為什么光纜出現(xiàn)故障

作者：美國(guó)福祿克網(wǎng)絡(luò)公司　

　 最終用戶或任何為網(wǎng)絡(luò)不通而付出代價(jià)的用戶都會(huì)關(guān)注電纜的一個(gè)主要問(wèn)題，這就是為什么光纜會(huì)處故障。任何使用光纜的網(wǎng)絡(luò)，其光纜鏈路對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能都是至關(guān)重要的。所以確保光纜鏈路始終處于最佳狀態(tài)無(wú)疑是非常關(guān)鍵的。為了幫助了解光纜故障的原因，福祿克網(wǎng)絡(luò)通過(guò)第三方獨(dú)立調(diào)查分析了大量網(wǎng)絡(luò)最終用戶和光纜安裝商關(guān)于光纜鏈路的問(wèn)題。

　　調(diào)查研究是由Martin Technical Research 獨(dú)立完成的－題目是光纜鏈路的故障原因。調(diào)查研究是評(píng)估800 個(gè)電纜安裝商，他們有20％以上的工作是光纜的安裝。在這些公司中，50％是采用隨機(jī)的調(diào)查和詢問(wèn)，另外50％還直接詢問(wèn)了網(wǎng)絡(luò)上最終用戶關(guān)于光纜的問(wèn)題。最后福祿克網(wǎng)絡(luò)和 Martin Technical Research 公司認(rèn)為這種混合調(diào)查的結(jié)果基本可以代表光纜故障的整體情況。

背景資料：

　　安裝商包括數(shù)據(jù)通訊合同商，電氣合同商，電信合同商，獨(dú)立的光纜合同商，系統(tǒng)集成商，網(wǎng)絡(luò)咨詢商。平均每個(gè)公司有15.4 個(gè)光纜的技術(shù)人員。這些合同商平均起來(lái)有36％的工作與光纜相關(guān)。3500 個(gè)最終用戶平均每個(gè)單位有2.3 個(gè)光纜的技術(shù)人員，他們包括了教育，制造，政府，銀行，人壽保險(xiǎn)，零售鏈鎖商，印刷/出版商，研究實(shí)驗(yàn)室以及公用事業(yè)。并不令人吃驚的是92%的最終用戶都有光纜主干網(wǎng)，28％的用戶有光纜到桌面的網(wǎng)絡(luò)。那些光纜到桌面的用戶有38％的站點(diǎn)是光纜到桌面。

光纜鏈路的安裝

　　安裝高性能光纜鏈路的過(guò)程包括鋪設(shè)光纜，光纜雙端連接器的端接，雙端跳線和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接。鋪設(shè)光纜時(shí)不要嚴(yán)重地彎曲光纜，它們會(huì)造成過(guò)量的損耗。被調(diào)查的網(wǎng)絡(luò)用戶主要安裝的是62.5/125µm 的光纜，但數(shù)據(jù)顯示50/125µm 的光纜也有明顯的增加(參見圖1)。此外目前使用最廣泛的仍然是ST 和SC 連接口。

圖1 – 使用以及安裝的光纜類型 本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201706/352205.htm

　　端接對(duì)鏈路損耗的影響非常大，而且它們會(huì)對(duì)多模光纜產(chǎn)生模式干擾。連接器可以是在事先拋光好的光纜連接處熔接安裝，或在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拋光。黨使用事先拋光的連接器時(shí)，安裝商一般不會(huì)感覺(jué)到檢測(cè)連接器端接面的重要性，因?yàn)檫B接器的端接面是供應(yīng)商在可以控制的環(huán)境中拋光的。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拋光的連接器，安裝商使用100 或200 倍放大鏡檢查端接面。當(dāng)安裝商確信連接器端接完好后將其安裝到配線架或信息點(diǎn)出口等待后來(lái)的損耗測(cè)試。此時(shí)，對(duì)光纜進(jìn)行標(biāo)識(shí)就變得非常重要，因?yàn)榘惭b商必須確保光纜一側(cè)的發(fā)送端必須標(biāo)識(shí)為對(duì)應(yīng)光纜另一側(cè)的接收端。

　　我們發(fā)現(xiàn)能夠完成優(yōu)良工程的安裝商都有優(yōu)良的工具。研究顯示86％的安裝商使用放大鏡來(lái)檢測(cè)光纜的端接面，而80％的最終用戶也使用這種方法。

