Поиск и устранения неисправностей в сети PON

10.1 На линейных сооружениях различают повреждения и аварии.

Повреждением считается нарушение нормальной работы системы GPON, (повреждение одного ONT или группы ONT подключенных к одному волокну), подтвержденное результатом испытания, проведенного с помощью измерительной аппаратуры, или опросом абонента.

Аварией считается повреждение магистрального или распределительного кабеля в результате, которого вышло из строя более 20% волокон кабеля или ONT, включённых в данный кабель.

10.2 В соответствии с утвержденным АО «Казахтелеком» «Регламентом процесса устранения повреждений на сети абонентского доступа АО «Казахтелеком» повреждения линейных сооружений разделяются на кабельные и линейно-абонентские.

10.3 К кабельным относятся повреждения в подземных, подвесных, и настенных кабелях, в том числе проложенных в вертикальных стояках до ОРК, в проходных и разветвительных муфтах, а также повреждения на оптических коммутационных устройствах (кросс, ОРШ, ОРК), оконечных кабельных устройствах типа ОРК, ОРЯ устанавливаемых внутри домостроений или на опорах связи.

10.4 Линейно-абонентские повреждения подразделяются на повреждения:

- воздушные абонентские ОК, подвешенные от ОРЯ до ОАР, устанавливаемые в помещении абонента;

- абонентские ОК, или абонентских оптических шнуров, проложенных от внутридомовых ОРК до ОАР, устанавливаемые в помещении абонента;

- шнуров от оборудования ONT до пользовательских терминалов: ТВ, ПК, SIP или аналоговый телефон.

10.5 К повреждениям на оптическом кроссе, ОРШ, ОРК относятся повреждения в патчкордах, оптических разъёмах, кассетах (сплайс-пластинах) для сращивания волокон, станционных кабелях или патчкордах проложенных от OLT, станционных кабелях проложенных от помещения ввода кабелей (шахты).

10.6 Порядок приема заявок о повреждениях, а также порядок устранения повреждений на МСТ должен соответствовать указаниям действующего «Регламента процесса устранения повреждений на сети абонентского доступа АО Казахтелеком» и «Инструкции по приему и регистрации устных обращений на устранение повреждений на устранение повреждений на сети абонентского доступа АО «Казахтелеком».

10.7 После записи заявления о неисправной работе терминала ONT в программном продукте модуля «Монитор ЦБР» (или журнале повреждений) работник оптического КРОССа с выносного рабочего места центра управления сетью PON определяет состояние и характер повреждения ONT (одиночное или повреждение группы ONT, подключённых к общему волокну или кабелю распределительного и магистрального участка). Далее работник оптического КРОССа сообщает электромеханику участка группы оптических линий PON о повреждении на линии при повреждении одиночного ONT и выдает электромонтеру задание на устранение повреждения.

10.8 Электромонтер с оконечного кабельного устройства ОРК определяет при помощи измерителя мощности наличие потока от ОLT к ONT. При отсутствии потока информации от ОLT повреждение квалифицируется как кабельное.

Рисунок 24 – Алгоритм поиска и устранения неисправности на сети PON

10.9 Если повреждение произошло в абонентском шнуре, то электромонтер устраняет повреждение сам путём замены. Если же повреждение кабельное или линейное (ВЛС), то электромонтер сообщает об этом в бюро ремонта.

10.10 Работник оптического (КРОССа) кабельные повреждения передает на устранение кабельщикам-сварщикам участка по обслуживанию сети PON. На МСТ при подтверждении измерениями наличия повреждения в кабеле или на оконечных кабельных устройствах, работник КРОССа выписывает наряд ТФ-2/6.

Таблица 6 - Контрольные сроки устранения кабельных повреждений на сети PON

Ёмкость кабеля (к-во волокон)	Максимальная продолжительность устранения повреждения магистральных и распределительных ОК (в часах)
	Со вскрытием муфты без замены пролёта	С заменой пролёта

10.11 Работы по отысканию и устранению повреждений на действующих PON местных сетей связи должны производиться участком (группой) по обслуживанию сетей PON ЦТО-МС, оснащенной комплектом всех необходимых приборов и инструментов (Приложение М). Группа должна иметь в своем распоряжении монтажную машину на базе автомобиля повышенной проходимости. В процессе поиска повреждений группе предстоит обследовать участок от АТС где установлен узел ОLT до группы ONT, где произошло повреждение обследовать ряд колодцев, поэтому машина оснащается комплектом ограждений, лестницами, шанцевым инструментом, металлоискателем, газоанализатором и помпой для откачки воды. Для монтажа и ремонта муфт в машину устанавливаются дополнительный аккумулятор, монтажный стол и крепежные приспособления для того типа муфт, который используется на данном кабеле.

