王燕軍

（內(nèi)蒙古集通鐵路通信有限責任公司，呼和浩特 010010）

1 概述

隨著鐵路的快速發(fā)展，鐵路通信的信息量和帶寬需求越來越高。密集波分復用（DWDM）利用現(xiàn)有的光纜資源，使每根光纖上可以傳輸更多路的信號，極大地提高了通信容量，降低了通信建設和運行成本，因此，基于密集波分復用技術(shù)的大容量、高速率的新型傳輸設備在鐵路通信中的應用越來越廣泛。

目前，我國鐵路以八橫八縱為基礎，相繼建成京滬穗、東北、東南、西北、西南五大DWDM基礎光傳輸網(wǎng)絡環(huán)，在環(huán)路保護上采用先進的四纖環(huán)系統(tǒng)，故障切換保護時間控制在100 ms以內(nèi)，使整個傳輸網(wǎng)絡具有了自愈保護能力。在這種情況下，如何加強DWDM傳輸系統(tǒng)設備的維護以及提高應急故障處理能力，確保系統(tǒng)安全、可靠地運行至關重要。

2 DWDM傳輸系統(tǒng)組成

DWDM傳輸系統(tǒng)主要由光終端復用（OTM）節(jié)點、光線路放大（OLA）節(jié)點和光分插復用（OADM）節(jié)點3種節(jié)點類型組成，組網(wǎng)如圖1所示。

1）OTM節(jié)點設備主要包含光復用/解復用單元、光放大單元、波長轉(zhuǎn)換單元（OTU）和光監(jiān)控單元，可以劃分為發(fā)送部分和接收部分。在發(fā)送端，客戶側(cè)的非標準波長的多路光信號經(jīng)過OTU轉(zhuǎn)換成符合ITU-T G.692建議的標準波長的光信號。光復用單元將合波后的合路信號送入光放大器放大，最后經(jīng)過放大的業(yè)務信號和光監(jiān)控信號通過耦合器匯聚，一起進入線路光纖傳輸。在接收端，把在一根光纖里傳輸?shù)乃型ǖ婪蛛x，再分別送到對應的客戶端設備上。

2）OLA節(jié)點設備主要包含光放大單元、色散補償單元和光監(jiān)控單元，用來完成雙向傳輸?shù)墓庑盘柗糯蠛蜕⒀a償，延伸無電中繼的傳輸距離。在發(fā)送端，經(jīng)過放大和色散補償?shù)暮下窐I(yè)務信號和光監(jiān)控信道（OSC）處理單元處理再生的光監(jiān)控信號，通過光纖線路接口單元合波，注入線路光纖進行傳輸。在接收端，光纖線路接口單元將線路信號分解為業(yè)務合路信號和光監(jiān)控信號。業(yè)務合路信號被光放大單元放大，同時經(jīng)過色散補償單元進行色散補償。光監(jiān)控信號被送入OSC進行開銷的處理。

3）OADM節(jié)點設備主要包括：光分叉復用單元、光復用/解復用單元、波長轉(zhuǎn)換單元、光放大單元等，可上、下指定波長的業(yè)務，并透傳其他業(yè)務。

3 DWDM傳輸系統(tǒng)設備維護注意事項

由于DWDM設備的特點，在開通及維護過程中與其他的傳輸設備有許多不同之處，所以需要工程人員在操作過程中特別注意，小心操作。

1）光纖的維護

光纖端面的清潔處理只能用無紡紙、鏡頭紙或脫脂長絨棉以及專用工具。光纖活接頭決不能用力插入和轉(zhuǎn)動，F(xiàn)C/PC型的活動光連接頭決不能擰的太緊，否則光纖端面極易受傷。光纖放大器的輸出端不能在有光的情況下清潔處理。DWDM系統(tǒng)對光功率十分敏感，尾纖的過度彎曲、擠壓都會對光功率產(chǎn)生影響，因此要保證光纖的彎曲直徑滿足要求。

