光纤自动监测系统在广电网中的应用

罗峰　冯联军

　　国家基础信息网络之一的广电网，近年来展现出澎湃的活力和光明的前景。双向网络正大规模进行改造以开展Cable Modem上网等业务，还有数据专线联网等都是广电行业新的经济增长点。这些都离不开作为信息传输骨干甚至是接入段的光缆网络。光纤到小区、光纤到路边、光纤到大楼、光纤到企业的四到说法已不再只是轰轰烈烈的口号，而是实际而迫切的需求和应用了。随着各种PON（无源光纤网）、塑料光纤等新技术的发展应用，甚至光纤到户也不再是遥不可及的梦想，而可能很快就会步入我们的生活。这些都要求广电同行们管好自己的光纤，才能使之发挥最大的效益。

　　光纤自动监测系统是这样一种切实可行的技术手段，它能够有效地缩短故障修复时间，及时发现故障隐患，它提高了光纤网络的运维能力，降低了运营成本。一个完善的光纤自动系统，它应具有以下功能和特点：
　　（1）完善的自动监控功能：能够实时自动监控、告警自动分析、自动启动测试、自动故障定位、自动派修、自动通知维修人员等。

　　（2）纤芯劣化分析功能：能进行纤芯化追踪，按纤芯损耗的变化趋势来判断其可用度、劣化趋，并在出现故障前提前报警。

　　（3）与GIS地理信息系统紧密结合：可在电子地图上进行线路、设备的更改，报警时能在地图上自动显示报警地点，并将有关信息迅速发至维修人员。

　　（4）可伸缩的体系结构：可方便地从一个监测站扩充到多个监测站，支持远程WWW访问，以方便移动式查询和管理。

　　光缆线路告警监测系统发展至今，大体经历了三个阶段。第一阶段，以下称第一代，是基于光设备告警的系统，缺乏备纤、跨段测试能力。第二代是基于OTDR周期扫描方式的轮询系统。主要缺点是OTDR的磨损太快。目前比较成熟的光功率动态告警结合OTDR分析的第三代实时在线监测系统，它克服了前二代的缺点。

　　下面重点介绍第三代实时在线监测系统，它由监测中心、监测站、查询机器组成，一般采用客户机/服务器方式组网。监测中心（MC），由服务器、数据库系统、通信系统组成，负责系统配置，接收监测站的告警信号及测试数据，并作相应的处理。监测站（MS），是光纤监测的控制台，其在监测中心控制下，完成路由选择。控制OTDR卡对光纤测试、数据采集和传输功能。按照不同地点，分为本地监测站和远程监测站，本地监测站与监测中心位于同一地点。它的主要测试设备一般包括OTDR（光时域反射测试单元）/AIU（光功率告警监测单元）、osu（程控光开并控制单元）。

　　根据光缆网络的不同规模，可以采用一级或多级监测中心模式，如组建省、市、县三级光纤监测网。监测中心与下级监测中心及监测站之间的通讯可采用TCP/IP协议，通过PSTN、X25、FR、DDN等方式互联。如采用WWW技术组建Intranet网，还可实现远程Web浏览查询。

　　光纤的自动监视秘测量方式一般有3种：德纤监测、在纤监测、跨段监测。其中跨段监测是对一个光缆段以上的光纤进行测试，其工作原理还是基于备纤监测和在纤监测。因此我们重点讨论前二种方式。

　　（1）备纤监测方式

　　在备纤上引入测试光功率，在监测站用AIU光功率测试单元监测光功率的变化情况。如异常时或接到指令时再用OTDR卡进一步判断，检测出光纤是否中断，中断点距离或是否老化等指标。AIU到OTDR之间的切换通过OSU程控光开关进行。测试光功率可使用外加光源或工作光的分光，采用后一种方式更为简单有效。分光比一般为3％，对原信号的影响是增加了0.13dB的损耗，这对广电网中的模拟信号影响非常小，对数字信号也是如此。
　　（2）在纤监测方式

　　如果没有备用纤，或需要监测在用纤时，就需要用波分复用方式进行在纤监测。测试光功率往往需外加光源产生，并且其波长与通信光的波光不能相同。如果有数据设备的光信号波长与在用波长不同，也可采用其分光作为测试光信号。测试光信号送回监测站后。测试光信号送回监测站后，再次用波分复用分离出其中的测试信号送至AIU或OTDR。

　　广电网中引入光纤自动监测系统后，可大大加快故障修复时间，预警部分设备故障，提高网络的维护质量。传统的维修方式，故障发生后往往需要用户报修、初步判断、开车前往分中心、用OTDR测试后才能明确故障地点，才能前往抢修。而光纤自动监测系统能够在故障发生后自行判断地点，用手机短消息等自行通知维修人员，大大缩短了维修时间。而它的预警功能更可提前发现纤芯老化、设备光模块老化等故障，将其消灭在萌牙之中。图3是二种维修流程的比较图，由其可知，故障时间平均可缩短2小时。

　　在当今服务是效益，服务是生命的年代，踏踏实实地做了维护维修工作，尽量缩短故障抢修时间，是我们广电网络生存、发展的基础。光纤自动监测系统，将光缆网络的维护由被动转为主动，大大提高了网络维护质量。它与光缆网络资源管理系统、地理信息系统的紧密结合，可使网络的管理质量跃上一新台阶，必将在广电网中得到广泛应用。

摘自《广播电视信息》