光线路保护倒换系统在通信网中的应用.docx

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1、光线路爱护倒换系统在通信网中的应用摘要随着通信行业的不断发展和电信运营环境口趋竞争激烈的状况下，传输网作为业务承载平台，爱护与熨原对于整个网络的生存实力有着重大的影响，高发的光缆故障促使我们主动寻求各种光缆线路爱护方案。本文对光线路自动爱护系统(OIP)的发展背景以及建设意义进行了简洁分析，并对国际通用的几种光路爱护手段的优劣性进行了探讨，由于其具有系统简洁、对原有系统影响小、与各传输设备兼容便利、故障反应刚好等优势，在现阶段,不失为传输网络爱护体系很好的补充手段,所起到的爱护作用也具有着特别主动的意义。关键词传输光通信光线路自动爱护OIP1 .概述随着光缆的普遍采纳以及sdh、mstp.Wd

2、m等新技术的引入，传输网的传输质量和传输容量都得到极大的提高，如何提高传输系统的平安牢靠性是运维人员所要面临的重要问题，在影响传输系统平安牢竟性因素中，光缆线路的影响是最大的。线路故障主要就是指由于光缆断裂影响网络传输，由于室外的光缆很简洁因为F1.然灾难、各种施工以及偷盗等外部的缘由而发生断裂。在统计的全部故障中，线路故障占到全部故障的70%以上；而在影响到网络方向性全阻的故障统计中，由于光缆断裂引起的线路故障在总数中的比例超过90%o可以说，绝大部分的光网络故障都是由于光缆断裂引起的。当光缆发生意外中断时，从故障产生到运维人员发觉故障再到由人工进行光纤调度复原业务须要约30分钟的时间，同时

3、，在人工调度的过程中，可能会因为维护人员的业务水平问题或者因为与对端局站维护人员的沟通问题，导致纤芯调度失误，使得故障历时加长。不管是那种缘由导致的光缆长时间中断，都会对传输网络的F安高效运行产生巨大的损害，也会影响客户对通信网络质量的评价。因此，设计一种有效的光线路自动爱护系统特别必要。2 .目前通用的几种光线路爱护手段随着近年来3g、集团客户、宽带通信业务对带宽需求的不断提高,光传输网络的规模也在不断扩大，特殊是高速率、大容量的Wdm系统得到了广泛应用，使得光传输网的平安性和牢靠性愈加重要。因此，主动寻求各种技术爱护手段，努力缩减因光缆线路中断、造成的经济损失，成为摆在运维人员面前急迫解决

4、的问题。目前，光传输系统已知的爱护手段主要有Sdh自愈爱护技术、ason技术、光路或传输系统负荷分担爱护、人工调度爱护、光自动切换爱护技术等。2.1sdh自愈爱护Sdh自愈网(Sdhse1.f-hea1.ingnetwork)是指通过Sdh自愈环的组网结构，无需人为干预，在极短的时间内从故障中自动红原网络业务运用户对故障无察觉的sdh网络。即当一个工作通道发生失效事务时，利用备用设备的倒换动作，使信号通过爱护通路仍保持有效。如11爱护、m:n爱护等，爱护倒换的时间很短。其实质是在网络中找寻失效路由的替代路由，Sdh经典的爱护倒换已得到普遍应用。爱护方式包括二纤环/四纤环、单向环/双向环、通道环

5、/熨用段环和子网连接爱护Sncp的一种或多种组合。在sdhH愈环网的规划中则应充分考虑光纤物理走向，环网中节点间的光缆应采纳不同的物理路由，且须要网管介入，这样才能真正发挥闩愈环的作用，另外环网不宜过长，环中的节点数不宜过多。2 .2ason技术臼动交换光网络ason是一种融交换、传送为一体的H动交换传送网，ason爱护技术多用于省干线或城域传输网核心骨干层，支持mesh组网爱护，增加网络的平安性和业务的生存性。与传统SdhF1.愈环相比，mesh组网方式敏捷、易扩展，不须要预留50%的带宽,且可抗线路多处失效。这种组网方式复原路径可以有很多条，提高了网络的平安性。但实现ason爱护的前提是须

