當(dāng)前,光纜傳輸網(wǎng)已成為我國通信網(wǎng)和國民經(jīng)濟(jì)信息基礎(chǔ)設(shè)施的主要部分，是公眾電話網(wǎng)、數(shù)字傳輸網(wǎng)和增值網(wǎng)各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。光纜通信網(wǎng)絡(luò)一旦阻斷，將對(duì)社會(huì)造成很大的影響，給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，光纜網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的好壞及線路的保護(hù)和恢復(fù)問題越來越引起人們的關(guān)注。

一、光纖傳輸干線幾種保護(hù)技術(shù)簡介

1.1 SDH系統(tǒng)的自愈保護(hù)技術(shù)

SDH經(jīng)典的保護(hù)倒換已得到普遍認(rèn)同。保護(hù)方式包括二纖環(huán)/四纖環(huán)、單向環(huán)/雙向環(huán)、通道環(huán)/復(fù)用段環(huán)和子網(wǎng)連接保護(hù)SNCP的一種或多種組合。

對(duì)于時(shí)間的要求，ITU-TG.841建議復(fù)用段倒換環(huán)的倒換時(shí)間做出這樣的規(guī)定：環(huán)上如無額外業(yè)務(wù)，無預(yù)先的橋接請(qǐng)求，光纖長度小于1200km，則倒換時(shí)間應(yīng)少于50ms。但對(duì)1200km或幾千公里超長距離、上下業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)數(shù)較多的環(huán)網(wǎng)來說，一些先進(jìn)的SDH系統(tǒng)通過快速電開關(guān)橋接、快速時(shí)隙交換以及高效APS協(xié)議/算法處理等，可以保證最終倒換恢復(fù)時(shí)間低于100ms。

通過SDH自愈環(huán)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，環(huán)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠根據(jù)業(yè)務(wù)量的需要靈活地上下電路，同時(shí)電路可100%的得到保護(hù)，無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)便能從失效的故障中實(shí)時(shí)地自動(dòng)恢復(fù)業(yè)務(wù)，從而真正實(shí)現(xiàn)了自愈功能。

1.2 光路分流保護(hù)

光路分流保護(hù)就是將原有干線上的業(yè)務(wù)調(diào)整一部分到其他干線上去，作為分擔(dān)的方式傳送業(yè)務(wù)，避免某一干線光纜中斷時(shí)發(fā)生全阻情況。目前，許多省市的傳輸維護(hù)部門都采用了這種業(yè)務(wù)保護(hù)方式。這種方式簡便易行，能有效地防止全阻，但對(duì)于出現(xiàn)障礙的業(yè)務(wù)卻無法進(jìn)行保護(hù)，因此不能保證電路100%的暢通，無法適應(yīng)新的形勢的要求。

1.3 人工調(diào)度保護(hù)

所謂人工調(diào)度保護(hù)，就是在光纜干線發(fā)生障礙后，根據(jù)光纜應(yīng)急預(yù)案，通過機(jī)務(wù)與線務(wù)部門的配合,采用同方向其他光纜線路迂回調(diào)度，人工方式搶通受阻光纜干線的業(yè)務(wù)使用系統(tǒng)。人工調(diào)度保護(hù)需要機(jī)務(wù)部門的大力支持和積極配合，而且手工倒通電路不僅要求要有值班人員在場，同時(shí)值班人員要具備一定的電路搶修意識(shí)、業(yè)務(wù)水平和動(dòng)手操作能力。根據(jù)目前的維護(hù)體制，地市級(jí)部門有專業(yè)的維護(hù)人員，可達(dá)到上述要求，但對(duì)于無人職守站和縣鎮(zhèn)級(jí)的中繼站機(jī)房，由于成為綜合值班維護(hù)，人員技術(shù)水平與實(shí)戰(zhàn)能力均不如地市站的維護(hù)人員，因此在故障發(fā)生時(shí)無法滿足人工快速倒通電路的要求，業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間較長。

1.4 光路自動(dòng)切換保護(hù)技術(shù)

光路自動(dòng)切換保護(hù)技術(shù)是通過對(duì)光纜中傳輸光功率變化的實(shí)時(shí)監(jiān)視、告警信息的自動(dòng)分析，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障及隱患，在出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，快速將工作光路自動(dòng)切換到備用通道，在極短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)通信，完成對(duì)光纜故障的快速反應(yīng)和恢復(fù)機(jī)制,保護(hù)對(duì)象是光纖物理路由，應(yīng)用前提是具有備用的光路由。

