一种新型的单纤双向传输自动切换保护系统

2014 / 07解 决 方 案Communication & Information Technology一种新型的单纤双向传输自动切换保护系统 刘海涛1龙建军1闫 辉2王 敏1（1、中国移动四川公司达州分公司，达州635000；2、江苏省邮电规划设计院有限责任公司，南京210006）摘 要：利旧现有光缆提高纤芯利用率对通信运营商网络建设具有重要意义。本文介绍一种单纤双向 OLP保护系统，对其创新点和经济效益以及试用情况进行了分析。实践证明此系统是可以规模推广的经济效益 较高的方案。一、引言SDHDXOLP主用路由DXOLPSDH网络建设过程中，纤芯不足是经常遇到的问题，利旧 现有光缆纤芯，提高纤芯利用率是非常有效的技术手段。 如何在原来建设的资源基础上，提供更满意的服务，获得 更大的经济效益成为运营商发展的重点。目前城市人口密1 1 2 11121A 端备用路由B 端图1 单纤双向保护系统示意图集、交通道路拥堵，虽然运营商近几年建设了大量的光成1550nm发送1310接收，B端转换成1310发送1550接收， 缆，光纤资源仍然满足不了城乡建设的需要，导致出现管并用FWDM器件将发送和接收复用到同一根光纤中。A端 理困难、资源浪费、效率降低、成本增加等状况。各通信采用1:2光分路器对光信号进行分离，通常采用1:1光分路 运营商都在探索提高纤芯利用率的方法，本文就是其中的器，分离后的光信号分别在主路光纤和备路光纤传送（并 一种尝试。发）。在B端光纤采用光通道选择器件对主路光纤和备路 在传输系统保护方面， 光路由自动切换保护系统光纤的光信号进行选择（选收）。当工作光纤发生故障的（OLP）保护能有效解决光路由保护问题，但是备用路由时候，接收端自动选择从备路光纤接收。由于是单纤双向 必须由两根闲置光纤或新建光缆作备用路由，否则无法进系统，当B端设备选择备路接收时，B端设备的发送也同 行光保护。单纤双向OLP保护系统只需要一根光纤做主用时切换到备路。 路由，一根光纤做备用路由，可以节省2芯光纤资源，从单纤双向节省光缆纤芯资源，有通信路由就有备用路 而实现光路由保护。光电转换（OEO）模块转换可补偿由，单纤双向OLP保护系统具有的经济实用性、安全可靠 光功率，让传输距离不受短距光板的距离限制或不受纤芯性、现代通信前沿推广性、更加适合现代经济社会通信事 质量的影响。传送网使用单纤双向OLP自动保护系统后，业的发展需求。 可由目前的抢险式维护，变成现在的设备维护。本文主要介绍一种新型的单纤双向保护系统。二、工作原理三、创新点分析笔者认为，结合工程应用实践，这种新型的单纤双向 保护系统凸显下述6项创新之点：如图1所示，单纤双向的保护系统中设备分为A、B两1、提升效率、节约成本 种类型且配对使用，因为需要实现双纤双向转换成单纤双本系统弥补了现有的OLP技术只能在有多余光纤做备 向，A、B两种设备都内置OEO波长转换模块。A端转换用路由才能进行光保护的不足，实现了只要准备做备用路主路由TxRx双纤OLP光终端设备Rx光终端Tx设备备用路由主路由TxRx光终端光终端设备RxTx设备单纤OLP备用路由成现在的不中断业务的日常维护。6、节约传送网端口资源根据应用场景不同， 可节约SDH、 PTN、PON网络端口资源，可减少传送网 的投资。四、网管介绍图2 单纤OLP与双纤OLP系统比较图本系统可以方便的进行管理、配置、 修改等操作，结合工程实践对其网管功能 进行分析，详情如下。由的路段有通信路由，哪怕只有一对光纤也可以实现光保1、网管监控便捷，实时了解板卡状态 护，为用户节省大量成本，节省建设投资和建设时间，使通过网管监控，可以查看到OLP板卡的面板信息，将 维护更方便，组网方便灵活，同时提高了实用性和可操作板卡状态实时显示在设备面板图上。包括电源、FAULT指 性。单纤与双纤OLP系统比较如图2所示。示灯， 板卡工作模式和光开关状态指示灯， R1、 R2、2、节约纤芯资源Tx工作指示灯，OEO转换模块工作指示灯。单纤双向节省纤芯资源，OLP保护系统具有的经济实2、双击查看板卡信息 用性、安全可靠性、现代通信前沿推广性，更加适合现代双击OLP当前板卡，设备面板下方显示当前板卡信 经济社会通信事业的发展需求。息。包括：设备信息查看、板卡属性查看（查看板卡槽3、光功率补偿、对线路质量要求降低位、类型、光开关状态、板卡状态、PN、SN、软件版单纤双向传输自动切换保护系统(DOLP)通过OEO模本、硬件版本、温度、板卡描述），如图3所示。 块转换可补偿光功率，对与短距离光板发光只有-8dB的时3、查看端口光功率 候，该设备可以在转换后把光功率补偿至-2dB，让传输距可以查看到端口的光功率，包括Tx、T1、T2、Rx、 离不受短距光板的距离限制或不受纤芯质量的影响。R1、R2光功率，如图4所示。4、单纤放大，减少光放投入4、光功率状态监控单纤双向传输自动切换保护系统（DOLP）设备，在查看实时光功率曲线变 化 、 各 光 功 率 详 情 ， 如 图 超长距离传输的时候，通过OEO模块转换后，在放大器5所示。 的使用可由以前的双纤双向放大，变换成现在的单纤单向5、配置信息查看及修改 放大，可减少公司的大量光放设备投入。