前 言:
隨著光纖通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,運營商對光纜的維護和管理都提出了更高的要求。本文介紹了光纜線路監(jiān)測系統(tǒng)">自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成原理,分析了其應(yīng)用。
一、應(yīng)用背景
據(jù)統(tǒng)計,我國已敷設(shè)光纜的總長度超過了4.05×106km,約7.582×107芯公里,而微波線路長度僅為2×105km,且傳輸容量遠低于光纜線路,可見目前我國信息容量的90%以上是通過光纜線路傳送的。
隨著光纜數(shù)量的增加以及早期敷設(shè)光纜的老化,光纜線路的故障次數(shù)在不斷增加。傳統(tǒng)的光纜線路維護管理模式的故障查找困難,排障時間長,影響通信網(wǎng)的正常工作,每年因通信光纜故障而造成的經(jīng)濟損失巨大。如何更加高效的對光纜進行維護和管理的問題就日益突出。
雖然現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)保護技術(shù)可在一定程度上能繼續(xù)保證業(yè)務(wù)的暢通,但可以看出,由于線路維護仍然采取傳統(tǒng)的方式維護搶修,線路故障恢復(fù)歷時均較長,出現(xiàn)業(yè)務(wù)故障的隱患仍然存在。
因此,實施對光纜線路的實時監(jiān)測與管理,動態(tài)地觀察光纜線路傳輸性能的劣化情況,及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報光纜隱患,以降低光纜阻斷的發(fā)生率,縮短光纜的故障歷時顯得至關(guān)重要。
二、光纜線路監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用
光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)是電信管理網(wǎng)(TMN)中傳輸網(wǎng)管理域的一個子網(wǎng),是有效壓縮全阻障礙歷時和及時發(fā)現(xiàn)光纜線路隱患的重要技術(shù)手段。它利用計算機技術(shù)、光纖通信測量等技術(shù),對光纜線路質(zhì)量、運行等情況進行自動、實時監(jiān)控和測試。
根據(jù)監(jiān)測對象的不同,一般將監(jiān)測系統(tǒng)分為兩大類:對光纜金屬護套對地絕緣電阻的測試和對光纖后向散射系數(shù)的測試,前者也稱光纜護套對地絕緣自動監(jiān)測系統(tǒng),后者稱光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)。
1.光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)
光纜的核心是光學(xué)纖維束,光纖束的外圍是鋁套管,最外層是塑料外護層。長途光纜大部分埋設(shè)在地下,外護層難免因各種原因受到損壞,影響通信質(zhì)量。土壤的水分侵入光纜,進而損壞光纖影響通信。光纜外護套損壞可由光纜鋁套管對大地的絕緣電阻值下降來測定。如每公里光纜對地絕緣電阻不得少于2MΩ,維護人員為此定期來測定,分段的用高阻計檢測光纜的對地電阻。傳統(tǒng)的檢測方式雖花費大量的時間來找破損點,但準確度都不高。光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)能自動監(jiān)測光纜的對地電阻狀態(tài),節(jié)省查找故障時間,大大提高維護光纜的效率。
該系統(tǒng)優(yōu)點能在外護套質(zhì)量受到影響時,提供損傷預(yù)警,可及時對受損光纜進行修復(fù);自動進行數(shù)據(jù)采集;系統(tǒng)設(shè)備較為簡單(與光纖監(jiān)測相比較);提供定量的故障定位信號,縮短障礙歷時。
但該系統(tǒng)在應(yīng)用時,還存在以下缺點。
?。?)由于國內(nèi)直埋光纜施工時,在金屬外護層對地絕緣電阻方面存在較多的問題,而該系統(tǒng)在安裝前要求對地絕緣電阻必須符合規(guī)定,因此前期改造的工作量很大;
?。?)前站安裝傳感器時,必須打開接頭盒,對已開通電路的線路來講,危險性大;
?。?)由于該系統(tǒng)利用直埋光纜金屬外護層與大地構(gòu)成的回路來進行測試和傳輸數(shù)據(jù),不適用于架空光纜線路。
綜合以上分析,由于目前迫切需要應(yīng)用光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的干線均已建設(shè)成形,改造困難大,故光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用的可行性較差。