6、要局间线路资源丰富且较平安，因此占用光缆资源较大，且各个节点之间光缆线路均需安排在不同物理路由上：从投资和维护配置角度来看，投资较大、维护较为困难，对维护人员要求更高。因此ason的网络构架在很大程度上受到光缆资源、业务需求、爱护方案和设备性能等因素的影响，在局间光缆资源有限的状况下不宜采纳。2.3 光路或传输系统负荷分担爱护光路或传输系统负荷分担爱护就是将原有传输系统上的业务调整一部分到其他传输系统上去，或者将所承载业务通过光缆传输或波分等传输系统传送，通过这种业务分担的方式传送业务，避开某一干线光缆中断时发生全阻状况。目前，很多本地网的在业务调度层面上都采纳了这种业务爱护方式。这种方式简便

7、易行，能有效地规避风险防止全阻，但对于出现障碍的业务却无法完成快速有效的爱护，因此不能保证电路100%的畅通，无法满意现在集团客户新形势的要求。针对目前来说，本着以客户为核心的服务目标，光路分流爱护不是最佳的爱护方式。2.4人工调度爱护人工调度爱护，就是在光缆发生障碍后，依据光缆应急顶案通过机务人员与线务人员的协作，采纳同方向其他光缆线路迁回调度。人工调度爱护须要机务人员的大力支持和主动协作，不仅要求要有值班人员在场，同时值班人员要具备肯定的电路抢修意识、业务水平和动手操作实力。因各级维护人员素养各不相同，因此在故障发生时无法人工快速、精确的倒通电路，业务复原时间较长。另外，对于手动调通的备用

8、路由须要常常性的对其质量进行人工测试线路指标，基层人员无法刚好开展。而且一旦在人工倒换过程中，备用光纤路由出现问题，基层人员不能刚好排查处理问题，反而会拖延故障修复的时间。2.5 光线路自动爱护系统光路H动切换爱护技术是通过对光缆中传输光功率改变的实时监视、告警信息的自动分析，能够刚好发觉故障及隐患，当光传输线路上光纤意外折断或损耗变大导致通讯质量下降或通讯中断时，快速将工作光路自动切换到备用通道，在极短的时间内复原通信，完成对光缆故障的快速反应和复原机制，保证光传输系统的牢拳性。该技术是在光层完成路由切换操作，光层爱护有着上层业务爱护不行比拟的优点。如光层复原牢竟性高、速度快、成本低，同时可

9、以对不同业务供应爱护。其面临的主要问题是备用路由的条件是否满意光路自动切换技术3 .光线路自动爱护系统（O1.P）具体介绍3.1 O1.p系统发展背景介绍上述介绍的5种爱护方式中，Sdh自愈爱护是对业务层的爱护，须要网管介入，爱护机制困难：光路或传输系统负荷分担爱护和人工调度预案爱护方式，是落后低效的，无法满意无阻断通信服务质量的要求：ason爱护的前提须要局间线路资源丰富平安，且智能网元设备投资H大。光线路H动爱护系统O1.P应运而生，该系统是对光传输层的爱护，其限制机制只针对光纤路由，与光通信设备兼容问题较小，组网筒洁。另外其复原速度较快、复原牢匏性较高、成本相对低廉、可以同时对不同业务供

10、应爱护。综上所述，在不具备H愈爱护功能的Wdm省级干线或大客户组网中，应用光路自动切换爱护技术是提高线路无阻断通信的最佳解决方案。下面将对这一技术进行介绍和探讨。3.2 o1.p系统原理光纤线路自动爱护系统是一个集监测、爱护及管理为一体的综合管理应用系统，是一个独立于任何传输系统，完全建立在光缆物理层上的自动监测爱护系统。该系统是由F1.动切换站（设备）和网管中心组成，可以实现光功率监测、光路自动切换和爱护网络管理的功能。3.3 光线路爱护系统的两种爱护方式3.4 .11+1爱护倒换原理1十1爱护方式为择优而选的双发收端单端倒换的热备份机制，即传输设备IX口发出的光经过。IP设备后，经过发端通

11、过。IP的分光器把传输设备的业务光分为相等的2路,分别送入主用工作路由和备用工作路由内。工作原理图如3-1：1十1类型OIP系统由于没有相应的倒换协议，只是单纯的依靠收端光功率改变来推断线路是否符合指标。所以整体动作时间最小（25ms以内），但插入损耗最大（5db以内）。此种类型爱护倒换设备主要基于1X2光开关选择通信路由，结构和判定依据相对比较简洁，适用于线路富余度比较大，对倒换时间比较敏感的线路。3.3.21：1爱护倒换原理1：1类型的爱护倒换设备为收发双选的方式，即默认状况下，传输设备IX口发出的业务光全部经过。IP设备经主用路由传输（下图粉红色线路），O1.P单盘上板载一个激光器，稳定

