用于光通信系統(tǒng)的故障識(shí)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(tǒng)中的故障識(shí)別的一般原則

光通信系統(tǒng)是一個(gè)及其龐大和復(fù)雜的系統(tǒng)，不僅包括諸多外在設(shè)備和機(jī)器，而且包含眾多網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)、服務(wù)器等。它出現(xiàn)故障時(shí)，只有按照故障處理的一般性原則，才能更加迅速和準(zhǔn)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(tǒng)故障造成的各種損失。現(xiàn)階段，故障尋找原理基本按照由外到內(nèi)、由大到小和由繁到簡的原則，即發(fā)生故障后，相關(guān)技術(shù)人員要先判斷相關(guān)外在設(shè)備是否出現(xiàn)問題，排除后再檢查內(nèi)部系統(tǒng)。此外，技術(shù)人員可以采用定位相關(guān)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)單元或者分析各種級別警告和信號(hào)警告的方法，從整體上一步步排除故障位置，實(shí)現(xiàn)故障的精準(zhǔn)定位和修復(fù)[1]。

2 光通信系統(tǒng)故障簡述

要想建立和應(yīng)用故障診斷系統(tǒng)，首先要清晰認(rèn)識(shí)其中存在的故障。就現(xiàn)階段而言，光纖通信系統(tǒng)中的故障主要指在正常的通電情況下，突然產(chǎn)生電路不適或者信息傳送質(zhì)量下降的問題。由于整個(gè)光通信系統(tǒng)非常復(fù)雜，因此導(dǎo)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(shè)備出現(xiàn)問題，從而致使整個(gè)信息傳送出現(xiàn)故障，或者是光纖傳播系統(tǒng)的主要通道和線路出現(xiàn)問題。光纖通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，工作人員應(yīng)科學(xué)、仔細(xì)排查和定位，提高故障的修復(fù)速度和質(zhì)量，盡量減少一些不必要的損失。

3 現(xiàn)階段故障識(shí)別主要采用的系統(tǒng)

傳統(tǒng)的光通信系統(tǒng)主要由電端機(jī)、光發(fā)送機(jī)、光接收機(jī)以及中繼器等組成，且采用光纖連接的方式，實(shí)現(xiàn)光纖通信的功能[2]。諸多光纖通信企業(yè)為了快速確定故障的發(fā)生點(diǎn)，有效保護(hù)光纖通信，通常采用線路監(jiān)視系統(tǒng)的方式，通過信號(hào)和反響信號(hào)的傳送，實(shí)時(shí)有效監(jiān)視和測試光纖通信系統(tǒng)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別、定位以及反饋系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。

4 光通信系統(tǒng)中故障識(shí)別的基本方法

4.1 信號(hào)分析法

信號(hào)分析法可以簡單概述為如果出現(xiàn)通信傳播故障，可以采取逐級、逐點(diǎn)分析相關(guān)業(yè)務(wù)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(xiàn)故障，出現(xiàn)大量錯(cuò)誤代碼或者無效代碼的情況，則可以采取信號(hào)分析法。如果其中一個(gè)用戶出現(xiàn)誤碼接收的情況，那么根據(jù)信號(hào)分析法，要對另外一個(gè)用戶展開分析工作，詳細(xì)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(shè)備，從而確定產(chǎn)生故障的原因，并及時(shí)處理[3]。

