RU2230435C2 - Fiber-optic transmission system for emergency situations - Google Patents
Fiber-optic transmission system for emergency situations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230435C2 RU2230435C2 RU2002109248/09A RU2002109248A RU2230435C2 RU 2230435 C2 RU2230435 C2 RU 2230435C2 RU 2002109248/09 A RU2002109248/09 A RU 2002109248/09A RU 2002109248 A RU2002109248 A RU 2002109248A RU 2230435 C2 RU2230435 C2 RU 2230435C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- input
- output
- cable
- communication
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике волоконно-оптической связи и может быть использовано для передачи информационных сигналов на участках систем связи, которые могут быть подвержены воздействиям ионизирующих излучений, высоких механических нагрузок или воздействиям любых других внешних или внутренних факторов, ухудшающих качество связи, либо разрушающих линии связи, в частности, на участках, непосредственно прилегающих к сетевым узлам связи Взаимоувязанной сети связи РФ (ВСС РФ) и узлам связи пунктов управления различных ведомств и органов исполнительной власти, на линиях привязки узлов связи пунктов управления к сетевым узлам связи ВСС РФ, в случаях, когда требуется исключить возможность потери или минимизировать ущерб от кратковременной потери управления с данных пунктов управления.The invention relates to fiber-optic communication technology and can be used to transmit information signals in areas of communication systems that may be exposed to ionizing radiation, high mechanical stresses, or any other external or internal factors that degrade the quality of communication, or destroy communication lines, in particular, in areas directly adjacent to the network communication nodes of the Interconnected Communication Network of the Russian Federation (VSS RF) and communication centers of control centers of various departments and organizations s executive power, on the lines of the binding sites link control points to the network nodes due BCC Russian Federation, in cases where you want to exclude the possibility of loss or minimize the damage caused by a short-term loss of control of data control points.
Для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС) и обеспечения работы ВСС РФ в особый период создается система восстановления ВСС, задачами которой являются (В.Б.Булгак и др. Основы управления связью Российской Федерации. М., 1998):To eliminate the consequences of emergency situations and ensure the work of the RF Armed Forces in a special period, a system for the restoration of the Armed Forces is created, the tasks of which are (VB Bulgak et al. Fundamentals of Communication Management of the Russian Federation. M., 1998):
- оперативное восстановление связи с целью предоставления необходимых услуг связи спецпотребителям;- prompt restoration of communication in order to provide the necessary communication services to special consumers;
- восстановление основных направлений связи с помощью мобильных и контейнерных средств связи на время ремонта стационарных средств и объектов связи, создание временных объектов связи функционально эквивалентных объектам стационарной сети;- restoration of the main lines of communication using mobile and container means of communication during the repair of stationary means and objects of communication, the creation of temporary objects of communication functionally equivalent to objects of a fixed network;
- обеспечение связью органов управления ликвидацией последствий ЧС и др.- providing communications management bodies emergency response, etc.
путем обеспечения минимально допустимого объема услуг посредством восстановления разрушенных при ЧС элементов сети или создания временной сети связи.by providing the minimum acceptable volume of services by restoring network elements destroyed in emergency situations or by creating a temporary communication network.
Традиционно считается, что мобильные средства связи должны подключаться к кабельным линиям связи в ретрансляционных пунктах обслуживаемых (ОРП) и необслуживаемых (НРП) или на узлах связи. В настоящее время на кабельной сети повсеместно происходит переход на волоконно-оптические линии передачи (ВОЛП). Длина ретрансляционного участка ВОЛП уже существующих систем передачи превышает 100 км, декларируются 200 км и более. Зона поражения линий связи в условиях чрезвычайных ситуаций, возникающих в результате преднамеренных воздействий на сетевые узлы связи и узлы связи пунктов управления, обычно не превышает 30 - 40 км. В этих условиях в непосредственной близости от узлов связи НРП ВОЛП отсутствуют, то есть в возможных зонах поражения магистральные и зоновые линии связи стационарной кабельной сети ВСС РФ не содержат элементов, позволяющих непосредственно подключать средства связи системы восстановления. Подсоединение сети связи, организованной в зоне ЧС, к ближайшему не разрушенному узлу связи стационарной кабельной сети ВСС РФ осуществляется организацией временных линий связи с использованием полевых или спутниковых и радиорелейных средств.Traditionally, it is believed that mobile communications should be connected to cable lines in relayed stations served (ORP) and unattended (ILO) or at communication centers. At present, the transition to fiber-optic transmission lines (FOCL) is everywhere in the cable network. The length of the FOLP relay section of existing transmission systems exceeds 100 km, 200 km or more are declared. The zone of damage to communication lines in emergency situations arising from deliberate impacts on network communication nodes and communication nodes of control centers, usually does not exceed 30 - 40 km. Under these conditions, in the immediate vicinity of the communication nodes, there are no FOLs of FOL, that is, in the possible defeat zones, the trunk and zone communication lines of the fixed cable network of the RF Armed Forces do not contain elements that directly connect the communication system of the recovery system. The connection of the communication network organized in the emergency zone to the nearest undisturbed communication center of the fixed cable network of the BCC of the Russian Federation is carried out by the organization of temporary communication lines using field or satellite and radio relay means.