2.光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)
光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)是利用對光纖后向散射曲線的遠端測試來實現(xiàn)光纜線路的自動監(jiān)測。已應(yīng)用于運營商的部分光纜干線上。一般所言的光纜監(jiān)測系統(tǒng)即為光纖監(jiān)測系統(tǒng)。
光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)測中心和監(jiān)測站(MS)組成。監(jiān)測中心又可以分為總監(jiān)測中心(GMC)、省監(jiān)測中心(PMC)、區(qū)域監(jiān)測中心(DMC)3個等級。
系統(tǒng)工作原理是對由分光路器所截取的光傳輸網(wǎng)絡(luò)收、發(fā)信端的一部分光進行光功率測量,所得到的光功率值將定性地說明光纜線路所處的狀態(tài)及故障現(xiàn)象,一旦確定光纜由故障,監(jiān)測系統(tǒng)會自動啟動OTDR,對接在光開關(guān)上的光纖線路進行故障測試,查找故障點。
根據(jù)不同的需要,現(xiàn)場監(jiān)測站可實現(xiàn)在線監(jiān)測、備纖監(jiān)測、跨段監(jiān)測3種測試方式。
光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)近些年的應(yīng)用和不斷的改進完善,已經(jīng)成為我國干線光纜維護工作中重要的故障定位手段,在全國的干線網(wǎng)的維護中發(fā)揮著巨大的作用,但由于技術(shù)及其它原因,目前系統(tǒng)本身還存在一定的不足之處。
?。?)告警信號的提取
目前,光纖監(jiān)測系統(tǒng)提取告警信息大致有3種方式:利用分光器提取3%的在用光,通過AIU、ACU進行分析;利用設(shè)備的架告警信號;利用設(shè)備中繼光盤的收無光告警信號。
但這3種方式都存在一定的局限性。
?、倮肁IU方式時,需分流在用系統(tǒng)3%的光功率,這對于光功率富余度較小的中繼段來講不太可行;
?、诶眉芨婢盘枙r,監(jiān)測系統(tǒng)將對該機架所有的告警信號(包括電源告警、設(shè)備告警等)進行緊急反應(yīng),易形成誤告警; 來源:http://tede.cn
?、塾捎诓煌瑥S家的中繼光盤具有不同數(shù)據(jù)格式的收無光告警信號,故該方法較難實現(xiàn),且成本較高。
?。?)系統(tǒng)介入的衰耗
由于系統(tǒng)需要介入WDM、Filter等無源光器件,會影響在用系統(tǒng)的收光功率。
?。?)缺乏迅速倒換的功能
目前的監(jiān)測系統(tǒng)只有測試、分析和告警的功能,在光纜發(fā)生障礙后仍需等待維護人員到現(xiàn)場進行緊急搶修。沒有根本解決即時倒換光路、恢復(fù)通信的問題。
?。?)監(jiān)測光纖的數(shù)目較少
目前,我國一級光纜干線監(jiān)測系統(tǒng)一般采用雙向四纖監(jiān)測,即在現(xiàn)場監(jiān)測站(MS)向兩個方向各監(jiān)測兩纖,被監(jiān)測光纖在光纜中所占比例較小,當光纜發(fā)生非全阻障礙時,往往因為阻斷光纖不是監(jiān)測光纖而使監(jiān)測系統(tǒng)沒有產(chǎn)生應(yīng)有的告警信息。
綜合以上分析,光纖自動監(jiān)測系統(tǒng)雖然還存在一定的不足,但在具有完善的光纜竣工基礎(chǔ)資料情況下,應(yīng)用在干線光纜上是可行的。
三、結(jié)束語
對于中國移動而言,線路維護主要采取委托代維方式,沒有專業(yè)的維護機構(gòu)。應(yīng)在一級干線和省內(nèi)二級干線上逐步使用光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng),并結(jié)合纖芯自動倒換系統(tǒng)、GPS等現(xiàn)代化手段進一步提高網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。
在競爭日益激烈的通信市場中,僅有大容量通信能力是遠遠不夠的,競爭的真正核心是服務(wù)質(zhì)量、是保證每一個客戶的通信暢通無阻。因此,特別是對干線光纖傳輸系統(tǒng)裝備光纖監(jiān)測與保護系統(tǒng)和其它通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控保護技術(shù)措施具有非常重大的意義。