4.2 針對告警和性能數(shù)據(jù)分析的方法

這種故障分析方法建立在告警事件和性能數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，工作人員需要采集告警事件和不正常的性能數(shù)據(jù)，進(jìn)而排除解決故障。如果出現(xiàn)這類問題，工作人員首先要觀察設(shè)備和單板所對應(yīng)的指示燈，從而根據(jù)指示燈的狀況獲得告警信息。其次，相關(guān)工作人員可以通過瀏覽和查看專門的網(wǎng)絡(luò)管理查詢傳送系統(tǒng)，獲得準(zhǔn)確的告警事件和不正常性能數(shù)據(jù)的發(fā)生時(shí)間等相關(guān)信息。如果采用這種方式，不僅要實(shí)現(xiàn)量的廣，即獲得整個(gè)系統(tǒng)和設(shè)施的大部分故障信息，而且要實(shí)現(xiàn)質(zhì)的優(yōu)，即通過查詢網(wǎng)絡(luò)管理傳輸信息，準(zhǔn)確了解和掌握告警事件發(fā)生的具體時(shí)間，從而有利于后續(xù)修復(fù)工作的開展。但值得注意的是，要從網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中獲取信息，必須在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中設(shè)置并應(yīng)用性能監(jiān)視功能，否則無法獲取相關(guān)異常性能數(shù)據(jù)，也無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄。此外，網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)網(wǎng)元的時(shí)間不正確，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)上報(bào)工作無法進(jìn)行[4]。

4.3 采用儀表測量的方法

除了信號(hào)分析和不正常性能數(shù)據(jù)分析的方法外，采用儀表測量的方法也是目前識(shí)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(xiàn)故障的外在設(shè)備。目前，市面上常見的測量儀器包括光功率計(jì)量器、光譜分析儀器和萬用表等諸多設(shè)備，已經(jīng)被廣泛應(yīng)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(qiáng)的說服力。但是，因?yàn)樵O(shè)備和儀器使用較為復(fù)雜，所以對此項(xiàng)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(shè)備和機(jī)器，因此檢測復(fù)雜故障時(shí)的效果極為有限。

4.4 環(huán)回分析法

環(huán)回分析法是目前故障識(shí)別手段中最直接、最常用的方法之一。環(huán)回分析法主要分為硬件方面的環(huán)回和軟件方面的環(huán)回兩個(gè)方面。硬件方面的環(huán)回工作需要工作人員使用光纖對光接口進(jìn)行環(huán)回操縱。雖然這種方法需要工作人員現(xiàn)場操作，但是比軟件方面的操作精準(zhǔn)。軟件方面的環(huán)回操作主要對內(nèi)部軟件進(jìn)行內(nèi)環(huán)回，測試其是否存在問題[5]，例如B站西方向光板的某個(gè)VC4上報(bào)顯示AU-LOP，表明本站或?qū)Χ苏究赡艹霈F(xiàn)光纖故障，則可采用環(huán)回分析法中常用的VC4環(huán)回法。即根據(jù)相關(guān)AU-LOP排除線路方面的問題，對C站東方向的光板VC4執(zhí)行外環(huán)回，如果警告消失，說明B站沒有問題；否則，B站出現(xiàn)問題。其次，對C站西方向的光板執(zhí)行內(nèi)環(huán)回，若警告不消失則證明C站發(fā)射端出現(xiàn)問題。最后，檢查相關(guān)交叉板或光板，直至警告消失。值得注意的是，環(huán)回分析法不需要以大量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，操作時(shí)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(huán)回分析法分析合波時(shí)，為了確保環(huán)回工作順利進(jìn)行，色散和信噪比兩方面的屬性需要同時(shí)滿足單板需求。

4.5 其他故障識(shí)別方法

除了上述四種故障識(shí)別方法外，實(shí)際工作中還存在許多故障定位方法，例如配置數(shù)據(jù)分析法、替換法和PRBS檢驗(yàn)法等，被廣泛應(yīng)用于光通信系統(tǒng)故障識(shí)別。工作人員要根據(jù)故障的特點(diǎn)，選擇最合理、最有效的方法定位故障點(diǎn)，提高故障尋找和定位的速度[6]。

5 結(jié) 論

綜上所述，光通信系統(tǒng)的工作機(jī)制具有特殊性，發(fā)生故障在所難免。因此，各大光纖通信公司要建立完善的監(jiān)測機(jī)制和識(shí)別方法，及時(shí)定位和監(jiān)督故障。此外，光通信技術(shù)不斷發(fā)展，各個(gè)光纖通信企業(yè)應(yīng)不斷研究和開發(fā)先進(jìn)技術(shù)，提升故障識(shí)別技術(shù)，推動(dòng)光纖產(chǎn)業(yè)向更迅捷、更安全的方向發(fā)展。