠程監(jiān)測，可以通過以太網(wǎng)進行遠程光路切換，實現(xiàn)遠程監(jiān)測路由，也可以使用遠程監(jiān)測站進行分區(qū)域監(jiān)測。

　　(4)多級告警可設(shè)門限，實現(xiàn)了對故障的分級管理。

　　2.多樣的測試方式

　　(1)點名測試，安裝需要，指定路由進行測試，滿足用戶的調(diào)試及日常維護需要

　　(2)告警測試，AIU發(fā)生告警后自動起動測試功能，測試數(shù)據(jù)將進行分析處理。是系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測的有效測試方式。

　　(3)周期測試，設(shè)定測試計劃及任務(wù)，系統(tǒng)會自動測試光纖各項數(shù)據(jù)并分析存儲，隨著時間的推移，可以分析光纖劣化特性。

　　3.OTDR仿真分析

　　對光纜測試數(shù)據(jù)可以使用圖形進行光纜特性分析，詳細了解光纖的衰減因素及影響通信的各種事件，幫助解決故障。

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　　圖5 OTDR仿真圖與歷史數(shù)據(jù)比較，分析光纖隱性衰減因素，提早做出預防措施，減少光纖的重大通信故障。

　　4.多種告警方式,適應(yīng)不同的維護需求

　　(1)聲音告警,連續(xù)播放告警產(chǎn)生的路由及實際距離

　　(2)在GIS地圖上動態(tài)閃爍故障發(fā)生位置

　　(3)利用手機短消息發(fā)送詳細告警信息。

　　(4)通過電話網(wǎng)絡(luò)將線路故障信息傳遞到管理者的手機、固定電話。

　　5.強大的GIS系統(tǒng)支持

　　(1)GIS系統(tǒng)的支持，加快故障定位速度，極大提高維護效率;

　　(2)利用GIS系統(tǒng)，系統(tǒng)資源定位更準確、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更方便。

　　6.強大的資源管理功能

　　結(jié)合GIS實現(xiàn)光纜、管道、人孔、機樓等資源的可視管理，并能夠使用空間元素查詢功能了解資源信息。

　　7.完備的系統(tǒng)自檢及遠程升級

　　(1)動態(tài)反饋各設(shè)備運行狀態(tài)，自動同步系統(tǒng)時鐘;

　　(2)支持遠程升級及系統(tǒng)的遠程復位功能。

　　結(jié)束語

　　光纖監(jiān)測管理系統(tǒng)的應(yīng)用，將給公網(wǎng)和專網(wǎng)運營商帶來較為直接的運維效率，保障通信網(wǎng)的安全，為進一步的光纖網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)提供重要的參考數(shù)據(jù)。