淺析寬帶網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中光衰問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TN915.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編碼：1672-7274（2025）04-0238-04

Abstract：With the growth of broadband users'demand for high-speed Internet and the continuous expansion and upgrading of networks，theoriginal optical fiber system may face greater transmission pressure，and opticalattenuation control has becomean important link to ensure the qualityof new service and user experience.Therefore，the studyof light atenuation testmethods，maintenance strategies andtheuseofadvancedoptical fiber technologyandconnection solutions have become the focus of the industry.This paper analyzes the common problems of light attenuation in broadband network maintenanceand puts forward solutions to ensurethe efficient operation of broadband network， improve user satisfaction and reduce operation and maintenance costs.

Keywords：light fades;broadband network;optical fiber;optical splittel

1 研究背景

隨著網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的應(yīng)用高速發(fā)展，用戶對(duì)寬帶網(wǎng)絡(luò)的帶寬和穩(wěn)定性要求越來(lái)越高，研究寬帶網(wǎng)絡(luò)光衰問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)價(jià)值。

（1）提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量：通過(guò)深入研究光衰問(wèn)題，可以采取有效措施減少信號(hào)損耗，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚倥c穩(wěn)定，提升用戶對(duì)寬帶服務(wù)的滿意度和體驗(yàn)質(zhì)量。

（2）優(yōu)化資源分配與成本控制：精確掌握光衰規(guī)律有助于合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)容升級(jí)，避免過(guò)度投資，同時(shí)減少因解決光衰問(wèn)題導(dǎo)致的額外開(kāi)支，實(shí)現(xiàn)成本效益最大化[]。

（3）促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展：面對(duì)光衰挑戰(zhàn)，推動(dòng)光纖通信技術(shù)、光器件與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

（4）增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可靠性和安全性：光衰管理是確保網(wǎng)絡(luò)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，對(duì)提升網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力、減少因物理層故障導(dǎo)致的服務(wù)中斷具有重要意義。

（5）支持未來(lái)網(wǎng)絡(luò)需求：隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計(jì)算等新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)寬帶網(wǎng)絡(luò)的帶寬和穩(wěn)定性要求越來(lái)越高，通過(guò)研究光衰問(wèn)題可為應(yīng)對(duì)未來(lái)高數(shù)據(jù)量傳輸需求打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

因此，對(duì)寬帶網(wǎng)絡(luò)光衰問(wèn)題的研究不僅能夠解決當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中的實(shí)際難題，還為構(gòu)建更加高效、可靠、面向未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò)體系奠定理論與技術(shù)基礎(chǔ)。

2 光纖的彎曲損耗機(jī)理

（1）光纖的彎曲損耗都是由于光不滿足全反射條件而造成的，現(xiàn)代光纖最大的優(yōu)點(diǎn)之一就是它的易彎曲性，如果光纖的彎曲曲率半徑太小，將引起光傳播途徑的改變，使光從纖芯滲透到包層，甚至可能穿過(guò)包層向外滲漏。彎曲光纖可模仿成如圖1所示的彎曲波導(dǎo)[2]

（2）光纖彎曲半徑和光衰的關(guān)系。光纖由纖芯、包層、涂敷層構(gòu)成，設(shè)纖芯直徑為2a，折射率為 n₁ ；包層半徑為b，折射率為 In₂ ，光纖的彎曲半徑為R（ χ_mm） ，對(duì)于折射率突變型單模光纖，則每單位長(zhǎng)度的彎曲損耗可由式（1）給出：

