通信學(xué)畢業(yè)論文范文
導(dǎo)語(yǔ):論文介紹了光纖通信系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的發(fā)展、組成,簡(jiǎn)單介紹測(cè)試儀表OTDR原理及光纖通信系統(tǒng)的維護(hù)案例。
關(guān)鍵詞:光纖通信,監(jiān)測(cè),案例
1 光纖光纜的現(xiàn)狀
1.1規(guī)模及技術(shù)
由于光纖通信具有容量大、傳送信息質(zhì)量高、傳輸距離遠(yuǎn)、性能穩(wěn)定、防電磁干擾、抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),伴隨“光進(jìn)銅退”推進(jìn),以建設(shè)完成的"八縱八橫"光纜傳輸網(wǎng)連接全國(guó)31個(gè)省(自治區(qū)、直轄市),光纖光纜通信網(wǎng)絡(luò)成為我國(guó)主要的傳輸網(wǎng)絡(luò)。另一方面,隨著光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)(SDH)、分組傳送技術(shù)(PTN)和密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)的飛速發(fā)展,光纖的傳輸容量也在以前所未有的速度發(fā)展著。
1.2 故障原因
光纖是由很脆弱的玻璃制成,通常其外徑為125um單模光纖的纖芯只有7-8um,多模光纖的纖芯也僅為50um,雖然光纜本身利用FBT加強(qiáng)芯、油膏和塑料外護(hù)套等保護(hù)光纖,使光纜具有了一定的抗外力強(qiáng)度。但由于大建設(shè)時(shí)期伴隨的野蠻施工、強(qiáng)烈的外力的沖擊、加之光纜自身的原因如接頭盒的開裂、進(jìn)水、腐蝕和光纜自然老化等因素,還會(huì)常常導(dǎo)致光纜傳輸系統(tǒng)的故障。光纜線路和鋪設(shè)是通過(guò)地下直埋、架空和管道等方式,具有點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣、高度分散的特點(diǎn),受外力影響大,由于光纜自身的外界原因造成的阻斷障礙,涉及光纜的擴(kuò)容、遷、改、移時(shí)對(duì)光纜線路進(jìn)行施工維護(hù)等,維護(hù)量多且難度大。如何快速檢測(cè)光纜和故障定位成為通信工程師或技術(shù)人員必備技能。
2 光纖系統(tǒng)監(jiān)測(cè)
光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由省監(jiān)測(cè)中心PMC、區(qū)域監(jiān)測(cè)中心LMC、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站MS組成。監(jiān)測(cè)中心負(fù)責(zé)對(duì)各監(jiān)測(cè)站進(jìn)行控制,是采集和處理數(shù)據(jù)的中心,由控制器(服務(wù)器、客戶機(jī)、工作站)、路由器、集線器/交換型集線器、網(wǎng)絡(luò)適配器、MODEM、打印機(jī)及相應(yīng)的軟件等組成。
在長(zhǎng)途和市內(nèi)中繼光纜傳輸系統(tǒng)中,傳輸設(shè)備都配置有比特誤碼率(BER)的監(jiān)測(cè)設(shè)備或監(jiān)測(cè)單元。然而,傳統(tǒng)的線路維護(hù)部門未配備監(jiān)測(cè)手段,通常只能是出現(xiàn)BER告警時(shí),首先由機(jī)務(wù)人員判斷引起告警的原因,在查明其原因是傳輸線路----光纜后,機(jī)務(wù)人員再通知相關(guān)的線路維護(hù)部門和上報(bào)有關(guān)主管部門,然后線路維護(hù)部門根據(jù)得知的光纜線路傳輸性能劣化情況采取相應(yīng)的維護(hù)措施。如果發(fā)生光纖斷裂障礙,則立即派人員攜帶儀表(OTDR)查找光纖斷裂的位置,同時(shí)組織人員、機(jī)具、器材等進(jìn)行搶修,也就是通常所說(shuō)的障礙搶修;如果是發(fā)生光纖通道總衰減增大,在其值可以容許時(shí),則列入線路維修和改造計(jì)劃,不可容許時(shí),則組織人員對(duì)其進(jìn)行搶修,以便改善其傳輸性能,提供可靠的電路。
3 OTDR
OTDR(光時(shí)域反射儀)是維護(hù)中測(cè)試光纜障礙的主要工具,用來(lái)測(cè)試光纜斷點(diǎn)的位置,以便搶修人員能夠及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搶修。它是采用后向散射發(fā)來(lái)測(cè)量光纖中的損耗。對(duì)于光纖損耗的測(cè)量,OTDR采用取樣積分議和光脈沖激勵(lì)的原理,對(duì)光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)進(jìn)行取樣分析,可以判斷出光纖中的接續(xù)點(diǎn)和損耗變化點(diǎn),其原理如圖1所示。
4光纜線路故障處理
由于光纜線路的復(fù)雜性,在光纜線路障礙中,對(duì)于不同性質(zhì)的障礙采取不同的定位方法,。雖然都是使用OTDR對(duì)光纜故障點(diǎn)進(jìn)行定位,但是測(cè)試定位時(shí)的參數(shù)設(shè)置、計(jì)算方式均有所區(qū)別。
4.1部分系統(tǒng)阻斷障礙
如果障礙是某一系統(tǒng)障礙,在排除設(shè)備故障的前提下,精確調(diào)整OTDR儀表的折射率、脈寬和波長(zhǎng),使之與被測(cè)纖芯的參數(shù)相同,盡可能減少測(cè)試誤差。再將測(cè)出的距離信息與維護(hù)資料核對(duì)看障礙點(diǎn)是否在接頭處。
