淺談光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)在線路維護(hù)上的應(yīng)用

　　隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展，通信容量的不斷增大，對光纜維護(hù)質(zhì)量的要求也就越來越高，特別是國家骨干網(wǎng)的維護(hù)　。光纜線路維護(hù)部門應(yīng)將先進(jìn)技術(shù)不斷運用到日常工作中，去努力提高維護(hù)質(zhì)量和水平。光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的投入使用，使得光纜維護(hù)由被動式維護(hù)向校正式維護(hù)轉(zhuǎn)變，為光纜“三集中”維護(hù)和管理奠定了堅實的基礎(chǔ)。因此，光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的維護(hù)和管理也就成為光纜維護(hù)的一項重要任務(wù)。江西省境內(nèi)的杭福貴成一級光纜干線已安裝運行了該系統(tǒng)，京九廣的監(jiān)測系統(tǒng)正處于安裝階段。下面就光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)以及其在線路維護(hù)中的運用作一簡單介紹。

　　一、前言

　　1.光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)

　　光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)OAMS（Optical fiber cable line Automatic Monitoring System）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(jī)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(jìn)行自動、實時監(jiān)控和測試。

　　2.建立光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)的必要性

　　在長途和市內(nèi)中繼光纜傳輸系統(tǒng)中，傳輸設(shè)備都配置有比特誤碼率（BER）的監(jiān)測設(shè)備或監(jiān)測單元。然而，傳統(tǒng)的線路維護(hù)部門未配備監(jiān)測手段，通常只能是出現(xiàn)BER告警時，首先由機(jī)務(wù)人員判斷引起告警的原因，在查明其原因是傳輸線路----光纜后，機(jī)務(wù)人員再通知相關(guān)的線路維護(hù)部門和上報有關(guān)主管部門，然后線路維護(hù)部門根據(jù)得知的光纜線路傳輸性能劣化情況采取相應(yīng)的維護(hù)措施。如果發(fā)生光纖斷裂障礙，則立即派人員攜帶儀表（OTDR）查找光纖斷裂的位置，同時組織人員、機(jī)具、器材等進(jìn)行搶修，也就是通常所說的障礙搶修；如果是發(fā)生光纖通道總衰減增大，在其值可以容許時，則列入線路維修和改造計劃，不可容許時，則組織人員對其進(jìn)行搶修，以便改善其傳輸性能，提供可靠的電路。

　　顯然，維護(hù)部門若只是采用傳統(tǒng)的BER監(jiān)測，在機(jī)務(wù)人員判明是傳輸線路引起的BER告警后，再通知線路維護(hù)部門進(jìn)行搶修或維修、改造，那么線路維護(hù)部門對線路情況的掌握過分依賴于機(jī)務(wù)部門，處于被動，這樣難以保證高速、寬帶、大容量光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)的暢通。因此，建立一種實時，自動的光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)是十分必要的。光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)為光纜線路維護(hù)部門提供了一種先進(jìn)的維護(hù)手段，使線務(wù)部門由被動地接受機(jī)務(wù)部門的信息變?yōu)橹鲃诱莆展饫|傳輸特性的變網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、高效、安全、穩(wěn)定地運行提供了可靠保障。

　　二、光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)工作原理及技術(shù)特點

　　光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)（OAMS）是通過分布在光纜線路中大量的數(shù)據(jù)采集點的光器件，將光纖傳輸性能的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如光功率、光脈沖北向散射等，傳遞到各級監(jiān)測中心及監(jiān)測站，并對其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，及時、準(zhǔn)確地將光纜系統(tǒng)運行情況反饋給維護(hù)人員，使維護(hù)人員能及時發(fā)現(xiàn)和修復(fù)故障。

　　系統(tǒng)將現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信、計算機(jī)通信、光學(xué)測量技術(shù)融合在一起，同時，利用地理信息系統(tǒng)（GIS）以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）等技術(shù)為線路信息、線路定位提供可靠的保證，對光纜中光纖的傳輸衰耗特性變化及光纖阻斷故障等情況，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程分布式實時、在線的自動監(jiān)測，且不影響在用光傳輸系統(tǒng)的傳輸性能，實現(xiàn)服務(wù)（為客戶提供優(yōu)質(zhì)電路）與維護(hù)（為線路提供先進(jìn)維護(hù)手段）兩不誤。