二、光纖線路自動(dòng)保護(hù)切換的工作原理

SDH自愈保護(hù)是對(duì)業(yè)務(wù)層的保護(hù)，保護(hù)機(jī)制復(fù)雜，而光路自動(dòng)切換保護(hù)是對(duì)光傳輸層的保護(hù)，且控制的機(jī)制只針對(duì)光纖路由，與傳輸設(shè)備關(guān)系較小，不存在兼容問題，容易組成光路保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，光層保護(hù)有著上層業(yè)務(wù)保護(hù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。如光層恢復(fù)可靠性高、光層恢復(fù)速度快、光層恢復(fù)成本低，同時(shí)可以對(duì)不同業(yè)務(wù)提供保護(hù)。

光纖線路保護(hù)的工作原理是當(dāng)工作鏈路傳輸中斷或性能劣化到一定程度后，光保護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)將通訊信號(hào)從工作光纖切換到備用光纖，從而使接收端仍能接收到正常的信號(hào)而感覺不到網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障，它主要適用于點(diǎn)到點(diǎn)應(yīng)用的保護(hù)。

點(diǎn)到點(diǎn)的光纖線路保護(hù)主要有以下幾種方法：

（1）是1+1光層保護(hù)：這種方法是利用發(fā)射端的保護(hù)裝置把同樣的兩路信號(hào)分別送入工作光纖和保護(hù)光纖的通道中（互為保護(hù)），當(dāng)工作光纖鏈路故障時(shí)，接收端的保護(hù)裝置便把線路切換到保護(hù)光纖。由于沒有電層的復(fù)制和操作，所以除了當(dāng)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)發(fā)生故障時(shí)會(huì)丟失業(yè)務(wù)外，一切鏈路故障都可以進(jìn)行恢復(fù)。

（2）是1：1光層保護(hù)：是利用備用的路由鏈路來避免鏈路對(duì)業(yè)務(wù)的影響，業(yè)務(wù)流量并不是被永久地橋接到工作和保護(hù)光纖上，相反，只有在出現(xiàn)故障時(shí)，才在工作光纖和保護(hù)光纖之間進(jìn)行一次切換。三是1：N光層保護(hù):其保護(hù)結(jié)構(gòu)與1：1光層保護(hù)結(jié)構(gòu)很類似。但在1：N光層保護(hù)結(jié)構(gòu)中N個(gè)工作實(shí)體共享一個(gè)保護(hù)光纖，如果有多條工作光纖阻斷，那么只有其中的一條所承載的流量可以恢復(fù)。最先恢復(fù)的是具有最高優(yōu)先級(jí)的故障。四是混合光層保護(hù):是一種在WDM系統(tǒng)中將1+1光層保護(hù)和1：N設(shè)備保護(hù)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在這種結(jié)構(gòu)中，空余波長以及相關(guān)的終端設(shè)備將被預(yù)留出來作為設(shè)備保護(hù)使用。

三、OAPSS系列光路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)

OAPSS光路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)采用了最先進(jìn)的光路自動(dòng)切換模塊，是一種應(yīng)用于光纖通信領(lǐng)域作主、備光路切換的光路保護(hù)自動(dòng)切換裝置。本系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別主、備系統(tǒng)光路信號(hào)狀態(tài)，進(jìn)行光路瞬時(shí)切換，從而能在主用光纜發(fā)生全阻障礙時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。利用本光路保護(hù)自動(dòng)切換系統(tǒng)可以簡單經(jīng)濟(jì)地構(gòu)成各種光纖系統(tǒng)保護(hù)通路、光纖干線的主備用系統(tǒng)以及各種不同的需要光路切換保護(hù)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，光路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)也可被廣泛的應(yīng)用于線路監(jiān)控、傳感器轉(zhuǎn)換和各種光通道保護(hù)系統(tǒng)。本光路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)可在光路上直接轉(zhuǎn)化應(yīng)用，無需轉(zhuǎn)換成電信號(hào)再實(shí)施保護(hù)轉(zhuǎn)換，不僅經(jīng)濟(jì)可靠，而且大大簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在諸多方面可以獲得很好的系統(tǒng)效益。