10.12 Допускается производить монтаж ОК в колодцах кабельной канализации, городских коллекторах, помещениях ввода кабелей объектов связи, в палатках, установленных около колодцев или опор, в помещениях, где прокладываются линии PON. Рабочее место в указанных условиях должно быть сухим, иметь достаточное освещение, вентиляцию и обеспечивать возможность размещения в нем столика-подставки для сварочного аппарата и свободного размещения двух монтажников.

10.13 Во время эксплуатации сети могут возникать неисправности, которые в большинстве случаев связаны с внешними воздействиями. В таких случаях очень важно как можно быстрее восстановить работу сети. Для этого необходимо определить место в котором произошла авария. В зависимости от того сколько абонентов и на каком участке оказалось отключёнными от сети, надо начинать поиск неисправности.

10.14 Неисправность всегда начинают искать в направлении к станции. Например, если отключён только один абонент измеряют среднюю мощность, которая дошла до абонента, т.к. от станции сигнал идёт постоянно. Если сигнал отсутствует или очень слабый, проверяют наличие сигнала на ОРК. Для этих целей достаточно использовать самый простой измеритель средней мощности.

10.15 На действующих сетях PON для определения поврежденного участка волокна, а также для устранения повреждения используется метод прямого наложения эталонной (опорной) и тестовой (измеренной) рефлектограмм.

10.16 Рефлектограмма дерева PON – график затухания в линии в зависимости от расстояния. Опорная рефлектограмма, которая соответствует нормальному состоянию сети PON, снимается на исправной действующей сети и должна быть изменена при любом, даже незначительном изменении структуры сети (подключения нового абонента, замены разветвителя и т.п.). При обнаружении проблем в сети (например, если измеренное затухание оказалось выше расчетного) снимается новая рефлектограмма, которая сравнивается с опорной. Новые события на рефлектограмме локализуют местоположение проблемного участка.

10.17 Снятие рефлектограммы дерева PON для сравнения её с опорной рефлектограммой необходимо производить не реже одного раза в год при помощи внеполосного оптического рефлектометра (OTDR). OTDR обеспечивает графическое представление линии, что позволяет обнаруживать и оценивать каждый её элемент (соединители, разветвители и т.д) и повреждения.

10.18 Рефлектометр с тестовым модулем на 1625 нм подключается к свободному концу волнового мультиплексора на OLT (см. Рисунок 25). Излучение рефлектометра распространяется по дереву PON и за счет отражения на препятствиях и обратного рассеивания в оптическом волокне частично поступает обратно на вход рефлектометра. Таким образом, снимается рефлектограмма дерева PON – график затухания в линии в зависимости от расстояния. Каждый пик или скачок затухания на этом графике соответствует определенному элементу сети или событию в волокне.

10.19 Методика тестирования сети PON с использованием рефлектометра заключается в следующем. После каждого изменения топологии сети (подключения нового абонента, замены сплиттера и т.п.) снимается опорная (эталонная) рефлектограмма, которая соответствует нормальному состоянию сети.

Рисунок 25 – Снятие рефлектограммы дерева PON

10.20 При обнаружении проблем в сети (например, если затухание, измеренное оптическим тестером, оказалось выше расчетного) снимается новая рефлектограмма, которая сравнивается с опорной. Новые события на рефлектограмме локализуют местоположение проблемного участка (см. Рисунок 26).

Затухание: 0.4 дБ/км, 0.5 дБ на коннектор 0.03 дБ на точку сварки 3.5 дБ на сплиттер 1:2 7.2 дБ на сплиттер 1:4 10.7 дБ на сплиттер 1:8 14.4 дБ на сплиттер 1:16

Рисунок 26 – Анализ новых событий на рефлектограмме.

10.21 Если поврежденный участок находится не далеко от одного или нескольких неработающих ONТ, то измерения линии проводят от ONТ к центральному узлу. OTDR определяет характер неисправности и её место, если между OTDR и неоднородностью не более двух разветвителей.

10.22 Проблема, которая появляется при тестировании разветвленных пассивных оптических сетей – это большая сложность анализа рефлектограмм, нежели на стандартных оптических трассах «точка – точка». В PON сетях мы фактически имеем архитектуру «точка-многоточка» и каждый элемент такой сети будет отражаться на рефлектограмме. И пространственная локализация этих элементов может оказаться сильно затрудненной.

Дело в том, что длина участков ответвлений оптического кабеля практически всегда бывает разной, при этом френелевский всплеск отражения от конца более короткого ответвления обязательно наложится на участок волокна с большей длиной. Еще более сложной в анализе окажется рефлектограмма, если на сети присутствуют несколько сплиттеров, расположенных последовательно на разных расстояниях. В этом случае помочь может либо последовательный анализ кабельной инфраструктуры при отключении участков (однако, это возможно только при строительстве сети), либо специальное программное обеспечение с возможностью детального анализа рефлектограммы (см. Рисунок 27).

