光纤线路自动切换保护

光纤线路自动切换保护（精选三篇）

光纤线路自动切换保护 篇1

随着铁路光纤建设不断增加和骨干网通信量的不断增长, 对光纤维护质量要求越来越高, 每一次光缆故障都会对骨干网所承载的业务造成一定的影响。因此, 为了有效预防和减少光缆故障, 在内渝线引入了光切换保护系统。光切换保护系统对提升DWDM安全性、可靠性的意义主要表现在以下两个方面:

(1) 具有光缆故障时响应快, 自动切换时间小于50ms, 能够很快恢复业务。光切换保护系统专门为传输线路的主备用光纤服务, 当线路出现故障时光纤能自动从主用路由切换到备用路由, 节省了人工倒换备用线路的时间, 缩短了业务中断的时间。

(2) 提升机房人员维护能力, 能够进行在线光缆性能监测、断纤恢复, 能够利用自动切换软件进行远程控制切换, 将电路自动倒换到备用路由, 降低了光缆维护时间, 保证了铁路骨干网的安全。

二、光纤自动切换保护系统原理和工作方式

2.1 光纤自动切换保护工作原理

光纤线路自动切换保护系统 (简称OLP) 是一个独立于通信传输系统, 建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统。它具有传输信号透明、安全可靠、故障恢复快速的特点, 具有光功率监测和主备路由之间自动切换功能。其工作的原理:当主用路由上传输线路的光纤中断或衰耗变大性能值劣化导致通信质量下降或通信中断时, 光纤线路自动倒换设备能进行实时检测并发出告警信息, 能够以毫秒级速度自动将光传输信号由主用路由切换到备用路由, 实现光路的自动保护功能, 将发生的故障降低到最小, 保证光传输系统的可靠性。

2.2 OLP工作的方式

OLP主要有1+1模式和1:1模式两种方式。

2.2.1 1+1保护方式 (如图1)

在1+1模式下发端采用50:50的分光器, 收端采用1×2光开关, 没有独立的发光模块, 是在发送端用分光器把系统光分为二份, 一份用来通信, 一份用来做备纤监测。其特点是:双发选收, 热备份;切换速度快 (<25ms) ;备纤监控;插入损耗大 (<5.0 dB) ;可自动返回到主线路。

2.2.2 1:1保护方式 (如图2)

1:1保护方式是基于2×2光开关选择通信路由。收端和发端都有光开关, 通信光和测试光通过光开关隔离, 采用独立光源发光做备纤监测并载有一定的通信信号。收端和发端之间有2条线路, 光传输系统选择其中的一条传输线路作为主用线路, 另外一条传输线路作为备用线路。当主用线路光纤中断或者主用线路的光纤通信质量下降时, 主用线路的接收端监测到信号的功率下降, 自动将传输信号路由从主用线路切换至备用线路, 另外一端的OLP设备同步将主用线路切换到备用线路。其特点是:收发双选;切换速度快 (<50ms) ;备纤监控;插入损耗小 (<2.5dB) ;可自动返回到主线路。

三、OLP系统在DWDM中的运用

密集波分复用 (DWDM) 系统是在一根光纤中同时传输多个波长光信号且在同一窗口中信道间隔较小的光传输系统。

3.1 内渝线DWDM引入OLP的可行性

内渝线DWDM承载着重庆-成都方向铁路和铁通的波分业务, 在铁路骨干网中在起着重要的作用。在影响内渝线DWDM安全因素中, 光缆线路的影响是最多的。由于光缆大多铺设在铁路沿线, 光缆距离长、跳接多、环境复杂, 发生光缆中断现象非常高, 有自然灾害引起的, 有人为因素破坏或施工不当造成的。当光缆中断时, 只能进行人工抢修, 由两端机房人员在ODF架上通过备用光缆进行倒换, 但倒换时间一般都需要在30分钟左右;而且维护人员的业务水平或者与对端站维护人员相互间的沟通问题, 导致纤芯调度失误, 使得故障延时加长。因此, 为了保障内渝线DWDM的正常运行, 降低光缆中断影响时长, 加快应急抢险速度, 在内渝线引进了OLP系统。

3.2 内渝线DWDM引入OLP应用实例

内渝线OLP由5个切换站和一个网管中心组成, 实现光纤自动保护倒换、主备纤光功率实时监测和光路应急调度三大主要功能, 网管中心设在切换站A。

3.2.1 内渝线OLP网络拓扑图 (如图3)