Наибольший ущерб системе связи наносят чрезвычайные ситуации, возникающие вследствие преднамеренных воздействий на сетевые узлы связи ВСС РФ и узлы связи пунктов управления, поэтому заявляемое техническое решение предполагается использовать, прежде всего, на участках линий связи, непосредственно прилегающих к сетевым узлам связи ВСС РФ, узлам связи пунктов управления различных ведомств и органов исполнительной власти и линиях привязки узлов связи пунктов управления к сетевым узлам связи ВСС РФ, которые должны быть заранее оборудованы для быстрого развертывания системы восстановления.The most damage to the communication system is caused by emergencies arising from deliberate impact on the network communication centers of the BCC of the Russian Federation and communication centers of control centers, therefore, the claimed technical solution is intended to be used primarily on sections of communication lines directly adjacent to the network communication centers of the BCC of the Russian Federation, communication centers control points of various departments and executive authorities and link lines of communication nodes of control points to network communication centers of the RF Armed Forces, which must be equipped in advance s for quick deployment of recovery systems.
Одними из последствий чрезвычайных ситуаций, воздействующих на ВОЛС, являются последствия от воздействия ионизирующих излучений, которые проявляются в возрастании затухания в оптических волокнах. Сложность проблемы заключается в том, что невозможно заранее прогнозировать ни уровень радиации, ни площади поражения, ни продолжительность и тем более точное место ее воздействия.One of the consequences of emergency situations affecting FOCLs is the consequences of exposure to ionizing radiation, which are manifested in an increase in attenuation in optical fibers. The complexity of the problem lies in the fact that it is impossible to predict in advance neither the level of radiation, nor the area of damage, nor the duration and, moreover, the exact place of its impact.
Известна волоконно-оптическая система связи (авторское свидетельство 1612949 от 13.01.89), содержащая последовательно соединенные оптический передатчик, волоконный световод и оптический приемник. Высокая надежность работы этой системы в условиях воздействия радиации обеспечивается за счет увеличения эффективности фотообесцвечивания. Для этого волоконный световод выполняется со вставкой из отрезка оптического волокна, активированного ионами редкоземельных элементов, а система содержит последовательно соединенные дозиметр и блок накачки, выход которого оптически соединен с отрезком оптического волокна, активированного ионами редкоземельных элементов. При воздействии ионизирующего излучения по сигналу дозиметра блок накачки переводит отрезок оптического волокна, активированного ионами редкоземельных элементов, в режим усилителя оптического сигнала и при дальнейшем увеличении дозы в режим лазерной генерации, что обеспечивает эффективное фотообесцвечивание волоконного световода.Known fiber-optic communication system (copyright 1612949 from 01/13/89), containing a series-connected optical transmitter, fiber light guide and optical receiver. High reliability of this system in conditions of exposure to radiation is provided by increasing the efficiency of photobleaching. For this, the fiber optic fiber is inserted with an insert from an optical fiber segment activated by rare-earth ions, and the system contains a dosimeter and a pump unit connected in series, the output of which is optically connected to a segment of an optical fiber activated by rare-earth ions. When exposed to ionizing radiation by a dosimeter signal, the pumping unit transfers a segment of optical fiber activated by rare-earth ions to the optical signal amplifier mode and, with a further increase in the dose, to laser generation, which ensures effective photobleaching of the fiber.
Недостатком такой системы связи является то, что она может быть использована только в тех редких случаях, когда заранее достаточно точно известны конкретные места линии связи, которые могут быть подвержены ионизирующему облучению, т.е. пункты, где должны быть размещены дозиметры и осуществлены вставки оптического волокна, активированного ионами редкоземельных элементов, и требуемые уровни мощности лазерного излучения, необходимого для эффективного фотообесцвечивания волоконного световода. Существенным недостатком такой системы связи является то, что в условиях воздействия ионизирующего излучения этому воздействию подвергаются также отрезок оптического волокна, кабель, соединяющий дозиметр с блоком накачки, и сами дозиметр и блок накачки, в результате невозможно достоверно предсказать реакцию системы связи, особенно в реальных условиях неопределенности возможного уровня радиации и реальных характеристик дозиметров.The disadvantage of such a communication system is that it can be used only in those rare cases when specific places of the communication line that can be exposed to ionizing radiation, i.e. points where dosimeters should be placed and inserts of optical fiber activated by rare-earth elements are made, and the required laser power levels necessary for effective photobleaching of the fiber. A significant drawback of such a communication system is that under the influence of ionizing radiation, this also affects the length of the optical fiber, the cable connecting the dosimeter to the pumping unit, and the dosimeter and pumping unit themselves, as a result it is impossible to reliably predict the reaction of the communication system, especially in real conditions uncertainties of the possible level of radiation and the real characteristics of dosimeters.
