黎正祥，賀 瓊

（1.中國聯(lián)通十堰分公司 運(yùn)維部；2.十堰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子工程系，湖北 十堰 442000）

通信的暢通無阻是關(guān)系國計(jì)民生的問題，因此，保證通信的正常運(yùn)行有著非常重要的意義。然而，當(dāng)前的通信網(wǎng)絡(luò)中不可避免地存在著安全隱患。

1 當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)存在的問題

到目前為止，市電仍然是通信網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備最主要的供電方式。在工作實(shí)踐中統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)很多故障原因是由于供電因素所致，即當(dāng)市電持續(xù)停電或電壓持續(xù)下降時(shí)，均可能引起各種設(shè)備掉電。

在傳輸網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中存在大量鏈形結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)簡(jiǎn)單，節(jié)省費(fèi)用，缺點(diǎn)是上游傳輸站點(diǎn)掉電會(huì)導(dǎo)致下游正常站點(diǎn)的業(yè)務(wù)中斷。當(dāng)處于鏈形結(jié)構(gòu)中的某一個(gè)站的市電持續(xù)停電或電壓持續(xù)下降時(shí)，會(huì)導(dǎo)致傳輸設(shè)備掉電，從而造成下游所有的業(yè)務(wù)中斷。

在發(fā)生市電斷電的情況下，傳統(tǒng)維護(hù)方式就是處理電源，即派人到達(dá)掉電站點(diǎn)，啟動(dòng)油機(jī)發(fā)電或?qū)Φ綦姽收线M(jìn)行排查，以便盡快恢復(fù)設(shè)備供電。然而這就是問題所在，當(dāng)維護(hù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)并處理電源故障會(huì)耽擱較長的時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，本站以及下游站均處于業(yè)務(wù)中斷狀態(tài)。

光旁路技術(shù)就是針對(duì)這種現(xiàn)象所衍生的新技術(shù)，光旁路在這種情況下能避免下游站點(diǎn)業(yè)務(wù)受影響，光旁路器就是其研發(fā)產(chǎn)品。

2 光旁路技術(shù)及其應(yīng)用

為了打造精品網(wǎng)絡(luò)，提高用戶感知，傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全必須優(yōu)先考慮。構(gòu)建的傳輸網(wǎng)絡(luò)必須有較強(qiáng)的生存性和自愈性，在電源中斷的情況下能盡可能保證業(yè)務(wù)正常。如果使用光旁路保護(hù)設(shè)備，使光旁路器與本站光路串通，可以保證被保護(hù)站點(diǎn)傳輸設(shè)備掉電的情況下下游站點(diǎn)業(yè)務(wù)不受影響，供電恢復(fù)后能自動(dòng)還原。

2.1 光旁路器保護(hù)原理

沒有光旁路器的保護(hù)的情況，如圖1所示，站點(diǎn)A、B、C、D依次為鏈形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的四個(gè)基站傳輸設(shè)備，沿著光路方向從上游到下游依次為A、B、C、D。當(dāng)站點(diǎn)B基站設(shè)備掉電，那么從A站點(diǎn)發(fā)送的光路信號(hào)在B站點(diǎn)處停止，B，C，D站點(diǎn)的業(yè)務(wù)均會(huì)中斷，即便供電正常的下游站點(diǎn)C，D站也會(huì)受到牽連，損失較大。

圖1 無光旁路器站點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

如果經(jīng)常掉電的B站點(diǎn)安裝有旁路保護(hù)設(shè)備時(shí)情況就大不一樣了，當(dāng)B站點(diǎn)設(shè)備掉電后，B站點(diǎn)業(yè)務(wù)中斷，但從A站點(diǎn)發(fā)送來的光路信息會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至光旁路器，跳過站點(diǎn)B，直接送達(dá)下游站點(diǎn)C，D，若C、D供電正常，則C、D站點(diǎn)業(yè)務(wù)正常，幾乎不受站點(diǎn)B掉電的影響。如圖2所示。

圖2 有光旁路器站點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.2 光旁路器的實(shí)現(xiàn)

光旁路器其實(shí)就是利用光開關(guān)器件，在有電和無電的情況下有不同傳光方向的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。本文將以一個(gè)1＊2最簡(jiǎn)單的光開關(guān)為例介紹光開關(guān)原理，如圖3所示，當(dāng)市電正常時(shí)，光從B口進(jìn)入從C口發(fā)出，無電的情況下，光從B口進(jìn)入從G口發(fā)出。

