光波通信

Patrick Thompson，ADC；Ron Mackey，Calient Networks

现今的光纤网承载着日益增长的网络流量，这使得接入光纤进行测试和故障诊断维修变得更加重要。虽然传统的光纤管理方法用于管理和保护光纤；但要满足日益演进的网络（包括光纤到楼（FTTP）网络）在经济和性能方面的要求，需要使用更先进的具有光交换能力的光纤管理方法。

在远端测试和监控光纤配线架（FDF）系统中，测试设备被永久
安装在中心局（CO）并连接到FDF里的光开关。所有的监控端口
也连接到光开关，技术员从CO的计算机就可以将任何一个端口连
接到任何一个测试设备。

FTTP PON是没有冗余路径的点对点系统。而且，所有的维护都需要断开网络业务直到问题得以解决。因此，网络运营商需要尽可能以最快速度接入光纤并隔离和解决问题，使网络的停运时间最小。

PON每一端的电子设备——光线路终端（OLT）和光网络终端（ONU）之间的互相通信可实现一些网络故障的分段定位。例如，OLT与单个ONT失去联系，在逻辑上可推断出问题发生在分路器输出到ONT之间的某个地方。假如OLT和某个光分路器连接的所有ONU都失去联系，问题就可能位于中心局（CO）和分路器之间。然而，PON每一端的电子设备都不能判定问题发生的确切位置。

确定光纤网络故障的准确位置的唯一办法是接入光纤，进行光测试，包括光时域反射仪（OTDR）跟踪。尽管在测试方面已经有一些先进经验，但技术员在尝试接入网络（特别是FTTP网络）进行故障诊断维修时，仍然会遇到挑战。

目前的挑战

对任何运营商来说，购买并部署室外光纤网都是一个重大的投资，获得最大的收益是非常关键的。传统的光纤管理系统，例如光纤配线架（FDF），在实现这种投资的价值时起了重要的作用。FDF使得接入光纤网进行光纤调配（增加、移动和改变）变得容易，还集中了故障诊断维修的测试点。

为了进行光测试，技术员必须从网络中移出光纤并插入测试信号，这样会引起一些潜在问题。技术员也许不能找到正确的光纤，可能会拔错光纤或破坏邻近的线路。由于没有备份系统，在PON中进行光测试时，误操作引起的问题会更加严重。

许多网络故障是由技术员误操作引起的，大多数的误操作又是由于缺少保存好的文件记录导致的。在通信行业，保存文件记录经常被忽视。例如，要了解每一根跳线走向哪里，最好有一份最后接触过它们的工作人员留下的记录。知道断开哪一根跳线来排除故障有多重要呢？问问因为断开连接而被中断服务的用户就知道了。

不完善的记录和较高的终结点密度又增加了误操作的可能性。虽然许多高密度光纤管理系统可轻松实现端口识别和端口接入，但大量的终结点聚集在一个小的空间还是会增加人为误操作的可能性。

防止技术员误操作的最佳方法是将技术员接入网络的需要减到最少。先进的具有光交换能力的FDF能应对上述挑战，同时，还能增加运营商的效益，减少维护成本，提高服务质量。

新策略

增强FDF功能的一个办法是增加光分路器，用它来耦合信号、实现多播，并提供测试接入。用在FDF系统中的光分路器，能提供一个用于调试和故障诊断维修的进入光纤的非插入“窗口”。

使用分路器，技术员可以避免把跳线从配线架上拔出再插入OTDR时中断业务信号。他们能通过分路器真正地进入网络监控信号，而不用中断业务。这就消除了拔错光纤的可能性，对记录保存的依赖也更轻了。

虽然在FDF系统中放置这些分路器可以方便光纤接入，但技术员仍然需要走到配线架跟前，查找端口，架起设备，进行测试。因此，尽管分路器提供了进入光纤网的重要窗口，但测试过程还是耗时耗力。

一种更先进的方法可以不用派遣技术员到配线架跟前进行测试。这种方法使用上述的分路器结合光开关将测试设备连接到分路器端口。测试设备需要连接到光开关的一边。

OTDR、功率计、OLT测试设备、OC-X测试设备或其他测试设备，被永远安装在CO的机架里，可获得分路器所提供的同样的监控窗口。测试设备与放在FDF里的光开关连接，所有的监控端口也都接到光开关（见图1）。使用这种配置，技术员从CO或网络运行中心（NOC）的计算机就能把任何一个端口连接到任意一个测试设备。