Известна также волоконно-оптическая система связи (авторское свидетельство 1672914 от 15.05.89), в которой при регистрации наличия ионизирующего излучения оптический передатчик переводится в режим излучения повышенной мощности. Наличие оптического сигнала повышенной мощности в световоде способствует быстрому уменьшению затухания в нем из-за ускорения эффекта фотообесцвечивания. Через некоторое время потери в волоконном световоде уменьшаются до величины, когда переданные сигналы начнут проходить до оптических приемников, т.е. связь восстанавливается, оптический передатчик переводится в нормальный режим. Недостатком этой системы является то, что в ней не учитывается, что неопределенность уровней и мест облучения создает и неопределенность в требуемых для фотообесцвечивания помутневшего волокна мощности и времени. Реально без снижения надежности лазера "нормальный режим" может быть создан за счет снижения номинальной мощности лазера, т.е. за счет снижения длины ретрансляционного участка и тем самым снижения эффективности самой линии связи при неопределенности получения положительного результата. Кроме того, известно, что при воздействии ионизирующих излучений на оптическое волокно увеличившееся затухание в нем может быть разделено на две составляющих - затухание, которое снижается в течение некоторого времени и это время может быть сокращено путем фотообесцвечивания повышенной мощностью лазера, и добавочное остаточное затухание, которое не исчезает после прекращения облучения ионизирующим излучением и уровень которого также зависит от мощности воздействующей дозы радиоактивного излучения и времени его воздействия. При радиоактивном загрязнении трассы линии связи наведенное затухание будет непрерывно возобновляться, а добавочное остаточное будет определяться суммарной наведенной дозой, уровень которой в реальных условиях трудно прогнозируем. В этих условиях маловероятно получение положительного результата за счет повышения (доведения до номинальной) мощности лазера.A fiber-optic communication system is also known (copyright certificate 1672914 dated 05/15/89), in which, when the presence of ionizing radiation is detected, the optical transmitter is switched to high-power radiation mode. The presence of an optical signal of increased power in the fiber helps to quickly reduce the attenuation in it due to the acceleration of the photobleaching effect. After some time, the losses in the fiber are reduced to the value when the transmitted signals begin to pass to the optical receivers, i.e. communication is restored, the optical transmitter is in normal mode. The disadvantage of this system is that it does not take into account that the uncertainty of the levels and places of irradiation creates an uncertainty in the power and time required for photobleaching the clouded fiber. In reality, without reducing the reliability of the laser, a "normal mode" can be created by reducing the nominal laser power, i.e. by reducing the length of the relay section and thereby reducing the efficiency of the communication line itself with the uncertainty of obtaining a positive result. In addition, it is known that when an optical fiber is exposed to ionizing radiation, the increased attenuation in it can be divided into two components — attenuation, which decreases over time and this time can be reduced by photobleaching by increased laser power, and additional residual attenuation, which does not disappear after the termination of exposure to ionizing radiation and the level of which also depends on the power of the acting dose of radioactive radiation and the time of its exposure. In the event of radioactive contamination of the communication line path, the induced attenuation will be continuously renewed, and the additional residual will be determined by the total induced dose, the level of which in real conditions is difficult to predict. Under these conditions, it is unlikely to obtain a positive result by increasing (bringing to nominal) laser power.
Для обеспечения работоспособности системы передачи в условиях воздействий ионизирующих излучений недостаточно только обнаружение факта нарушения связи за счет ухудшения характеристик кабеля связи вследствие воздействия на него этих излучений.To ensure the operability of the transmission system under the conditions of exposure to ionizing radiation, it is not enough only to detect the fact of a communication failure due to the deterioration of the characteristics of the communication cable due to exposure to these radiation.
Известные решения не только не обеспечивают работоспособность системы передачи в условиях реальных воздействий ионизирующих излучений, но и не позволяют определить характер воздействий - локальный или радиоактивное загрязнение всей или значительной части трассы, что необходимо для определения мероприятий по восстановлению работоспособности линии связи.Known solutions not only do not ensure the operability of the transmission system under the conditions of real effects of ionizing radiation, but also do not allow to determine the nature of the effects - local or radioactive contamination of the entire or a significant part of the route, which is necessary to determine measures to restore the operability of the communication line.
