淺談光纜線路自動監測系統在線路維護上的應用

　　隨著現代通信技術的飛速發展，通信容量的不斷增大，對光纜維護質量的要求也就越來越高，特別是國家骨干網的維護　。光纜線路維護部門應將先進技術不斷運用到日常工作中，去努力提高維護質量和水平。光纜線路自動監測系統的投入使用，使得光纜維護由被動式維護向校正式維護轉變，為光纜“三集中”維護和管理奠定了堅實的基礎。因此，光纜線路自動監測系統的維護和管理也就成為光纜維護的一項重要任務。江西省境內的杭福貴成一級光纜干線已安裝運行了該系統，京九廣的監測系統正處于安裝階段。下面就光纜線路自動監測系統以及其在線路維護中的運用作一簡單介紹。

　　一、前言

　　1.光纜線路自動監測系統

　　光纜線路自動監測系統OAMS（Optical fiber cable line Automatic Monitoring System）是電信管理網（TMN）中傳輸網管理域的一個子網，是有效壓縮全阻障礙歷時和及時發現光纜線路隱患的重要技術手段。它利用計算機技術、光纖通信測量等技術，對光纜線路質量、運行等情況進行自動、實時監控和測試。

　　2.建立光纜線路自動監測系統的必要性

　　在長途和市內中繼光纜傳輸系統中，傳輸設備都配置有比特誤碼率（BER）的監測設備或監測單元。然而，傳統的線路維護部門未配備監測手段，通常只能是出現BER告警時，首先由機務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，機務人員再通知相關的線路維護部門和上報有關主管部門，然后線路維護部門根據得知的光纜線路傳輸性能劣化情況采取相應的維護措施。如果發生光纖斷裂障礙，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、機具、器材等進行搶修，也就是通常所說的障礙搶修；如果是發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，則組織人員對其進行搶修，以便改善其傳輸性能，提供可靠的電路。

　　顯然，維護部門若只是采用傳統的BER監測，在機務人員判明是傳輸線路引起的BER告警后，再通知線路維護部門進行搶修或維修、改造，那么線路維護部門對線路情況的掌握過分依賴于機務部門，處于被動，這樣難以保證高速、寬帶、大容量光纜傳輸網絡的暢通。因此，建立一種實時，自動的光纜線路自動監測系統是十分必要的。光纜線路自動監測系統為光纜線路維護部門提供了一種先進的維護手段，使線務部門由被動地接受機務部門的信息變為主動掌握光纜傳輸特性的變網優質、高效、安全、穩定地運行提供了可靠保障。

　　二、光纜線路自動監測系統工作原理及技術特點

　　光纜線路自動監測系統（OAMS）是通過分布在光纜線路中大量的數據采集點的光器件，將光纖傳輸性能的大量基礎數據，如光功率、光脈沖北向散射等，傳遞到各級監測中心及監測站，并對其數據進行分析和處理，及時、準確地將光纜系統運行情況反饋給維護人員，使維護人員能及時發現和修復故障。

　　系統將現代網絡通信、計算機通信、光學測量技術融合在一起，同時，利用地理信息系統（GIS）以及全球衛星定位系統（GPS）等技術為線路信息、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，可以實現遠程分布式實時、在線的自動監測，且不影響在用光傳輸系統的傳輸性能，實現服務（為客戶提供優質電路）與維護（為線路提供先進維護手段）兩不誤。

　　三、系統的組成

　　光纜線路自動監測系統主要由省監測中心PMC、區域監測中心LMC、現場監測站MS組成。

　　監測中心負責對各監測站進行控制，是采集和處理數據的中心，由控制器（服務器、客戶機、工作站）、路由器、集線器/交換型集線器、網絡適配器、MODEM、打印機及相應的軟件等組成。PMC一般采用主備用方式。

　　監測站負責對光纜線路進行遠程遙控自動監測，跟蹤光纖傳輸損耗的變化，由告警監測模塊、OTDR模塊、控制模塊、電源模塊、程控光開關、WDM（波分復用器）、濾光器、MODEM、路由器、網絡適配器及相應的軟件（含OTDR仿真軟件）等組成，通常安裝于傳輸機房用的標準機架內。

