遠程光纜檢測在廣播電視網(wǎng)維護中的應用

摘? 要：在日常的廣播電視網(wǎng)絡系統(tǒng)維護過程中，由于光纜路由的老化、人為的破壞、光纜的大彎曲以及重拉力的影響都有可能造成光纜路由大幅度的衰減以及誤碼率的提高等，導致廣播電視網(wǎng)絡系統(tǒng)的性能降低，影響正常的網(wǎng)絡系統(tǒng)運行。在多節(jié)點、長路由、多丘陵地帶區(qū)域的福建廣播電視網(wǎng)同樣面臨嚴峻的網(wǎng)絡運維挑戰(zhàn)，在提升軟實力和硬實力的同時，建設一張高網(wǎng)絡性能遠程光纜檢測系統(tǒng)勢在必行，從而降低運維搶修時間、減少網(wǎng)絡運行維護成本，只有這樣才能提高廣播電視網(wǎng)在市場中的競爭力，提高用戶的滿意度。

關鍵詞：廣播電視網(wǎng);遠程光纜;運維成本

中圖分類號：TN943.6? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）24-0073-04

Application of Remote Optical Cable Detection in Radio and

Television Network Maintenance

ZHANG Liangzhi

（Fujian Broadcast and Television Network Group Co.，Ltd，F(xiàn)uzhou? 350003，China）

Abstract：In the daily maintenance process of the radio and television network system，due to the following influences，such as the ageing of the optical cable route，artificial destruction，the large bending of the optical cable，And the heavy pulling force，all this can lead to the optical cable route being greatly attenuated and the bit error rate being increased. and then results in the reducing of the performance of the radio and television network system，and affects the normal network system operation. The Fujian radio and television network is located in multiple hilly areas，which has multiple nodes and long routes，also faces severe network operation and maintenance challenges. While improving soft power and hard power，it is imperative to build a high network performance remote optical cable detection system. So as to reduce the quick-repair time of operation and maintenance，lower the cost of network operation and maintenance. Only in this way the competitiveness of radio and television networks in the market can be improved，and user satisfaction can be promoted.

Keywords：radio and television network;remote optical cable;operation and maintenance cost

0? 引? 言

為了促進廣播電視業(yè)務快速發(fā)展，福建廣電網(wǎng)絡明確提出要建立全省統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運營的新體系運維系統(tǒng)，充分發(fā)揮網(wǎng)絡的規(guī)模化優(yōu)勢，為建設下一代廣播電視網(wǎng)奠定基礎。經(jīng)過近幾年的網(wǎng)絡發(fā)展，福建廣電網(wǎng)絡已建成以福州、泉州雙核心站點省干10G OTN平面、省干100G OTN一平面、省干100G OTN二平面、省干10G MSTP一平面、省干10G PTN平面等多平面共存的廣播電視網(wǎng)。目前廣播電視網(wǎng)絡省干路由有達6 000余千米光纜和84個網(wǎng)絡節(jié)點，其中三分之二的光纜和網(wǎng)絡節(jié)點分布在自然災害多發(fā)丘陵山區(qū)地帶，容易受到自然災害和人為因素的破壞，長路由、大跨度容易引發(fā)光纜故障，給日常的廣播電視傳送造成不可預見的破壞，造成廣播電視網(wǎng)絡維護中諸多不便，如網(wǎng)絡響應速度慢，網(wǎng)絡人員要求高、維護成本居高不下。因此，傳統(tǒng)的光纜維護方式已無法適應未來大寬帶、大容量的廣播電視傳送網(wǎng)的發(fā)展需求，如何通過遠程光纜檢測系統(tǒng)來提高網(wǎng)絡安全性與穩(wěn)定性，提高網(wǎng)絡運行響應速度，減少網(wǎng)絡維護成本，提高廣播電視網(wǎng)運行維護效率成為亟需解決的問題。

1? 傳統(tǒng)光纜路由檢測

光纜路由檢測原理：當網(wǎng)絡發(fā)生故障時，光纜檢測只能通過光時域反射發(fā)生儀（OTDR）設備內(nèi)置的光發(fā)送單元模塊發(fā)送探測光到光纜中，當光脈沖在光纜內(nèi)傳送時，由于光纜本身特性、光纜彎曲、故障衰減點、光纜接頭衰減點和故障位置排除等因素影響而發(fā)生瑞利散射與菲涅爾反射現(xiàn)象。通過收集測量光信號散射和反射軌跡釋析出光纜內(nèi)部信號強弱，從而得知光纜彎曲、斷纜、接頭、連接口觸發(fā)的光纜損耗程度，人為判斷定位光纜損耗點和故障點位置，得到排除故障隱患。光時域反射發(fā)生儀設備工作原理如圖1所示。

