主頁(yè)（http://www.by236.com）：網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)性能確認(rèn)和測(cè)試(上) 【中國(guó)集群通信網(wǎng)】使用OTDR檢測(cè)光纖電纜故障 布線系統(tǒng)安裝完工后的下一步主要任務(wù)是確認(rèn)安裝的系統(tǒng)性能，首先要進(jìn)行的工作是仔細(xì)觀察由于近期安裝而帶來的電纜故障。進(jìn)一步講，必須選擇一種正確的技術(shù)盡可能快捷而準(zhǔn)確地檢測(cè)出那些故障的位置。 對(duì)于信息高速公路，大容量光纖布線系統(tǒng)起了非常重要的作用，電纜故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失是無法估計(jì)的(特別是在新的布線系統(tǒng)安裝以后)，因此必須盡快檢修出現(xiàn)的故障。也就是說，必須盡快準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。最近美國(guó)和日本的一些布線公司已成功地試驗(yàn)了一種新型的故障定位方法，能檢測(cè)出高達(dá)4500km(2813英里)遠(yuǎn)的故障點(diǎn)。 電纜故障定位的重要性 光纖布線系統(tǒng)的所有故障幾乎總是電纜故障，原因是自然災(zāi)害和人類干涉可以破壞電纜。為了當(dāng)故障發(fā)生時(shí)很快移動(dòng)電纜，大多在布線系統(tǒng)技術(shù)員能著手工作以前，必須首先定位故障。對(duì)快速恢復(fù)電纜故障來說，故障點(diǎn)的準(zhǔn)確定位是關(guān)鍵的。如果沒有故障位置的精確信息，將會(huì)造成大量時(shí)間損失。 在現(xiàn)有的光纖布線系統(tǒng)情況下，通過打開并關(guān)閉中繼器內(nèi)部的回送電路來定位故障，因此通過核對(duì)適當(dāng)?shù)幕厮托盘?hào)是否被接收可以跟蹤中繼器之間電纜段的故障，但是不能斷定故障點(diǎn)在中繼器間電纜段上的精確位置。因此實(shí)際上所做的工作是替換整個(gè)電纜段，包括中繼器。 電纜故障的精確定位 光放大器電纜系統(tǒng)的重要特性是它們能傳輸不同波長(zhǎng)的光，使用不同類型的調(diào)制，因此允許在同一時(shí)間內(nèi)傳輸幾種不同的信號(hào)。布線系統(tǒng)的維護(hù)可利用這些特性。從而開發(fā)出不同于現(xiàn)有技術(shù)增強(qiáng)性的新型維護(hù)技術(shù)。日本KDD R&D實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)AT&T已經(jīng)使用光放大器布線系統(tǒng)的特性研制出了一種在中繼器之間檢測(cè)電纜故障的方法。 如何檢測(cè)故障 在光纖內(nèi)會(huì)發(fā)生一種類似于我們每天見到的現(xiàn)象，在白天天空的顏色是藍(lán)的，在拂曉和日落時(shí)是橙色，這是因?yàn)榘滋焯柕墓庠谙鄬?duì)短的路徑上傳播，拂曉和日落時(shí)則在較長(zhǎng)的路徑上傳播。由于它經(jīng)過大氣傳播，因此會(huì)出現(xiàn)光的散射，光譜中的藍(lán)色部分是強(qiáng)散射的結(jié)果。紅色部分是由于散射弱而引起的。因此在白天天空會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。但是，當(dāng)路徑足夠長(zhǎng)時(shí)，甚至散射紅光，因此在日落時(shí)天空呈現(xiàn)紅色。這種現(xiàn)象的名字是雷利散射。按照雷利的散射理論，藍(lán)光比紅光被散射的多得多。 在光纖內(nèi)同樣也發(fā)生這種散射現(xiàn)象，這存在于所有光纖內(nèi)，這是因?yàn)楫?dāng)制造光纖時(shí)玻璃的折射率的極微變化。散射光在每個(gè)方向上傳播，包括反回到光源。逆向傳播的光被稱為反向散射。對(duì)于同樣材料制造的光纖，每單位長(zhǎng)度的反向散射量幾乎是恒定的，這樣可允許布線系統(tǒng)技術(shù)員向光纖發(fā)射光脈沖，以測(cè)量短暫軸線上的反向散射強(qiáng)度，這種技術(shù)被稱為光時(shí)域反射技術(shù)(OTDR)。通過使用OTDR，技術(shù)員能研究光的特征，例如，傳播損耗的分布和故障的位置等。 中繼器改進(jìn) 光放大器能在兩個(gè)方向放大光，但為了獲得穩(wěn)定的傳輸，長(zhǎng)距離光放大器系統(tǒng)使用確保只在一個(gè)方向傳播光的稱為隔離器的設(shè)備，每個(gè)放大器有一個(gè)隔離器，以便防止出現(xiàn)的任何反向散射經(jīng)過放大器向回傳播。因此，每個(gè)中繼器結(jié)合了用于反向散射的特定回送電路，以允許光在兩個(gè)方向上傳播。在結(jié)構(gòu)上這些回送電路是很簡(jiǎn)單的，它們只由無源光耦合器組成。 相干波長(zhǎng)探測(cè) 除放大光信號(hào)外，光放大器還產(chǎn)生自發(fā)的光發(fā)射噪聲。隨著光經(jīng)過中繼器傳播累積每個(gè)放大器所產(chǎn)生的噪聲，最終變得很大，這就造成很難檢測(cè)極弱的反向散射信號(hào)。此外，反向散射光還受傳播損耗影響，當(dāng)中繼器的距離增加時(shí)，信號(hào)變得更加微弱，檢測(cè)十分困難。因此反向散射接收器必須有相當(dāng)高的靈敏度。 為了開發(fā)相干電子方法，將光的電磁特性應(yīng)用于光接收器，原理與外差無線電收音機(jī)所使用的方法是相同的。同光強(qiáng)調(diào)制直接檢測(cè)(IMDD)法相比，這種方法具有提高接收器靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。不僅提高了捕捉極端微弱信號(hào)時(shí)的可選擇性，而且還增強(qiáng)了沿短暫軸測(cè)量反向散射信號(hào)光功率的能力。 測(cè)試中所使用的相干OTDR(CODR)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單，但依賴于極先進(jìn)的部件技術(shù)。在AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的幫助下，KDD已經(jīng)構(gòu)造了一個(gè)測(cè)試臺(tái)，用于開發(fā)和測(cè)試用于跨洋的光放大器系統(tǒng)的新傳輸方法，這種設(shè)施提供9000km(5625英里)的光纖電纜，其長(zhǎng)度相當(dāng)于跨太平洋的電纜。 以前所解釋的故障定位方法要求輸出和輸入線路，因此9000km測(cè)試臺(tái)被用作雙向4500km系統(tǒng)。中繼器間隔是33km(21英里)，使用136個(gè)中繼器(272個(gè)光放大器)。 故障檢測(cè)的未來發(fā)展趨勢(shì) 新開發(fā)的故障檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)在已用于光放大器布線系統(tǒng)。此外它還用于下一代光放大器技術(shù)，例如應(yīng)用在現(xiàn)在KDD R&D實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的極端高速的傳輸系統(tǒng)。通過對(duì)電纜故障位置提供準(zhǔn)確信息，新技術(shù)提高了電纜系統(tǒng)的可維護(hù)性，確保用戶放心地依賴于信息高速公路上所提供的服務(wù)。 系統(tǒng)測(cè)試和故障排除 一旦檢測(cè)出并確定了電纜故障點(diǎn)，下一步將要進(jìn)行的布線系統(tǒng)安裝后確認(rèn)活動(dòng)是系統(tǒng)測(cè)試和故障排除。 既然已經(jīng)知道怎樣檢測(cè)電纜故障，自然會(huì)要求進(jìn)一步學(xué)習(xí)如何實(shí)施較完善的安裝后電纜系統(tǒng)測(cè)試和使用最新的故障檢修技術(shù)。協(xié)同工作、網(wǎng)絡(luò)分析和預(yù)防性維護(hù)在保持布線系統(tǒng)高性能方面起重要作用。 布線系統(tǒng)測(cè)試和調(diào)諧 為了獲得較好的布線系統(tǒng)性能，需要在布線系統(tǒng)管理的每個(gè)層次上付出一定的努力，網(wǎng)絡(luò)骨干必須通過研究安裝和維護(hù)記錄知道他們的布線系統(tǒng)歷史，必須通過進(jìn)行精確測(cè)量了解他們的布線系統(tǒng)現(xiàn)狀。此外還必須知道如何按照布線標(biāo)準(zhǔn)更改他們的布線系統(tǒng)。 1.協(xié)同工作 作為工作分工的一部分，網(wǎng)絡(luò)骨干必須和其它工作人員協(xié)調(diào)工作，包括端用戶和部門計(jì)算機(jī)支持人員，樂于讓廣大布線系統(tǒng)用戶了解它們的聯(lián)網(wǎng)人員為使系統(tǒng)更有效而正在進(jìn)行的步驟，同時(shí)也讓用戶理解為達(dá)到那種目的而出現(xiàn)的必要的偶然中斷。但是如果不告訴用戶就突然中斷布線系統(tǒng)服務(wù)是不可接受的。 當(dāng)警告用戶布線系統(tǒng)改進(jìn)服務(wù)時(shí)，必須抓緊時(shí)間進(jìn)行更改，整理資料，并測(cè)量更改后的結(jié)果，這類工作可以讓各個(gè)崗位上的技術(shù)員來完成。 布線系統(tǒng)資料可以通過數(shù)據(jù)庫(kù)和電子表來完成，或是將數(shù)據(jù)映像在圖形包內(nèi)。專門化的布線系統(tǒng)記錄保存和圖形軟件也是可采用的。
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