OAPSS系列光路自動(dòng)切換保護(hù)系統(tǒng)是由自動(dòng)切換設(shè)備和網(wǎng)管中心組成，可以實(shí)現(xiàn)光功率監(jiān)測、光路自動(dòng)切換和保護(hù)網(wǎng)絡(luò)管理的功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

自動(dòng)切換設(shè)備內(nèi)包含主控模塊、光功率監(jiān)測模塊和光路切換模塊。主控模塊控制光功率監(jiān)測模塊和光路切換模塊之間的協(xié)調(diào)工作；光路切換模塊主要包含1X2或2X2光開關(guān)，受控完成在主、備用光通道之間的切換操作。

切換控制過程：光功率監(jiān)測模塊實(shí)時(shí)采集TX、R1、R2光路的光功率值并上報(bào)給主控模塊，主控模塊根據(jù)檢測值的情況提供相應(yīng)的操作：TX值小于閾值，告警指示光終端發(fā)送模塊發(fā)生故障，R1/R2的值均大于閾值時(shí)，光開關(guān)切換至主光纖(可以不回切)，R1/R2任一信號(hào)小于閾值，光開關(guān)切換到另一光纖，并提供相應(yīng)的告警信號(hào)。切換動(dòng)作可由網(wǎng)管中心控制、手動(dòng)切換、本地自動(dòng)切換。

光路自動(dòng)切換保護(hù)設(shè)備接入干線傳輸系統(tǒng)時(shí)基本不會(huì)影響傳輸特性。實(shí)際上，切換設(shè)備只接入兩種光器件：光開關(guān)和分光器。這兩種光器件的性能指標(biāo)對(duì)于傳輸系統(tǒng)是十分重要的，為達(dá)到要求，干線上所使用的設(shè)備均是采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

網(wǎng)管中心由服務(wù)器、工作站、打印機(jī)、通信組網(wǎng)設(shè)備及相應(yīng)軟件組成。其基本功能是對(duì)各自動(dòng)切換站進(jìn)行控制和管理，自動(dòng)接收并響應(yīng)來自自動(dòng)切換站的告警及狀態(tài)信息和向切換站發(fā)出配置和主動(dòng)調(diào)度切換指令。

在1:1和1:N系統(tǒng)中，應(yīng)用2×2光開關(guān)模塊和配置測試光源，在保護(hù)主用路由的同時(shí)，對(duì)備用路由進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除備用光纖的故障，確保切換的有效性，并且對(duì)倒換后的光路繼續(xù)保持監(jiān)測。同理，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)使用本地網(wǎng)SDH環(huán)網(wǎng)在用光纖段作備用路由完成對(duì)一級(jí)干線傳輸系統(tǒng)光纖或DWDM波道的保護(hù)。當(dāng)一級(jí)干線無阻斷時(shí)，各中繼段和相應(yīng)本地網(wǎng)備用路由通過2×2光開關(guān)都在正常通信。當(dāng)一干阻斷時(shí)，2×2光開關(guān)發(fā)生切換動(dòng)作，將干線通信業(yè)務(wù)接入本地網(wǎng)備用路由，原本地業(yè)務(wù)靠SDH自愈功能繞行，不受損失。

四、OAPSS系列主要功能

l  支持回切、不回切；

l  支持通道告警狀態(tài)本地、遠(yuǎn)程查詢；

l  支持設(shè)備工作狀態(tài)本地、遠(yuǎn)程查詢；

l  支持告警值本地、遠(yuǎn)程查詢；

l  支持切換值本地、遠(yuǎn)程查詢；

l  支持功率采樣值本地、遠(yuǎn)程查詢；

l  支持各種參數(shù)的遠(yuǎn)程、本地命令設(shè)置；

l  支持遠(yuǎn)程開啟、關(guān)閉告警輸出功能；

l  支持本地開啟、關(guān)閉告警輸出功能；

l  發(fā)送、接收可選擇不同的波長；

l  支持掉電正常工作。

l  開機(jī)后裝置保留上次工作的通道（在自動(dòng)切換狀態(tài)，如果在手動(dòng)切換狀態(tài)則立即切換到相應(yīng)的通道），如果工作在B通道（備用通道），而且需要回切，則當(dāng)A通道正常時(shí)自動(dòng)切換到A通道。

l  OAPSS系列有 1U 和 4U 兩種結(jié)構(gòu)， 4U 能切換保護(hù) 8 對(duì)傳輸系統(tǒng)，并安裝于同一個(gè)機(jī)框統(tǒng)一管理， 1U 保護(hù)一對(duì)光纖并采用獨(dú)立式機(jī)殼。

l  多種工作方式：雙發(fā)選收 1 ＋ 1 模式，收發(fā)雙選 1:1 保護(hù)模式，收發(fā)多選 1:N 保護(hù)模式。

l  協(xié)議全透明。

l  遠(yuǎn)程精度調(diào)整

l  切換時(shí)間小于 10ms.