光時域反射發(fā)生儀設備主要測試功能有：測試光纜與光纜焊接點、光纜與分支器連接點、光纜與光纖連接點、光纜折斷點、光纜彎曲段、光纜破壞點等，以及對每個故障點的距離、損耗、反射、光纜段長度、光纜段損耗精確定位。

傳統(tǒng)光纜路由故障點排障工作流程為：

（1）網(wǎng)絡光纜路由發(fā)送故障時，網(wǎng)管中心上告故障告警信息。

（2）網(wǎng)管中心值班人員通知站點運維人員攜光時域反射發(fā)生儀設備進站測試斷纜詳情。

（3）站點運維人員開啟光時域反射發(fā)生儀設備斷開故障光纜并測試故障點的距離、損耗、光纜段長度、光纜段損耗情況以及光纜破壞點精確定位。

（4）站點運維人員綜合研判故障信息，通知光纜搶修人員前往故障點進行故障排查。

（5）光纜搶修人員前往故障點進行故障搶修，確認修復完畢通知站點運維人員使用光時域反射發(fā)生儀設備測試光纜修復情況。

（6）站點運維人員二次斷開光纜，使用光時域反射發(fā)生儀設備測試故障光纜修復情況，如光纜指標正常，則通知搶修人員封閉光纜盒。反之則繼續(xù)排查故障點。

（7）站點運維人員測試光纜各項指標，電話通知網(wǎng)管中心值班人員故障光纜修復各項指標。

（8）網(wǎng)管中心值班人員查詢網(wǎng)絡性能狀態(tài)，如正常，則通知站點運維人員、光纜搶修人員可撤離現(xiàn)場。反之則重復以上步驟。

（9）故障排除，網(wǎng)絡正常。

2? 遠程光纜路由檢測

隨著光纜的廣泛應用，維護性能測試也日趨普遍和重要，通過日常的維護性能測試，可及時在網(wǎng)絡維護過程中可快速發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的光纜性能。傳統(tǒng)的光纜路由檢測，對維護人員要求高，需到站點中斷業(yè)務并進行故障精準定位測試，無法在不影響業(yè)務的前提下進行在網(wǎng)業(yè)務測試。因此，需為網(wǎng)絡建設一張遠程、在線、準確、快速的遠程光纜檢測系統(tǒng)網(wǎng)絡，這樣將大大提高網(wǎng)絡運行維護效率，提高網(wǎng)絡響應時間，降低網(wǎng)絡維護成本起到?jīng)Q定性作用。

2.1? 遠程光纜檢測系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)分別由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)相互配合協(xié)作完成故障定位并收集網(wǎng)絡性能，通過計算光纜損耗精確定位光纜故障位置。硬件部分支持光纜檢測功能，包括光脈沖發(fā)送、檢測結(jié)果呈現(xiàn)，并可收集光纜性能數(shù)據(jù)上傳至遠程光纜檢測系統(tǒng)，統(tǒng)一受軟件部分協(xié)調(diào)操作。軟件部分集成在網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中，通過網(wǎng)絡管理系統(tǒng)操作界面發(fā)送檢測測試命令，呈現(xiàn)圖形化檢測結(jié)果，支持不同檢測測試方式設置。

遠程光纜檢測以華為OSN9800系統(tǒng)為例，應用廣播電視網(wǎng)中的三種測試方式：

（1）手動測試：啟動遠程光纜檢測需要人工設置“檢測模式”和“檢測參數(shù)”，人工啟動光纜檢測系統(tǒng)，然后輸出檢測報告。

（2）告警觸發(fā)測試：在對應距離段的光纜上事先設置光纜“檢測模式”和“檢測參數(shù)”參考值，一旦檢測到告警就會根據(jù)設置的參考值，自動對該段光纜進行質(zhì)量檢測，輸出檢測報告。

（3）周期性測試：在對應距離段的光纜上事先設置光纜“檢測模式”和“檢測參數(shù)”參考值和系統(tǒng)間隔時間周期內(nèi)，自動對該段光纜進行質(zhì)量檢測，輸出檢測報告。

不同的測試模式的光脈沖寬度不一樣，光脈沖的寬度直接影響測量路由的精度和故障位置的定位。光脈沖的寬度越窄，事件精度越高，可探測的光纜距離越短;光脈沖的寬度越寬，事件精度越低，可探測的光纜距離越長。同時，探測時間越長，上下浮動的范圍越大，可探測的光纜距離也越長。

2.2? 遠程光纜檢測系統(tǒng)功能

遠程光纜檢測系統(tǒng)具備傳統(tǒng)光纜路由檢測全部功能，還具有以下功能：

（1）提供直觀可視圖像化顯示界面。

（2）根據(jù)不同的光纜測試范圍，能夠在網(wǎng)管側(cè)設置不同的工作模式和檢測數(shù)據(jù)。

（3）自動存儲檢測數(shù)據(jù)，與歷史檢測結(jié)果形成對比。

（4）快速獲取故障網(wǎng)絡光纜的長度和光纜損耗值。

（5）當故障發(fā)生時，能自動在網(wǎng)管上報光纜故障精確定位位置，方便運行維護人員故障快速響應，縮短故障排除等待時間。

2.3? 遠程光纜路由故障點排障工作流程

遠程光纜路由故障點排障工作流程為：

（1）網(wǎng)管中心上報故障告警信息，值班人員開啟遠程光纜路由檢測系統(tǒng)，研判故障光纜的距離、損耗、光纜段長度、光纜段損耗情況以及光纜破壞點精確定位。