近似公式：

式中， λ 為工作波長(zhǎng)； λ_cf 為截止波長(zhǎng)； Δ 為光纖芯-包層相對(duì)折射率差， Δ=（n₁-n₂）/n₂ 。

當(dāng) 0.8?λ/λ_cf?2 時(shí)，式（2）的準(zhǔn)確度優(yōu)于 3% 。當(dāng)1?λ/λ_cf?2 時(shí)，式（3）的準(zhǔn)確度優(yōu)于 10% ，而 _AC 在式（1）的指數(shù)項(xiàng)外，故根據(jù)式（1）計(jì)算出的彎曲損耗的準(zhǔn)確度是可以接受的。從式（1）、式（2）、式（3）可以看出，彎曲損耗主要取決于彎曲半徑、折射率差和比值入/入cf。按G.652光纖通用條件，取 χλcf=1 300nm ，再取 Δ=0.65% ，計(jì)算光纖彎曲損耗，結(jié)果如圖2、圖3所示。從圖1可知， R=6mm，8mmFH10mm ，光纖的彎曲損耗隨波長(zhǎng)的增加而增加。實(shí)測(cè)COMBOOLT（GPON、XGPON）出光強(qiáng)度最大有7dB差異，在1 490nm 波長(zhǎng)光和1 577nm 波長(zhǎng)光在不同光纖彎折下?lián)p耗不同，會(huì)出現(xiàn)超過(guò)10dB差異，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)無(wú)光現(xiàn)象[3]。

3 常見(jiàn)問(wèn)題分析處置

（1）裝維中出現(xiàn)GPON光貓正常、XGPON光貓弱光問(wèn)題。XGPON所用1 577nm 波長(zhǎng)光對(duì)彎曲更加敏感，光纖彎折角度過(guò)大，容易出現(xiàn)弱光問(wèn)題[4]。當(dāng)問(wèn)題發(fā)生時(shí)，XGPON光貓誤碼率增高，影響用戶體驗(yàn)，嚴(yán)重時(shí)光貓掉線。建議規(guī)范光纖、光纜布線；避免捆扎光纖彎折角度過(guò)大。

（2）非分波光功率計(jì)誤測(cè)導(dǎo)致XGPON弱光問(wèn)題。裝維光功率計(jì)與光貓上報(bào)值偏差較大，原因是裝維人員大多使用非專用光功率計(jì)，讀數(shù)為1 577nm 和1 490nm 的混合光功率。因此，推薦裝維人員使用帶分波的專業(yè)光功率計(jì)驗(yàn)收測(cè)試收光。

（3）分光器污損導(dǎo)致光衰過(guò)大。分光器或光纖連接端面存在臟污時(shí)，會(huì)直接影響光信號(hào)的傳輸質(zhì)量，導(dǎo)致ONU和OLT端的收光功率明顯下降。若收光低于設(shè)備正常工作范圍，極易引發(fā)掉線、丟包等業(yè)務(wù)異常。因此，應(yīng)對(duì)分光器端面定期檢查并進(jìn)行清潔，確保其光學(xué)性能滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸要求，尤其是在接入XGPON等高帶寬敏感業(yè)務(wù)時(shí)，更需嚴(yán)格管控端面潔凈度。表2是一組實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)室對(duì)異?？谶M(jìn)行端面檢查確認(rèn)分光器端面和對(duì)接光纖存在端面臟污的情況。進(jìn)行光纖端面擦拭后分別優(yōu)化了9.56、3.38、1.1、2.64dB。

將端口23對(duì)接ZXXGPON設(shè)備，在擦拭前OLT收光功率為 -28dBm ，在擦拭后改善為-25.13dBm。對(duì)未報(bào)障的端口（如端口29、30）進(jìn)行抽檢時(shí)，亦發(fā)現(xiàn)存在分光器端面污染的情況，盡管未引發(fā)明顯故障，仍可能對(duì)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的光信號(hào)穩(wěn)定性構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)，建議對(duì)其他端口也進(jìn)行清潔維護(hù)處理。

實(shí)際案例：某客戶反饋在特定分光器口安裝4天后，光貓存在閃紅燈問(wèn)題。更換分光器端口后業(yè)務(wù)正?！，F(xiàn)場(chǎng)定位發(fā)現(xiàn)分光器32端口存在光纖端面臟污造成光路衰減過(guò)大，經(jīng)清潔后光衰恢復(fù)正常。

