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一、引入光纤自动切换保护系统的目的意义
随着铁路光纤建设不断增加和骨干网通信量的不断增长，对光纤维护质量要求越来越高，每一次光缆故障都会对骨干网所承载的业务造成一定的影响。因此，为了有效预防和减少光缆故障，在内渝线引入了光切换保护系统。光切换保护系统对提升DWDM安全性、可靠性的意义主要表现在以下两个方面：
（1）具有光缆故障时响应快，自动切换时间小于50ms，能够很快恢复业务。光切换保护系统专门为传输线路的主备用光纤服务，当线路出现故障时光纤能自动从主用路由切换到备用路由，节省了人工倒换备用线路的时间，缩短了业务中断的时间。
（2）提升机房人员维护能力，能够进行在线光缆性能监测、断纤恢复，能够利用自动切换软件进行远程控制切换，将电路自动倒换到备用路由，降低了光缆维护时间，保证了铁路骨干网的安全。
二、光纤自动切换保护系统原理和工作方式
2.1 光纤自动切换保护工作原理
光纤线路自动切换保护系统（简称OLP）是一个独立于通信传输系统，建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统。它具有传输信号透明、安全可靠、故障恢复快速的特点，具有光功率监测和主备路由之间自动切换功能。其工作的原理：当主用路由上传输线路的光纤中断或衰耗变大性能值劣化导致通信质量下降或通信中断时，光纤线路自动倒换设备能进行实时检测并发出告警信息，能够以毫秒级速度自动将光传输信号由主用路由切换到备用路由，实现光路的自动保护功能，将发生的故障降低到最小，保证光传输系统的可靠性。
2.2 OLP工作的方式
OLP主要有1+1模式和1：1模式两种方式。
2.2.1 1+1保护方式（如图1）
在1+1模式下发端采用50：50的分光器，收端采用1×2光开关，没有独立的发光模块，是在发送端用分光器把系统光分为二份，一份用来通信，一份用来做备纤监测。其特点是：双发选收，热备份；切换速度快（<25ms）；备纤监控；插入损耗大（<5.0 dB）；可自动返回到主线路。
2.2.2 1：1保护方式（如图2）
1：1保护方式是基于2×2光开关选择通信路由。收端和发端都有光开关，通信光和测试光通过光开关隔离，采用独立光源发光做备纤监测并载有一定的通信信号。收端和发端之间有2条线路，光传输系统选择其中的一条传输线路作为主用线路，另外一条传输线路作为备用线路。当主用线路光纤中断或者主用线路的光纤通信质量下降时，主用线路的接收端监测到信号的功率下降，自动将传输信号路由从主用线路切换至备用线路，另外一端的OLP设备同步将主用线路切换到备用线路。其特点是：收发双选；切换速度快（<50ms）；备纤监控；插入损耗小（<2.5dB）；可自动返回到主线路。
三、OLP系统在DWDM中的运用
密集波分复用（DWDM）系统是在一根光纤中同时传输多个波长光信号且在同一窗口中信道间隔较小的光传输系统。
3.1 内渝线DWDM引入OLP的可行性
内渝线DWDM承载着重庆一成都方向铁路和铁通的波分业务，在铁路骨干网中在起着重要的作用。在影响内渝线DWDM安全因素中，光缆线路的影响是最多的。由于光缆大多铺设在铁路沿线，光缆距离长、跳接多、环境复杂，发生光缆中断现象非常高，有自然灾害引起的，有人为因素破坏或施工不当造成的。当光缆中断时，只能进行人工抢修，由两端机房人员在ODF架上通过备用光缆进行倒换，但倒换时间一般都需要在30分钟左右；而且维护人员的业务水平或者与对端站维护人员相互间的沟通问题，导致纤芯调度失误，使得故障延时加长。因此，为了保障内渝线DWDM的正常运行，降低光缆中断影响时长，加快应急抢险速度，在内渝线引进了OLP系统。
3.2 内渝线DWDM引入OLP应用实例
内渝线OLP由5个切换站和一个网管中心组成，实现光纤自动保护倒换、主备纤光功率实时监测和光路应急调度三大主要功能，网管中心设在切换站A。
3.2.1 内渝线OLP网络拓扑图（如图3）
3.2.2 光切换设备网络通信模块运用方式（如图4）
NCCM是网络通信模块，控制协调切换网管系统与下层各功能板的通信；轮询下层各功能板状态，实时上报告警；接收网管指令并下达给各切换板。
光切换盘对设备收发同时监测，主要功能是当主用光纤发生阻断时设备自身能自动进行切换；切换性能参数可任意设置；能实时监测主备纤的收发端口，能自动向网管系统上报切换状态及光功率监测值；接收网管系统的配置数据和指令执行切换动作；当光功率变化超过门限或切换动作发生时，设备自身会通过指示灯和蜂鸣器发出声光告警。
2M协转板功能是通过走SDH的2M线将B、C、D、E四个切换站连接到切换站A的2M协转板上，完成协议转换后通过网线接到交换机网口上，进行集中管理。
交换板通过网线连接到切换站A网管上，实时对5个切换站进行监测。
3.3 OLP设备和DWDM设备联网方式
如图5所示，工作纤芯和保护纤芯不在同一物理光缆上，并且满足传输系统正常传输指标要求。
3.4 内渝线DWDM采用OLP系统功能的效果对比
3.4.1 实现自动切换保护效果
当DWDM环上出现AB、CD间光缆同时开环时，E站到B站间就无法通信，业务全部中断，如图6。
采用OLP设备后，能够实时监测光缆的状况，当光纤线路发生中断时，由光功率告警触发自动切换保护功能，在50ms内系统能自动将AB、CD站间主用故障光缆快速切换到备用光缆，E站到B站之间通信恢复正常，缩短了人工切换的速度，保证业务无阻断，如图7。
3.4.2 光纤质量实时监测准确性
提供主备光纤实时光功率监测，随时监测主备路由的光缆质量，有效避免主备路由光纤同时被阻断的可能性。主纤阻断设备倒换至备用光纤时，切换设备自身能对主纤进行实时监测。
3.4.3 主备路由应急调度能力提升
在主用路由未中断的情况下，经常会遇到对主用线路进行优化整治等工作，在确认备用光缆质量良好的情况下，通过网管中心值班人员在网管上进行操作将业务迅速而准确地切换到备用路由上，无需到ODF架上手动倒换。等到光缆线路割接完成，进行对光纤线路衰耗的确认，再将备用路由切换回主用路由。这样既节省了时间又安全方便，保证了内渝线DWDM设备运行的安全性。
四、结束语
在内渝线DWDM中引入OLP系统保证了铁路骨干通信网的安全性。但是对于中断的光缆线路，只能通过机房人员通过OTDR测试仪进行人工测试来判断故障点，故障处理时间较长。因此，建议在OLP系统中配合光缆自动监测系统来实现保护加监测的全自动维护功能。光缆自动监测系统能对光缆线路进行实时监测与管理，能及时发现和预报光缆隐患，能在光缆中断时第一时间准确测试出故障地点，为维护人员排除故障节省大量的时间，能更加确保铁路骨干网的安全。