　　三、系統(tǒng)的組成

　　光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)主要由省監(jiān)測中心PMC、區(qū)域監(jiān)測中心LMC、現(xiàn)場監(jiān)測站MS組成。

　　監(jiān)測中心負(fù)責(zé)對各監(jiān)測站進(jìn)行控制，是采集和處理數(shù)據(jù)的中心，由控制器（服務(wù)器、客戶機(jī)、工作站）、路由器、集線器/交換型集線器、網(wǎng)絡(luò)適配器、MODEM、打印機(jī)及相應(yīng)的軟件等組成。PMC一般采用主備用方式。

　　監(jiān)測站負(fù)責(zé)對光纜線路進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控自動監(jiān)測，跟蹤光纖傳輸損耗的變化，由告警監(jiān)測模塊、OTDR模塊、控制模塊、電源模塊、程控光開關(guān)、WDM（波分復(fù)用器）、濾光器、MODEM、路由器、網(wǎng)絡(luò)適配器及相應(yīng)的軟件（含OTDR仿真軟件）等組成，通常安裝于傳輸機(jī)房用的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi)。

　　OAMS采用模塊化、分布式多級體系機(jī)化，有效地預(yù)防和減少光纜障礙，為光纜傳輸構(gòu)，實現(xiàn)多級監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

　　四、系統(tǒng)的主要功能

　　監(jiān)測系統(tǒng)采用的監(jiān)測方式一般有：在線監(jiān)測、和或離線監(jiān)測方式、和或備纖監(jiān)測方式。

　　其主要功能：

　　1.遠(yuǎn)程、實時、在線地進(jìn)行光纜路中被監(jiān)測光纖運行狀況的監(jiān)測，預(yù)防光纜線路的障礙隱患；

　　2.按規(guī)定的周期，分別向本地網(wǎng)絡(luò)管理中心（LNMC）和省網(wǎng)路管理中心（PNMC）傳報被監(jiān)測光纜線路狀況的數(shù)據(jù)文件。

　　3.當(dāng)光纜線路中被監(jiān)測光纖發(fā)生障礙時，LMC（或MS）迅速，準(zhǔn)確地確定障礙點的位置，并立即向PMC、LNMC或PNMC傳報，及向區(qū)域光纜維護(hù)監(jiān)測中心和省光纜維護(hù)監(jiān)測中心傳報；

　　4.配合光纜線路障礙的搶修，壓縮障礙歷時。

　　五、系統(tǒng)的維護(hù)和管理

　　要確保OAMS正常運行，必須提供可靠的維護(hù)和管理

　　1.現(xiàn)場監(jiān)測一般設(shè)在傳輸機(jī)房內(nèi)，工作環(huán)境一般應(yīng)達(dá)到機(jī)房基本要求，電源電壓必須有保護(hù)地，現(xiàn)場監(jiān)測站的電源通常從傳輸機(jī)房的電源列回引出，所以與機(jī)房設(shè)備電壓相同，變化范圍為正負(fù)20％。

　　2.OAMS新增的尾纖、WDM、濾波器等的引入，將會增加中繼段全程損耗，其增加的損耗必須不影響在用系統(tǒng)的傳輸特性。

　　3.OAMS的日常維護(hù)比較簡單，只需機(jī)房和設(shè)備的清潔以及系統(tǒng)安全即可，各種設(shè)備及線材（如電源線、尾纖等）應(yīng)擺放整齊、標(biāo)注清楚、方便問題的查找、排除。

　　4.若發(fā)生問題，應(yīng)首先排除OAMS自身故障后，再查找線路原因。OAMS自身故障主要表現(xiàn)在以下方面：

　　（1）有時光自動開關(guān)倒換錯誤?，F(xiàn)象為：相應(yīng)通道的測試曲線與通道的自身參考曲線不符，相差很大，但也另一通道的參考曲線接近或一樣，主要觀察其全程長度，此種現(xiàn)象為誤告警。解決方法：可重新啟動監(jiān)測站的應(yīng)用系統(tǒng)或及時更換光開關(guān)。

