通信傳輸系統中光纖設備的維護分析

彭俊杰

（中國通信建設第三工程局有限公司，湖北武漢 430022）

0 引言

隨著我國社會經濟水平的提升以及移動互聯網時代的來臨，越來越多人開始享受到互聯網對生活帶來的便利，加之智能手機的全面普及，現代民眾對高速通信網絡的需求日漸提升。然而從整體來看，目前我國通信傳輸系統建設有待完善，許多偏遠地區并未實現網絡全覆蓋，所以難以滿足民眾對高速通信的需求，為了解決人們日漸增長的高質量通信需求，也為了加強網絡信息基礎設施建設工作，各大通信運營商近些年開始著手提升通信設備的傳輸效率，在此背景下光纖設備逐漸取代傳統的金屬線纜，成為目前通信傳輸系統中應用最為廣泛的傳輸設備[1]。光纖通信傳輸有著傳輸穩定、造價投入低、鋪設便捷、重量輕便等諸多優勢，但光纖設備作為新設備，在投入應用中或多或少會出現一些問題，所以必須做好相關維護工作，而且光纖設備與傳統設備存在一定區別，因此對于維護工作人員，同樣要掌控科學的維護技術方法，才能保證通信傳輸系統的穩定運行。

1 通信傳輸系統中光纖設備的結構特點

相較于傳統的通信設備而言，光纖設備有著獨特的工作原理，盡管在傳輸效率方面優勢明顯，但是本身結構特點較為復雜，由于需要進行光信號與電信號之間的相互轉換，所以在光纖設備中含有耦合器、光信號接收器、中繼器、連接器、發射器和光纖線纜等[2]。其中，發射器和接收器在光纖通信傳輸系統當中屬于信號的發射端和接收端，所以可統稱為光端機，其功能主要用于對光信號與電信號的相互轉化，而光端機作為光信號的信號源起點與終點，會直接影響光信號的通信傳輸效果，其他設備則要發揮保障光信號穩定傳輸的功效。發射器的工作主要是將輸入的電信號轉化成光信號，同時將其傳輸出去，接收器則由光檢測器、光放大器構成，中繼器則由光檢測器、光源、判決再生電路構成，發揮著避免光信號在長距離傳輸中出現信號衰減的作用，所以會將傳輸中的光信號進行放大，如有波形失真情況則要合理整形，將妥善處理過后的信號傳輸出去，保證信息傳遞無偏差[3]。在光纖通信傳輸過程中，大量光纖線路相互連接，設備之間的連接也需要光纖連接器、耦合器等設備輔助，再加上光信號和電信號有著不一樣的傳輸原理，所以在信號分流、通路串聯、線路延伸等操作方面也會有所不同。

2 通信傳輸系統中光纖設備的維護技術方法

光纖設備作為通信傳輸系統當中的關鍵設備，具備遠距離傳輸的特點，有一定的復雜性。相對來講，光纖線路發生故障的可能性非常低，因為光纖線本身由外層絕緣片、內層玻璃纖維光纖芯構成，并且線路會用鋼絲固定，再加上各大生產制造商的生產技術水平非常高，所以一般在無外力破壞的情況下，在使用壽命期限內，很少出現故障的情況。但光纖設備卻有著較為復雜的內部構造，所以在整個光纖通信傳輸系統中，線路故障主要集中于光纖設備當中，而光纖設備數量眾多，要想進行快速、精準地發現故障，則要掌握相應的維護技術方法，通常有以下3 種方式。

2.1 儀表測試法

在光纖通信傳輸系統當中不但需要鋪設長距離的光纖線纜，而且還會布設各種電子設備，這些設備與電壓、電流、磁場等電磁環境有著密切聯系，一方面會依托光信號與電信號的轉換，實現對通信信號的處理，另一方面也有許多設備本身需要主動供電，本身內部就有非常復雜的電路結構[4]。所以，工作人員在維護過程中一定要根據這些特點，對電子元件展開測量，與正常范圍的參數指標進行比對，進而確定問題所在。在采用儀表測試法進行維護時，一般可選擇如下3 種儀表。

2.1.1 示波器

它能夠直觀顯示線路波形，有助于維護工作人員對信號曲線進行觀察，通過信號波形變化狀態分析出故障成因。以往的示波器非常笨重且無法隨身攜帶，但隨著科學技術的發展與應用，現如今市面上出現了各種各樣易于攜帶的示波器，為光纖設備的日常維護帶來便利。示波器的工作原理較為簡單，舉例來講，我國家用電路接入的是220 V、50 Hz 的交流電，有著顯著的周期性變化特征，所以呈現出的波形為正弦波形；而計算機之類的設備，由于其內部元器件運行和電子運算的需要，所以內部電力形成的波形基本為矩形波，而且大部分電子設備呈現的波形都是矩形波[5]。由此可見，倘若在示波器對電腦或光纖設備進行測試而得出一條正弦波形，則極有可能該元器件出現故障。盡管示波器能夠直觀且精準地將信號以圖像形式顯現，但是其應用難度較高，不但要求維護人員掌握儀表的工作原理，而且還要對不同線路、不用區域的信號正確波形全面了解。

