快速准确定位光路故障的方法

快速准确定位光路故障的方法

翁其标

广东达安项目管理股份有限公司

摘要：当前光纤通信故障的发生，对于通信造成的影响也越来越大。如何快速准确定位光路故障位置，进行高效率抢修处理以保证光纤网络信号的正常运行，对于通信行业越来越重要。

关键词：光路故障、OTDR、快速定位

随着移动通信技术的全光网络演进及传统电接口设备智能化升级换代，使用光纤进行信号传递的通信设备越来越多，光纤网络建设组网应用技术日臻完善。在全民享用带宽高、速度快的应用场景下，使得光纤网络的光信号正常传送、运行维护尤为重要，当出现通信故障时，工程维护人员一般采用“先软后硬、先近后远”的排障原则和“先抢通、后抢修”的传统方法。如何快速准确定位光路故障位置，进行高效率抢修处理以保证光纤网络信号的正常运行，所采取的方法尤为重要。

如何在传统排障原则和方法上做到快速定位光路故障点准确位置，使得抢修作业达到高效率，笔者曾参与广深港高铁（深圳段）移动信号改造工程项目，现以该项目的改造特点及应用场景来浅谈快速定位光路故障位置的一些技巧运用。

【项目背景】

本项目改造是对广深港高铁（深圳段）的拉远发射点原有RRU设备升级替换改造，原各地市落地业务及高铁信号将统一归属到广州新建华为BSC局端管理。由于新设备对拉远发射点级联方式最多支持2～3个RRU。而原有拉远发射点的级联方式采用4～5个拉远点RRU级联。因此涉及到级联方式的改造，而改造又涉及到对原有高铁拉远传输纤芯资源重新进行较大规模改造、扩建，才能满足高铁移动2G/3G/4G信号覆盖的建设要求。

本项目有以下几点难点：

1、铁路沿线红线内外工作面交错。其中部分拉远点RRU级联纤芯分配调整占用既涉及到红线外移动自建光缆，又涉及到红线内铁路提供的108芯的束状单芯光缆。

2、沿线接头盒众多。高铁（深圳段）全程红线内铁路主干光缆与红线外移动自建主干光缆对接接头数量达到10个，红线内/红线外拉远发射点的支路分纤接头达到83个，涉及到85个TD-LTE、61个2G拉远发射点的改造。

3、施工环境复杂，施工难度大。本项目拉远发射点多、系统纤芯分配占用复杂，光路传输距离长，且光纤施工作业环境地处湖泊水库、山地、村庄、工业区及隧道等复杂场景。

由于广深港高铁每日客流量巨大，稳定持续的通信对各运营商至关重要。一旦发生通信故障，快速有效定位故障点，处理故障是检验运营商服务质量的一个重要指标。传统的故障定位方法一般采用“先软后硬、先近后远”，极不适应涉及到红线内的工作内容，同时也大大延长了故障定位的时间，严重影响到服务质量。快速准确故障定位法能解决红线内外施工的问题，同时大大缩短了故障定位的时间，有效提高了运营商的服务质量。

【故障产生】

广深港高铁羊台山隧道1拉远发射点RRU设备安装位置在羊台山铁路隧道通信洞室内，属于铁路红线内站点，该拉远发射点的位置距离信源基站【石百坑二M】的传输长度接近8公里。2015年2月10日网优室通报广深港高铁羊台山隧道1网元断链，2G信号中断。后台查询2G传输电路到广州BSC归属局正常，核查信源基站传输设备正常，信源基站BBU业务口R_LOS告警信息，后台查询业务端口状态，查询有“端口不可用”及“光口支路告警指示信号丢失告警”等影响业务的告警。

【故障定位分析】

接无线后台报障，工程抢修队通过后台查询羊台山隧道1拉远点发射点的全业务运行工作状态情况，采取“先软后硬，由近及远”，“对比法”的故障排查法进行故障定位，羊台山隧道站点1的2G业务不正常，但该拉远点的3G/4G信号正常运行，因羊台山隧道站点1位于高铁隧道洞室内，属于铁路红线内站点，在未获得铁路调度指挥中心批准情况下抢修人员无法进入高铁线上核实设备运行情况，综合判断，远端发射点电源是正常的，故障初步定位为拉远纤芯损坏。