　?。?）法蘭盤活動接頭松了，及尾纖間的活動接頭接觸不良?，F(xiàn)象為：無測試曲線，即光發(fā)不出去或很大衰耗。解決方法；將活動接頭接好。

　?。?）WDM或濾波器壞了，不能起到分波和濾波的作用?，F(xiàn)象為：監(jiān)測光發(fā)不出去或收無光。解決方法：更換器件。

　　5.監(jiān)測系統(tǒng)的定期測試周期和告警門限（損耗值、光功率值等）應(yīng)根據(jù)被監(jiān)測的光纖質(zhì)量合理設(shè)置。

　　6.在波長選擇上，要充分考慮今后傳輸系統(tǒng)的擴(kuò)容和升級。最好選用1625nm作為監(jiān)測波長，但其建設(shè)階段相應(yīng)的費用會高一些。若選用1550nm作為監(jiān)測用波長，則傳輸系統(tǒng)一旦要在1550nm波長上開電路，將導(dǎo)致監(jiān)測系統(tǒng)的光器件（WDM、濾波器、OTDR模塊及測試軟件等）不得不更換。

　　7.在軟件維護(hù)上，監(jiān)測中心應(yīng)及時對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。在曲線上充實線路信息，如標(biāo)石號、纖長、皮長、經(jīng)緯度，對特殊地段的點應(yīng)設(shè)為加密點。對已經(jīng)更新的線路，要及時更新資料，重新設(shè)置參考曲線。只有曲線信息準(zhǔn)確、充實了，才能真正有利于線路維護(hù)。

　　8.利用該系統(tǒng)平臺，可以建立維護(hù)部門的局域網(wǎng)，實現(xiàn)辦公自動化、資料報表的網(wǎng)上傳遞，并且可逐步升級至光纜線路維護(hù)綜合管理系統(tǒng)。

　　9.在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)上，監(jiān)測中心服務(wù)器或微機(jī)應(yīng)加強(qiáng)安全管理，設(shè)立不同級別口令。路由器、MODEM的設(shè)置一般一經(jīng)設(shè)定，在網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)未變的情況下，無需改動。另外，維護(hù)人員應(yīng)及時掌握分組專線、電話線的通阻情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決。

　　六、監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展前景

　　光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)饫|性能劣化的監(jiān)視、故障自動準(zhǔn)確定位、提高維護(hù)效率等起到一定的作用。它不僅能夠及時處理已發(fā)障礙，大大縮短了障礙歷時，同時能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)障礙事故苗頭，及時處理，消除隱患，有效地預(yù)防惡性障礙的發(fā)生，使維護(hù)工作上一個新的臺階。現(xiàn)有的光纜監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)形成一個計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。這一網(wǎng)絡(luò)無論在計算機(jī)處理能力和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上都有能力承載更多的信息處理工作。如果用如此規(guī)模的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)僅進(jìn)行光纜自動監(jiān)測，那么其計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺的能力就沒有得到充分的利用，將是一種很大的資源浪費。

　　因此，可以充分利用現(xiàn)有的光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)巡檢系統(tǒng)、報表系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、光纜地理信息系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)的各項功能，即做到相關(guān)信息的交流和共享，大大避免硬件的重復(fù)投資。原中國郵電電信總局也強(qiáng)調(diào)在加快光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的同時，考慮利用該系統(tǒng)硬件平臺，建設(shè)長途光纜線路綜合管理網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)將把光纜日常維護(hù)工作納入管理軌道，是長線維護(hù)從人工管理邁向計算機(jī)管理的關(guān)鍵于步，也為國家骨干網(wǎng)、本地網(wǎng)、接入網(wǎng)的光纜維護(hù)提供了可靠保證。

　　同時，光纜通信網(wǎng)和光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)也將在技術(shù)上不斷發(fā)展和前進(jìn)，特別是今后隨著全光網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)，將有可能把設(shè)備的監(jiān)測管理和線路的監(jiān)測管理結(jié)合在一起，形成統(tǒng)一的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測系統(tǒng)。