Наиболее близкой по своей технической сущности к заявляемой является волоконно-оптическая информационно-диагностическая система передачи (патент РФ 2128885 от 10.04.99), содержащая передатчик, включающий последовательно соединенные источник информации, электронно-оптический преобразователь и устройство ввода оптических сигналов, к второму входу которого подключены соединенные последовательно решающее устройство и рефлектометр, работающий на двух длинах волн, а выход соединен через оптический соединитель с оптическим кабелем, другой конец которого через второй оптический соединитель подключен к приемнику, содержащему последовательно соединенные спектрально-селективный элемент, фотоприемник и приемник информации; кроме этого к третьему входу устройства ввода оптических сигналов подключены соединенные последовательно схема формирования импульса запуска, импульсный оптический генератор и согласующее устройство. Такая система дозволяет наряду с передачей информации осуществить контроль состояния оптического кабеля, выявлять несанкционированный доступ, идентифицировать возникающие дефекты и воздействующие на него внешние факторы, определять место их возникновения и наряду с этим обладает повышенной надежностью в условиях воздействия ионизирующих излучений.Closest in its technical essence to the claimed one is a fiber-optic information-diagnostic transmission system (RF patent 2128885 from 04.10.99), containing a transmitter including a serially connected information source, an electron-optical converter and an optical signal input device, to the second input of which a decoupling device and an OTDR connected at two wavelengths are connected in series, and the output is connected via an optical connector to an optical cable, to the other end through which a second optical connector connected to the receiver, comprising serially connected spectrally selective element, a photodetector and a data receiver; in addition, a triggering pulse generating circuit, a pulsed optical generator, and a matching device are connected in series to the third input of the optical signal input device. Such a system allows along with the transmission of information to monitor the status of the optical cable, detect unauthorized access, identify emerging defects and external factors affecting it, determine the place of their occurrence and, at the same time, has increased reliability under the conditions of exposure to ionizing radiation.
Недостатком такой системы является то, что метод фотообесцвечивания волокна путем включения достаточно мощного рубинового лазера резко усложняет и удорожает процесс фотообесцвечивания, делая его скорее лабораторным, чем реализуемым в реальных условиях. При этом сохраняются все недостатки описанных выше решений, вытекающие из неопределенностей места, дозы, времени и характера воздействующих ионизирующих излучений и, соответственно, невозможности точного определения требуемых характеристик оптических излучений, используемых для фотообесцвечивания волокна. Кроме того, известно, что волокно имеет принципиальное ограничение по мощности вводимого сигнала.The disadvantage of this system is that the method of photobleaching of the fiber by turning on a sufficiently powerful ruby laser dramatically complicates and increases the cost of the process of photobleaching, making it more laboratory than feasible in real conditions. At the same time, all the shortcomings of the solutions described above remain, resulting from the uncertainties of the place, dose, time and nature of the acting ionizing radiation and, accordingly, the impossibility of accurately determining the required characteristics of the optical radiation used for photobleaching of the fiber. In addition, it is known that the fiber has a fundamental limitation on the power of the input signal.
Помимо этого, предложенная реализация, с одной стороны, предполагает использование мощного рубинового лазера, с другой стороны, - снижение мощности рубинового лазера в 10-20 раз путем увеличения затухания на соответствующем входе устройства ввода излучения. Это решение, к сожалению, не исключает влияния мощности информационного сигнала и мощного рубинового лазера на высокочувствительный вход рефлектометра.In addition, the proposed implementation, on the one hand, involves the use of a powerful ruby laser, on the other hand, a 10-20-fold reduction in the power of a ruby laser by increasing attenuation at the corresponding input of a radiation input device. This solution, unfortunately, does not exclude the influence of the power of the information signal and a powerful ruby laser on the highly sensitive input of the reflectometer.
Следует дополнительно отметить, что радиоактивное загрязнение значительного или даже небольшого локального участка трассы приводит к продолжительному воздействию на оптическое волокно ионизирующих излучений, что вызывает непрерывный процесс наведения дополнительного затухания в облученном участке волокна одновременно с процессом фотообесцвечивания. Результат этих двух противоположно идущих процессов неопределенен до полной дезактивации пораженного участка кабельной линии связи. Следовательно, предложенный метод фотообесцвечивания волокна можно использовать только в тех случаях, когда воздействуют незначительные дозы радиации и непродолжительное время, однако остаточное затухание без увеличения мощности информационного сигнала и в этом случае ухудшит качество каналов связи, образуемых в данной кабельной линии связи.It should be further noted that the radioactive contamination of a significant or even small local portion of the path leads to a prolonged exposure of the optical fiber to ionizing radiation, which causes a continuous process of inducing additional attenuation in the irradiated portion of the fiber simultaneously with the photobleaching process. The result of these two opposing processes is uncertain until the complete decontamination of the affected area of the cable line. Therefore, the proposed method of photobleaching of the fiber can be used only in cases where small doses of radiation and a short time are affected, however, residual attenuation without increasing the power of the information signal and in this case will degrade the quality of the communication channels formed in this cable communication line.
Целью заявляемого технического решения является повышение надежности и живучести волоконно-оптической системы передачи в условиях возможных чрезвычайных ситуаций, возникающих в результате воздействия на систему передачи поражающих факторов, прежде всего, ионизирующих излучений и высоких механических нагрузок.The aim of the proposed technical solution is to increase the reliability and survivability of the fiber-optic transmission system in the face of possible emergencies resulting from exposure to the transmission system of damaging factors, primarily ionizing radiation and high mechanical loads.
