杨连营++丁晖++陈秀国
【摘 要】光缆传输网已成为我国通信网和国民经济信息基础设施的主要部分，是公众电话网、数字传输网和增值网各种网络的基础。光缆自身的安全运行及抗灾害能力直接关系到用户的感知和电信运营商各类业务的正常发展，据此光纤自动保护倒换技术产生并不断完善，经过多年的运行为通信运营商提供了可靠的通信网络，收效良好。本文就光纤自动保护工具在光缆网络维护中应用的基本原理及其功能进行介绍。
【关键词】光缆传输网 自动倒换保护 光功率监测
1 前言
光纤自动倒换保护工具由光路切换设备和网络管理终端组成。可以实现光功率监测、光路自动切换以及网络管理等功能。在光通信网络中，光纤自动倒换保护工具实时监测工作光纤和备用光纤上的光功率，当监测到光线路上的光功率值低于设定切倒换门限时，发出告警提示并自动切换到备用光纤，从而实现对光传输系统线路的保护。光纤自动倒换保护工具是一种应用于光纤通信领域作主、备光路切换的光器件，能自动识别主、备系统光路信号状态，进行光路瞬时切换，从而能避免主用光纤发生全阻障碍时，保护系统运行正常。利用光纤自动倒换保护工具可以简单、经济地构成各种通路，干线的主备用系统和各种不同的需要光路保护的网络。
2 研究背景
在广泛应用的波分系统光传送网当中光缆由于受到各方面的限制存在大量安全隐患，容易突发光缆中断，而光缆一旦出现故障，波分系统随即中断。通常光缆故障的恢复往往历时在数小时以上，不但影响了传输质量，也给光传送网络的维护人员带来维护压力。为此各个电信运营商积极寻求各种解决办法，努力缩减因光缆线路中断造成的损失。目前常用的光传送网的保护方式有SDH自愈保护技术、ASON技术、光路或传输系统负荷分担、人工倒换保护、光路自动保护倒换等，从成本及维护等角度考虑干线波分系统光传送网络层面主要应用的是光线路自动保护倒换技术。
3 工作原理
光纤自动倒换保护工具由光功率监控模块、光路自动切换模块、掉电自动保护模块、面板控制及指示、串口控制、网口控制等部分组成，其核心部分为光功率监控模块及光路自动切换模块。
光纤自动倒换保护工具组成如下图1所示。
3.1 光功率监控模块
经过光分路器分离出来的部分光功率，由PIN光探测器检测转换为光电流，由后续斩波稳零程控放大器将电流信号转换成电压信号，即实现I/V转换并放大，经程控滤波器滤除斩波附加分量及干扰信号后，送至A/D转换器，变成相应于输入光功率电平的数字信号，由微处理器（CPU）进行数据处理。CPU可根据注入光功率的大小自动设置量程状态和滤波器状态，同时可接受输入指令，完成指定工作。
3.2 光路自动切换模块
光信号经过光功率监控模块的处理及分析后，将在线监测的光功率结果汇报给光路切换模块。光路切换模块根据与事先设定的切换光功率值比较判别后进行光路切换或者不进行光路切换。
4 系统功能
4.1 告警功能
（1）声音告警：当系统发生告警时，光纤自动倒换保护工具以及后台管理软件都有告警音提示，同时提供禁音功能。
（2）光告警：当告警发生时，有告警灯提示，通过指示灯的颜色变化指示当前系统状态或通过网管也能监控当前系统状态。
（3）顯示告警内容：发生告警时，设备的液晶屏相应地显示当前的告警信息，便于管理人员及时发现、排查问题。
（4）告警分类和分级功能：
分类告警：包括光功率及其它告警功能。
其它告警：包括保护设备电源掉电、保护设备与操作维护终端系统联系不上时产生的告警。
告警分级：包括一般告警、重要告警。告警说明见下表1所示。
4.2 光功率监测功能
系统提供工作光纤、备用光纤的光功率实时监测功能，监测精度达为0.1dB，达到了仪表级的水平，确保工具切换判断的准确无误。
4.3 光纤切换功能
系统在监测到光线路上光功率下降且超过（低于）用户设定切换门限，系统自动将光传输线路由工作光纤倒换至备用光纤，也可手动切换。在用户事先设定的延时后能自动切换回原线路。可自动识别是线路侧无光，还是传输设备无光，当传输系统光盘发生无光故障时，系统可自动锁定在当前路由上，不会发生切换动作。
5 结语
综上所述，本文提出的光纤自动倒换保护工具是一种行之有效的设备，适用于各个行业和领域，适用于各家企业自建网络，也可以用于为其他客户提供服务的增值服务运营商，采用的技术成熟可靠，建设成本低廉，结构简单，安全性高，运行管理简单。
参考文献：
[1]王辉.光纤自动保护系统的基本原理及其应用[J].中国科技博览，2010（23）.
[2]陈伟东.光线路自动保护倒换系统的应用浅析[J].通讯世界，2014（11）.
[3]崔静，周凯.光线路保护倒换系统在通信网中的应用[D].合肥工业大学，2010.