（2）網(wǎng)管中心值班人員通知光纜搶修人員前往光纜故障點進行故障排除。

（3）故障排除完畢，遠程光纜路由檢測系統(tǒng)查詢光纜修復情況。

（4）故障排除，網(wǎng)絡運行正常。

3? 傳統(tǒng)光纜路由檢測與遠程光纜路由檢測優(yōu)缺點對比

遠程光纜路由檢測相較于傳統(tǒng)光纜路由檢測，其在精準故障研判、故障定位、故障處理效率等方面都具有十分明顯的優(yōu)勢。如表1所示。

4? 遠程光纜檢測在網(wǎng)絡維護中的應用解析

福建廣電網(wǎng)絡省干100G OTN采用華為OSN9800 80× 100 Gbit/s的智能密集波分系統(tǒng)組成以“目”字型的網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡，環(huán)1（福州—閩清—南平—三明—永安南環(huán)—漳平—龍巖—河乾—漳州—廈門—官橋—泉州—惠安—莆田—福清—福州），環(huán)2（福州—閩清—南平—三明—永安中環(huán)—大田—德化—永春—泉州—莆田—福清—福州），環(huán)3（福州—連江—寧德—杉洋—古田—南平—閩清—福州）共計3個業(yè)務環(huán)10個OADM站點和13個OA站點。

本案例采用手動測試來分析廣電網(wǎng)絡省干環(huán)3中杉洋—古田段為例，由于杉洋—古田地處山區(qū)地帶，在臺風季節(jié)易造成光纜中斷，杉洋距離古田縣城65 km，屬于鄉(xiāng)鎮(zhèn)無人值守機房，給網(wǎng)絡運行維護造成一定的困難。此時遠程光纜檢測在網(wǎng)絡運行維護中具有快速精準定位光纜故障位置，并能及時響應網(wǎng)絡運行維護效率發(fā)揮重要的作用，從而提高網(wǎng)絡運行性能，提高用戶的滿意度。

具體檢測步驟為：

步驟1：進入華為iMaster NCE“網(wǎng)絡管理”中的“配置—波分光層運維管理—智能光纖管理系統(tǒng)”。華為iMaster NCE操作頁面如圖2所示。

步驟2：進入“智能光纖管理系統(tǒng)—光纖探測”，選取古田—杉洋光纜段，選擇檢測模式“高級模式”，在該模式下，可以選擇“脈沖寬度”，并設置“探測量程”與“探測時長”等參數(shù)，便于進行不同位置故障點的定位檢測。其中檢測參數(shù)所發(fā)出的光脈沖寬度不同，可影響檢測精度與檢測距離，脈寬越大，動態(tài)范圍越大，檢測的距離越長，但故障檢測精度會變差;相同脈沖寬度下，檢測時間越長，動態(tài)范圍越大，故障檢測精度越高。智能光纖管理系統(tǒng)探測模式，具體參數(shù)設置如圖3所示。

步驟3：點擊“啟動探測”，系統(tǒng)自動設置被檢測光纖的“狀態(tài)”為“打開”并開始檢測，輸出并查看杉洋—古田光纜路由損耗和探測曲線檢測報告。這樣網(wǎng)管運維人員可根據(jù)檢測報告很直觀查看檢測曲線、檢測拓撲、檢測結(jié)果及檢測事件，網(wǎng)絡運維人員通過檢測結(jié)果曲線、精準定位故障點、分析故障原因、故障損耗快速反饋至線路運維人員進行網(wǎng)絡故障響應。具體故障可視圖像如圖4探測拓撲和圖5探測曲線所示。

5? 結(jié)? 論

通過以上遠程光纜路由檢測場景應用的分析，根據(jù)目前福建廣播電視網(wǎng)的現(xiàn)狀，遠程光纜路由檢測的統(tǒng)一網(wǎng)絡管理、統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一維護調(diào)度對福建廣電網(wǎng)絡多節(jié)點、長路由、多丘陵地帶區(qū)域的安全性與穩(wěn)定性起到重大的作用。 相對傳統(tǒng)的光纜路由檢測，在遠程、在線、精確、快速的光纜檢測手段，將大大的提高網(wǎng)絡維護的效率、降低網(wǎng)絡維護成本，這也是廣播電視網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。

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作者簡介：張兩枝（1983.02—），男，漢族，福建泉州人，工程師，本科，研究方向：通信工程。