Поставленная цель достигается тем, что в состав передающего оборудования системы передачи введены устройство обработки и хранения результатов диагностики оптического кабеля связи и управляемый оптический усилитель мощности, обеспечивающий автоматическую компенсацию возникающего в чрезвычайных условиях дополнительного (наведенного) затухания, а в линейный оптический кабель системы передачи включены коммутационно-распределительные устройства, а также в состав оборудования системы передачи введен ретранслятор, размещаемый на подвижном средстве (в транспортируемом контейнере, на автомобиле, бронетранспортере и т.п.).This goal is achieved by the fact that the transmission system equipment includes a device for processing and storing the results of diagnostics of the optical communication cable and a controlled optical power amplifier that automatically compensates for the additional (induced) attenuation that occurs in extreme conditions, and a switching optical cable is included in the linear optical cable of the transmission system -distributing devices, as well as a repeater placed in intermeshing means (transportable container, a car, an armored vehicle, etc.).
Количество коммутационно-распределительных устройств (одно или несколько) на кабельной линии связи и расстояния между ними определяются, с одной стороны, вероятностью возможных внешних воздействий и их характеристиками (моделью внешних воздействий), например механическими нагрузками и мощностями дозы ионизирующих излучений, электромагнитными наводками и т.п., а с другой стороны, - требуемой живучестью участков системы связи, которые могут быть подвержены этим внешним воздействиям, в частности, на участках, непосредственно прилегающих к сетевым узлам связи ВСС РФ и узлам связи пунктов управления различных ведомств и органов исполнительной власти, на линиях привязки узлов связи пунктов управления к сетевым узлам связи ВСС РФ.The number of switching and distribution devices (one or several) on the cable line and the distances between them are determined, on the one hand, by the probability of possible external influences and their characteristics (model of external influences), for example, mechanical loads and dose rates of ionizing radiation, electromagnetic pickups, and t .p., and on the other hand, the required survivability of sections of the communication system, which may be subject to these external influences, in particular, in areas immediately adjacent network nodes and communication BCC RF communications nodes control centers of various departments and bodies of executive power, on the lines of a binding link control points nodes to the network nodes of the RF communication BCC.
На чертеже (фиг.1) представлена структурная схема заявляемой системы передачи.In the drawing (figure 1) presents a structural diagram of the inventive transmission system.
На чертеже (фиг.2) представлен вариант выполнения коммутационно-распределительного устройства.In the drawing (figure 2) presents an embodiment of a switchgear.
На чертеже (фиг.3) представлен общий случай подключения ретранслятора.In the drawing (figure 3) presents a General case of connecting a repeater.
На чертеже (фиг.3а) представлен один из вариантов подключения ретранслятора.In the drawing (figa) presents one of the options for connecting a repeater.
Волоконно-оптическая система передачи содержит передающее оборудование, включающее последовательно соединенные источник информации 1, электронно-оптический преобразователь 2, управляемый оптический усилитель мощности 3, устройство ввода оптических сигналов в кабель связи 4 и оптический соединитель станционного и линейного оптических кабелей 5. К входу устройства ввода оптических сигналов 4 подключен оптический выход рефлектометра 6, электрический выход которого соединен с входом решающего устройства 7, а второй выход соединен с входом устройства обработки и хранения результатов диагностики оптического кабеля связи 8. Выход устройства 8 соединен с вторым входом решающего устройства 7, выход которого соединен с управляющим входом усилителя мощности 3. Выход оптического соединителя 5 подключен к одному их концов линейного оптического кабеля 9, в который включено коммутационно-распределительное устройство 10. Приемное оборудование системы включает последовательно соединенные оптический соединитель 11, спектрально-селективный элемент 12, фотоприемное устройство 13 и приемник информации 14. Вход оптического соединителя 11 подключен ко второму концу линейного оптического кабеля 9. Система также содержит ретранслятор, размещаемый на подвижном средстве.The fiber-optic transmission system contains transmitting equipment, including a series-connected information source 1, an electron-optical converter 2, a controlled optical power amplifier 3, an optical signal input device into a communication cable 4, and an optical connector of station and line optical cables 5. To the input of the input device optical signals 4 is connected to the optical output of the reflectometer 6, the electrical output of which is connected to the input of the resolving device 7, and the second output is connected to the input devices for processing and storage of diagnostic results of the optical communication cable 8. The output of the device 8 is connected to the second input of the resolving device 7, the output of which is connected to the control input of the power amplifier 3. The output of the optical connector 5 is connected to one of the ends of the linear
Управляемый оптический усилитель мощности 3 компенсирует наведенное в оптическом волокне под действием ионизирующих излучений затухание или его возрастание по сравнению с первоначальным при воздействии на кабель любых других внешних или внутренних факторов. Управляющие сигналы на увеличение коэффициента усиления оптический усилитель получает от решающего устройства 7.The controlled optical power amplifier 3 compensates for the attenuation or its increase induced in the optical fiber under the influence of ionizing radiation compared to the original when exposed to the cable any other external or internal factors. The optical amplifier receives control signals for increasing the gain from the resolver 7.
