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　　光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

　　1、基本原理

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

　　(1)光功率分析監(jiān)控

　　傳輸網(wǎng)絡(luò)告警監(jiān)測(cè)分析模塊采用對(duì)收通信光功率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并配合光端機(jī)的無光告警，將收通信光視作監(jiān)測(cè)光，在接收端光端機(jī)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(jì)算機(jī)分析處理，實(shí)現(xiàn)光功率動(dòng)態(tài)變化的告警監(jiān)測(cè)。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(cè)

　　對(duì)光纖性能和故障監(jiān)測(cè)的分析模塊采用計(jì)算機(jī)控制的OTDR卡和配套光器件(包括光開關(guān)、波分復(fù)用器、濾光器等)實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)通過程控光開關(guān)(OSU)選擇被測(cè)光纖，路由選通后OTDR發(fā)射1625nm檢測(cè)光，再經(jīng)過波分復(fù)用器件(WDM)復(fù)用到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，檢測(cè)光的反射波由計(jì)算機(jī)控制的OTDR進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)光纜運(yùn)行性能的監(jiān)測(cè)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(duì)光纜資源實(shí)現(xiàn)可視化管理，在地圖上準(zhǔn)確建立光纜、管道、人孔、機(jī)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(bǔ)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(cè)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(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站(MS：MONITORING STATION)

　　光纖監(jiān)測(cè)的控制臺(tái)，安裝在傳輸機(jī)房和長(zhǎng)途線路中繼站或接入網(wǎng)絡(luò)的模塊局，可實(shí)現(xiàn)無人值守。

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

　　MS單元采用INTEL PENTIUM以上的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，內(nèi)置OTDR卡;OSU單元可跨段級(jí)連，實(shí)現(xiàn)1024路OTDR測(cè)試路由;AIU單元按段設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)1024路告警監(jiān)測(cè)。

　　2)監(jiān)測(cè)中心(MC：MONITORING CENTER)

　　利用Ethernet 和LAN的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)MC監(jiān)測(cè)中心與MS監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)服務(wù)器的通信高性能服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)，支持WWW訪問，支持GIS/GPS矢量定位和地圖顯示等先進(jìn)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(hào)訪問路由。

　　3)ODF等其它設(shè)備

　　通過ODF配線架，把監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接入到光纜網(wǎng)絡(luò)中,使其能夠完成在線監(jiān)測(cè)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(cè)管理系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，集中管理，多級(jí)區(qū)域組網(wǎng)等方案，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模進(jìn)行靈活規(guī)劃。

　　對(duì)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(cè)站，把通往分局的光纖接入到系統(tǒng)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)通信光纜的在線監(jiān)控。

　　系統(tǒng)監(jiān)測(cè)有兩種方式：

　　a.在線監(jiān)測(cè)(圖)

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　　圖3 在線監(jiān)測(cè)接入圖在線監(jiān)測(cè)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(jìn)行光功率的測(cè)試分析，而97%的光進(jìn)行正常通信，系統(tǒng)的增加0.13dB的損耗，不會(huì)影響到系統(tǒng)的正常通信。OSU使用波分復(fù)用器件，動(dòng)態(tài)的把1625nm的測(cè)試光波與正常的通信光波(1310/1550)復(fù)用在一條光纖中傳播，到光纖對(duì)端進(jìn)入接收設(shè)備之前，使用濾光器件(Filter)過濾掉1625測(cè)試光，只讓1310和1550的通信光通過，這樣就不會(huì)造成通信信號(hào)的干擾。

　　在線監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)是不需要增加額外的通信線路，只需要對(duì)現(xiàn)有線路跳接。只是在通信線路接入時(shí)會(huì)暫時(shí)影響正常通信。

　　b.備纖監(jiān)測(cè)

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

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

　　2)跨區(qū)域多級(jí)監(jiān)控

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　　圖4 多級(jí)區(qū)域監(jiān)測(cè)方案圖對(duì)于電信、移動(dòng)、聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，可以采用區(qū)域性多級(jí)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，設(shè)立多個(gè)監(jiān)測(cè)中心，區(qū)域監(jiān)測(cè)中心、省級(jí)監(jiān)測(cè)中心，使用權(quán)限處理上級(jí)監(jiān)測(cè)中心可以訪問控制下級(jí)監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)，下級(jí)監(jiān)測(cè)中心可以訪問同級(jí)具有信任關(guān)系的監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)。

　　系統(tǒng)功能特點(diǎn)

　　1.具有強(qiáng)大的監(jiān)測(cè)功能

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

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

　　(3)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，可以通過以太網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程光路切換，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)路由，也可以使用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站進(jìn)行分區(qū)域監(jiān)測(cè)。

　　(4)多級(jí)告警可設(shè)門限，實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障的分級(jí)管理。

　　2.多樣的測(cè)試方式

　　(1)點(diǎn)名測(cè)試，安裝需要，指定路由進(jìn)行測(cè)試，滿足用戶的調(diào)試及日常維護(hù)需要

　　(2)告警測(cè)試，AIU發(fā)生告警后自動(dòng)起動(dòng)測(cè)試功能，測(cè)試數(shù)據(jù)將進(jìn)行分析處理。是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的有效測(cè)試方式。

　　(3)周期測(cè)試，設(shè)定測(cè)試計(jì)劃及任務(wù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)測(cè)試光纖各項(xiàng)數(shù)據(jù)并分析存儲(chǔ)，隨著時(shí)間的推移，可以分析光纖劣化特性。

　　3.OTDR仿真分析

　　對(duì)光纜測(cè)試數(shù)據(jù)可以使用圖形進(jìn)行光纜特性分析，詳細(xì)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(yù)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(hù)需求

　　(1)聲音告警,連續(xù)播放告警產(chǎn)生的路由及實(shí)際距離

　　(2)在GIS地圖上動(dòng)態(tài)閃爍故障發(fā)生位置

　　(3)利用手機(jī)短消息發(fā)送詳細(xì)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(jī)、固定電話。

　　5.強(qiáng)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(hù)效率;

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

　　6.強(qiáng)大的資源管理功能

　　結(jié)合GIS實(shí)現(xiàn)光纜、管道、人孔、機(jī)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(yuǎn)程升級(jí)

　　(1)動(dòng)態(tài)反饋各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)同步系統(tǒng)時(shí)鐘;

　　(2)支持遠(yuǎn)程升級(jí)及系統(tǒng)的遠(yuǎn)程復(fù)位功能。

　　結(jié)束語

　　光纖監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的應(yīng)用，將給公網(wǎng)和專網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商帶來較為直接的運(yùn)維效率，保障通信網(wǎng)的安全，為進(jìn)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)。