3.2.2 光切换设备网络通信模块运用方式 (如图4)

NCCM是网络通信模块, 控制协调切换网管系统与下层各功能板的通信;轮询下层各功能板状态, 实时上报告警;接收网管指令并下达给各切换板。

光切换盘对设备收发同时监测, 主要功能是当主用光纤发生阻断时设备自身能自动进行切换;切换性能参数可任意设置;能实时监测主备纤的收发端口, 能自动向网管系统上报切换状态及光功率监测值;接收网管系统的配置数据和指令执行切换动作;当光功率变化超过门限或切换动作发生时, 设备自身会通过指示灯和蜂鸣器发出声光告警。

2M协转板功能是通过走SDH的2M线将B、C、D、E四个切换站连接到切换站A的2M协转板上, 完成协议转换后通过网线接到交换机网口上, 进行集中管理。

交换板通过网线连接到切换站A网管上, 实时对5个切换站进行监测。

3.3 OLP设备和DWDM设备联网方式

如图5所示, 工作纤芯和保护纤芯不在同一物理光缆上, 并且满足传输系统正常传输指标要求。

3.4 内渝线DWDM采用OLP系统功能的效果对比

3.4.1 实现自动切换保护效果

当DWDM环上出现AB、CD间光缆同时开环时, E站到B站间就无法通信, 业务全部中断, 如图6。

采用OLP设备后, 能够实时监测光缆的状况, 当光纤线路发生中断时, 由光功率告警触发自动切换保护功能, 在50ms内系统能自动将AB、CD站间主用故障光缆快速切换到备用光缆, E站到B站之间通信恢复正常, 缩短了人工切换的速度, 保证业务无阻断, 如图7。

3.4.2 光纤质量实时监测准确性

提供主备光纤实时光功率监测, 随时监测主备路由的光缆质量, 有效避免主备路由光纤同时被阻断的可能性。主纤阻断设备倒换至备用光纤时, 切换设备自身能对主纤进行实时监测。

3.4.3 主备路由应急调度能力提升

在主用路由未中断的情况下, 经常会遇到对主用线路进行优化整治等工作, 在确认备用光缆质量良好的情况下, 通过网管中心值班人员在网管上进行操作将业务迅速而准确地切换到备用路由上, 无需到ODF架上手动倒换。等到光缆线路割接完成, 进行对光纤线路衰耗的确认, 再将备用路由切换回主用路由。这样既节省了时间又安全方便, 保证了内渝线DWDM设备运行的安全性。

四、结束语

光纤线路自动切换保护 篇2

关键词：安全传送网；线路保护；OLP光线

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0056-02

通信行业竞争日趋激烈，用户对网络稳定性的要求不断提升。为了实现不间断的服务，运营商也在对通信网络制定各项举措，而传输干线作为业务承载平台，对网络的稳定性起到重要作用。自然灾害、施工疏漏、人为破坏……都可能造成光缆故障。一旦光缆出现故障，唯一的解决方式就是人工修复。故障定位、赶赴现场和现场抢修一系列动作，使得修复时长动辄都在小时数量级，这就要求建立光缆应急保护预案。光线路自动保护（OLP）系统应运而生。

目前中国移动广东公司省内长途传输网引进OLP系统。光线路自动切换保护系统是搭建在光缆物理链路上的自动检测保护系统，它完全独立于通信传输系统。一旦工作线路光纤的损耗增大，而导致通信质量下降或工作线路光纤发生阻断时，OLP能够迅速地将光通信传输系统从工作光纤切换到备用光纤，做到迅速恢复通信，从而实现增强通信系统的可用性和可靠性的目的。

1 工作原理

OLP系统是一个集监测、保护和管理于一体的自动监测保护系统。通过了解OLP的工作原理，可以极大地帮助进行OLP系统的故障定位、处理。

1.1 OLP功能模块

OLP系统的功能模块包括设备硬件和网络管理软件两个部分。其中，网络管理软件发挥着对设备硬件的日志管理、路由管理、故障管理、安全管理等作用。而设备硬件的关键部位可分为控制电路部分、光功率监测部分、切换电路部分等三部分。

控制电路部分的作用是控制和协调其他模块工作。光功率监测部分主要起到监测主备光纤上光功率值的上升和下降的作用，内置光电传感器和1×2分光器，分光比一般为97∶3。切换电路部分内置光开关，受控于控制电路，在主备光通道之间自动切换。

