СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ЛКС ВОЛП К основным задачам системы мониторинга относятся: •Автоматизированный контроль состояния оптических волокон в процессе эксплуатации на распределенной кабельной сети; •Выдача сигнала аварии при повреждении кабеля; •Дистанционная диагностика волокон и устранение неисправностей на распределенной сети из центров управления. При этом системы поддерживают следующие функции: •Управление документированием линейно-кабельных сооружений; •Установки индикаторов качества (порогов); •прогнозирование повреждений линии; •обнаружение повреждений оптических волокон, сигнализация об аварии, определение места повреждения; •выявление тенденций изменения параметров волокна; •дистанционное управление Главное из того, что получает эксплуатация при внедрении САМ-ВОК, это прогнозирующий контроль, который основан на мониторинге параметров линейно-кабельных сооружений, отслеживании тенденций их изменения в процессе эксплуатации объекта и сравнении текущих результатов измерений с контрольными значениями параметров. Это позволяет прогнозировать состояние оптических волокон и оптического кабеля в целом, планировать ремонтновосстановительные работы и, соответственно, сокращать простои связей. Диагностирование оптических волокон осуществляется методом обратного рассеяния оптическими рефлектометрами, работающими во временной области - Optical Time Domain Reflectometer (OTDR). Оценка состояния оптических волокон осуществляется путем сравнения текущей и опорной рефлектограмм и сопоставления отклонений параметров волокна с заданными для них пороговыми значениями. Алгоритм работы САМ-ВОК. При инсталляции системы и настройке ее на периодические измерения снимаются эталонные (контрольные) рефлектограммы и задаются пороги на отклонение текущих рефлектограмм от эталонных. Как правило, это две группы порогов: предупредительные и аварийные Установка аварийного и предупредительного порога. При инсталляции системы и настройке ее на периодические измерения снимаются эталонные (контрольные) рефлектограммы и задаются пороги на отклонение текущих рефлектограмм от эталонных. Как правило, это две группы порогов: предупредительные и аварийные Отклонения параметров волокна, определяемых по текущей рефлектограмме, от контрольных значений, заданных контрольной рефлектограммой, сравниваются с заданными порогами. Если эти отклонения превышают один из установленных порогов, САМ-ВОК автоматически формирует предупредительное или аварийное сообщение и по результатам сканирования (определение величин вносимых потерь локальными событиями и расстояния до них) определяет расстояние до места повреждения ОК. Это сообщение выводится на экран монитора оператора, либо, в случае отсутствия персонала в ГНЦ, передается по факсу (электронной почте, пейджеру, сотовому телефону) дежурному. Если САМ-ВОК оснащена электронными картами место повреждения оптического волокна отмечается на трассе прокладки кабеля, на карте местности и также отображается на экране монитора оператора Отображение аварии на электронной карте местности. Состав системы мониторинга ВОК Пример сетевой архитектуры САМ-ВОК ЗНЦ управляет всеми оптическими устройствами в своей зоне, а также выполняет следующие функции: •собирает, обрабатывает и сохраняет данные от устройств мониторинга; •в случае обнаружения неисправности волокон немедленно формирует сообщение и передает его в главный наблюдательный центр; •проводит настройку и контролирует состояние всех подключенных к нему устройств; •управляет и хранит сетевые данные, включая всю информацию по паспортам элементарных кабельных участков, в том числе длины волокна, кабеля, трассы, количество волокон в кабеле, состояние волокна (нормальное – деградированное – сломанное, контрольные рефлектограммы, расстояние до мест дефектов волокна; •обновляет базу данных в случае изменений в топологии сети, вызванных ремонтом или переконфигурацией, проводит измерения для получения новых исходных рефлектограмм; •содержит архив результатов измерений и т.п. Вся перечисленная выше информация сохраняется в соответствующей базе данных, и может быть вызвана и отображена в ГНЦ в графической или табличной форме. ГНЦ собирает всю информацию от ЗНЦ и при необходимости может отобразить на экране монитора рефлектограммы любых волокон. Кроме того, ГНЦ может выполнять функции ЗНЦ. Подключение модуля оптического рефлектометра Модуль доступа к оптическим волокнам RTU предназначен для подключения оптических рефлектометров к оптическим волокнам и, в зависимости от способа тестирования, может включать устройства спектрального уплотнения (WDM фильтры), оптический коммутатор и т.