广电风向标●技术前沿●广电网络●数字电视●NGB综合技术实验室专栏●光线路自动切换保护系统在广西广电 OTN网络中的应用潘宁 高欣 乐晋德 崔铭 广西广播电视信息网络股份有限公司摘要：随着光缆干线网的长期运行，光缆逐渐老化，且城建施工增多与自然灾害频发，导致光缆线路阻断率逐年增加，影响干线网OTN系统安全。本文介绍了如何利用光缆备用路由，通过光线路自动切换保护系统，实现对干线网OTN系统的保护。66● 运营商专栏关键词：光线路自动切换 OTN 备用路由1 背景目前，运营商干线网OTN系统通常采用环型网络的组网方式，环上业务虽然可通过子网连接保护（SNCP）的方式得到保障，但整个环网抗多点失效能力较差。随着基础建设施工和自然灾害影响的加剧，光缆线路阻断逐年增加，OTN系统的安全性问题越来越明显。对经常发生中断以及相对重要的中继段，通常采用新建光缆备用线路以提线传输系统的安全性。当主用路由光缆发生中断时，中继段进行监控。进行人工跳纤时，维护人员不知道备用路由是否畅通，如果在跳纤之前备用路由已经发生阻断，就无法实现调用备用路由恢复链路传输保护作用，存在安全运行隐患。（3）当信号已切换到备用路由，主用路由变成冷备份状态，何时修复没得到有效监控，只能依靠线路维护单位抢修队的报告来判断主线路已修复，这样造成抢修时限、线路抢修接续质量不可控，同样存在安全运行风险。因此，为了提线网OTN系统传输安全，使用光线路自动切换保护点通过增加光切换开关、分光器及光放设备，利用备用光缆路由，运用双发选收、单端倒换功能，实现对OTN系统线路的保护。在相邻站点间搭建光线路自动切换保护后，当光功率监测模块发现被测光纤收端的光功率发生异常时，系统自动切换至备用光路由。工作原理图如图1所示。双发：“TI”端口的光经过分光器并发到“TO1”和“TO2”端口。选收：“RII”和“RI2”端口的光经过光开关选择后发送到“RO”端口。选收条件：主备光功率差的绝对值达到或超过主备输入光差异门限，则进行选收倒换。两端机房维护人员可以进行人工跳纤，系统是一个很有效的解决办法。光线切换到备用路由来恢复信号的畅通。路自动切换保护系统是运用保护单板采用人工跳纤的恢复方式，与线路抢修相比虽然缩短了信号恢复时间，但是存在以下不足：（1）人工跳纤恢复速度太慢。通知维护人员到机房并指导他们完成跳纤一般需要20分钟左右，要是遇到半夜断纤或者维护人员对纤芯情况不熟，恢复时间则会更长。（2）备用路由处于冷备份状态，传输网管不能对备用路由的传输性能《有线电视技术》 2017年第5期 总第329期的双发选收功能，在相邻站点间利用分离路由对线路光纤提供保护，可以实现业务在主用路由和备用路由之间的自动倒换，倒换时间≤50ms，弥补了人工调纤恢复方式的不足。2.2 保护实现方式光线路保护采用两对光纤，一对为工作路由，在线路正常情况下传送业务信号；另一对为保护路由，在线2 光线路自动切换保护技术2.1 工作原理光线路自动切换保护原理是在站路发生断纤或光功率异常情况下，承载保护信号。保护实现方式主要有OA共享保护方式和OA冗余保护方式两种保护方式。广达新网专栏●运营商专栏●运维管理●实践应用●行业动态●（1）OA共享保护方式通过光线路自动切换保护单板对线路光纤进行保护，配置于各站点的出站光纤前。配置方式如图2所示。光纤上，将保护通道的信号往下传送，从而确保业务不因工作线路异常而中断。当工作线路光纤修复后，收端保护护方式原理类似，不同之处在于OA冗余保护方式中，工作和保护信号在合波之后、进入光放大器之前就通过板检测到正常的工作线路信号光功率，保护板分成了工作和保护信号，保护发端光线路自动切换保护单板将根据网管上预先设置的规则，线路信号信号同时发往工作和保护光纤，收端保可恢复到工作线路光纤，也可以保持在护板对线路信号光功率进行检测比较，保护线路光纤上。将工作通道信号往下传送。