Рефлектометр 6, решающее устройство 7 и устройство обработки и хранения результатов диагностики 8 выполняют функции оборудования диагностики оптического кабеля и обеспечивают:A reflectometer 6, a solver 7, and a device for processing and storing the results of diagnostics 8 perform the functions of diagnostic equipment for an optical cable and provide:
- дистанционный автоматический контроль волокон кабеля с определением распределения потерь вдоль линии связи;- remote automatic control of cable fibers with determination of the distribution of losses along the communication line;
- документирование результатов контроля;- documentation of control results;
- автоматическое обнаружение неисправностей в кабельной линии связи с указанием его точного местоположения на основе сравнения текущих и эталонных результатов измерения параметров кабеля;- automatic fault detection in a cable communication line with an indication of its exact location based on a comparison of current and reference results of measuring cable parameters;
- автоматический анализ изменения параметров оптических волокон во времени на основе накапливаемых в процессе диагностики данных.- automatic analysis of changes in the parameters of optical fibers over time based on the data accumulated during the diagnostic process.
Устройство обработки и хранения результатов диагностики 8 предназначено для накопления результатов диагностики оптического кабеля, статической обработки этих результатов и выдачи эталонных рефлектограмм на решающее устройство 7 для сравнения с текущими измерениями и, кроме того, решает задачу привязки рефлектограмм к географической карте местности с указанием не только трассы кабельной линии связи и мест расположения коммутационно-распределительных устройств, но и кратчайших путей и вариантов доставки, в случае необходимости, ретрансляторов к месту их подключения. Устройство выполнено на компьютере с установкой на нем специализированного пакета программ.A device for processing and storing diagnostic results 8 is intended to accumulate the results of diagnostics of an optical cable, statically process these results and issue reference reflectograms to a resolving device 7 for comparison with current measurements and, in addition, solves the problem of linking reflectograms to a geographical map of the area with indication not only of the route cable lines and switchgear locations, but also the shortest routes and delivery options, if necessary, retra nslyatorov to the place of their connection. The device is made on a computer with the installation of a specialized software package on it.
Решающее устройство 9 сравнивает эталонные (или предшествующие) рефлектограммы, поступающие из устройства обработки и хранения результатов диагностики оптического кабеля связи 8, и результаты текущих измерений с помощью стандартного рефлектометра 6 и принимает решение на увеличение или уменьшение величины управляющих сигналов на оптический усилитель мощности 3.The
Рефлектометр 6 измеряет потери в оптическом волокне и определяет распределение этих потерь вдоль кабельной линии. Рефлектометр может работать в режиме персонального компьютера, в том числе в составе контрольно-измерительного комплекса (в частности, системы автоматического мониторинга и администрирования кабельной сети, элементом которой является оборудование диагностики оптического кабеля).OTDR 6 measures the losses in the optical fiber and determines the distribution of these losses along the cable line. The OTDR can operate in a personal computer mode, including as part of a control and measuring complex (in particular, a system for automatic monitoring and administration of a cable network, of which optical cable diagnostic equipment is an element).
Современные автоматические рефлектометры обеспечивают:Modern automatic reflectometers provide:
- диапазон измеряемых трасс до 320 км;- range of measured routes up to 320 km;
- высокое разрешение: 5 см - по расстоянию; 0,001 дб - по затуханию;- high resolution: 5 cm - by distance; 0.001 dB - attenuation;
- автоматические измерения и паспортизацию всех неоднородностей в оптическом волокне.- automatic measurements and certification of all heterogeneities in the optical fiber.
Коммутационно-распределительное устройство 10 может быть выполнено, в частности, в виде отрезка оптического волокна, оконцованного соединителями 16 (фиг.2), и предназначено для:Switching and
- подключения ретранслятора 15, когда мощности оптического усилителя недостаточно для компенсации наведенного внешними воздействиями дополнительного затухания в оптическом волокне;- connecting the
- организации кабельной вставки для обхода локального повреждения кабеля;- organization of the cable insert to bypass local damage to the cable;
- подключения подвижного средства (транспортируемого контейнера) для организации обходов при значительном повреждении кабельных линий связи, сетевого узла связи, узлов связи пунктов управления и развертывания резервных узлов связи и подвижных пунктов управления.- connection of a mobile vehicle (transported container) for organizing bypasses in case of significant damage to cable communication lines, network communication center, communication centers of control centers and deployment of backup communication centers and mobile control centers.