圖3 1＊2光開關(guān)原理

在實(shí)現(xiàn)光旁路器時(shí)，使用兩個(gè)2＊2的光開關(guān)，實(shí)現(xiàn)四根光纖的旁路保護(hù)。如圖4所示，將光旁路器串聯(lián)連到所要保護(hù)的傳輸設(shè)備（中）上，當(dāng)市電正常時(shí)，將由市電給設(shè)備供電，光路走向?yàn)锳-B-C-D-E-F-G-H。這樣在鏈形結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，信號(hào)幾乎可以不受影響。當(dāng)市電停電時(shí)，被保護(hù)的傳輸設(shè)備（中）及光旁路器同時(shí)掉電，這時(shí)光旁路器開始起作用，自動(dòng)切換通路后，光路走向?yàn)锳-BG-H，相當(dāng)于越過中間掉電了的設(shè)備（中），直接到達(dá)下游傳輸設(shè)備，從而保障了下游的設(shè)備光路通暢，極大降低了停電對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響面及損失。

圖4 光旁路保護(hù)原理

因?yàn)橥ㄐ判袠I(yè)機(jī)柜大小有著不成文的規(guī)定，因此在研制最后，將其封裝成高度為1U，19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，如圖5所示。

圖5 光旁路器成品圖

2.3 光旁路器應(yīng)用

2.3.1 光旁路器性能經(jīng)測(cè)試合格

經(jīng)過多方面測(cè)試，其性能完全滿足通信行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)。

首先其外形外形尺寸，封裝成為通信行業(yè)機(jī)箱標(biāo)準(zhǔn)尺寸即1U，19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱。

其次其光接口特性完全符合通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)特性。工作波長可以適用于常用的850nm，1310nm和1550nm的工作波長，偏差為±50nm其支持速率等級(jí)為STM-1，STM-4，OC-1，OC-3，OC-12，OC-24，GE，幾乎可以認(rèn)為支持各種通用速率等級(jí)；回波損耗經(jīng)測(cè)試大于等于55dB；偏振相關(guān)損耗經(jīng)測(cè)試小于等于0.05dB；波長相關(guān)損耗經(jīng)測(cè)試小于等于0.1dB；插入損耗經(jīng)測(cè)試小于等于1.5db；光纖接口適用于各種尾纖接口，如FC／APC、SC／APC、FC／PC、SC／PC 等；串?dāng)_經(jīng)測(cè)試大于等于50dB；光功率檢測(cè)范圍經(jīng)測(cè)試在-50dbm和＋20dbm之間。

最后其供電符合機(jī)房要求。直流供電電壓為-48V，容差范圍 -36V～72V；交流供電電壓為220V±20%，工頻50Hz；功耗小于10W，屬于低能耗產(chǎn)品。

2.3.2 光旁路器實(shí)際應(yīng)用

根據(jù)光旁路器原理，它要和上游站點(diǎn)的傳輸設(shè)備相連，又要和下游的傳輸設(shè)備相連，還要與本站的傳輸設(shè)備串聯(lián)相接，所以在應(yīng)用時(shí)，因?yàn)榻涌诒容^多，要根據(jù)圖6所示進(jìn)行有效接口，才能保證光旁路器正常運(yùn)行。

前面板上有4個(gè)接口，其中R1、T1是接本設(shè)備B對(duì)上游A設(shè)備通信的收發(fā)兩方向，R2、T2是接本設(shè)備B向下游C設(shè)備通信的收發(fā)兩方向，R3、T3上聯(lián)至上游A設(shè)備的ODF架收發(fā)兩方向，R4、T4下接下游設(shè)備C的ODF架收發(fā)方向，如圖6所示。

圖6 光旁路器接線應(yīng)用

截至目前為止，在經(jīng)常停電的站點(diǎn)如十堰市毛巾廠等基站已經(jīng)成功安裝了光旁路器，并在掉電時(shí)發(fā)揮重要作用，保護(hù)了下游站點(diǎn)業(yè)務(wù)暢通，其應(yīng)用如圖7所示。

圖7 市毛巾廠基站應(yīng)用的光旁路器

2.3.3 光旁路器適用性及注意事項(xiàng)

光旁路保護(hù)設(shè)備安裝在供電得不到保障的站點(diǎn)。光纖旁路保護(hù)設(shè)備創(chuàng)新性地將光纖切換技術(shù)應(yīng)用到光纖通信網(wǎng)絡(luò)，無縫配合華為中興等主流設(shè)備，在設(shè)備斷電的情況下，自動(dòng)跳過故障站點(diǎn)，減少因站點(diǎn)中斷增加的發(fā)電維護(hù)成本和業(yè)務(wù)成本，有效地優(yōu)化了光纖網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營效率。

被保護(hù)站點(diǎn)前后兩站的距離受限于前后兩站的光板性能，如果前后兩站距離太遠(yuǎn)，則起不到保護(hù)作用。光旁路保護(hù)設(shè)備的取電要和被保護(hù)的傳輸設(shè)備相同，保證光旁路設(shè)備和被保護(hù)設(shè)備供電狀態(tài)一致。傳輸設(shè)備供電恢復(fù)后要重啟，要保證光旁路保護(hù)設(shè)備供電正常后有光路延時(shí)恢復(fù)功能。