查看和修改配置信息，包括光功率告警阈值设置，高5、中断业务式抢险变成不中断业务的维护低温告警阈值设置，设备的切换时延、返回时延、模式时传 送 网 使 用 单 纤 双 向 传 输 自 动 切 换 保 护 系 统延的设置，板卡的工作模式和光开关状态的设置，回切模（DOLP）后，可由以前的中断业务式的抢险式维护，变式和按键权限的设置，如图6所示。 图3 板卡信息示意图图4 光功率信息示意图2014 / 07解 决 方 案Communication & Information Technology图5 光功率变化示意图图6 配置修改示意图图7 （a）自动倒换逻辑图图7（b） 自动倒换性能统计 图8 （a）性能测试图图8（b）告警示意图6、查看板卡当前告警信息1、经济效益（1）建设成本五、测试分析若有剩余纤芯的时候，使用单纤双向传输自动切换保 护系统可以节约大量纤芯，按照每芯公里节约700元投资对单纤双向OLP自动保护系统时手动倒换、自动倒进行估算，一个地市平均每年可以节约500芯公里光缆资换、断纤倒换均运行正常，倒换时延为15ms以内，各项指源，可节省建设投资35万元；全省每年可以节约6000芯公 标正常，如图7所示。里光缆资源，可节省建设投资420万元。双向加光衰3dB，设置切换门限值，设备不会发生来若无纤芯的时候要进行保护，使用单纤双向传输自动 回倒换的现象。断电测试，设备闪断和长时间掉电，系统切换保护系统可以避免新建光缆。按每年需要保护500公 中断，该设备掉电会影响业务，如图8所示。里线路，每公里约1.5万建设资金，可节约光缆敷设费用750万 元 ； 若 推 广 至 全 省 ， 无 纤 芯 资 源 的 线 路 估 计 为六、效益分析6000公里，可以节省投资9000万元。 备用纤芯使用按共建共享的标准，共（下转第49页）参考文献1ITU Geneva. Propagation Data and Prediction Methods Required for the Design of Earth Space Telecommunications SystemsS.ITU Recommendations， 1995，PN.618一3.2ITU Geneva. Attenuation by Atmospheric Gases in t h e F r e q u e n c y R a n g e 1 - 3 5 0 G H z S . I T U Recommendations，1995，PN.676一1.3范骏,徐慨,黄麟舒.下行链路雨衰对卫星地面接 收系统噪声温度和噪声功率的影响J.电子测量技术， 2007(3):172-174.4（ 加） Dennis Roddy著.郑宝玉等译.卫星通信M.北京:机械工业出版社,2011. 5康健,王宇飞.中国Ka波段卫星通信线路的雨衰分布特性J.通信学报,2006(8):78-81.6Loo C. Statistical Models for Land Mobile and Fixed Satellite Communinication at Ka Band. IEEE 46th Veh Technol conf,1996:1023-1027.作者简介管耀武(1973年)，男，硕士，工程师，主要研 究方向为通信与信息系统、射频电路。黄世勇(1983年)，男，学士，工程师，主要研 究方向为无线通信技术。7Loo.C Butterworth.J.S. Land mobile satellite channel measurement and modelingJ. Proceedings of the IEEE, Volume:86, Issue:7, July 1998:1442-1463.（上接第70页）参考文献享其它运营商纤芯，4900元/对芯/公里，一次性接入费应用中，恰当的使用可以高效的解决问题。 3000元/对芯/公里，若使用其它运营商一对纤芯500公里， 可节约投资197.5万元，若推广至全省，使用其它运营商纤芯做保护的线路，估计使用纤芯资源6000公里，可以节省 投资2370万元。（2）维护成本 紧急抢险一次故障处理会超出成本1000元，如果在一些故障隐患区域使用该保护系统，1年至少可以减少紧急 抢险次数50次左右，可以节约维护成本为5万元。（3）端口节约成本使用该保护方案可以节约2个端口，按照每年节约 20个端口，每端口平均造价为1000元（考虑端口资源紧缺 性），一年节省投资2万元。如果把此创新在全省或全国推广，经济效益则会非常 显著。2、社会效益提升网络安全性、可靠性，减少故障率；时减少了客 户投诉量，提升了客户满意度；减少重复建设，提升 了纤 芯利用率，从传输网层面上更有力地保障网络维护。1YD/T 1117-2001 全 光 纤 型 分 支 器 件 技 术 条 件.2卢洪斌.一种新型单波长单纤双向传输转换器及性 能测试，邮电技术，2007（7）:16-18.作者简介1、刘海涛（1976年），男，本科，中国移动通信 集团四川有限公司达州分公司，助理工程师，四川通信 学会会员。从1997年开始从事传输设备及线路维护工作 至2013年3月，2013年3月至今从事工程建设方面工作。2、龙建军（1974年），男，本科，四川移动通信 公司达州分公司，助理工程师，毕业于电子科技大学计 算机与科学专业，移动传输技术专家，专长本地有线传 输网规划，本地数据网规划。3、闫辉（1983年），男，硕士，江苏省邮电规划 设计院有限责任公司，中级工程师，四川通信学会会 员，2009年毕业于电子科技大学