Коммутационно-распределительное устройство 10 может размещаться в специальных контейнерах - пунктах оперативного доступа (ПОД).Switching and
Ретранслятор 15 предназначен для усиления оптического сигнала и используется в чрезвычайных условиях.The
В исходном состоянии заявляемая система работает как традиционная ВОСП. Информация, поступаемая от источника информации 1, преобразуется электронно-оптическим преобразователем 2 в оптический сигнал и поступает в оптическую линию связи через оптический усилитель мощности 3, устройство ввода оптических сигналов 4 и оптический соединитель 5 в линейный оптический кабель 9.In the initial state, the inventive system operates as a traditional FOTS. The information received from the information source 1 is converted by the electron-optical converter 2 into an optical signal and fed into the optical communication line through an optical power amplifier 3, an optical signal input device 4 and an optical connector 5 into a linear
В нормальных условиях оптический усилитель 3 имеет коэффициент усиления 1, а коммутационно-распределительное устройство 10, размещаемое в специальном контейнере (ПОД), обеспечивает непосредственное соединение двух участков кабеля. Рефлектометр 6 непрерывно излучает зондирующие импульсы, которые через устройство ввода оптических сигналов 4 объединяются с информационным сигналом и поступают в линейный кабель 9. Разделение информационного и зондирующего сигналов на приемном конце осуществляется с помощью спектрально-селективного элемента 12. Отраженные зондирующие импульсы принимаются тем же рефлектометром 6. Электрический сигнал, содержащий результаты текущего измерения затухания в оптическом кабеле, поступает на устройство обработки и хранения результатов диагностики оптического кабеля и решающее устройство 7. В ходе строительства или модернизации линии связи производятся измерения затухания оптического сигнала в оптическом кабеле и определение распределения затухания по всей длине кабельной линии связи. Результаты этих измерений, как эталонные, вместе с зарегистрированными в последующем отклонениями от них, полученными с помощью рефлектометра 6, хранятся в устройстве 8. Решающее устройство 7 проводит сравнение результатов измерений и осуществляет классификацию по возможным причинам, вызвавшим увеличение затухания - попытки НСД, радиационно-наведенные потери, механические повреждения или временная деградация оптического волокна.Under normal conditions, the optical amplifier 3 has a gain of 1, and the
Определение места и характера изменения затухания (локального или распределенного) осуществляется непосредственно рефлектометром.The location and nature of the attenuation change (local or distributed) is determined directly by the OTDR.
По результатам оценки решающее устройство принимает решение на прекращение передачи информационного сигнала (попытка НСД, обрыв кабеля) либо на увеличение коэффициента усиления оптического усилителя до полной компенсации увеличения затухания.According to the results of the evaluation, the decisive device makes a decision to stop transmitting the information signal (trying to read the cable, cable break) or to increase the gain of the optical amplifier to fully compensate for the increase in attenuation.
Если наведенное затухание не может быть компенсировано увеличением мощности усилителя и оно идентифицируется как радиационно-наведенное, оптический усилитель 3 сигналами от решающего устройства 7 переводится из режима максимального усиления в режим автогенерации для фотообесцвечивания радиационно-наведенного затухания. В случае положительного результата (снижения радиационно-наведенного затухания), сигналами решающего устройства 7 оптический усилитель 3 выводится из режима автогенерации и нормальный режим работы линии связи восстанавливается.If the induced attenuation cannot be compensated by an increase in the power of the amplifier and it is identified as radiation-induced, the optical amplifier 3 is converted by signals from the resolving device 7 from the maximum gain mode to the auto-generation mode to photobleach the radiation-induced attenuation. In the case of a positive result (reduction of radiation-induced attenuation), the signals of the resolving device 7, the optical amplifier 3 is removed from the auto-generation mode and the normal mode of operation of the communication line is restored.
В случае, если результат отрицателен, принимается решение (с учетом показателей рефлектометра 6 и результатов анализа этих показателей устройством 8) о использовании на линии связи ретранслятора на подвижных средствах 15 (подключение показано на фиг.3 и 3а), который может быть размещен в специальной аппаратной системы восстановления. Аппаратная подключается к ближайшему к месту повреждения контейнеру (ПОД) с коммутационно-распределительным устройством 14, удобному для подъезда средств восстановления.If the result is negative, a decision is made (taking into account the indicators of the OTDR 6 and the results of the analysis of these indicators by the device 8) on the use of a repeater on
В случае, если рефлектограмма показывает наличие механического повреждения или разрушение оптического кабеля, также задействуется аппаратная системы восстановления с размещенным в ней ретранслятором 15. Временная (обходная) линия связи организуется с помощью этой аппаратной или/и одновременно задействованных аппаратных (кабельных, радиорелейных, или тропосферных линий связи) системы восстановления между ближайшими с разных сторон места повреждения контейнерами (ПОД) с коммутационно-распределительными устройствами 10.If the trace indicates the presence of mechanical damage or destruction of the optical cable, a hardware recovery system with a
Наибольший ущерб системе связи наносят преднамеренные внешние воздействия на сетевые узлы связи ВСС РФ. В случае обнаружения разрушения или серьезных повреждений сетевого узла связи временные (обходные) линии связи создаются от доступных (удобных для подъезда) контейнеров (ПОД) с коммутационно-распределительными устройствами 10 к ближайшему сохранившемуся сетевому узлу связи ВСС РФ.The most damage to the communication system is caused by deliberate external influences on the network nodes of the RF BCC. In the event of damage or serious damage to the network communication center, temporary (bypass) communication lines are created from accessible (convenient for access) containers (AML) with switching and
