遠程光纜檢測在廣播電視網維護中的應用

摘? 要：在日常的廣播電視網絡系統維護過程中，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，導致廣播電視網絡系統的性能降低，影響正常的網絡系統運行。在多節點、長路由、多丘陵地帶區域的福建廣播電視網同樣面臨嚴峻的網絡運維挑戰，在提升軟實力和硬實力的同時，建設一張高網絡性能遠程光纜檢測系統勢在必行，從而降低運維搶修時間、減少網絡運行維護成本，只有這樣才能提高廣播電視網在市場中的競爭力，提高用戶的滿意度。

關鍵詞：廣播電視網;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，Fuzhou? 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務快速發展，福建廣電網絡明確提出要建立全省統一規劃、統一建設、統一管理、統一運營的新體系運維系統，充分發揮網絡的規模化優勢，為建設下一代廣播電視網奠定基礎。經過近幾年的網絡發展，福建廣電網絡已建成以福州、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。目前廣播電視網絡省干路由有達6 000余千米光纜和84個網絡節點，其中三分之二的光纜和網絡節點分布在自然災害多發丘陵山區地帶，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，造成廣播電視網絡維護中諸多不便，如網絡響應速度慢，網絡人員要求高、維護成本居高不下。因此，傳統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的發展需求，如何通過遠程光纜檢測系統來提高網絡安全性與穩定性，提高網絡運行響應速度，減少網絡維護成本，提高廣播電視網運行維護效率成為亟需解決的問題。

1? 傳統光纜路由檢測

光纜路由檢測原理：當網絡發生故障時，光纜檢測只能通過光時域反射發生儀（OTDR）設備內置的光發送單元模塊發送探測光到光纜中，當光脈沖在光纜內傳送時，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生瑞利散射與菲涅爾反射現象。通過收集測量光信號散射和反射軌跡釋析出光纜內部信號強弱，從而得知光纜彎曲、斷纜、接頭、連接口觸發的光纜損耗程度，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。光時域反射發生儀設備工作原理如圖1所示。

光時域反射發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。

傳統光纜路由故障點排障工作流程為：

（1）網絡光纜路由發送故障時，網管中心上告故障告警信息。

（2）網管中心值班人員通知站點運維人員攜光時域反射發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，電話通知網管中心值班人員故障光纜修復各項指標。

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

（9）故障排除，網絡正常。

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，可及時在網絡維護過程中可快速發現網絡中的光纜性能。傳統的光纜路由檢測，對維護人員要求高，需到站點中斷業務并進行故障精準定位測試，無法在不影響業務的前提下進行在網業務測試。因此，需為網絡建設一張遠程、在線、準確、快速的遠程光纜檢測系統網絡，這樣將大大提高網絡運行維護效率，提高網絡響應時間，降低網絡維護成本起到決定性作用。

2.1? 遠程光纜檢測系統的組成

該系統分別由硬件系統和軟件系統相互配合協作完成故障定位并收集網絡性能，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，包括光脈沖發送、檢測結果呈現，并可收集光纜性能數據上傳至遠程光纜檢測系統，統一受軟件部分協調操作。軟件部分集成在網絡管理系統中，通過網絡管理系統操作界面發送檢測測試命令，呈現圖形化檢測結果，支持不同檢測測試方式設置。

遠程光纜檢測以華為OSN9800系統為例，應用廣播電視網中的三種測試方式：

（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”，人工啟動光纜檢測系統，然后輸出檢測報告。

（2）告警觸發測試：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”參考值，一旦檢測到告警就會根據設置的參考值，自動對該段光纜進行質量檢測，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”參考值和系統間隔時間周期內，自動對該段光纜進行質量檢測，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? 遠程光纜檢測系統功能

遠程光纜檢測系統具備傳統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）根據不同的光纜測試范圍，能夠在網管側設置不同的工作模式和檢測數據。

（3）自動存儲檢測數據，與歷史檢測結果形成對比。

（4）快速獲取故障網絡光纜的長度和光纜損耗值。

（5）當故障發生時，能自動在網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，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查詢光纜修復情況。

（4）故障排除，網絡運行正常。

3? 傳統光纜路由檢測與遠程光纜路由檢測優缺點對比

遠程光纜路由檢測相較于傳統光纜路由檢測，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勢。如表1所示。

4? 遠程光纜檢測在網絡維護中的應用解析

福建廣電網絡省干100G OTN采用華為OSN9800 80× 100 Gbit/s的智能密集波分系統組成以“目”字型的網狀網網絡，環1（福州—閩清—南平—三明—永安南環—漳平—龍巖—河乾—漳州—廈門—官橋—泉州—惠安—莆田—福清—福州），環2（福州—閩清—南平—三明—永安中環—大田—德化—永春—泉州—莆田—福清—福州），環3（福州—連江—寧德—杉洋—古田—南平—閩清—福州）共計3個業務環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絡省干環3中杉洋—古田段為例，由于杉洋—古田地處山區地帶，在臺風季節易造成光纜中斷，杉洋距離古田縣城65 km，屬于鄉鎮無人值守機房，給網絡運行維護造成一定的困難。此時遠程光纜檢測在網絡運行維護中具有快速精準定位光纜故障位置，并能及時響應網絡運行維護效率發揮重要的作用，從而提高網絡運行性能，提高用戶的滿意度。

具體檢測步驟為：

步驟1：進入華為iMaster NCE“網絡管理”中的“配置—波分光層運維管理—智能光纖管理系統”。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—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，便于進行不同位置故障點的定位檢測。其中檢測參數所發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，動態范圍越大，故障檢測精度越高。智能光纖管理系統探測模式，具體參數設置如圖3所示。

步驟3：點擊“啟動探測”，系統自動設置被檢測光纖的“狀態”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。這樣網管運維人員可根據檢測報告很直觀查看檢測曲線、檢測拓撲、檢測結果及檢測事件，網絡運維人員通過檢測結果曲線、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? 論

通過以上遠程光纜路由檢測場景應用的分析，根據目前福建廣播電視網的現狀，遠程光纜路由檢測的統一網絡管理、統一監控、統一維護調度對福建廣電網絡多節點、長路由、多丘陵地帶區域的安全性與穩定性起到重大的作用。 相對傳統的光纜路由檢測，在遠程、在線、精確、快速的光纜檢測手段，將大大的提高網絡維護的效率、降低網絡維護成本，這也是廣播電視網發展的必然趨勢。

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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。