光缆综合监测系统(FIBERSAFE)项目

光缆综合监测系统（FIBERSAFE）项目方案
光缆综合监测系统 （FIBERSAFE）项目方案
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2013-8-5
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市场形势

考虑到光设施是迄今为止通信运营者最 大的一笔投资（占90%以上），拥有光 纤网络的运营者必须提高其维护工作效 率。
阀
熔接盘 西侧光缆
东侧光缆
光缆适配器 光缆适配器 熔接盒
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故障和劣化原因
光缆网络的脆弱点
高温 核心
低温
涂敷 Dco 二层护套 L<<1mm
Dcl
不同的热膨胀系数造成的光纤应力
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Fiber 监测：测量原理
ODF
光发生器 PLLB MOD PLLB MOD
ODF
光接收器
光
SDH光设备A
缆
SDH 光设备 B
光功率水平 P1 [dBm]
Att. = P1 - P2 [dB]
光功率水平 P2 2 [dBm]
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可预防的维护和高花费检修 业务中断造成的营业额损失 (运行中断) 对商业资源即光缆性能（及利用率）的全面了解 在带宽（或业务）需要扩展时，减少了投入营运 所需时间 避免了由于安装质量差造成维护行为
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光纤监测：关键因素（2）

鉴别故障原因及中断类型（电缆或设备）


对主用纤和备用纤的预防性维护均适合
对光纤系统设备的影响最小 区分传输设备告警和线路告警
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MOD 家族

可直接将MOD安装在ODF内（光配线架） 可以用一根双向多点总线来对一组MOD（达50个）进行控制和供电， 将安装成本降至最小 更换故障电子零件方便，不中断业务 具有下列型号： 每模块可为单路，两路或四路 连接器配置（直接接入主用纤）或终接配置（耦合功能之后） 猪尾接头－连接器，连接器－连接器，猪尾接头－猪尾接头
故障和劣化原因
光缆网络的脆弱点
管道
设备侧 光缆侧
光缆 熔接室
水可进入安装熔接室的孔腔内
光终端
Afumex 光缆
熔接室
孔腔
埋设电缆
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故障和劣化原因 光缆网络的脆弱点
光缆被切断，在熔接处断开
塑料外套
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光纤故障和劣化原因
自然因素
水 和 湿 气
温 度
雪 和 冰
应力劣化 损耗增加
应力劣化 损耗增加
应力劣化 损耗增加
风
雷 电
洪 水
制 造
应力劣化 光纤断裂 损耗增加
应力劣化 光纤断裂
应力劣化 光纤断裂
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光纤监测
设备机架
SDH ADM
ODF 光 缆
ODF
SDH ADM
设备机架
SDH ADM
ODF
ODF
SDH ADM
光
缆
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基于ODF的测量方案
外部设备 内部设备 光配线架 接合架
光缆
Cable
Equipment
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市场形势

出租光纤的运营者除了维护网络外，还 牵扯到一个客户/供应者的关系。


他们必须建立双方同意的衰减水平和业务 利用率：一般在合同里列出保证并带惩罚 条款 在一定程度上，大集团也同样存在着这种 情况 (光缆和传输设备的维护是分开进行的
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维护要求

为及早测定劣化原因，光缆运营商必须监 测光纤衰减(还可以监测采用外壳完整性)

光缆衰减代表了主要光纤状态 （评估相关投 资利润率） 及测量向用户提供的业务水平 检测外壳损坏可以指出潜在影响光纤衰减的 问题

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埋设光缆
架空光缆
20%
不能预防
60%
(由车辆碰撞造成) (多数由挖断造成)
可预防
40%
80%
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产品
FIBERSAFE
Rx光功率监测系统
OTDR系统
连续 外壳 监测
连续 衰减 监测
连续 Rx光功率水平 监测
- 由于运动损坏外壳和接合 处 - 由于光纤震动造成瞬间损 耗
外壳化学侵蚀
火
氢
安 装
火的危险性
- 由于氢增加了光纤损 耗 - 光缆被切断或断裂
安装时用力拉造成的应 力
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资料来源: ITU-T 光缆建设, 安装, 连接和保护
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定期 衰减 测量
故障/降质定位
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产品
主要功能

光纤监测

对主用纤和备用纤进行连续光功率及衰减监测

光纤定位

衰减增加时进行实时、自动故障定位

外壳监测

连续控制导电性和对地绝缘性，增加了一项光缆保护功能
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Fibersafe 专利发明
国际专利包括及保护：:

光测量装置 (MOD) 测试方法 测试系统
获美国专利
在30个国家专利正在申请中
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光纤监控：关键因素（1）

