问题导致误码的可能。
色散:光脉冲中的不同频率成分的光在光纤中的群速度不同,因而到达光纤终端有先有后,这使得光脉冲发生展宽,这就是光纤的色散。色散用时延差来表示,即不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。
图2.0 色散引起的脉冲展宽示意图
对于10G和40G速率的系统,须严格对线路进行色散补偿,否则系统会在功率正常、信噪比正常的情况下, OTU的纠错或误码严重。
g) 光纤接头、尾纤端面污渍会产生回损,造成线路中的多径反射现象,而不同波
长的谐振长度不一样,如果反射长度与波长可比拟时,就会产生相干调制等现象,对信号造成损伤,从而导致系统性能劣化,因此在反射过大的情况下,可能会出现相同路由部分波道性能正常,而部分波道产生误码的现象,且误码特点是突发性明显,有时连续数个15M无误码,偶尔突发出现十几万。但我司传统WDM及OTN对回损均无法实现量化监测与预警,从而给问题定位造成一定的困难。根据以上a-f 七个方面分析,一一排除了各因素对系统的影响,重点怀疑光纤接头或端面污染引起反射,导致系统产生了误码。
回损(RL):回损即回波损耗(return loss),也叫反射,是从无源器件的输入端口返回的光功率与输入光功率的比例,定义为:RL=-10log(Pr/Pj),活动连接器(Connector)、机械接头(Mechanical splice)和光纤中的断裂点(Crack)都会引起反射,常见反射事件OTDR测量结果见下图。
图2.1 OTDR测试的常见反射事件图
对于速率2.5G的系统要求线路回波损耗小于-27dB,对于速率为10G的系统要求线路回波损耗小于-25dB。
3. 解决问题
根据本DWDM系统误码现象分析及排查结果,分别排除了运行环境、设备故障、光功率、信噪比、波道均衡、非线性、色散等因素,怀疑是线路反射导致了DWDM系统产生误码。于是成立定位小组沿接收端B站开始,沿F、E、D站对区间光缆、站内尾纤接头一一检查,具体定位手段是用OTDR工具对光缆进行损耗和回损测试,用光纤端面显微镜对站内的尾纤接头进行400倍放大观察,以查找反射点。
1) OTDR检测站间光缆反射
用OTDR对B-A各区段光缆检查,其中部分区段的光缆测试结果如下图,损耗与反射测试结果均正常,发现外部光缆不存在明显的反射点,排除了外部线路反射的可能。
图3.0 D-E间光缆测试结果 图3.1 E-F间光缆测试结果
OTDR测试反射注意:因ODTR的近端存在测试盲区,测试时需要增加5~10Km的过渡光缆;光缆的远端,由于是和设备断开的(OTDR测试光缆必须和设备断开,否则可能会把设备单板光口打坏),光纤端面和空气的接触面本身就会有很大的反射,也无法通过OTDR测试结果判断远端最后一个接头的反射情况;所以决定站内尾纤端面用光纤显微镜观察。
2) 光纤显微镜查看光纤端面
首先,清洁的尾纤接头端面放大观察应该是一个灰色洁净的圆面,因单模光纤的纤
芯直径为8~10μm,放大100倍数时约为0.8~1mm,这时可以看到圆心中间的纤芯,为一个颜色稍浅的小圆点,在纤芯及其边沿都不应该有灰尘、污渍或划痕。
图3.2 尾纤接头及端面放大效果图
用光纤显微镜对B至A站室内ODF架接口、设备接口、对接法兰、尾纤端面逐一进行测试,发现光接口、尾纤接头污染严重,全线有60%以上的光纤接头污染严重,清洁前用光纤显微镜对部分接头做了截图,如图3.3。
放大观察
图3.3 显微镜观察尾纤清洁前端面
3) 清洁尾纤端面的污渍
对B-A段各机房室内ODF架、设备接口、法兰盘、尾纤所有光接口使用专用擦纤工具展开清洁。光纤端面污染较重的使用卷轴擦纤盒无法清洁干净,所以首先使用无水酒精多次清洁,再使用擦纤盒清洁才能清洁干净;污染、划痕严重的端面使用酒精、擦纤器等都无法清洁干净,只能通过更换尾纤解决。清洁后光纤接头如图3.4。
图3.4 显微镜观察尾纤清洁后端面
专用尾纤维护工具:
专用卷轴清洁带
无尘棉棒
光纤显微镜(连接PC)
通过对沿线各个站点的光纤端面进行观察、清洁、更换,线路性能得到明显提升,B站的光谱扫描中各个单波的均衡性得到进一步改善。(关于线路反射反为什么会影响波道间的平坦度,曾请教研发同事,目前仍未给出答案,希望高手分析)
定位小组从B站出发,处理完F、E和D站时,6个故障波道的OTU误码已全部消失,误码问题彻底解决。解决这样的问题花费精力多,网络申请中断时间长,总体来说非常不容易,进站后绝不能放过每一个可能引起反射的尾纤接头。
4. 结束语
DWDM系统作为骨干传送网,是数据网、核心网、无线G网等所有业务网的安全运行基础,保障其稳定运行是客户运维管理工作的重点。因DWDM系统误码产生原因众多,定位排查有时感觉无从下手,总结本次误码主要原因是DWDM系统设备运行年久,机房环境较差,室内部分光纤端面长时间积累污渍、划痕等造成反射,导致系统误码。
此次误码定位和处理过程对DWDM系统的日常维护具有借鉴意义,首先分析定位人员须熟悉网络、掌握WDM系统相关知识,能有序指导维护单位展开定位分析。其次,设备运行环境不达标会影响系统的稳定性,机房温度、湿度和清洁度需努力整治实现标准化。最后,建议客户各机房及维护单位配备专业的DWDM维护工具,如光纤显微镜、卷轴擦纤盒和无尘棉棒等专业工具,有助于有效的定位并彻底解决问题,避免客户反馈已经清洁过,但不能保证已经清洁好的现象。 缩略语: OTM
OADM OLA OTU
Optical Terminal Multiplexer Optical Add and Drop Multiplexer Optical Line Amplifier Optical Transponder Unit
光终端复用设备 光分插复用设备 光线路放大设备 光发送单元
OTDR DCM 参考资料
Optical Time Domain Reflectometer Dispersion Compensation Module 光时域反射测试仪 色散补偿模块
[1]. 《OTDR使用指导书》 传输资料光盘8.0 [2]. 《光纤与无源光器件专题-C》 传输资料光盘8.0
相关推荐: