用于光通信系統的故障識別方法

李 玲

（中國民用航空大連空中交通管理站，遼寧 大連 116000）

1 光通信系統中的故障識別的一般原則

光通信系統是一個及其龐大和復雜的系統，不僅包括諸多外在設備和機器，而且包含眾多網絡站點、服務器等。它出現故障時，只有按照故障處理的一般性原則，才能更加迅速和準確分析故障原因，找尋故障位置，從而加快解決故障的速度，減少由于通信系統故障造成的各種損失。現階段，故障尋找原理基本按照由外到內、由大到小和由繁到簡的原則，即發生故障后，相關技術人員要先判斷相關外在設備是否出現問題，排除后再檢查內部系統。此外，技術人員可以采用定位相關網絡站點、網絡單元或者分析各種級別警告和信號警告的方法，從整體上一步步排除故障位置，實現故障的精準定位和修復[1]。

2 光通信系統故障簡述

要想建立和應用故障診斷系統，首先要清晰認識其中存在的故障。就現階段而言，光纖通信系統中的故障主要指在正常的通電情況下，突然產生電路不適或者信息傳送質量下降的問題。由于整個光通信系統非常復雜，因此導致故障的原因有多種。例如，用戶所在的電源或者外在連接設備出現問題，從而致使整個信息傳送出現故障，或者是光纖傳播系統的主要通道和線路出現問題。光纖通信系統出現故障后，工作人員應科學、仔細排查和定位，提高故障的修復速度和質量，盡量減少一些不必要的損失。

3 現階段故障識別主要采用的系統

傳統的光通信系統主要由電端機、光發送機、光接收機以及中繼器等組成，且采用光纖連接的方式，實現光纖通信的功能[2]。諸多光纖通信企業為了快速確定故障的發生點，有效保護光纖通信，通常采用線路監視系統的方式，通過信號和反響信號的傳送，實時有效監視和測試光纖通信系統，從而及時發現、識別、定位以及反饋系統中出現的問題。

4 光通信系統中故障識別的基本方法

4.1 信號分析法

信號分析法可以簡單概述為如果出現通信傳播故障，可以采取逐級、逐點分析相關業務去向的方法判斷和定位故障。例如，兩家用戶之間的信息傳送突然出現故障，出現大量錯誤代碼或者無效代碼的情況，則可以采取信號分析法。如果其中一個用戶出現誤碼接收的情況，那么根據信號分析法，要對另外一個用戶展開分析工作，詳細檢查和逐級排除OUT單板輸入光、輸出光的功率、MUX板、OA板、光纖接頭、光纖和支路板等設備，從而確定產生故障的原因，并及時處理[3]。

4.2 針對告警和性能數據分析的方法

這種故障分析方法建立在告警事件和性能數據的基礎上，工作人員需要采集告警事件和不正常的性能數據，進而排除解決故障。如果出現這類問題，工作人員首先要觀察設備和單板所對應的指示燈，從而根據指示燈的狀況獲得告警信息。其次，相關工作人員可以通過瀏覽和查看專門的網絡管理查詢傳送系統，獲得準確的告警事件和不正常性能數據的發生時間等相關信息。如果采用這種方式，不僅要實現量的廣，即獲得整個系統和設施的大部分故障信息，而且要實現質的優，即通過查詢網絡管理傳輸信息，準確了解和掌握告警事件發生的具體時間，從而有利于后續修復工作的開展。但值得注意的是，要從網絡管理系統中獲取信息，必須在網絡管理系統中設置并應用性能監視功能，否則無法獲取相關異常性能數據，也無法實現數據記錄。此外，網絡中各個網元的時間不正確，會導致數據上報工作無法進行[4]。

4.3 采用儀表測量的方法

除了信號分析和不正常性能數據分析的方法外，采用儀表測量的方法也是目前識別光纖通信常用的手段之一。它主要通過使用儀表和儀器，排除未出現故障的外在設備。目前，市面上常見的測量儀器包括光功率計量器、光譜分析儀器和萬用表等諸多設備，已經被廣泛應用于儀表測試工作。儀表測試方法的檢測效果明顯，具有很強的說服力。但是，因為設備和儀器使用較為復雜，所以對此項工作提出了一定要求。此外，由于儀器測量方法主要針對外在設備和機器，因此檢測復雜故障時的效果極為有限。

4.4 環回分析法

環回分析法是目前故障識別手段中最直接、最常用的方法之一。環回分析法主要分為硬件方面的環回和軟件方面的環回兩個方面。硬件方面的環回工作需要工作人員使用光纖對光接口進行環回操縱。雖然這種方法需要工作人員現場操作，但是比軟件方面的操作精準。軟件方面的環回操作主要對內部軟件進行內環回，測試其是否存在問題[5]，例如B站西方向光板的某個VC4上報顯示AU-LOP，表明本站或對端站可能出現光纖故障，則可采用環回分析法中常用的VC4環回法。即根據相關AU-LOP排除線路方面的問題，對C站東方向的光板VC4執行外環回，如果警告消失，說明B站沒有問題；否則，B站出現問題。其次，對C站西方向的光板執行內環回，若警告不消失則證明C站發射端出現問題。最后，檢查相關交叉板或光板，直至警告消失。值得注意的是，環回分析法不需要以大量數據為基礎，操作時相對簡便，意味著故障檢測人員必須掌握并熟練這種分析方式。另外，環回分析法分析合波時，為了確保環回工作順利進行，色散和信噪比兩方面的屬性需要同時滿足單板需求。

4.5 其他故障識別方法

除了上述四種故障識別方法外，實際工作中還存在許多故障定位方法，例如配置數據分析法、替換法和PRBS檢驗法等，被廣泛應用于光通信系統故障識別。工作人員要根據故障的特點，選擇最合理、最有效的方法定位故障點，提高故障尋找和定位的速度[6]。

5 結 論

綜上所述，光通信系統的工作機制具有特殊性，發生故障在所難免。因此，各大光纖通信公司要建立完善的監測機制和識別方法，及時定位和監督故障。此外，光通信技術不斷發展，各個光纖通信企業應不斷研究和開發先進技術，提升故障識別技術，推動光纖產業向更迅捷、更安全的方向發展。