Следует иметь ввиду, что реальная ВОСП осуществляет дуплексную работу и на каждом конце линии связи имеется как приемное, так и передающее оборудование. Чертеж (фиг.1) и описание предлагаемого изобретения отражает только одно направление передачи.It should be borne in mind that the real FOTS performs duplex work and at each end of the communication line there is both receiving and transmitting equipment. The drawing (figure 1) and the description of the invention reflects only one direction of transmission.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002109248/09A RU2230435C2 (en) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Fiber-optic transmission system for emergency situations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002109248/09A RU2230435C2 (en) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Fiber-optic transmission system for emergency situations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002109248A RU2002109248A (en) | 2003-12-27 |
| RU2230435C2 true RU2230435C2 (en) | 2004-06-10 |
Family
ID=32845565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002109248/09A RU2230435C2 (en) | 2002-04-09 | 2002-04-09 | Fiber-optic transmission system for emergency situations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2230435C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011031186A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-17 | Grishachev Vladimir Vasilievich | Fiber-optic detector for detecting threats of verbal information leaks |
| US8331263B2 (en) | 2006-01-23 | 2012-12-11 | Microsoft Corporation | Discovery of network nodes and routable addresses |
| RU2522741C2 (en) * | 2012-08-01 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Secure multichannel fibre-optic transmission system |
| RU2580440C2 (en) * | 2011-12-02 | 2016-04-10 | Нек Корпорейшн | Linear relay device, system for bypass path of tdm line and method of controlling bypass path of tdm line |
| RU2587546C2 (en) * | 2014-08-05 | 2016-06-20 | Публичное акционерное общество "Информационные телекоммуникационные технологии" (ПАО "Интелтех") | Fibre-optic transmission system for emergency situations |
-
2002
- 2002-04-09 RU RU2002109248/09A patent/RU2230435C2/en active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8331263B2 (en) | 2006-01-23 | 2012-12-11 | Microsoft Corporation | Discovery of network nodes and routable addresses |
| WO2011031186A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-17 | Grishachev Vladimir Vasilievich | Fiber-optic detector for detecting threats of verbal information leaks |
| RU2580440C2 (en) * | 2011-12-02 | 2016-04-10 | Нек Корпорейшн | Linear relay device, system for bypass path of tdm line and method of controlling bypass path of tdm line |
| US9407553B2 (en) | 2011-12-02 | 2016-08-02 | Nec Corporation | Line relaying device, TDM line detour system, and TDM line detour control method |
| RU2522741C2 (en) * | 2012-08-01 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Secure multichannel fibre-optic transmission system |
| RU2587546C2 (en) * | 2014-08-05 | 2016-06-20 | Публичное акционерное общество "Информационные телекоммуникационные технологии" (ПАО "Интелтех") | Fibre-optic transmission system for emergency situations |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1874193B (en) | Method for implementing laser safeguard protection, and method for loading optical amplifier and id signal | |
| US8135274B2 (en) | System and method for fault identification in optical communication systems | |
| US8724102B2 (en) | Optical time domain reflectometry (OTDR) trace analysis in PON systems | |
| US5822094A (en) | Self-stimulation signal detection in an optical transmission system | |
| US8175454B2 (en) | Fault locator for long haul transmission system | |
| EP0594741B1 (en) | Fault location in optical systems | |
| CN103297126B (en) | The PON line fault monitoring method of optically-based labelling method and device thereof | |
| US4875772A (en) | Remotely controlled optical time domain reflectometer serving a plurality of fiber optic cables | |
| EP2335363B1 (en) | Fibre monitoring in optical networks | |
| US20070154215A1 (en) | Method and apparatus for detecting optical reflections in an optical network | |
| CN105721048A (en) | Compound optical fiber communication line fault monitoring method and system | |
| RU2230435C2 (en) | Fiber-optic transmission system for emergency situations | |
| US6614968B1 (en) | Spare fiber monitoring arrangement | |
| RU2362270C2 (en) | Fibre-optic transmission system for emergency situations | |
| US7336898B2 (en) | Fibre optic communications network | |
| CN103199920B (en) | A kind of light time domain reflectometer system | |
| RU2237367C2 (en) | Fiber-optic communication line for emergency situations | |
| US20230236086A1 (en) | In-Service OTDR trace monitoring for change of fiber and Raman gain profile with Raman amplification using Machine Learning | |
| US20020012142A1 (en) | System and method for determining wavelength dependent information in an optical communication system | |
| JP5021314B2 (en) | Optical communication network and its components | |
| Silvestri et al. | Satellite License Plate: System Modelling and first ground-to-ground tests | |
| US20050196175A1 (en) | Method and apparatus for obtaining status information concerning an in-service optical transmission line | |
| Zhao et al. | Field trail of shared risk optical fiber links detection based on OTDR and AI algorithm | |
| CN203301485U (en) | PON (Passive Optical Network) line fault monitoring device based on optical mark method | |
| EP1191714B1 (en) | Method for monitoring an optical waveguide, monitoring system and monitoring unit for said method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |