1      光纜維護現狀

    隨著電力、金融、廣電及電信運營商通信傳輸網絡的快速發展，承載關鍵業務的通信光纜數量會越來越多，覆蓋范圍也會不斷擴大。戶外鋪設或架空的光纜經常在道路改造、樓宇建設等施工中受損甚至中斷；光纜長期在地下掩埋或架空日曬雨淋、內部光纖自身及其熔接點、接頭的老化、浸水等因素都會引起衰減增大，影響到關鍵通信業務的正常傳輸。怎樣管理和維護好關鍵光纜網絡，及時發現故障趨勢和隱患，定位排除故障，是通信光纜線路維護部門所關心的課題。
目前關鍵光纜維護中的不足：
Ø  缺少關鍵光纜鏈路實時性能的信息；
Ø  光纜性能劣化情況不能及時發現和預防排除；如：某段光纖受外力擠壓...
Ø  光纜發生故障時不能快速告警及定位；
Ø  保密通信無法保障；
Ø  ...
 

2      EXFO光纜在線監測方案

EXFO公司的光纜監測系統，通過在核心通信機房單端部署監測系統即可實現：
Ø  7*24小時對關鍵光纜性能進行連續監測；
Ø  在光纖性能出現劣化并達到預設門限時及時發出報警；
Ø  快速定位故障點，如：斷點、損耗異常點等；
Ø  快速發現光纜區段異常趨勢；
Ø  可對光纜進行在線或備纖監測，監測光纖性能趨勢；
Ø  保密通信保障，發現0.1dB的光纜彎曲事件和距離；
Ø  生成日常的報告文件，及時把握光纖資源情況；
Ø  ...

 

3      EXFO光纖在線監測系統的部署

光纖監測系統可以有兩種部署方式：單主機部署和多主機系統部署。

3.1    單主機部署

單主機部署主要針對需要監測的關鍵光纜鏈路數量較少，物理位置又相對集中的情況。是比較經濟的部署方式，只需要配置主機并根據需要監測的光纖數量配置相關光開關即可；在以后所需監測的光纜增多后，可以升級擴展為多主機系統部署模式。

由于XX公司需要監測的關鍵業務光纜還有備用光纖，我們建議采用備纖進行監測的方式。備纖監測有以下幾點好處：
Ø  不必斷開現有業務的光纖來接入WDM（光復用）器件；
Ø  一條光纜有多條光纖，備纖和在用光纖有相同的物理特性和環境，備纖監測可以反映整條光纜的情況；

 
NQMSfiber系統單機可實現：
Ø  通過Web瀏覽器控制主機，實現多合一的OTDR測試和監測功能；
Ø  多用戶管理和多任務系統；
Ø  自動發現和預防功能，安裝調試非常快捷簡單；
Ø  可通過短信觸發測試功能；
Ø  靈活的告警子系統；
Ø  OTDR提供大的測量范圍和峰值監測；
Ø  與網絡的安全無縫集成，可以通過連接主機IP實現遠程對系統進行管理；

3.2    多主機系統部署

多主機系統部署主要針對需要監測的關鍵光纜數量比較多，物理位置又相對分散的情況。光纖監測系統可對多臺主機進行統一管理，并可以實現與其它網管系統實現對接。

 
多主機系統可實現：
Ø  所有單機功能；
Ø  自定義的網元管理服務器（EMS）；
Ø  多主機的測試數據統一管理；
Ø  實現與其它網管系統的對接；

4      EXFO方案優勢

Ø  易于擴展：單主機可以獨立運行，并可以實現測試、告警和報告等用戶所需的功能；同時可以擴展為多主機部署模式，保護用戶的前期投資。
Ø  Web B/S管理界面，用戶可以通過IE瀏覽器管理系統，方便易用；
Ø  即插即用的優勢：自動發現功能與參考數據管理功能；
Ø  除了點故障外，還可以發現區段故障；如：100公里光纜中有5公里發生性能劣化時可以及時報警；
Ø  多種測試：手動測試、條件觸發測試、預設測試、實時監測測試等；
Ø  OTDR高達10萬工作小時；光開關達1千萬次壽命，可升級到10億次；
Ø  可以按照時間設定，自動學習被測光纖參考曲線，并自動設定告警閾值，省卻繁瑣的人工設置過程，又減少誤告警的情況；
Ø  告警閾值可以達到0.1dB，是保密通信的有力保障；
Ø  告警可以通過短信、E-Mail等方式發送給相關維護人員；
Ø  5到15秒快速測試；
Ø  超長距離光纖監測，可達200公里；
Ø  與GIS系統快速集成；

5      EXFO系統簡介

5.1    光纖監測系統

光纖監測系統包括兩層子系統：上層的EMS子系統、下層的FG-750遠程測試子系統如下圖所示：        

5.2    EMS子系統

上層子系統是EMS子系統，負責收集各地光纖網絡的監測信息，包括WEB服務器、數據庫服務器等等。同時，在EMS系統可以對各個地點的FG進行配置、控制。此外，EMS系統還可以包括GIS地理信息系統，和所監測的光纜線路相對應，地理信息系統可以精確反應各個熔接點、連接器、端局、光纖配線架FDB、光纖配線盒ODB等等的位置。另外，還可對各個監測單元出具監測報告。
EMS包含操作系統、數據庫軟件與監測軟件。 具備安全管理、數據管理、設備網管、障礙異常告警、劣化比對分析、遠程遙控測量、電子地理圖資、表格打印等主要功能。提供光纖劣化分析、告警事件、故障種類和故障因素，預估可能故障之光纜給管理人員，做事前的預防及改進。
EMS另外的功能是用戶管理和用戶權限管理。每個用戶都可以設定相應的瀏覽、修改權限，并能在指定的地域進行監測。
系統管理的WEB終端，對PC機性能要求不高，只要能支持IE、FireFox等瀏覽器和Java功能即可。

5.3    FG-750遠程測試子系統

下層子系統是FG-750遠程測試子系統，包括FG-750遠程測試單元、本地WEB訪問終端。下層子系統可以是多個，負責監測各個不同地點的光纖網絡，將收集的光纖、光纜鏈路的性能信息，通過Internet反饋到上層EMS子系統。
FG 750是一個模塊化的光纖監測設備，高僅僅2U，支持機架安裝。如下圖所示：

 
OTM測試頭包括了光開關和嵌入式OTDR，光開關可以在線疊加擴展，達到到96口；同時若采用光開關外置連接的方式，光開關總數可達到1024個，即能掃描1024路光纖、光纜。
測試頭控制器，控制光開關和OTDR的運作，內置Win的操作系統，支持WEB訪問。支持兩個100M網口，前置網口支持本地訪問；后置網口支持遠程訪問，USB口支持GSM  Modem，用于手機的無線遠程控制。
同樣，FG遠程測試子系統中包含操作系統、數據庫軟件與監測軟件。 具備用戶安全管理、數據管理、設備網管、障礙異常告警、劣化比對分析、遠程遙控測量、報告打印等主要功能。提供光纖劣化分析、告警事件、故障種類和故障因素，預估可能故障之光纜給本地管理人員，做事前的預防及改進。
用戶可以通過WEB方式，直接訪問各個FG-750單元。用戶可以使用不同的URL訪問多個不同的FG，對FG所連接的光纖、光纜進行配置和監測；若有光纜斷開、光纖劣化、連接點衰耗異常等信息，可以在本地產生報警，工作人員可相應的采取措施。所以，下層單機子系統可以長期獨立工作，這是EXFO系統的一大特點。

5.4    光纖監測-在線和離線

光纖監測系統光纖的監測分為在線監測和離線監測兩種方式。兩者都是采用OTDR通過光開關陣列，對光纖通過光開關陣列，進行巡回監測。 在FG控制器或網管服務器中，預設置各路光纖的OTDR的標準參考曲線。每路OTDR巡回測試的結果，和該路參考曲線進行對比，若發現衰耗異常，則發出報警。如下圖所示：

 
兩者不同的是監測的光纖種類不同，在線監測使用的是目前工作狀態的光纖；離線監測的是備用光纖，又稱暗光纖。
Ø  在線監測
    光纖監測系統能同時監測在線光纖，這需要設備中提供合波器/分波器（FWDM），從而監測波長可以裝載、卸下。如下圖所示：λ1為交換機的工作波長，λ2為監測設備的監測波長，FWDM為分波器/合波器。發送端λ1經過合波器和λ2合在一起傳輸，經中間網元時，通過分波器分開，監測波長不會干擾網元的業務。通過中間網元、放大器等器件后，再經過合波器將兩個波長合在一起傳輸，到接受端時，再經過分波器FWDM分開。

 
在線監測的優點是測試準確，所測試的光纖為在線光纖。但由于需要分波器、合波器（FWDM）參與工作，成本會略高，部署的工作量稍大，同時FWDM本身存在衰耗（損耗≦1dB/FWDM），測試距離會相對的短。
另外，由于在線監測采用的波長一般要避開1550nm波長，因為1550nm波長傳輸距離遠，一般用作工作波長。這樣監測只能采用1650nm或1625nm的工作波長，測試距離在使用FWDM的基礎上會更小。
Ø     OTDR離線監測（推薦）
離線監測一般采用同一根光纜中的備纖來進行監測。如下圖所示：

 
     離線監測不需要分波器、合波器的參與，成本和工作量會降低，衰耗比在線監測更小，測試的距離更長；
     同時由于離線監測采用備纖的方式，可利用1550nm波長，這樣監測的距離會更長。
從理論上來說，一根光纜里的所有纖芯，不論是否使用，其受環境影響的程度和物理特性的變化大致相同，例如：外力作用、濕氣滲透、線路受潮或線路斷損等，所表現出的性能數據的改變情況基本相同。因此通過測試備纖的性能基本上可以反映整根光纜包括工作光纖的性能。根據Bell core的測試結果，大約有90％的光纜故障會影響光纜中的所有纖芯。因此測試了光纜中的一根纖芯，就基本上可以間接反映出整根光纜的情況。這個結論是光纜監測系統的理論基礎。
綜上所述，離線監測為光纖監測的最常用的手段。除非對監測的要求特別的高，不采用在線監測的方式。

5.5    GIS故障定位

NQMS系統可以和Google、Bing地圖或用戶的GIS系統集成，在地圖上準確標識光纜資源（機房、交接箱、桿塔、管井）和故障斷點的具體物理位置經緯度信息。


 

 
**系統詳細指標請參考系統相關手冊。