早期监测瞬态影响（如连接器振动），定期（如热力） 及长期效果（如氢污染） 主用纤非干扰性监测 对现在及将来业务载体（PDH, SDH, ATM, IP）和操作 波长均透明 适合于所有网络拓扑（星形，树形，环行）；适合所有 网络结构（中继，接入，专网/社团，校园）；适合所有 主用纤长度
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维护要求
预防性维护

为避免可预防性故障，早期检测劣化原因
纠正性维护


万一发生故障，自动进行定位，及早行动 明确中断责任
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运行要求
光纤网络资料管理

收集该过程网络数据 (材料，安装,...)
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客户/供应商关系

光纤用户方面
- 明确光纤业主提供的业务水平 - 对各个光纤业主采用一致的方法

光纤业主方面
- 非干扰性解决方法, 对最终用户技术透明
- 明确中断责任 - 保证质量水平，对问题立即进行反馈，不必依赖用 户的投诉资料 - 改善的平均修复反应时间和业务利用率
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终端架
光连接器
测量架
MOD MOD MOD
接设备架
光光连接器
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ODF 架－盘：项目1
后面光纤接入盘 每盘7个MOD，每分架42个MOD， 单个光/电子装置
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应力劣化 光纤断裂 损耗增加
资料来源: ITU-T 光缆建设, 安装, 连接和保护
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光纤故障和劣化原因
人为因素 (资料来源 ITU-T)
工厂和 空气污染
交通 (车, 卡车) 汽油泄露
金属腐蚀 外科化学侵蚀
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市 场
我们可否降低运营者的费用呢?
运营费用:

人工中断和数据储存时间；维护队伍？工作量 查明故障时间 维修部门设施 网络设计和规划
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市场形势
我们可否降低运营者费用呢?
隐形费用：


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光纤监测－备用纤
光搭接片
光源模块
备用纤
光源模块
光
缆
光旁路
光源模块
光
光源模块
缆
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)
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市场形势

使用第三方光纤网络的运营者也牵扯到 一个客户/供应者的关系。

他们必须提供与其用户达成一致的业务质 量水平（业务水平协议），这样他们需要 保证物理介质设施的利用率
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故障和劣化原因
光缆网络的脆弱点

氢对光纤衰减的影响
dB/公里
= 正常条件
= 存在氢的情况
0.5 0.25
1000
1200
[毫微米] 1400 1600
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故障和劣化原因
统计
故障
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产品发展

创新的光功率监测方案，为市场普遍接受。衰减测试 作为一种预防性技术亦为市场所欢迎。 用OTDR功能自动进行故障定位，满足了光缆监测的 全面需求。 另一选项为仅在接受端进行光功率监测：此系统相当 于竞争对手的解决方案，缩减系统性能及成本。
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ODF 架－盘：项目2
前面光纤接入盘 每盘16个MOD 4个光/电装置
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MOD: 功能模型
P光 P1 取光装置 P2=0.95P1 P3=0.05P1 P光
测量电路 光电 二极管
波纹钢
聚乙烯
带护套的芯
光纤
Kevlar 褶
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15ห้องสมุดไป่ตู้
故障和劣化原因
光缆网络的脆弱点

在接合室内, 所有电缆部件被分开，光纤不再 得到光缆固有的结构保护，因此代表了一个脆 弱点 (在埋设光缆中水渗透是迄今最具破坏性 的劣化原因)
功率计
电源 电路
控制器
供电
控制及供电总线
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MOD: 技术规格
操作窗口 光功率测量范围: 插入损耗: 反射波损耗: 方向性: 热稳定性: 极化稳定性:
1310 ± 40nm, 1550 ± 40nm from +18 to -42 dBm < 0,4 dB (不带连接器) > 40 dB > 50 dB < 0,05 dB 操作温度范围内 < 0,15 dB


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产品 结构总览
设备技框 CNC 服务器 OS
接传输设备
设备机框 CNC
CNC
OTDR
DCN
接合室
ODF
接传输设备 备用纤
主用纤
ODF
MOD
MOD
金属外壳
光缆
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储存光纤网络配置 (准备就绪前使用网络储存器)
向网络管理系统一体化演化
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故障和劣化原因
介绍
根据不同的铺设方式，各种人为和自然因素影响光纤


所有部件 (光终端, 埋设/架空光缆部分, 熔接室, 孔) 遭受 不同程度的损坏, 在短期(例如：振动)或长期(例如：氢污 染)内影响光纤衰减 。 劣化的发生可能影响一根光缆内所有光纤或部分光纤 可以预防的劣化原因 (水渗透, 材料老化, ...) 或无法预防 (挖断,...)