1、若通過(guò)OTDR曲線觀察障礙點(diǎn)有明顯的菲涅爾反射峰(菲涅爾反射是瑞利散射的特例,它是在光纖的折射率突變時(shí)出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象),與資料核對(duì)和某一接頭距離相近,可初步判斷為盒內(nèi)光纖障礙(光纖盒內(nèi)斷裂多為鏡面性斷裂,有較大的菲涅爾反射峰)。修復(fù)人員到現(xiàn)場(chǎng)后,可先與機(jī)房人員配合進(jìn)一步進(jìn)行判斷,然后進(jìn)行處理。
2、若障礙點(diǎn)與接頭距離相差較大,則為纜內(nèi)障礙。這類障礙隱蔽性較強(qiáng),如果定位不準(zhǔn),盲目查找就可能造成不必要的人力和物力的浪費(fèi),如直埋光纜大量土方開挖,架空光纜摘掛大量的掛鉤等,延長(zhǎng)障礙歷時(shí)。
4.2光纜全阻障礙
對(duì)于光纜線路全阻障礙,查找較為容易,一般為外力影響所致?衫肙TDR測(cè)出障礙點(diǎn)與局(站)間的距離,結(jié)合維護(hù)資料,確定障礙點(diǎn)的地理位置,指揮巡線人員沿光纜路由查看是否有建設(shè)施工,架空光纜是否有明顯的拉傷、火災(zāi)等,一般可找到障礙點(diǎn)。若無(wú)法找到就需要用上面介紹的方法進(jìn)行精確計(jì)算,確定障礙點(diǎn)。
4.3由光纖衰耗過(guò)大引起的障礙
用OTDR測(cè)試系統(tǒng)障礙纖芯,如果發(fā)現(xiàn)障礙是衰耗空變引起的,可基本判定障礙點(diǎn)位于某接頭出處,多是由于彎曲損耗造成的。盒內(nèi)余留光纖盤留不當(dāng)或熱縮管脫落等形成小圈,使余纖的曲率半徑過(guò)小。另外,接頭盒進(jìn)水也造成接頭處障礙的主要原因。打開接頭盒后,可進(jìn)一步進(jìn)行判斷,將正常纖芯繞在手指上,使其曲率半徑過(guò)小,此時(shí)用OTDR測(cè)試(1550nm)該處會(huì)有一大衰耗點(diǎn),若該衰耗點(diǎn)與障礙光纖衰耗位置一致,則障礙點(diǎn)即為該點(diǎn)。再仔細(xì)查看障礙光纖有無(wú)損傷或盤小圈,若有小圈將其放大即可,否則進(jìn)行重接處理。
4.4機(jī)房線路終端障礙
如果障礙發(fā)生在終端機(jī)房?jī)?nèi),在障礙端測(cè)試時(shí),由于OTDR儀表凈化不出規(guī)整曲線,在對(duì)端測(cè)試可以發(fā)現(xiàn)障礙纖芯測(cè)試曲線正常。為精確定位,需要加一段能避開儀表盲區(qū)的尾纖,一般長(zhǎng)度不少于500m,先精確測(cè)出尾纖長(zhǎng)度,再接入障礙光纖測(cè)試。
5 案例分析
某光纜線路A站至B站段發(fā)生系統(tǒng)阻斷,阻斷的系統(tǒng)為80G和2.5G兩個(gè)主干系統(tǒng)。技術(shù)人員趕赴A點(diǎn)無(wú)人站進(jìn)行測(cè)試和搶修。在測(cè)試過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)是光纜線路阻斷,當(dāng)即對(duì)光時(shí)域反射儀進(jìn)行設(shè)置,針對(duì)光纜的線路參數(shù),與線路參數(shù)相符,設(shè)置如下:λ=1550nm;Index=1.4690;Range=4Km。
測(cè)試界面虛線(B點(diǎn))為光纖斷點(diǎn),定位距離為3.3730km。根據(jù)圖紙(路由圖和標(biāo)石距離對(duì)照表校對(duì)),地面距離為956#-957#標(biāo)石之間。到了現(xiàn)場(chǎng)之后,在光纜上方有一處施工的炕洞,判定為光纜線路路障礙點(diǎn)。組織人員對(duì)光纜進(jìn)行開挖,并根據(jù)障礙情況制定修復(fù)方案。由于是外力施工造成,光纜外皮損傷嚴(yán)重,如果在障礙點(diǎn)進(jìn)行處理,容易造成其他光纖的斷裂并延發(fā)更多系統(tǒng)的阻斷。所以只能在障礙點(diǎn)的兩端進(jìn)行光纖帶業(yè)務(wù)割接的方式進(jìn)行處理。工期緊操作人員只開挖接頭坑,選擇原廠生產(chǎn)的同期光纜100m。
由于是兩個(gè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行光纜割接對(duì)于測(cè)試人員的要求是能同時(shí)對(duì)兩點(diǎn)的接續(xù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督。對(duì)接續(xù)點(diǎn)的要求是光纜外護(hù)套開剝要準(zhǔn)確無(wú)誤,對(duì)光纖松套管的識(shí)別也不能出任何差錯(cuò)。
6總結(jié)
光纜通信網(wǎng)和光纜線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也將在技術(shù)上不斷發(fā)展和前進(jìn),特別是今后隨著全光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,將有可能把設(shè)備的監(jiān)測(cè)管理和線路的監(jiān)測(cè)管理結(jié)合在一起,形成統(tǒng)一的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
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