12、持续地放射一个特定波长（通常为155Onm）的光源打向备用路由（下图黑色线路），实时监测备用路由的指标，并且激光器也是1：1类型爱护倒换设备在硬件级别进行爱护倒换协议传输的重要组件。工作原理图如图3-2o由于1：1类型。IP是收、发双纤同时进行爱护倒换，加之其爱护倒换判定条件严谨，通过对OIP设备设置爱护倒换延迟时间来避开由于传输系统侧光功率异样所引起的误倒换、不倒换和级联倒换带来的影响，所以整体爱护倒换时间相对于1+1类型。IP要长（5OmS以内），但爱护倒换更加平安牢靠，设备的插入损耗也相对1+1较小（2.5db以内），是目前常用的爱护倒换方式。4 .光线路自动爱护系统的应用4.1 省内干

13、线新乡-焦作-济源段。IP试验系统笔者于今年8月-9月参与了河南联通省干40gwdm网络新建及随工工作，其中新乡-焦作-济源段加入了线路F1.动切换爱护系统。在河南联通省干40gWdm实际组网过程中，光线路爱护系统采纳11爱护倒换方式，以Wdm的各个光放大段之间的线路作为爱护的子系统，爱护设备是插入到线路的两个放大器之间。发送端将两路相同的光信号分别送入工作光纤和爱护光纤的通道中，当其中一段光缆阻断时，接收端的光开关便把线路切换到爱护光纤通道中。由于没有电层的复制和操作，所以除了发送端和接收端设备故障外，各段光缆故障都可以自动倒换爱护。在本次笔者所参与的省十40gwdm网络工程中，依据组网资料

14、得知，在备用光纤方面，焦作-新乡（新焦1号光缆）、焦作-济源（新焦济架空）干线上的冗余光纤资源也足够用作调度之用，涉及到本次网络改造的Wdm系统在组网时就给线路留下了足够多的线路光放大冗余度，不管是复用站与放大站间还是放大站与放大站之间，它们的光纤放大器的冗余放大实力都有IOdb以上，因此线路光放大湍的放大冗余度能够供应因为加入线路自动爱护系统而带来的插入损耗。应用拓扑图如下：图47省干40gwdm网络O1.P系统应用示意图在本次省干40gWdm网络工程中，wdm网络的平安性得到大大的加强。线路爱护系统不但能在发生意外断纤事务后快速夏原光路畅通从而复原通信，还可以在进行线路割接时能够通过网管操

15、作快速而精确地完成线路切换，保证割接工作的顺当。4.2 省管大客户专线路由改造联通大客户电路类型众多，有2m、数据ddn、atmfr.ip等，承载电路的网络类型也较多，只有极少部分客户采纳双物理路由。河南联通省管大客户改造工程将局端、客户端的光端机更换为支持双光路的msap设备，并对部分大客户业务铺设不同路由的其次条光路，在实现接入光缆线路物理双路由的同时，加装1：1光线路爱护系统采纳(o1.p),以实现光纤热备份。采纳1:1光路爱护，是利用备用的光路通道来避开光缆阻断对业务的影响，业务流量并不是永久的被桥接到工作和爱护光纤上，反之，只有在光缆阻断时才在主用光纤和备用光纤之间进行切换。(如图4

16、-2)通过在省管大客户线路上加装1：1光线路爱护系统，从而保证了客户业务的运行质量和客户网络的运行状况，先于客户发觉故障，变被动维护为主动维护，确保客户故障刚好处理，满意客户不断增长的可管理型业务的需求。5 .o1.p好用性探讨5. 1o1.p系统的应用分析依据前述的O1.P技术应用特点，我们可以发觉O1.P较适用以下两种环境：1）长途dwdm系统。由于长途传输系统的重要性和光缆距离长、多跳接、环境困难，运用。IP可以提高系统稳定性，减轻了一线技术人员的维护压力，提高维护水平与效率。但要充分考虑。IP技术特点，增加了插入损耗，dwdm系统的光功率问题要通过增加Cdfa或rfa解决，色散问题可以通过增加色散补偿模块（dem）解决，最终要满意波分系统osnr的指标。2）本地网重要集团客户业务。由于本地网一些重要集团客户业务不是e1.、以太网、aim专线等业务，而是裸