【故障定位处理措施】

传统故障定位方法：因涉及到高铁红线内拉远发射点，未获铁路批准无法进入高铁线内作业，安排一组抢修队携带OTDR、笔式红光源等相关工具赶赴信源基站，在信源基站对羊台山隧道站点1占用的拉远纤芯进行OTDR测试，先定位出故障长度，再根据拉远光缆的竣工资料进行长度测算推理故障点的大概区间位置，采取由“由近及远”的排障处理方法，通知另一组抢修队赶赴广深港高铁红线内铁路光缆与红线外移动自建光缆的对接通信人手孔内配合做故障点位置精准定位排障。由于涉及到高铁红线内的施工申请，资料的核对等周期较长的工序，往往一个故障点的定位需要6个小时，严重影响了服务质量。

快速准确故障定位方法：采用OTDR（光时域反射仪）+笔式红光源工具组合，OTDR和笔式红光源是通信光缆施工常用工具，OTDR仪表具有测试纤芯损耗、长度及定位故障点功能特点外，因测试激光为不可见光，现场无法迅速核实激光在纤芯通道内折射情况。本项目中，将二者常用工具组合使用，在无法进入高铁隧道线上另一端拉远点配合作业的条件下，一组作业人员在信源移动基站侧先对该拉远点占用的2条纤芯使用OTDR进行长度及损耗情况测试，另一组远端现场作业人员在提前定位出的故障区间位置配合进行弯纤测试，测出正常纤芯和故障纤芯的长度，2条纤芯测试长度互相核算，再对故障纤和正常纤分别插入笔式红光源发送红光，由远端现场作业人员肉眼观察接头盒内的裸纤通道内红光折射情况，可以快速定位出故障点。

信源移动基站对拉远发射点RRU占用的2条纤芯OTDR测试截图，信源站发光纤芯断纤，远端发光纤芯正常。（曲线测试应查询实时事件长度为准如下图）

根据拉远光信号流走向图示，先打开红线内与红线外光缆对接人手孔内的移动接头盒1，在移动接头盒1内对分别占用的2条裸纤进行弯纤测试，对比测算远端发光纤（正常纤芯）弯纤后的损耗反射点在曲线B图标范围内，用2芯实时事件测试长度互相核算，断点测试长度大于正常纤弯纤测试长度约20米，表示断点位置不在移动接头盒1，应在移动接头盒1到铁路接头盒2光缆段内。

完成拉远发射点RRU占用纤芯的损耗测试后，在基站ODB侧使用笔式红光源进行发光测试，另一组在远端现场作业人员观察接头盒内对应占用的裸纤是否有红色激光通过可以判断出故障断点是在弯纤拐点前边光缆段还是后面光缆段，弯纤拐点位置必须选在接头盒裸纤对接后续位置，一次性操作就可以将接头盒内的裸纤是否存在断点核实判断清楚，人工弯纤制造拐点配合OTDR测试观察损耗反射峰值大小变化操作方法无论是简单或者复杂的分纤网络排查故障点，均具有快速高效特点。

【故障定位处理结果验证】

抢修现场对核查定位出的断纤进行熔接修复，抢修完成，后台OMC查询该点的网元断链告警已消失，对应上级级联站点上报的R_LOS光路告警已消失，拉远发射点信号恢复正常。整个故障定位用时3个小时，相对传统故障定位方法节省一半的时间，大大提高了服务质量。

【故障快速定位方法应用】

快速故障定位方法，通过近端、远端同时施工，大大缩短了故障检测的时长，同时提高了故障定位的准确性，大大减少了故障处理的时间。同时本方法对排除光路故障点具有效率高、定位准、修复快的特点，也适用于通信光缆工程常常涉及到基站搬迁拆除传输光缆割接施工。光缆割接操作往往涉及到新旧基站多条接入光缆接续成端，尤其是当割接井内旧缆挂牌丢失或原有分纤资料更新不及时或不齐全，割接又不得不实施的情况下，灵活组合运用OTDR、笔式红光源、光功率计等常用工具，在作业点采取弯缆、弯纤操作，（弯缆/弯纤应小心操作，避免折断光纤）观察OTDR测试曲线的反射峰值大小变化的方法，可以快速定位出旧光缆的AB端方向，及支路接头分纤方向，避免割错光缆，引发通信故障。

故障快速定位方法的应用，将能有效减少故障处理的周期，同时大大提高故障处理的成功率，提高了通信系统的安全性及稳定性。

参考文献：

[1]《光纤通信》_孙学康、张金菊