Рисунок 27 – Пример рефлектограммы участка PON сети

10.23 Так как большинство компонентов в сети PON являются пассивными неисправности в сети, в основном, возникают из-за повреждений, плохого подключения соединителей, обрывов или макроизгибов ОК.

10.24 Повреждение оптического соединителя может вызвать пыль, грязь, следы изопропилового спирта, жир от рук, масло, следы геля, чернил на жировой основе или любая комбинация этих факторов. Повреждение соединителя приводит к увеличению ORL, ухудшению скорости передачи сигнала, увеличению BER, ухудшению общих характеристик линии. Например, пылинка размером 1 микрон в одномодовом кабеле уменьшает сигнал на 1% (0,05 дБ). Для диагностики качества и чистоты поверхности оптического соединителя применяются оптические микроскопы либо видеомикроскопы. Использование видеомикроскопов предпочтительнее, поскольку они дают более объективную картину состояния соединителя и меньше утомляют обслуживающий персонал.

10.25 Макроизгибы могут возникать при манипуляциях обслуживающего персонала с петлями оптоволокна в распределительном шкафу, зажимах петель или их избыточном сгибе, проникновении воды, которая затем замерзает в корпусах, что создает значительные потери. Потеря света при макроизгибе тем выше, чем больше длина волны. Например, типичные потери на макроизгиб на 1550нм – 4 дБ, а на длине волны 1650нм – уже 8 дБ.

10.26 Очень часто причиной аварии на сети PON является повреждение оптических шнуров. Это происходит вследствие небрежного обращения обслуживающего персонала или пользователей со шнурами, подключенными в оптических кроссах, распределительных устройствах или абонентских терминалах. В результате изгибов с малым радиусом, ударов, рывков, сжатия и т.п. могут образовываться трещины или обрывы волокна, как в самом шнуре, так и на его конце, прилегающем к корпусу соединителя. Иногда повреждения возникают в связи с низким качеством шнура, который не выдерживает нескольких операций перекоммутации.

10.27 Обнаружить повреждения соединительных шнуров, некачественные сварные соединения и критические изгибы волокон в кроссовых устройствах, распределительных боксах и муфтах можно с помощью источника видимого лазерного излучения (визуального дефектоскопа). Визуальный дефектоскоп имеет лазер на длину волны 650 нм (красного света) и универсальный разъем для подключения к соединителям различного типа.

10.28 При подключении источника к шнуру место повреждения будет ярко светиться и легко обнаруживается визуально даже сквозь оболочку шнура.

Наиболее часто встречающиеся повреждения в сетях PON, возможные их причины и меры по их устранению приведены в Приложении Л.

По мере накопления производственного опыта технического эксплуатации сетей PON необходимо разрабатывать и постоянно совершенствовать методику (алгоритмы) поиска и устранения неисправностей в сети PON, основанную на анализе информации о сетевых отказах, поступающих от систем управления и абонентов данной сети (см. Рисунок 28).

Получив от кабельного участка (группы) сообщение об устранении кабельного повреждения, работник КРОССа проводит при помощи оптического тестера контрольные испытания всех ранее поврежденных линий, после чего в модуле ЦБР делается отметка об исправлении повреждений

10.29 При возникновении на узле сети PON аварии или повреждения первой категории (прекращение оказания услуг связи более чем на 50% или более 50% абонентам узла) технический персонал должен:

- оперативно определить характер и место повреждения;

- доложить о случившемся руководителю структурного подразделения, начальнику ЦТО и ЦТЭ;

- вызвать необходимых специалистов для устранения повреждения, если оно произошло в ночное время или в выходные дни. Список номеров телефонов специалистов должны быть у дежурного персонала;

- после устранения повреждения провести контрольные проверки работоспособности оборудования и обеспечить его нормальную эксплуатацию.

10.30 Особенность отыскания места повреждений и аварий на сети PON, перерыв в работе в следствии обрыва кабеля:

- на магистральных кабелях время отыскания повреждения меньше, так как правило на магистральных участках не устанавливаются оптические разветвители поэтому отыскание места повреждения производится проще;

- на распределительных кабелях (ближе к абоненту) сложнее, так как затруднена диагностика участков в которых присутствуют оптические разветвители.

Рисунок 28 – Алгоритм устранения аварий на сети PON

10.31 С целью сокращения времени простоя при наличии обходных путей, работники участка по обслуживанию сетей PON должны в кроссе и на ОРШ организовать переключение на временную связь. Повреждения отдельных волокон магистральных или распределительных кабелей разрешается устранять переключением на резервные волокна (перекоммутацией патчкордов на ODF, ОРШ, ОРКСп) совместно с работниками оптического кросса, с обязательным извещением о переключениях работников технического учёта и руководства участка для планирования дальнейшего ремонта повреждённого кабеля.