光纜通信傳輸網絡維護系統的設計與實現

仇方劍，田 薇

（1.山東省郵電工程有限公司，山東 濟南 250101；2.山東省郵電規劃設計院有限公司，山東 濟南 250101）

1 光纖與光纜結構

1.1 光纖結構

光纖的直徑介于125 ～276 μm，使用兩種及以上折射率不同的玻璃材料制成。纖芯位于光纖內層，負責光信號傳輸，使用玻璃或其他透明材料在光纖外層形成包層，將纖芯封閉在內層避免光信號散失。纖芯折射率略大于包層折射率，這是光纖結構獨有的特點。不同類型光纖的纖芯直徑不同。

1.2 光纜結構

1.2.1 層絞式結構光纜

層絞式結構光纜使用中心加強件，以中心加強件為圓心環繞著5 ～6 個被松套管包裹的管線單元。每個管線單元中包裹UV 光纖、光纖油膏，管線單元周邊空白部位使用填充物補充。敷設過程中根據實際情況，選擇聚氯乙烯或Al-PE復合材料作為外保護層，必要時可配合使用鋼絲鎧裝層。

1.2.2 骨架式結構光纜

骨架式結構光纜的最外層使用低密度聚乙烯材料作為保護套，由多股細鋼絲共同組成中心加強芯。

2 光纜通信傳輸網絡維護系統的需求分析

2.1 指標需求

維護光纜線路的基本任務包括保證設備的完整性、提升信號傳輸質量、避免發生意外事件以及快速處理意外事件等[1]。結合光纜線路維護的基本任務，進一步明確相應的維護目的，在正常采取維護措施的基礎上，最大限度地減少光纜線路受到外界環境影響而出現的異常。結合相關實踐經驗與技術，對光纜通信傳輸設計、施工予以適當改進，以此進一步提升意外事件處理效率，為光纜通信的穩定運行創造條件[2]。

2.2 功能需求

光纜線路通常擁有較大的通信容量，當光纜線路發生異常時，通信效果會受到嚴重影響，由此對光纜線路搶修提出效率較高的要求[3]。光纖接續具有一定的復雜性，短時間內實現修復具有一定的難度，為此需要臨時布置應急光纜搭接信號傳輸通道，隨后對光纜進行修復處理。

2.2.1 應急搶修時調整電路

當沿某方向的光纜全部阻斷，搶險時應根據相應的電信通信指揮調度制度，結合搶險實際情況擬定臨時光纜調度方案，調通有效電路并暫停次要電路。

2.2.2 光纖的臨時調度

機線雙方共同磋商并執行光纜布置方案，以原線序配對光纖為基礎，為兩端機務站按系統調度提供支持，對電路進行倒換即可完成。臨時配對光纜需要在障礙點兩側的中繼站安裝光纖架，并對光纖架連接器開展調接處理。

2.3 應急光纜布放需求

布放應急光纜的條件為：沿某方向的光纜被全部切斷，且不具備臨時調通電路的條件，部分被切斷的光纜調通電路后仍難以滿足光纜的大容量通信需求，此時應當選擇布放應急光纜。

光纜在外界因素影響下斷開，通過對光纜進行檢查鎖定相應的障礙點，在滿足條件的情況下確定應急光纜布放范圍，隨后在相應的范圍內布放應急光纜，必要時可借助光時域反射儀（Optical Time Domain Reflectometer，OTDR）波形進一步提升光纜障礙點的尋找精度。

3 光纜通信傳輸網絡維護系統設計

3.1 電子登記

由于光纜通信傳輸網絡具有一定的復雜性，在系統設計過程中應進一步提升光纜維護效率，對所有光纜線路網絡點進行詳細的電子登記。電子登記信息可通過電子地圖清晰呈現出來，光纜維護員通過觀察電子地圖即可詳細掌握光纜網絡的變化動態，為光纜通信傳輸網絡的高質量維護創造條件。

3.2 模塊設計

3.2.1 基礎管理模塊

基礎管理模塊參照光纜通信網絡硬件維護標準進行設計，如表1 所示。不同類別的通信網絡硬件存在不同的形式，其中儀器、儀表包括光時域反射儀、LD穩定光源以及光功率計等；機具包括自動光纖熔接機、光纖護套剝除器、松套管剝除器等；通信設備包括光電話機、一端帶活動連接器的假光纖；基礎設備為抽水機。

表1 光纜通信網絡硬件維護標準

3.2.2 技術維護管理模塊

技術維護管理參照技術維護考核標準（見表2），結合管理實際情況予以打分，最終得分為光纜割接得分、光纜測試得分、工作配合得分以及報表與資料管理得分的總和。

表2 技術維護考核標準

3.3 線路維護與硬件選擇

光纜通信傳輸線路的維護內容包括但不局限于基礎管理、技術維護等。硬件選擇方面，使用的光纜為GJPFH 管道光纜，具有良好的耐用性、光學特性。鑒于使用的GJPFH 管道光纜為48 芯，因此使用48芯光交接箱。

3.4 功能設計

一是面向用戶功能，光纜通信傳輸網絡維護系統面向所有使用光纜的用戶，用戶通過閱讀系統文檔，即可查詢包括運行維護、流程調度、報表定制等在內的系統日常維護信息[4]。二是主界面控制功能，登錄光纜通信傳輸網絡維護系統需要通過特定的界面，登錄成功后不同層次的管理員所擁有的權限存在差異，用戶登錄后可根據不同的角色進入相應的界面。三是基礎管理功能，該模塊顯示了基礎管理信息，為光纜通信傳輸網絡提供硬件信息修改功能，通過相應的屬性值可查閱信息。

4 光纜通信傳輸網絡維護系統實現

對于主界面控制實現，用戶在登錄界面輸入用戶名、密碼、驗證碼，即可進入光纜通信傳輸網絡維護系統登錄主界面。對于基礎管理實現，用戶登錄成功后可進入基礎管理界面，根據需求點擊添加、修改、刪除等功能，輸入條件信息，通過界面檢索條件。對于障礙指標計算管理實現，用戶進入障礙指標管理界面后，可結合屬性值差異查詢、管理、計算相應的條件。該界面同樣支持分頁，用戶點擊列表即可進行條件查詢。對于自動告警系統管理實現，投入使用的光纜線路網絡均可通過電子地圖顯示，管理人員通過觀察計算機圖像變化即可了解光纜線路的網絡狀態[5]。

5 結 論

光纜通信傳輸網絡的維護過程中，需要做好詳細的電子登記，在此基礎上設計系統模塊、功能，并以光纜通信傳輸工程的實際變化為依據適當調整設計內容。設計完成的光纜通信傳輸網絡維護系統應兼顧用戶的便捷使用與實際維護需求，實現光纜通信的全覆蓋、自動化及精準化，為光纜通信傳輸網絡的高質量維護提供支持。