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　　光纖監測系統解決方案

　　1、基本原理

　　作為新一代光纖監測告警系統，要求它能定期檢測光纖的衰減情況，在出現故障時及時告警，并通過光衰減曲線輔助分析故障的原因，同時配合地理資源系統能精確定位故障點距離，保障及時、快速搶修、維護。

　　(1)光功率分析監控

　　傳輸網絡告警監測分析模塊采用對收通信光功率的實時監測并配合光端機的無光告警，將收通信光視作監測光，在接收端光端機前的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)送至計算機分析處理，實現光功率動態變化的告警監測。分光損耗理論值(0.15dB)，不影響正常通信。

　　(2)光纖性能和故障監測

　　對光纖性能和故障監測的分析模塊采用計算機控制的OTDR卡和配套光器件(包括光開關、波分復用器、濾光器等)實現，監測計算機通過程控光開關(OSU)選擇被測光纖，路由選通后OTDR發射1625nm檢測光，再經過波分復用器件(WDM)復用到傳輸網絡中，檢測光的反射波由計算機控制的OTDR進行分析處理，實現光纜運行性能的監測和故障的精確定位。

　　(3)光纖光纜資源管理與規劃

　　結合GIS系統，對光纜資源實現可視化管理，在地圖上準確建立光纜、管道、人孔、機樓等空間資源，通過使用熔接等功能生成光纜路由網絡，并生成專題網絡拓補圖，集中管理光纖網絡資源，合理規劃網絡結構。

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　　圖1 系統監測原理圖2、系統構成與典型組網

　　(1)系統構成

　　1)遠程監測站(MS：MONITORING STATION)

　　光纖監測的控制臺，安裝在傳輸機房和長途線路中繼站或接入網絡的模塊局，可實現無人值守。

　　MS的測試設備包括 OTDR(光時域反射測試單元)、AIU(光功率告警監測單元)、OSU(程控光開關控制單元)以及工控機等。

　　MS單元采用INTEL PENTIUM以上的工業控制計算機，內置OTDR卡;OSU單元可跨段級連，實現1024路OTDR測試路由;AIU單元按段設計，實現1024路告警監測。

　　2)監測中心(MC：MONITORING CENTER)

　　利用Ethernet 和LAN的網絡技術，實現MC監測中心與MS監測站監測服務器的通信高性能服務器和數據庫系統的網絡服務平臺，支持WWW訪問，支持GIS/GPS矢量定位和地圖顯示等先進應用，支持TCP/IP、SNMP和TMN網管技術，支持PSTN、ISDN、X.25、DDN、E1的WAN，采用專線路由和撥號訪問路由。

　　3)ODF等其它設備

　　通過ODF配線架，把監測系統接入到光纜網絡中,使其能夠完成在線監測功能。

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　　圖2 網絡結構(2)典型組網應用

　　1)小型專網集中監控

　　光纖監測管理系統采用遠程監測，集中管理，多級區域組網等方案，可以根據網絡的規模進行靈活規劃。

　　對于小型專網，如果采用心型結構規劃，可以使用集中監控的方式，在總局設立監控中心和監測站，把通往分局的光纖接入到系統，這樣就可以實現通信光纜的在線監控。

　　系統監測有兩種方式：

　　a.在線監測(圖)

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　　圖3 在線監測接入圖在線監測方式是較常用的一種系統接入方法，它比較節省光纜資源，在現有通信光纖基礎上，通過分光器采集3%的通信光進行光功率的測試分析，而97%的光進行正常通信，系統的增加0.13dB的損耗，不會影響到系統的正常通信。OSU使用波分復用器件，動態的把1625nm的測試光波與正常的通信光波(1310/1550)復用在一條光纖中傳播，到光纖對端進入接收設備之前，使用濾光器件(Filter)過濾掉1625測試光，只讓1310和1550的通信光通過，這樣就不會造成通信信號的干擾。

　　在線監測的特點是不需要增加額外的通信線路，只需要對現有線路跳接。只是在通信線路接入時會暫時影響正常通信。

　　b.備纖監測

　　備纖監測適用于網絡資源豐富，對正常通信質量要求較高，采用空閑資源監測的方案。該方法需要在分局端增加模擬光源，總局進行監測即可。

　　優點在于不會干擾正常通信，比較好管理。缺點是需要使用空閑的光纖資源。

　　2)跨區域多級監控

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　　圖4 多級區域監測方案圖對于電信、移動、聯通等運營商，網絡規模較大，可以采用區域性多級網絡規劃，設立多個監測中心，區域監測中心、省級監測中心，使用權限處理上級監測中心可以訪問控制下級監測中心數據，下級監測中心可以訪問同級具有信任關系的監測中心數據。

　　系統功能特點

　　1.具有強大的監測功能

　　(1)光纜跨段監測，解決多段光纜分支規劃的測試題。

　　(2)備纖監測，保證現有光纖高效通信，利用空閑資源監測光纜異常阻斷。

　　(3)遠程監測，可以通過以太網進行遠程光路切換，實現遠程監測路由，也可以使用遠程監測站進行分區域監測。

　　(4)多級告警可設門限，實現了對故障的分級管理。

　　2.多樣的測試方式

　　(1)點名測試，安裝需要，指定路由進行測試，滿足用戶的調試及日常維護需要

　　(2)告警測試，AIU發生告警后自動起動測試功能，測試數據將進行分析處理。是系統動態監測的有效測試方式。

　　(3)周期測試，設定測試計劃及任務，系統會自動測試光纖各項數據并分析存儲，隨著時間的推移，可以分析光纖劣化特性。

　　3.OTDR仿真分析

　　對光纜測試數據可以使用圖形進行光纜特性分析，詳細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仿真圖與歷史數據比較，分析光纖隱性衰減因素，提早做出預防措施，減少光纖的重大通信故障。

　　4.多種告警方式,適應不同的維護需求

　　(1)聲音告警,連續播放告警產生的路由及實際距離

　　(2)在GIS地圖上動態閃爍故障發生位置

　　(3)利用手機短消息發送詳細告警信息。

　　(4)通過電話網絡將線路故障信息傳遞到管理者的手機、固定電話。

　　5.強大的GIS系統支持

　　(1)GIS系統的支持，加快故障定位速度，極大提高維護效率;

　　(2)利用GIS系統，系統資源定位更準確、網絡規劃更方便。

　　6.強大的資源管理功能

　　結合GIS實現光纜、管道、人孔、機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.完備的系統自檢及遠程升級

　　(1)動態反饋各設備運行狀態，自動同步系統時鐘;

　　(2)支持遠程升級及系統的遠程復位功能。

　　結束語

　　光纖監測管理系統的應用，將給公網和專網運營商帶來較為直接的運維效率，保障通信網的安全，為進一步的光纖網絡規劃和建設提供重要的參考數據。