п. Пример подключения модуля оптического рефлектометра RTU к волокнам для контроля нескольких кабелей демонстрирует рис.10.67. Оптический коммутатор может быть интегрирован в корпус удаленного устройства или существовать как самостоятельное устройство управляемое RTU. В последнем случае появляется возможность соединять оптические коммутаторы, между собой образуя древовидную схему, увеличивая тем самым количество ОВ, которое может быть подключено к оптическому рефлектометру. Известно два способа тестирования оптических кабелей по «темным» или пассивным волокнам и по активным волокнам. Согласно данным Bellcore около 80% всех неисправностей оптического кабеля обнаруживается САМ-ВОК при тестировании одного пассивного волокна Тестирование ОК по пассивному ОВ. Данный метод тестирования является наиболее дешевым и является основным при наличии в ОК свободных волокон. Его отличительные особенности: •требуется только одно волокно; •для тестирования можно использовать любую длину волны; •при инсталляции не приводит к перерыву действия связи; •не требует модернизации рефлектометра и существующей системы связи; •позволяет обнаруживать до 80 % неисправностей ОК. В случае отсутствия свободных волокон в ОК или для контроля очень ответственных направлений используют способ тестирование активных, используемых для передачи трафика, оптических волокон При измерениях на активных волокнах длины волн, на которых работают система передачи (NTE) и оптический рефлектометр должны отличаться. В настоящее время на сетях связи РФ для передачи информации используются в основном две длины волны 1310 и 1550 нм. Поэтому для тестирования, возможно, использовать длину 1550 нм, когда трафик передается на длине 1310 нм или наоборот. В ближайшем будущем при внедрении на сетях РФ систем связи со спектральным уплотнением длины волн 1310 и 1550 нм окажутся в полосе усиления оптических усилителей, и для тестирования активных оптических волокон потребуется «внеполосная» длина волны. В качестве таковой МСЭ-Т рекомендует использовать длину волны 1625 нм. Она хорошо изолирована от длины волны 1550 нм и при этом обеспечивает такую же производительность оптического рефлектометра. Тестирование по активному ОВ. Для обеспечения совместной работы оптического рефлектометра и системы передачи на передающей стороне ВОЛС устанавливается мультиплексор с уплотнением по длине волны (Wavelength Division Multiplexer – WDM), объединяющий излучение лазеров системы передачи и рефлектометра, а на приемной стороне устанавливают блокирующий фильтр (F) необходимый для защиты приемника системы передачи от сигнала OTDR. Если WDM не обеспечивает требуемой развязки на передающей стороне, то необходимо устанавливать блокирующий фильтр также на входе OTDR для подавления помех от лазера системы передачи. Как показывает опыт, включение в линейный тракт системы передачи пассивных элементов – WDM, оптического коммутатора и фильтров приводит к увеличению затухания линии примерно на 1,5 – 2 дБ. Это обстоятельство приходится учитывать при использовании данного метода тестирования для ВОЛП, запроектированных без учета установки WDM и фильтров в виду того, что энергетический запас системы связи на ее линейную часть должен составлять не менее 3 дБ. Характерные особенности метода тестирования активных ОВ заключаются в следующем: •тестирование активных волокон, используемых для передачи данных; •наличие возможности тестирования всех волокон ОК при использовании оптичского коммутатора; Соединение “точка-точка” В целях оптимизации использования модулей оптических рефлектометров RTU с учетом их динамического диапазона применяют следующие приемы размещения RTU. Соединение «точка-точка» (рис.10.70). В этом случае положение RTU оптимизируется под топологию сети таким образом, что затухание на прилегающих к удаленному устройству ЭКУ (А и Б) соответствует динамическому диапазону используемого в составе RTU оптического рефлектометра. Сверхдлинное соединение «точка-точка» Сверхдлинное соединение «точка-точка» используют на протяженных ЭКУ . В частности, на подводных ВОЛП, где применяются оптические усилители на основе волокна легированного эрбием (EDFA - Erbium-doped fiber amplifier). Длина ЭКУ в этом случае может достигать 300 км. В тоже время динамический диапазон современных рефлектометров ограничен и составляет порядка 45 дБ. Поэтому для контроля состояния ОВ на таких участках приходится подключать RTU с обоих концов ЭКУ (рисунок 10.71). При этом динамический диапазон рефлектометров расположенных с разных сторон ЭКУ позволяет контролировать более половины участка. Проключение коротких соединений используется в том случае, если сумма затуханий соседних ЭКУ и потерь на проключение меньше динамического диапазона оптического рефлектометра, используемого в составе RTU. Проключение может выполняться либо с помощью патчкорда, либо с помощью сварки, при этом проключаться могут от двух более ЭКУ. Проключение коротких соединений Выбор оптимальных состава и архитектуры САМ-ВОК во многом определяется корректностью задания исходных данных. В частности архитектуры и топологии сети связи, данных о наличие или отсутствии свободных волокон, резервных волокон, обходных путей, параметров оптических кабелей, включая данные о действительных километрических затуханиях оптических волокон, протяженностей линий и элементарных кабельных участков, емкостей кабелей, а также данных об используемых видах связи, необходимости интеграции в TMN, структуре администрирования. Инсталляция САМ-ВОК требует значительных затрат, однако как показывает практика, они достаточно быстро окупаются. В дальнейшем, очевидно, учитывая рост объема передаваемой информации и ее роли в развитии общественной жизни, обеспечить все возрастающие требования к качеству и надежности связи на ВОЛП без САМ-ВОК будет практически невозможно. Спасибо за внимание!
