1.前言
下一代網(wǎng)絡(luò)" title="網(wǎng)絡(luò)">網(wǎng)絡(luò)(Next Generation Network-NGN)是光網(wǎng)絡(luò)的時代,家庭里的電話/電視/因特網(wǎng)都將通過一根光纖來實現(xiàn)。因此,這根光纖的穩(wěn)定性就顯得尤其重要。
日本NTT的光纖網(wǎng)絡(luò)故障率統(tǒng)計顯示,光纖網(wǎng)絡(luò)的故障率是金屬網(wǎng)絡(luò)故障率的兩倍。據(jù)統(tǒng)計分析,我國的FTTx" title="FTTx">FTTx光纖網(wǎng)絡(luò)故障率將達到140件/月萬用戶。就是說,如果某個城市的FTTx用戶達到100萬戶時,每個月將發(fā)生1.4萬件故障。如此高的故障發(fā)生量,我們還要保持比較高的網(wǎng)絡(luò)可靠性,當(dāng)有故障發(fā)生時,要能夠?qū)崿F(xiàn)迅速的故障排查與光纖線路恢復(fù),僅僅靠人力是難以實現(xiàn)有效的光纖網(wǎng)絡(luò)管理與維護的。這使得我們必須建立一套有效的光網(wǎng)絡(luò)集中式測量系統(tǒng)(RFTS)。
在光纜端局安放RFTS系統(tǒng),采用xPON線路專用的OTDR板卡部件依次對光纜內(nèi)的芯線(現(xiàn)用/閑置)進行測定,并可進行經(jīng)常性監(jiān)控與維護。其優(yōu)點如下:
●大幅度提高光線路維護運用管理效率。主要能夠進行實時在線物理鏈路監(jiān)控,做到預(yù)警預(yù)報。自動上報故障點具體信息,且能有效定位。定期進行質(zhì)量統(tǒng)計分析,重點保障維護薄弱點。
●檢測出損耗增加、斷線、接頭盒內(nèi)浸水等故障時,監(jiān)控終端會根據(jù)告警級別提示不同的聲光告警。
●會在將故障發(fā)生位置顯示在電子地圖上的同時,還會向維護負(fù)責(zé)人員用電子郵件或電話等進行通知??梢匝杆俅_定故障位置,提高恢復(fù)作業(yè)的效率。
●在進行光纜工程時,可以從中心通過遠(yuǎn)程手動試驗對施工情況進行試驗??梢詫⒍鄺l芯線集中起來進行自動測試??梢源蟠蠼档途S護成本,減少運維人員的現(xiàn)場工作量及到場次數(shù),減少各運維單位儀表的配備數(shù)量,有效加快排障速度,壓縮故障歷時,提高運行質(zhì)量。
●可以通過定期自動測試對光線路進行預(yù)警預(yù)報、大大加強光纜維護管理的效率。
2.集中光測量" title="光測量">光測量系統(tǒng)RFTS概要
RFTS系統(tǒng)的構(gòu)成如下圖所示。
RFTS監(jiān)測儀器,服務(wù)器,警報燈,客戶端計算機通過網(wǎng)線實現(xiàn)相互連接,從而可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。在一個中心機房,通過一般網(wǎng)絡(luò)的連接,可控制遠(yuǎn)處局端內(nèi)的監(jiān)測儀器,進行光纖網(wǎng)絡(luò)的測試。
RFTS系統(tǒng),可實現(xiàn)備用光纖的監(jiān)控,也可實現(xiàn)在線監(jiān)控。通過配置在光纖配線架上的“耦合器模塊(Test Access Module-TAM)”,可將從通信信號光(OLT信號)和測試信號光(1.65um光)進行合波,然后一起輸入到外部光纜中。在用戶端的ONU之前,需要加一個終端過濾器(Termination Filter-TF),過濾掉測試信號光,以免其對ONU的影響。
3.集中光測量系統(tǒng)RFTS的功能
3.1 光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時期
在以往的光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時期,當(dāng)一處的工程完成之后,都需要專業(yè)技術(shù)人員拿著攜帶式OTDR去現(xiàn)場進行檢測。有了RFTS系統(tǒng)之后,可在中心機房對外部光纖網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量進行檢測,而不必出動到現(xiàn)場去。同時,RFTS系統(tǒng)可以對光纖網(wǎng)絡(luò)的整個鏈路進行質(zhì)量檢測。RFTS使得竣工驗收更加簡單方便。
3.2 光纖網(wǎng)絡(luò)運維時期
目前的光纖網(wǎng)絡(luò)的維護,一般都是在用戶投訴發(fā)生之后,再進行處理。而且是技術(shù)人員帶上OTDR等各種儀器出動到現(xiàn)場去排查故障種類及原因。這種方式的維護,既費時間,又費人力物力。
RFTS系統(tǒng)可對外部的光纖線路進行定期的檢測,也可進行連續(xù)不斷的檢測。它可以及時地察覺故障的發(fā)生,同時可對故障的種類進行分析。故障發(fā)生時,RFTS系統(tǒng)可發(fā)出警報,也可將故障信息通過電子郵件或者短訊等形式通知相關(guān)負(fù)責(zé)人或維修人員。這使得線路維修人員可以及時地進行維修,而且可以具有針對性地帶上必要的工具趕去現(xiàn)場。光纖線路維修所需要的時間大幅度減少。
光纜主干線路發(fā)生故障時,如果有相關(guān)電子地圖相配合,RFTS還可以在地圖上指明故障發(fā)生的地點。這使得維修人員可以及時趕到故障地點,提高光纜線路恢復(fù)速度。
RFTS系統(tǒng)還具有手動試驗功能。當(dāng)有用戶投訴時,我們可以進行手動試驗,對其特定的光纖線路進行檢查。可以有效地分清故障是光線路的原因,還是用戶家中ONU或者其他設(shè)備的原因。這可以避免線路維修人員的沒有必要的出動。
3.3 對FTTx用戶的管理
目前的光纖網(wǎng)絡(luò)中,還未對FTTx的每一個用戶進行有效的管理。RFTS系統(tǒng)通過設(shè)置在ONU前端的過濾器,可對每一個FTTH用戶分配一個高反射波峰,如下圖。當(dāng)一個正常的波峰出現(xiàn)時,證明此用戶線路是正常的。當(dāng)一個波峰消失或者變得很低時,就證明此用戶線路發(fā)生了問題。此用戶到局端的距離等信息都可以在RFTS系統(tǒng)中得到管理。
3.4 其他功能
RFTS系統(tǒng)可以檢測光纖線路的長度。顯示光纖線路一段區(qū)間內(nèi)的光損耗,也可以顯示兩點間的光損耗。RFTS系統(tǒng)可以將檢測數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中。 需要的時候,可以通過各種方式進行查找和調(diào)出。
RFTS系統(tǒng)可以將檢測的結(jié)果進行打印,也可以形成報表后輸出或者打印。檢測到的原始數(shù)據(jù)也都可以以csv文件的形式進行輸出。方便數(shù)據(jù)編輯和資料保存。
RFTS系統(tǒng)可以與PON口管理系統(tǒng)等各種系統(tǒng)進行連接,從而實現(xiàn)更加有效更加完整的光網(wǎng)絡(luò)管理。
4.南京普天RFTS案例應(yīng)用
這是某小區(qū)應(yīng)用RFTS之后,對EPON光纖線路的檢測結(jié)果如下圖所示。
主干部分光纖可以定位到點,確保障礙維修及時準(zhǔn)確;分路器后端也能看到每根線路的反射情況。
圖4顯示光分路器在大約1.7km的位置。光分路器之前的波形平滑完整,說明干線光纖線路的質(zhì)量良好。光分路器之后的8個波峰代表8個ONU終端。
圖5為PON下部波形圖,圖中的8個波峰代表8個ONU用戶終端。例如第一個波峰代表的是某小區(qū)33棟第2單元內(nèi)設(shè)置的樓道箱,此處離局端的距離為 2212米。第二個波峰代表的是30棟第2單元設(shè)置的樓道箱。以此類推,可以定義所有末端ONU樓道箱體的具體位置以及對光纖損耗情況的測量。
從圖6所示系統(tǒng)的通報情況來看,是31棟第3單元樓道箱的光纖發(fā)生了告警。說明此單元的終端過濾器被人動了,或者是光分路器之后到此單元ONU之間的光纖線路發(fā)生斷線,分路器之前線路是完好的。系統(tǒng)設(shè)置為定期測試(每6小時檢測一次), 故障在8月21日中午12:03分左右檢測出了,并通過派障,系統(tǒng)得以恢復(fù)。整個系統(tǒng)測試準(zhǔn)確而有效。
5.結(jié)論
高品質(zhì)的NGN的建設(shè)與應(yīng)用,需要光纖網(wǎng)絡(luò)故障排查/光纖網(wǎng)絡(luò)管理維護的新的系統(tǒng),此系統(tǒng)就是RFTS。
通過RFTS,我們可以在局端更有效率地檢查外部光纖網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,而不用出動到外部;
通過RFTS的定期測試或連續(xù)測試,我們可以及時地發(fā)現(xiàn)故障的發(fā)生;
RFTS提供的各種故障信息,可以幫助我們更快地進行光纖網(wǎng)絡(luò)的修復(fù);
RFTS可以儲存各種光纖網(wǎng)絡(luò)的測試數(shù)據(jù),并且方便調(diào)出查看,實現(xiàn)有效的綜合管理。