（4）部分異常分光器入纖處存在臟污會(huì)分光器整體增大光衰值，插拔端口存在異常時(shí)也會(huì)增大光衰值。

異常分光器在實(shí)驗(yàn)室分析確認(rèn)13、14、18、23口以及分光器入光口存在臟污，經(jīng)過(guò)拆盒清潔后13、14、23光衰正常。18端口光衰存在插拔波動(dòng)，經(jīng)確認(rèn)為分光器法蘭插拔異常導(dǎo)致。

Loida 清潔前 清潔后 18口更換法蘭接頭前后光衰變化

（5）分光器的端口清潔后，光衰無(wú)法恢復(fù)。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)某光衰較大的分光器進(jìn)行插損測(cè)試時(shí)，其中11、25、26端口插損較大，相比正常端口插損增加2dB＼～5dB，對(duì)分光器的光纖接口端面進(jìn)行清潔后，11和26端口光衰恢復(fù)正常。25端口清潔后光衰未恢復(fù)，進(jìn)一步通光測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)分光器波導(dǎo)處出現(xiàn)漏光，確認(rèn)該端口光波導(dǎo)存在裂紋，插損超標(biāo)，經(jīng)分析該端口波導(dǎo)前期已出現(xiàn)微裂紋，經(jīng)一段時(shí)間使用后裂紋擴(kuò)大，影響插損[5。進(jìn)一步實(shí)地查看后，發(fā)現(xiàn)光跳纖端面未進(jìn)行防塵保護(hù)，導(dǎo)致端口污損，波導(dǎo)裂紋，直接導(dǎo)致收光變?nèi)酢?/p>

結(jié)論

建議為所使用的分光器及光纖接口配備防塵帽，以防止灰塵污染影響光信號(hào)質(zhì)量。同時(shí)，分光器布線應(yīng)盡量避開(kāi)地面等易積塵、易污染的區(qū)域，降低外部環(huán)境對(duì)設(shè)備性能的影響。在光纖接入分光器或光纖法蘭之前，應(yīng)使用光纖清潔筆、光纖紙或棉簽等工具對(duì)光纖端面進(jìn)行必要的清潔處理，以確保光信號(hào)對(duì)接質(zhì)量，提升網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。推薦在驗(yàn)收測(cè)試收光時(shí)使用具備分波功能的專業(yè)光功率計(jì)，以避免多束光疊加造成的測(cè)試誤差，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，針對(duì)XGPONONU的應(yīng)用場(chǎng)景，建議增強(qiáng)對(duì)OLT端收光功率的監(jiān)控和管控，以減少因OLT收光過(guò)弱導(dǎo)致的業(yè)務(wù)丟包或設(shè)備掉線問(wèn)題，從而提升整體網(wǎng)絡(luò)可靠性。部分分光器端口無(wú)法清理干凈時(shí)考慮更換端口或者更換分光器到原廠維修。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著高清視頻流媒體、在線游戲、遠(yuǎn)程辦公等應(yīng)用的需求增加，廣大寬帶用戶需要低光衰的網(wǎng)絡(luò)保證應(yīng)用的流暢運(yùn)行。穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接和快速的響應(yīng)時(shí)間，能顯著提高用戶的體驗(yàn)感和滿意度。同時(shí)，可靠的寬帶網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的基礎(chǔ)，對(duì)于促進(jìn)社會(huì)發(fā)展具有重要作用。研究寬帶網(wǎng)絡(luò)中的光衰問(wèn)題不僅有助于提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能和穩(wěn)定性，還能推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和個(gè)人生活質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]曾運(yùn)強(qiáng).基于寬帶網(wǎng)絡(luò)信息安全規(guī)劃的備案隔離管理系統(tǒng)研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2024，43（01）：103-107.

[2]張凡聰.IoT技術(shù)在農(nóng)村寬帶網(wǎng)絡(luò)中的部署與優(yōu)化[J].中國(guó)寬帶，2023，19（06）：28-30.

[3]李瑞青，平措措姆.大數(shù)據(jù)環(huán)境下云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全探析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2023，41（06）：228-230.

[4]丁軍.寬帶網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)自動(dòng)同步系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[J].通信企業(yè)管理，2023，（06）：75-77.

[5]郭敏.GPON技術(shù)在寬帶接入網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2023，25（08）：50-52+67.