　　OAMS采用模塊化、分布式多級體系機化，有效地預防和減少光纜障礙，為光纜傳輸構，實現多級監測網絡互聯。

　　四、系統的主要功能

　　監測系統采用的監測方式一般有：在線監測、和或離線監測方式、和或備纖監測方式。

　　其主要功能：

　　1.遠程、實時、在線地進行光纜路中被監測光纖運行狀況的監測，預防光纜線路的障礙隱患；

　　2.按規定的周期，分別向本地網絡管理中心（LNMC）和省網路管理中心（PNMC）傳報被監測光纜線路狀況的數據文件。

　　3.當光纜線路中被監測光纖發生障礙時，LMC（或MS）迅速，準確地確定障礙點的位置，并立即向PMC、LNMC或PNMC傳報，及向區域光纜維護監測中心和省光纜維護監測中心傳報；

　　4.配合光纜線路障礙的搶修，壓縮障礙歷時。

　　五、系統的維護和管理

　　要確保OAMS正常運行，必須提供可靠的維護和管理

　　1.現場監測一般設在傳輸機房內，工作環境一般應達到機房基本要求，電源電壓必須有保護地，現場監測站的電源通常從傳輸機房的電源列回引出，所以與機房設備電壓相同，變化范圍為正負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的傳輸特性。

　　3.OAMS的日常維護比較簡單，只需機房和設備的清潔以及系統安全即可，各種設備及線材（如電源線、尾纖等）應擺放整齊、標注清楚、方便問題的查找、排除。

　　4.若發生問題，應首先排除OAMS自身故障后，再查找線路原因。OAMS自身故障主要表現在以下方面：

　　（1）有時光自動開關倒換錯誤。現象為：相應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，此種現象為誤告警。解決方法：可重新啟動監測站的應用系統或及時更換光開關。

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

　　（3）WDM或濾波器壞了，不能起到分波和濾波的作用。現象為：監測光發不出去或收無光。解決方法：更換器件。

　　5.監測系統的定期測試周期和告警門限（損耗值、光功率值等）應根據被監測的光纖質量合理設置。

　　6.在波長選擇上，要充分考慮今后傳輸系統的擴容和升級。最好選用1625nm作為監測波長，但其建設階段相應的費用會高一些。若選用1550nm作為監測用波長，則傳輸系統一旦要在1550nm波長上開電路，將導致監測系統的光器件（WDM、濾波器、OTDR模塊及測試軟件等）不得不更換。

　　7.在軟件維護上，監測中心應及時對數據進行備份。在曲線上充實線路信息，如標石號、纖長、皮長、經緯度，對特殊地段的點應設為加密點。對已經更新的線路，要及時更新資料，重新設置參考曲線。只有曲線信息準確、充實了，才能真正有利于線路維護。

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

　　9.在網絡維護上，監測中心服務器或微機應加強安全管理，設立不同級別口令。路由器、MODEM的設置一般一經設定，在網絡配置參數未變的情況下，無需改動。另外，維護人員應及時掌握分組專線、電話線的通阻情況，發現問題，及時解決。

　　六、監測系統發展前景

　　光纜線路自動監測系統能夠對光纜性能劣化的監視、故障自動準確定位、提高維護效率等起到一定的作用。它不僅能夠及時處理已發障礙，大大縮短了障礙歷時，同時能夠預先發現障礙事故苗頭，及時處理，消除隱患，有效地預防惡性障礙的發生，使維護工作上一個新的臺階。現有的光纜監控系統已經形成一個計算機網絡。這一網絡無論在計算機處理能力和網絡結構上都有能力承載更多的信息處理工作。如果用如此規模的計算機網絡僅進行光纜自動監測，那么其計算機網絡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，可以充分利用現有的光纜自動監測系統的計算機網絡平臺，實現巡檢系統、報表系統、辦公自動化系統、光纜地理信息系統等應用系統的各項功能，即做到相關信息的交流和共享，大大避免硬件的重復投資。原中國郵電電信總局也強調在加快光纜自動監測系統建設的同時，考慮利用該系統硬件平臺，建設長途光纜線路綜合管理網絡，該系統將把光纜日常維護工作納入管理軌道，是長線維護從人工管理邁向計算機管理的關鍵于步，也為國家骨干網、本地網、接入網的光纜維護提供了可靠保證。

　　同時，光纜通信網和光纜線路自動監測系統也將在技術上不斷發展和前進，特別是今后隨著全光網絡的實現，將有可能把設備的監測管理和線路的監測管理結合在一起，形成統一的光纖通信網絡的監測系統。