1.2 OLP保护方案

广州杰鑫OLP设备的保护方式可以分为1+1保护方式和1∶1保护方式：

1.2.1 1+1模式：先由站点A发出光信号，光信号经过50∶50分光后，通过主、备用线路同时传输到站点B，接收端接收到两路信号的功率，站点B的接收机选择接收其中的一路信号。广东移动省内干线系统的所有OLP设备都默认采用这种工作方式，设备的插损约5DB；广州杰鑫1+1型OLP设备具有“自动返回”、“自动不返回”、“手动”三种工作模式。一般OLP正常运行时较多使用该种模式，当在用光缆发生中断时，备用光缆会自动切换，而当两根光缆均正常时，则维持在目前在用光缆上。

1.2.2 1∶1保护方式：站点A发出的光信号不经过分光，而是通过光开关直接送到主用路由上去，此时备用路由是空闲的。如果主用线路出现故障，致使接收光功率出现问题，主用线路的接收端光功率监测到电路功率超过了我们原先设定的阀值，立即通知控制电路，将本端的两个开关同时切到备用光路，另外一端的设备会同步地将对端的开关切换到备用光路。广州杰鑫1∶1型光线路保护器共“自动不返回”、“自动返回”、“手动”、“强制”四种工作模式。

2 OLP设备故障处理原则

当OLP设备发生故障告警时，需要工作人员在第一时间进行相关故障定位，以便及时开展有效修复。故障处理人员要首先判断出故障原因、性质、位置等等，然后才是采取相应的措施。平时应该充分了解和整理好各设备之间的连接关系，这样有助于发生故障后快速定位，才能快速排除故障。

3 OLP应用于波分系统的故障处理

波分系统本身有一套网管系统，和OLP网管系统配合，可以很快地定位故障。如果波分设备自身出现故障，则波分系统网管上会有相应的告警信息；如果OLP设备出现故障，则在OLP网管系统上有相应的告警信息；如果是光缆线路出现故障，OLP设备的主用路由上会有紧急告警，同时系统将会自动切换到备用路由上承载。对于系统之间有OA站的情况，OA站自身失效或OA与OA站之间的光缆中断，都会触发OLP倒换。当波分系统某个波道发生故障时，则OLP不一定会倒换，取决于每个波道的光功率，系统接收端的光功率为所有波道及噪音功率之和，当接收光功率低于切换门限则OLP系统倒换。

OLP网管的另一个重要作用是用来监测光缆线路质量。在路由组视图中，可以看到相关设备性能参数监视图。监视图可以方便地了解两端设备Tx/T1/T2，Rx/R1/R2参考点的光功率。按照维护手册要求每天记录各个参考点的值，进行对比，便于发现一些慢性的系统隐患故障，并能很快地定位故障点。

如果机房内没有网管，可以通过观察OLP切换盘指示灯来判断故障点，同样可以快速定位故障点。

4 结语

OLP系统是面向传输网络防阻断需求而设计开发的。OLP是对光传输层面的保护，其控制机制针对的是光纤路由，由于它与传输设备关联小，所以没有兼容问题。OLP完全独立于SDH和波分系统的网元设备，在结合备用光纤路由或空闲波长通道的情况下，可以组建一个切换保护网络。实践证明，OLP保护快速可靠、安全灵活、业务恢复能力强，光线路自动保护系统的应用为广东移动光缆线路传输网络的安全运行提供了有力保障。

参考文献

[1] 韦乐平，等.光网络——系统、器件与联网技术

[M].北京：人民邮电出版社，2006.

光纤线路自动切换保护 篇3

目前对于新疆广电网络所使用的干线光缆实现无阻断通信, 除对于传输设备的稳定性有严格的要求外, 还要重点考虑的是实现干线光传输链路的路由自动保护。干线光传输链路的自动切换保护系统是一个独立于基础的传输系统之外, 将保护、监测、管理融为一, 并且是完全单独建立在光缆线路物理层之上的全自动的链路监测保护系统。该路由自动保护系统系统能进行光缆链路、运行状态的在线、实时、自动、远程监测, 将主备光缆之间进行互相切换保护, 从而达到光缆传输链路的可靠运行。