2）單板的維護

維護過程中要注意各OTU單板的不同類型和不同工作范圍，尤其注意OTU接收光功率，輸入光功率過大會引起接收模塊燒壞，過小會引起誤碼或業(yè)務中斷。在更換OTU單板時，注意波長、色散要一致。光放大板由于輸出光功率較大，切勿用眼睛去看輸出光，同時要注意輸入、輸出光功率的正確性、穩(wěn)定性以及放大增益的穩(wěn)定性，且要求增益相對穩(wěn)定，一般不能有大于0.5 dB的波動。對于分波和合波板，由于其外接光纖較多，在機架子框上插拔單板時，注意不要壓傷光纖，防止影響光路。

3）衰減器的使用

在對光口進行硬件自環(huán)時一定要加衰減器，用以防止接收光功率太強導致光接收模塊飽和，以及光功率太強損壞光接收模塊。在日常維護中，如果需要對機械可調(diào)衰減器操作，一定要注意旋轉(zhuǎn)的方向。同時由于機械衰減器靈敏度較高，因此調(diào)節(jié)時注意速度要慢，用力要穩(wěn)，否則，會導致功率突升或突降而影響業(yè)務，同時也有損壞衰減器的可能。

4 DWDM傳輸系統(tǒng)應急故障處理

當出現(xiàn)業(yè)務中斷等其他緊急問題時，需要設備維護人員采取應急措施進行處理，快速定位并排除故障，迅速恢復業(yè)務。

4.1 應急處理流程

在處理應急故障過程中，除了遵照一般故障處理流程外，還應盡可能采取其他的應急措施（如提供備用路徑），減少業(yè)務中斷時長。應急處理流程主要分為以下幾大步驟。

1）當出現(xiàn)業(yè)務中斷時，首先檢查是否在故障發(fā)生前對設備進行過異常操作，如環(huán)回、人為關閉激光器等操作，若是，取消異常操作。若不存在異常操作，確認是否有備用資源。如果有備用資源，需要把業(yè)務調(diào)整到備用資源上，盡快恢復業(yè)務，然后再進行故障處理。

2）故障發(fā)生時，一般會伴隨告警和性能事件上報，需要首先檢查告警狀態(tài)。有多個告警上報時，告警處理按照“先緊急重要、后次要”，“先線路、后支路”的告警處理原則，篩選出優(yōu)先處理的緊急重要告警。如果有光功率異常或網(wǎng)元脫管等告警，需要根據(jù)信號流確定故障區(qū)段，確認是否出現(xiàn)網(wǎng)元脫管。若出現(xiàn)，隨后檢查客戶側(cè)電源、尾纖和光纜，如果是這方面的問題造成，則按照外部故障處理方法進行處理；如果不是，需要到現(xiàn)場檢查主控、光放、合波、分波單板是否出現(xiàn)故障。

3）如果沒有發(fā)生網(wǎng)元脫管，檢查所有波道。如果是全波道異常，進一步確認收發(fā)光功率是否異常。如果僅僅是單方向的光功率異常，確定故障單站，將放大板/分合波板當前光功率和歷史正常光功率進行比較，以確認是否是單板故障。如果不是，需要處理尾纖或光纜故障。如果收發(fā)光功率均異常，確認是否為收發(fā)雙端放大板/分合波板單板同時出現(xiàn)問題。若不是，同樣需要處理尾纖或光纜故障。當確認是單波道異常時，將異常波道的OTU單板當前光功率和歷史正常光功率進行比較，以確認是否為OTU單板問題；若不是，更換OTU單板與分合波單板間的內(nèi)部光纖。

4）當告警狀態(tài)顯示為其他類告警時，查詢誤碼性能。如果是全波道誤碼過量，檢查系統(tǒng)信噪比和非線性故障，確定是否客戶尾纖或光纜問題引起；如果不是全波道誤碼過量，進一步檢查收發(fā)雙端放大板、分合波板故障，更換故障單板。如果是單波道誤碼過量，檢查系統(tǒng)信噪比和非線性故障，確認是否OTU板與分合波板光纖問題引起。若不是單波道誤碼過量，檢查OTU單板、分合波板，更換故障單板。

5）如果沒有告警和性能事件上報，根據(jù)業(yè)務中斷故障區(qū)段，檢查放大板/分合波板/各OTU板是否有光功率異?；蛘`碼故障，分別按照4.1中3）、4）的光功率異常及誤碼故障的處理流程進行處理。