背景資料：

　　使用放大鏡檢測(cè)光纜端接面時(shí)，一定使用激光安全濾波等級(jí)的工具以防止正在工作的光纜中不可見的紅外線傷害眼睛。

安裝過(guò)程中常見的光纜故障原因

　　調(diào)查的結(jié)果一致表明(89％的用戶和合同商)在光纜安裝過(guò)程中最常見的故障是光纜連接器端接面不潔。無(wú)需多說(shuō)，C 先生需要和D 先生溝通來(lái)解決安裝的問(wèn)題。表1 說(shuō)明了網(wǎng)絡(luò)用戶和合同商指出的光纜安裝過(guò)程中的常見原因。

表1 – 光纜安裝過(guò)程中的常見問(wèn)題

　　一般，安裝商使用100 倍放大鏡檢查連接器的端接面，但它并不能查出所有端接面不潔和劃痕的問(wèn)題。例如圖2 說(shuō)明了250 倍放大鏡和400 倍放大鏡檢查端接面不潔的區(qū)別。雖然整體看不出不潔的端接面，但是高倍的放大鏡可以揭示信號(hào)傳輸?shù)墓饫|核心的微小不潔問(wèn)題。

圖2 – 光纜端接面不潔和劃痕檢測(cè)的比較

光纜鏈路故障診斷中的常見問(wèn)題

　　光纜鏈路的故障診斷發(fā)生在安裝過(guò)程的最后一步。很多時(shí)侯故障診斷發(fā)生在當(dāng)安裝的鏈路不能通過(guò)損耗測(cè)試的指標(biāo)。故障診斷還發(fā)生在安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)侯。非常奇怪的是，此時(shí)光纜端接面的檢測(cè)并不總是進(jìn)行來(lái)保證光纜性能。例如只有60％的合同商涉及光纜端接面的檢查。而網(wǎng)絡(luò)用戶只有46％檢查光纜端接面。

　　此時(shí)不進(jìn)行端接面檢查的主要原因是在配線架或信息點(diǎn)出口探測(cè)連接器的端接面非常麻煩的，使得測(cè)試非常費(fèi)時(shí)。在配線架后面將光纜的適配器拆下，檢查端接面，重新連接適配器，該過(guò)程的平均時(shí)間是10 分鐘左右。即使如此，還寄希望于安裝人員不會(huì)意外地接觸到光纜端接面以造成光纜端接面更大的損傷。

　　檢查光纜端接面最有效的方法是使用視頻放大鏡。視頻放大鏡可以直接插入到配線架(圖3)以及設(shè)備的接口。由于不必在配線架背板拆開適配器進(jìn)行檢查以及檢查后再重新連接，從而節(jié)省了大量的時(shí)間。視頻放大鏡提供直至400 倍的放大能力以及各種類型的光纜連接器探頭，包括微型連接器(SFF)，同時(shí)它還避免了可能由于工作中的紅外光源對(duì)眼睛的損傷。和傳統(tǒng)方法相比，用這種方式檢查端接面可以節(jié)省大約90％的時(shí)間。也就是說(shuō)6 個(gè)連接器用6 分鐘檢測(cè)完畢，而用傳統(tǒng)方法需要60 分鐘。驗(yàn)證并確保光纜端接面的清潔就排除了光纜性能最大的潛在問(wèn)題。

圖3 – 視頻放大鏡檢查配線架背板的光纜端接面潔凈度

　　視頻放大鏡也可以安全的在使用在工作中的光纜上。例如如果一個(gè)100BASE-FX 24 口交換機(jī) 的一個(gè)口有問(wèn)題，你可以使用視頻放大鏡直接檢測(cè)端口的潔凈度，即使交換機(jī)是開機(jī)以及其它端口都在工作的情況下。在這種情況下，你就可以直接查找故障并且和設(shè)備供應(yīng)商一起確認(rèn)問(wèn)題所在，而且只要不斷電，也不影響交換機(jī)其它端口的正常工作。在這次調(diào)研中67％的安裝合同商都遇到了設(shè)備的光纜端口不清潔的問(wèn)題，而44％的網(wǎng)絡(luò)用戶也遇到過(guò)同樣的問(wèn)題。

背景資料：

　　視頻放大鏡檢查網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口可能會(huì)發(fā)現(xiàn)污染非常嚴(yán)重的端口。在對(duì)這些不潔的端口進(jìn)行清潔之前，請(qǐng)聯(lián)系設(shè)備供應(yīng)商以確保沒(méi)有違反保修的規(guī)則。