1 自动切换保护的工作原理

光缆传输链路自动切换保护是通过实时监测光缆传输链路中传输光功率的变化、以及告警信息并进行自动分析。从而能够及时发现隐患, 在出现光缆中断等严重故障时, 迅速将正在传输数据的工作光缆链路自动切换到备用光缆链路上。在非常短的时间内回复数据传输。其实现的功能是完成对光缆传输故障的快速反应和短时的恢复机制。其所保护的是光缆的物理路由, 但前提是具有备用的光缆路由。

光缆传输链路保护的工作原理是当工作中的光缆传输中断或相关参数劣化至一定程度后, 自动保护将自动将传输数据从工作光缆切换到备用光缆。保证接收端能接收到正常的数据, 并且感觉将会感觉不到网络出现了故障。

自动切换设备主要包含以下模块:光功率监测模块、光切换模块、以及主控模块。其中主控模块的主要功能就是控制光切换模块和光功率监测模块两者之间的互相协调。光功率模块主要监测主备光缆上的光功率值其并上报给主控模块。主控模块根据监测值进行相应的操作:主控模块会想光切换模块发出切换指令, 光切换模块收到之后完成切换。工作原理如图1 所示。

2 网络故障的处理步骤如下

当网管监控系统监控不到所有的网络设备时, 初步可以断定不是设备故障, 问题出现在传输线路上的可能性非常大。

下一步需要技术人员以Ping命令方式, 逐步测试网络中的设备的IP地址, 看是否能够Ping通, 如果仍不通, 则可以查找传输线路的故障。

反之如果能够Ping通网络中的各个设备, 则需要打开网络监控系统中“系统设置”中的“通信参数”, 然后检查服信器中IP地址是否是安装通信代理服务器的计算机地址。

3 故障处理原则

当网络中的传输设备出现故障时, 要求网管监测中心技术人员能够快速判断故障的位置、性质、以便快速修复。在故障解决过程中, 最关键的一步首先就是将准确点位故障发生点, 下一步才是采取相对应的解决措施。如果技术人员不能第一时间判断故障点是出在设备上还是线路上, 就会给故障处理人员造成很多不必要的麻烦。当技术人员确定是线路故障的时候就立即通知线路维护人员处理故障;确定是是设备故障时, 则需要网管监测中心通过监测系统判断出故障点是在核心基站或是二级站, 或者是用户方的终端设备, 以便维护人员快速修复。

另外因为网络传输设备自身一些特点, 这就需要我们网管监测人员要充分理清楚各个模块设备之间的连接, 这样才有助于网管监测人员准确定位故障点, 从而使维护人员采取措施及时排除故障。在没有准确定为故障点前, 一些想当然的想法是很危险的, 自以为故障应该是在这个设备或那个设备上, 没有通过相应的技术手段确定故障点, 不仅延误了故障排除时间, 还甚至可能造成更加严重的人为故障。这一点是我们在处理故障时尤其要注意的方面。

4 自动保护系统跨多个中继站的应用实现

目前在SDH系统的自愈保护系统中, 其中一个中继站阻断时, 其相邻的中继站会立即向网络管理系统上报告警信号, 然后传输系统网管系统会将这一信号传给切换系统网管单元, 切换系统网管单元会立即控制相应切换中继站执行保护动作。这整个切换过程是完全是自动的, 在网络管理层实现整个控制以及切换功能。此项自愈保护方案能够实现大迂回切换保护, 尽可能的减少中继站的切换数量, 降低整个保护系统的成本。

该中继站的自愈保护系统方案的关键点是, 各个设备厂商能够提供无光告警信号。此方案可实施性较强, 技术要求较低, 使网管切换系统能够识别设备上报的无光告警信号, 然后由网管控制系统自动切换。过程如图2 所示。

5 结束语

光缆传输是国家通信网和国民经济的信息基础设施的主要部分, 光缆通信一旦阻断将给社会造成很大影响, 给企业带来较大经济损失。实践证明光缆传输链路的自动切换保护系统能够能快速可靠、安全灵活的处理光缆传输故障, 大大提高了业务恢复时间, 为光缆传输的无阻断通信提供了即经济又实用的解决方案。

摘要：为实现高速干线光缆无阻断通信, 实现光传输链路的路由自动保护, 笔者根据实际工作经验, 建议采用光纤自动切换保护系统, 从而快速可靠、安全灵活的监测光纤运行状态和性能指标, 保证光缆网络安全可靠运行。