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2009-01-06   阅:    下页:
光纤测试仪在维护中的正确应用

现今,光缆在数据中心和信息中心随处可见,几乎网络的主干都由光纤一统天下。在我们为网络速率的提升而欣喜时,我们又不得不面对伴随而来的各类光纤故障。这种经历不仅在新建网络时,同样也存在于网络改造和升级过程中。光纤故障有时候就像顽疾一样纠缠着IT人员,网络升级到1G或10G,但是可能只是物理接口上的,而实际流量呢,有时根本达不到,甚至连基本连通性也存在隐患,经常有丢包现象产生。
为此我们想到了光纤测试仪,于是乎在大的网络中配备光纤测试仪帮助维护成了一种必然,但是情况还不是很理想,故障减少了很多,但是还会有很多莫名的无法解决的问题,比如丢包,难道用了维护工具还不能解决这些问题吗?到底如何应用这些测试工具呢?

1  光纤测试仪的注意事项

工欲善其事,必先利其器。我们能在光纤网路维护中引入各类光纤测试仪,这本身也是印证了技术的不断发展,回想10M、100M光纤的网络链路,几乎不需要怎么测试,就可以放心使用,当然这是有原因的如图1所示。

图 1中可以看到随着技术的发展,光纤对损耗的要求越来越严格,10G的网络要求总的光纤链路损耗控制在2.6dB以下,而10M和100M的网络光纤损耗要求相对来说会宽松很多,这就使得在原先的网络中光纤链路几乎很容易就可以实施运行。但如果速率提升至1G和10G时,原先的最小损耗就不一定能适用于新的应用,需要用光纤测试对损耗参数进行量化测试,以判定是否能够支持标准要求。另外,高速率网络对光纤本身也提出了要求,光缆也分成了不同的类别,为了提高速率,需要光纤本身支持更高的模式带宽,尤其是对于广泛应用于局域网中的多模光纤如表1所示,不同的模式带宽(MBW)对应的链路长度有所不同,而它们对应的最大损耗也是有差异的,换句话说,仅有损耗合格也不能保证被测链路可以支持10G网络,还必须有相对应的模式带宽。

除了上述提到的损耗、长度、模式带宽,还有需要注意色散,我们的交换机接口光源很多已经从LED光源改为VCSEL光源,就是为了降低色散,避免信号被过度展宽,同样运用在测试中,为了更真实的评测光缆的性能,对于50μm的光纤,建议测试中也采用VCSEL的光源进行测试。

最后,还需要注意的是事件故障分析,有的故障是由于光纤上的一部分造成的,如耦合器匹配不良,弯曲过大,针对这类事件型的故障,需要做定位,简单的测试损耗就不行了,需要配合OTDR测试仪,对事件点进行定位。
因此,如果要用好光纤测试仪,真正发挥它的效能,在应用测试仪的时候还需要掌握一些使用方式。

  • 选用正确的测试标准、元件标准和应用标准。如果清楚当前网络应用,如被测链路是运行1000Base-SX的,那么采用应用标准来测试,如果不清楚应用情况,那么采用元器件标准来测试,如ISO和TIA中的相应标准;
  • 注意模式带宽。在升级链路时,需要考虑一下当前使用的光缆是否满足最低模式带宽的要求;
  • 选用正确的光源。测试时选用光源最好与网络实际使用的光发射端口光源一致;
  • 视测试要求,决定选用哪一级的测试,TSB-140标准定义了两种类别的测试,类别一是OLTS测试,即光源光功率计的测试方式,类别二是OTDR测试,即光时域反射,单端测试。类别一适用于光损耗的测试,类别二适用于光纤故障的定位测试。

2  技术应用:如何用测试仪解决光纤故障

以下部分针对光纤测试中常见的问题,进行举例说明。

(1)案例1,为什么光纤测试通过,但网络运行时还是丢包?
在标准的选择,不少用户会犯一些明显的错误,如测试时不太注意被测光纤是50μm还是62.5μm的,而这里面判定的标准是有差异的如表2所示。
表 2中显示两种孔径的光纤对最大损耗值的要求出入还是比较大的,错误地选择光缆测试标准将直接导致判定门限的变化。举例说,如果实测链路是50μm光纤,而选的测试标准是62.5μm,而应用是100Base-FX,假设测试结果为10dB,测试仪就会得出PASS的结果,而真实情况应该是不合格的,因为它超过了6.3dB的判定门限。这就回答了前面的问题,测试通过,但为什么跑数据还是会丢包。

(2)案例2:通过了万兆的标准,为什么还是不能支持万兆的速率?
存在这样的用户,做网络骨干的升级,他们会升级交换机的模块和服务器的模块,当然也会测试网络中光纤的损耗,看似方法上没有什么问题,测下来光纤达到了万兆网络的要求,损耗小于标准极限值,但实际运行效果还是不理想。
分析原因,主要是没有考虑到光缆的模式带宽,不同光缆的模式带宽代表在一定距离内可以提供的最大带宽,模式带宽越大,在一定距离内传输速率就可以越大,但是由于先前很多光纤都是早些年布下的,模式带宽一般都比较低,小于160以下,导致距离一长,速率就上不去,虽然此时损耗是合格的。

(3)案例3:测试损耗都达标,模式带宽也没有问题,为什么实际运行还是有问题?
我们在测试还有一种误区,只要损耗通过,就认为光纤就是没问题的,但事实并非如此,假设这样一种情况,标准设计要求链路损耗在2.6dB,但测试时由于适配头故障,一个适配头的损耗达到了0.75dB以上,但总链路损耗测下来还是小于2.6dB,这时如果单纯的测试损耗,可能就发现不了适配器的问题,但真正网络使用中却会因为适配器问题而导致传输误码率大大增加。

3  结束语

要确保光纤网络的正常运行,还是建议经常在骨干链路和被升级链路做一些维护测试,确保光纤链路的性能。测试仪的选用上需要注意根据自身的要求,如果仅需要测试损耗,一般如Fluke DTX系列配合光模块,即可实现,但是如需要精确定位故障事件,那么可能专业的事件分析设备如Fluke OptiFiber测试仪更适用。而一般千兆级别的网络,测试损耗一般就够了,而万兆的网络,则损耗和事件定位两者都要兼顾。

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