当收端保护（2）OA冗余保护方式板检测发现工作通道线路信号光功率保护板配置在分合波单元与放大不符合要求，工作、保护通道的光功率单元之间。配置方式如图3所示。差异越限时，系统自动切换到保护线路 OA冗余保护方式与OA共享保图1图2图3板不直接与光纤线路连接。在这种方式下，光纤线路中光放大单元出现故障时也可以进行保护。2.3 两种保护方式的比较（1）组网成本方面采用OA共享保护方式，只需要在线路侧增加光线路自动切换保护单板，成本相对较低；采用OA冗余保护方式，除了增加光线路自动切换保护单板，还要增加光放大板，成本相对较高。（2）保护对象方面采用OA共享保护方式，只对线路侧保护，无法对光放大器进行保护；采用OA冗余保护方式，发端信号经光放大接入线路，至收端进光前置放大之间都是受保护的。（3）引入插损方面在收端和发端使用光线路自动切换保护单板会引入5dB的衰减（3dB分光+2dB插损），采用OA共享保护方式，光衰耗较大；采用OA冗余保护方式，因为在收发两段保护单板之间增加了光放，因此光衰耗较小。（4）对色散的控制色散补偿模块主要用于补偿系统中光信号在光纤传输过程中积累的色散，压缩光脉冲信号，使光信号得到恢复。色散补偿模块在OA放大器侧放置。由于主用和备用线路一般不一致，采用OA共享保护方式，无法对色散余量进行很好的控制；采用OA冗余保护方式，色散余量可以很好地控制。（5）对备用线路的要求采用OA共享保护方式，因引入67广电风向标技术前沿广电网络数字电视NGB综合技术实验室专栏●●●●图4● 运营商专栏图5了单板的插损，相当于增加了线路的综合两种保护方式的优缺点，根损耗，因此对线路质量要求较高；采据实际的设计施工经验，OA共享保护用OA冗余保护方式，虽然也加入单方式引入插损较大，系统设计需要着板插损，但同时也增加了光放，因此重考虑DCM、放大器指标、信噪比等对线路质量要求较低。参数，比较适合在两个距离相对较近（6）维护管理方面的OTM站使用，建议在线路跨端衰耗采用OA共享保护方式，网管可操作性较低，操作不灵活。采用OA20dB以内或主备线路距离差异小于20冗余保护方式，网管可操作性较高，公里的中继段采用这种保护方式。OA操作方便灵活。冗余保护方式对主用路由的线路衰减、（7）保护倒换时间方面色散几乎没有影响，不需要重新进行采用OA共享保护方式，保护倒系统设计，建议在线路跨端衰耗20dB换的时间相对要小一些。采用OA冗以上或主备线路距离差异大于20km余保护方式，倒换时间相对要长一些。的中继段采用这种保护方式。68《有线电视技术》 2017年第5期 总第329期●3 场景应用（1）选取干线网OTN系统南环北海至合浦中继段作为改造对象考虑到北海至合浦距离较近，主用路由48km，备用路由38km，主用线路衰耗为9.2dB，备用线路衰耗为9.3 dB，线路跨段衰耗小并且衰耗值相差不大，因此采用OA共享保护方式。北海、合浦使用的是华为OSN6800传输设备，只需要在北海、合浦各增加安装1块OLP保护单板，调整尾纤，就可完成本次改造。扩容单板及架内连纤如图4所示。（2）选取干线网OTN系统百色一环田东至平果中继段作为改造对象田东至平果距离相对较远，主用路由68km，备用路由71km，主用线路衰耗为20.4dB，备用线路衰耗为21.3dB，线路衰耗较大，因此采用OA冗余保护方式。田东、平果使用的是中兴ZXONE8300设备，除了安装SOP保护单板，还需要在田东、平果各增加3块光放大板。由于增加了光放大板，两端均上报了光输入功率过强告警，分别在两端SOP1板的RI_0端口加上5dB光衰后，告警消除，改造完成。扩容单板及架内连纤如图5所示。4 结束语光线路自动切换保护系统建成后，系统网管可对线路主、备路由运行情况进行实时监控，通过输入光功率的值可以判断线路的运行质量，方便日常线路维护，节约维护成本。同时，降低人工跳纤带来的风险，减少业务传输中断时长，有效提高了OTN网络的稳定性和安全性，为广播电视的安全播出与安全传输提供了切实可靠的保障。CATV
