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光缆自动监测系统的实现<1>（朱磊、张盛武）
摘要本文对光缆线路自动监测中的若干问题进行了探讨。首先介绍了光缆线路自动监测
系统（OAMS）的组织结构，然后文章重点介绍了光缆实时监测的技术，并对三种实时故
障告警的解决方案进行了详细分析比较。在文章中还对测试精度和事件分析算法进行了
讨论，最后介绍了一个应用实例。
关键词 光缆自动监测系统 光缆网络 光时域反射仪 实时监测
1前言
现代通信网络日趋复杂，通信设备的种类制式剧增，给通信网络的管理维护带来了
巨大的困难。光缆通信传输系统本身虽然有网络管理褓护倒换功能，但并不支持对光缆
特性的监控。实际工作经验表明，光缆通信的线路故障要比设备故障远为突出，约为不
可用时间的95％，因此，如果只采用设备自带的监测系统，难以保证高速、宽带、大容
量光缆传输线路的畅通。
光缆网线路自动监测系统（OAMS）主要是采用先进的告警、测试、数据库、网络控
制、业务流程控制和地理信息系统等技术，将光纤测试、网管告警与维护体制全面结合
起来，通过对光缆的实时自动监视、告警信息的自动分析，自动启动相应的测试，对故
障进行自动定位、自动派修，从而压缩障碍历时，把用户的损失降到最低。
2系统组成
光缆监测系统的关键测试仪表之一是光时域反射仪（OTDR），安装在各个监测站的
OTDR测试仪通过获得测试波长的背向散射光在光纤上随时间（距离）的能量分布曲线来
得到光纤的传输特性，对线路的各种故障（比如各种形式的断裂故障）能较好地反映，
且对一些缓变的线路损耗也可反映。可通过公共电话交换网或其它通信链路，将监测中
心与远程分布的各个监测站连接而构成光线自动监测系统。
该系统是电信管理网（TMN）中传输网管理域的一个子网，因此，当它介人被监测
的光缆线路后，不能影响在用的光传输系统的传输性能。OAMS系统采用模块化、分布式
多级体系结构，通过开放式通信协议可以非常方便地集成到网络之中。系统采用多级监
测网络互联的拓扑结构，各级对其相应的上一级监测中心负责，上级监测中心可以对属
于它管辖的下级监测中心和监测站统一进行管理。
该系统的开发是遵照原邮电部技术规范YDN－010－1998光缆线路自动监测系统技术
条件进行的。
3技术难点及解决方案
3.1实时监测的实现
系统的主要特点是对光缆进行实时监测，目前存在三种实时故障告警的解决方案。
光功率在线监测：采用分光器将光传输设备的工作光分出3％，接入告警采集模块中，
对工作光进行实时监测，实时地反映光纤的传输特性，并及时地发现传输质量的变化。
每个光功率监测通道的门限可以进行设定，当被监测光纤出现断纤，工作光功率下降到
某一门限值，或出现较大的衰减时，产生即时告警，系统立即激活OTDR测试该芯线，进
行精确的故障判断与定位。在这种监测方式中，采用波分复用（WDM）技术和相应器件可
以实现在一根纤芯中同时传输通信光源与OTDR测试光源。目前常用的通信光波长为1310nm
和1550nm，因此在这种监测方式中OTDR的测试光波长应选用1625nm。
光终端机告警监测：利用告警采集模块上提供的设备告警采集接口，可以收集光传
输设备上产生的故障告警。经过分析过滤，滤除与线路告警无关的信息，然后启动OTDR
对可能引起告警的光缆线路进行测试。每个告警采集端口均可以通过软件进行配置，可
以接入例如开关量、电压量和电流量等告警信号。每个通道告警的门限可以独立进行配
置，以适应不同厂家的传输设备的接口要求。
光功率备纤监测：同样采用光功率告警模块，在离线测试方式下，监测备用光纤，
以实现光功率实时告警监测。由于监测备纤，所以没有来自传输设备的信号源，故此种
测试方式必须在监测路由的末端加入一个光源，向备纤发送光信号，然后在测试端进行
光功率检测。需要指出的是在这里加入的光源可选用1310nm。1550nm和1625nm三种波长
中的任一波长，并且这种方式下不需要WDM设备。当芯线异常时光源信号会被阻断或减弱，
系统立即激活OTDR测试该芯线，进行精确的故障判断与定位。这种实时监测方式具有以
下三个特点：第一，不需在传输设备的工作光纤中插入器件，完全不影响传输设备工作，
减少了系统故障隐患；第二，对每一根被监测光纤均为实时监测，保证故障告警的实时
性；第三，能适应复杂的网络状况，对于光缆段短的线路，可以实现跨段监测而无需额
外增加设备。
对这三种监测方式从技术上和实施上进行比较。在告警反映实时性上，光功率的在
线和备纤监测方式要优于利用光端机告警的监测方式。在系统的可靠性上，采用备纤进
行光功率实时监测的系统由于不介入通信设备与线路，因此其系统可靠性最高；采用在
线光纤进行光功率实时监测的系统由于和通信光源共用同一纤芯，并且引入了WDM和滤光
器等器件，使得整个系统的可靠性有所降低；而利用光端机告警的监测方式由于光端机
会有误告警，则会导致测试系统常被激活测试，其系统可靠性差。在实施上，光功率的
备纤监测方式只需在发端增加一个光源，而对原有的光纤通信设备和光纤连线方式不需
要做大的改造，实施复杂度最小；光功率的在线监测方式则需要引入一系列光器件
（WDM、滤光器、分光器等），对原有的光纤通信设备和光纤连线方式需要做大的改造，
实施复杂度大。光端机告警的监测方式则需要增加光端机告警信号采集接口，实施复杂
度较大。
从以上的分析可以看出，在完成系统所需功能的前提下，采用光功率的备纤监测方
式是一种较为合适的方案。
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