4.2 外部故障定位方法

故障定位時，要基于“先外部后傳輸、先網(wǎng)絡后網(wǎng)元、先高級后低級、先多波后單波、先雙向后單向、先共性后個別”的基本原則進行。

在進行故障定位時，首先排除外部故障。這些外部故障包括光纖纜、客戶設備故障、掉電等。

對于客戶設備故障，可以使用以下3種方法進行排除。

1）在系統(tǒng)的OTU板/支路板輸入口和輸出口之間接入誤碼測試儀表進行誤碼測試，在對端站把相應波長轉(zhuǎn)換板輸出口用尾纖短接到相應波長轉(zhuǎn)換板輸入口，進行測試。如果沒有誤碼，則故障在接入的客戶設備。

2）對于支持B1誤碼檢測功能的OTU板，可以比較本站客戶側(cè)和對端站波分側(cè)對接的兩個OTU板的RSES性能值是否相同。如果相同，說明系統(tǒng)沒有新增加誤碼，整個系統(tǒng)運行正常，則問題出在客戶設備。

3）若用戶自檢客戶設備，可以把客戶設備光口收發(fā)自環(huán)（注意自環(huán)時加裝大小適當?shù)墓馑p器），檢查該設備告警情況。如果依然存在告警，或采用儀表測試還是有誤碼，則說明故障發(fā)生在客戶設備。

對于光纜故障，可以使用以下方法進行檢測。

1）測量本站的輸入光功率和上游站的輸出光功率，若二者之間的差值大于設計值，則對比歷史光功率，如果上游光功率均正常，下游站輸入光功率變小，說明該光纜有故障。否則，說明該段光纜正常。

2）檢查光纜類型和長度等參數(shù)是否符合設計要求，若不符合，說明光纜有問題。

3）將系統(tǒng)切換到備用的光纜纖芯，若告警消除，說明是光纜線路故障。

4）使用光時域反射儀 (OTDR)直接測量判斷光纜是否發(fā)生故障。若被測光纜纖芯的反射小于-27 dB、衰減值小于設計值，說明該光纜是正常的；否則，說明該段光纜有故障。但需注意，OTDR在很近的距離內(nèi)，有一段盲區(qū)，無法準確測試。

如果站點登錄不上，且與該站相連的單板均有輸入信號丟失的告警，則可能是該站的供電電源出現(xiàn)故障導致掉電。若該站從正常運行中突然進入異常工作狀態(tài)，出現(xiàn)光功率突然下降、某些單板工作異常、業(yè)務中斷、登錄不正常等情況，則需檢查傳輸設備供電電壓是否過低，或曾經(jīng)出現(xiàn)過瞬間低壓的情況。

如設備出現(xiàn)被雷擊或?qū)硬簧系膯栴}，則需檢查接地是否存在問題。首先檢查設備接地是否符合規(guī)范，是否有設備不共地的情況，同一個機房中各種設備的接地是否一致；其次，可通過儀表測量接地電阻值和工作地、保護地之間的電壓差是否在允許的范圍內(nèi)。

5 結(jié)束語

鐵路安全是鐵路運營中的重中之重，隨著DWDM系統(tǒng)在鐵路通信中的應用越來越普遍，必須認真做好DWDM系統(tǒng)的日常維護，以保證實現(xiàn)網(wǎng)絡的長期穩(wěn)定運行。在出現(xiàn)緊急故障時，提高維護人員的應急處理能力，對于保障鐵路通信網(wǎng)絡的安全也有著至關重要的作用。

[1] 孫學軍，張述軍．DWDM傳輸系統(tǒng)原理與測試[M]．北京:人民郵電出版社，2000．

[2] YD/T 1159-2001 光波分復用(WDM)系統(tǒng)測試方法[S]．北京:信息產(chǎn)業(yè)部.

[3] 劉偉．DWDM波分傳輸系統(tǒng)的故障定位原則及常用方法[J]．硅谷，2010（14）：156．

[4] 劉利平．波分復用技術(shù)及其在鐵路通信中應用的探討[J].鐵路通信信號設計，2000(1)：45-48.