需要测试线路时，由光开关实现连接。然后技术员开启OTDR测量，进行分析，并决定是否需要其它测试。故障隔离后，这种远程测试能节省大量时间，使测试过程从数小时缩短到几分钟。不但缩短了故障诊断维修时间，还提高了服务质量。派遣技术员去现场查找并解决问题需要配备车辆以及大量的远端设备，现在这种测试技术使得技术员派出去就可以直接解决问题。故障诊断在派人之前就完成了。

对FTTP网络的意义

结合了传统FDF功能与光交换能力的先进光纤管理方法应用在传统网络和FTTP中都能给运营商带来很大的价值。这种组合方法在定位故障和快速恢复客户业务方面表现卓越。

目前，PON出现故障时，必须派车辆去现场，并配备一系列的测试设备以及一个经验丰富的技术员。通常，先派技术员去光纤分配集线器（FDH）或分路器机柜。技术员到达机柜，架起OTDR、功率计以及其它必要的设备去测试每一根光纤以定位故障。当然，技术员一定要能熟练正确地使用和看懂测试设备。而且，车上还必须配备一些必要的设备，否则这些工作就不太可能完成。这个过程开销很大，可能还需要数小时去恢复用户业务。

一个更好的选择是从CO进行故障隔离。这需要指定CO与FDH之间的一根空闲光纤作为测试光纤，该光纤在FDH机柜里有一个指定的端口。这根专门的测试光纤为测试FDF和用户之间的光纤网提供了一条通道。

现在，FDH和用户之间发生问题时，仍然需要技术员去机柜现场。但是该技术员无需参与大量测试设备的使用培训。现场技术员只需要安排临时跳线把维护端口与用户光纤连接起来。在OC或NOC，一个受过更高培训的技术员使用永久安装的测试设备和先进的光纤管理系统，进行所有的测试，查找问题，再告诉现场的技术员故障位置让其进行维修（见图2）。

可以通过CO和光纤分配集线器（FDH）之间的一根空闲或专用光纤对无源光网络（PON）进行远程测试。这根空闲光纤为测试FDF和用户之间的连接提供了一条通道，不会影响业务。

在这种PON配置下，一个受过高度培训的技术员就能从CO进行所有的测试，减少了车辆往返的开销。事实上，测试设备开销也减少了很多，因为不需要给每一辆车配备测试设备；CO中的测试设备能用于所有的光纤。

当问题出在CO与FDH机柜之间时，这种测试配置也使得故障隔离更加容易。按照传统方法，技术员被送到机架，查找配线板和端口，拖动跳线，挂上适当的测试设备。这个过程会增加技术员误操作的可能性，导致记录不全，或使线缆挤在一起，很花费时间。使用先进光纤管理和光开关配合提供的测试过程，CO的技术员很容易测试CO和FDF之间的网络，而不用断开网络业务或断开所有的网络终端。

业务开通期间会发现这种配置的另一个好处。为了加快最后的链路测试，技术员可以在用户住宅挂置ONT，并在FDH把它与维护链路接通进行初始测试，而不用接入到运行网络。一旦从CO对链路进行了测试和检查，FDH连接就可以从维护端口转接到光分路器。

在这种配置的其他应用中，如监控业务、监控业务转发点或是管理重要线路，这些先进的光纤管理特性和功能会给运营商的网络增加重要的价值。也许运营商有几个签署了保证可靠性和可用性的服务等级协议的重要用户。维护这个高级服务需要运营商在所有的网络问题恶化成网络中断前认识到这些问题。给线路安排监控端口，永久安装测试设备并连接到光开关，就可以在网络正常运行的基础上按照测试方案对线路进行周期测试。例如，OTDR测试可以集中在固定时间间隔执行，并与原来的测试进行比较，判断是否有潜在问题。

总之，具有光交换能力的高级FDF使得网络问题在影响业务前能被尽早发现。这些系统融入了最新的技术，优化了接入网的可接入性，缩短了配置、维护及故障诊断维修所需的时间。

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