　　一個(gè)有趣的事情是清潔了一個(gè)連接器但是卻弄臟了另一個(gè)連接器。因?yàn)闄z查完一個(gè)臟的連接器后沒(méi)有清潔測(cè)試儀上的探頭就又去測(cè)試另外的連接器導(dǎo)致了交叉污染。所以清潔測(cè)試儀的探頭是非常重要的。如果使用不潔的測(cè)試跳線，接可能將污染擴(kuò)散導(dǎo)致非常高的損耗。還請(qǐng)記住，跳線是可以被不潔的連接器所污染。同樣，請(qǐng)認(rèn)真想一下，有多少安裝的跳線的端接面是沒(méi)有清潔過(guò)以及測(cè)試過(guò)。例如不小心用手接觸到光纜的端接面可以導(dǎo)致非常嚴(yán)重的污染(圖4)。這些跳線被發(fā)現(xiàn)是很多網(wǎng)絡(luò)故障的直接原因。不被入知的是，安裝商和網(wǎng)絡(luò)最終用戶將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接的時(shí)侯沒(méi)有檢查過(guò)跳線和設(shè)備端口的潔凈度情況－者帶來(lái)了50％以上的潛在問(wèn)題。

清潔的端接面　　　　　　　　 手指意外觸摸造成的端接面不潔 圖4 – 清潔和不潔的光纜端接面

　　有趣的是，90％的合同商和80％的最終用戶在每次安裝連接器的時(shí)侯都對(duì)端接面進(jìn)行檢查。他們的一般做法是使用100 或200 倍的放大鏡進(jìn)行檢查。清潔端接面和適配器時(shí)，92％的合同商和82％的最終用戶使用酒精。另一個(gè)常用的清潔方法是壓縮空氣，30％的合同商和12％的網(wǎng)絡(luò)用戶使用這種方法。有些人同時(shí)使用兩種方法。還有其他人使用潮濕的酒精布清潔并使用非麻絲布擦拭，因?yàn)榫凭蛪嚎s空氣可能仍然會(huì)在光纜端接面留下殘留物。

光纜的測(cè)試儀器

　　最常用的光纜測(cè)試儀器是光功率損耗測(cè)試包(OLTS)以及光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)。此外，調(diào)研結(jié)果中還有部分用戶使用可視故障定位儀(VFLs)來(lái)檢測(cè)光的極性，斷點(diǎn)，以及大的衰減，例如配線架上光纜的過(guò)緊捆扎。某些VFLs 可以產(chǎn)生兩個(gè)光源，一個(gè)穩(wěn)定一個(gè)振蕩，來(lái)幫助識(shí)別微型接口(SFF)的光纜極性。調(diào)查也說(shuō)明OTDRs 也被用來(lái)定位連接器，熔接點(diǎn)以及彎曲過(guò)度的故障。調(diào)查說(shuō)明在很多情況下用戶也要求OTDR 曲線和OLTS(損耗測(cè)試)一起提供來(lái)保證所安裝的光纜沒(méi)有過(guò)度彎曲，不良的熔接以及連接器。此時(shí)最終用戶不僅確保光纜應(yīng)用是在損耗限之內(nèi)，而且對(duì)光纜的安裝質(zhì)量非常有信心，對(duì)他們所付出的費(fèi)用也感到放心。圖5 是光纜的測(cè)試儀器使用情況。

圖5 – 光纜測(cè)試儀使用的情況

小結(jié)

　　灰塵以及其他的污染是光纜數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕獢橙?，特別是那些高速網(wǎng)絡(luò)。千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)光纜鏈路損耗的余量只有2.38dB，很小的不潔就可以造成嚴(yán)重的影響。簡(jiǎn)單地檢查連接器的潔凈度以及使用防塵蓋(套)就可以有效地保護(hù)連接器不受污染。然而，在光纜故障診斷的時(shí)侯，合適的測(cè)試工具，例如視頻放大鏡，OTDR，可以大大地縮短故障診斷的時(shí)間，從而縮短網(wǎng)絡(luò)出故障的時(shí)間，減少由于網(wǎng)絡(luò)中斷而造成的損失。

背景資料：10 個(gè)減少光纜故障最有效的方法
1. 記住光纜的強(qiáng)度系數(shù)，不可大力拖拽光纜，不可過(guò)度彎曲光纜。
2. 按照廠商的要求在安裝過(guò)程中清潔連接器。
3. 使用視頻放大鏡檢查連接器的潔凈度和劃傷情況。
4. 使用VFL 檢驗(yàn)光纜的方向。
5. 按照標(biāo)準(zhǔn)，使用OLTS 和OTDR 測(cè)試安裝的光纜。
6. 當(dāng)測(cè)試光纜鏈路時(shí)，使用清潔的跳線(并始終保持其清潔)。
7. 所有連接器都要安裝防塵罩(套)。
8. 使用視頻放大鏡檢查跳線的端接面。
9. 在清潔光纜端口之前咨詢?cè)O(shè)備廠商。
10. 出現(xiàn)故障時(shí)使用合適的工具可以減少故障診斷的時(shí)間并節(jié)省用戶的費(fèi)用。