l  傳輸系統(tǒng)側(cè)無光鎖定路由。

l  支持手動(dòng)、自動(dòng)切換、網(wǎng)管控制切換。

l  具有1路發(fā)光及兩路收光功率值實(shí)時(shí)采集功能。

l  強(qiáng)大網(wǎng)管功能 : 人性化 SNMP GUI 網(wǎng)管 , 提供完整的告警、監(jiān)視、配置，為維護(hù)工作帶來了方便。

l  網(wǎng)管系統(tǒng)可分為地區(qū)級(jí)和省級(jí)兩級(jí)結(jié)構(gòu)，通過授權(quán)進(jìn)行分級(jí)管理

l  可根據(jù)需要從網(wǎng)管中心下指令控制遠(yuǎn)端設(shè)備執(zhí)行切換動(dòng)作

l  應(yīng)急調(diào)度功能方便：只需從網(wǎng)管中心發(fā)出切換調(diào)度指令，即可調(diào)配路由，方便地實(shí)現(xiàn)了無阻斷割接和線路檢修工作

l  光功率分3級(jí)告警

l  電源 220K AC或（和）-48V DC

五、OAPSS系列性能指標(biāo)

六、智能化光保護(hù)解決方案

目前各大電信運(yùn)營商都建設(shè)了大量的光纜通信網(wǎng)，這些網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)楦鞣N原因?qū)е轮袛?，?jù)統(tǒng)計(jì)全光網(wǎng)75% 以上的中斷是由于光纖斷裂引起的。解決這個(gè)問題的最常見的辦法是在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵區(qū)段建設(shè)冗余路徑或保護(hù)路徑。智能化光保護(hù)系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測工作鏈路和保護(hù)鏈路上的光功率，當(dāng)監(jiān)測到鏈路上光纖損耗變大導(dǎo)致通訊質(zhì)量下降或通訊中斷時(shí)，發(fā)出告警信息并自動(dòng)地將光傳輸線路由工作鏈路切換至保護(hù)鏈路。

其主要功能：

自動(dòng)切換保護(hù)功能：即對(duì)工作鏈路和保護(hù)鏈路的光功率進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測并在線路發(fā)生中斷后系統(tǒng)能夠在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)將故障光纖路由切換至備用路由，保證通信業(yè)務(wù)無阻斷。

為主動(dòng)路由應(yīng)急調(diào)度功能：即在主路由未中斷的情況下，通過智能化光保護(hù)設(shè)備本身或由網(wǎng)管中心發(fā)出指令進(jìn)行路由切換調(diào)度的功能。

我們?yōu)槟峁┑腛APS系列產(chǎn)品通過1+1、1 ：1 、1 ：N 方式實(shí)現(xiàn)3 種方案：光纖保護(hù)、通道保護(hù)、設(shè)備保護(hù)。

6.1 通道保護(hù)方案

如果您能提供冗余的傳輸通道，我們的產(chǎn)品能將保護(hù)延伸到您的終端設(shè)備，將光纖和傳輸設(shè)備都包含在保護(hù)之內(nèi)，在您的光纖或傳輸設(shè)備發(fā)生故障時(shí)將業(yè)務(wù)倒換到備用傳輸通道上。

6.2 光纖保護(hù)方案

主要實(shí)現(xiàn)通過使用冗余線路（光纖）保護(hù)您正在使用的業(yè)務(wù)光纜。如果您的主用光纜發(fā)生故障或者中斷，OAPS能在50ms 內(nèi)把您的業(yè)務(wù)從出現(xiàn)問題的主用光纜倒換到備用光纜上，在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)您的業(yè)務(wù)。

6.3 設(shè)備保護(hù)方案

此種應(yīng)用為您提供無人中繼站的設(shè)備保護(hù)（保護(hù)您的傳輸設(shè)備或者光放大器）。