2.1.2 誤碼測試儀

它的工作原理為先發出信號，由待測設備接收并處理信號，最終反饋回誤碼測試儀進行信號前后差值分析，進而確定故障類型及位置。誤碼測試儀在通信傳輸系統的維護中非常適用，所以目前對光纖設備的維護中，該儀表應用十分普遍，并且有著易于攜帶、適用性廣等優勢，維護人員只需要結合誤碼儀的測試結果，便能不斷縮小故障檢測范圍，直至準確找到故障點。

2.1.3 多用表

它在生活中非常常見，不僅在電子通信領域有著廣泛應用，而且也常用于弱電、強電等領域，有著極為廣泛的功能。當然，與前兩種儀表相比，多用表的測量依據比較簡單，同時受到工作原理的限制，該儀表只對電信號敏感，所以只能單純從電路角度分析光纖設備的故障，主要適用于對光纖設備內部電路的檢測，在光纖通信傳輸線路中的檢測則難以發揮作用。

2.2 環路檢測法

在當前通信傳輸系統的維護工作中，環路檢測法屬于普遍應用的故障檢測方法，其優勢在于能夠準確分辨出通信傳輸系統中閉環內部線路中的電控線路，同時借助測量儀器對該環路展開測定，這一方法的應用不僅能減輕工作量，逐步縮小故障排查位置，而且能夠有效降低檢測故障設備傳輸系統模塊的難度，用簡單方式解決復雜故障問題[6]。所以，環路檢測法常常應用在通信傳輸系統光纖設備的檢測維護工作中，當然，應用該方法的最關鍵點，在于構建符合要求的工作環路，一般會依據構成環路中電信號的傳輸方向進行設備環路劃分，可分為如下2 種：①內部環路，對內部環路的檢測，即對光纖設備本身系統進行檢測，一般是基站內部控制系統的環路檢測，不過光束激發系統出現故障同樣為內部環路檢測[7]；②外部環路，對外部環路的檢測主要是對通信信號傳輸過程的檢測。另外，還可依據環路中信號強度，將環路劃分為群環路和2M 環路，具體維護工作中需要技術人員以逐步縮短環路的方式去確定故障發生點，依據檢測結果決定是修復還是換新，進而解決故障問題。

2.3 替換法

該維護技術方法指的是在找尋故障源時，對不同區域、不同設備進行替換篩選的方式，該方法不僅僅是確定故障源的方法，而且也能將其作為通信傳輸系統維修方式。與前2 種方法比較，替換法的操作比較復雜，但是原理非常簡單。盡管在對一些大型光纖設備或是操作空間有限的故障進行維修時，設備替換法不但難以實行，而且還會提高維護成本和降低維護工作效率，但是該方法可實現在排查故障源的同時解決故障問題，所以在一些維修簡單、難以短時間找出故障點、需要短時間內修復的維護工作中，可使用該方法。值得注意的是，在對設備進行替換時，一定要做好詳細記錄，避免在后續的設備盤點中出現無法匹配的情況。

3 通信傳輸系統中光纖設備的維護工作策略

通信傳輸系統與光纖設備密切相關，因此在對光纖設備開展維護工作時，不但要保障設備能夠穩定運行，還要依據光纖設備與通信傳輸系統之間能否穩定匹配來進行分析。此外，還應結合光纖設備的運行情況，動態分析通信傳輸系統的狀態，同時加強對光纖設備的定期檢查工作。為了充分發揮出光纖設備的優勢，那么在開展相關維護工作中，需采取如下策略。

3.1 構建網絡監督服務平臺

在針對光纖設備開展維護工作時，需要有互聯網監督服務平臺作為支撐，主要負責對光纖設備運行狀態進行檢測。依據網絡監督服務平臺提供的精準結果，便于維護人員掌握光纖設備出現故障的類型和位置，從而保證相關問題能夠在第一時間得到解決，并且能有效提高光纖設備的運行工作效率。在開展維護工作時，維護人員還需要對設備運行數據詳細記錄，依據數據開展更客觀的維護工作，保證在檢查光纖設備期間察覺故障，快速恢復設備的正常運行。

3.2 組建高素質專業維護隊伍

針對光纖設備的維護工作，還應組建一支高素質、專業能力過硬的隊伍，因為人員本身的職業素養，直接決定維護工作質量，如果維護人員的能力、素養不過關，則會直接影響光纖設備維護工作的效果。此外，只有所有設備維護人員都本著認真負責的工作態度，才能提高設備維護實效，保證最大程度發揮光纖設備的功效。

3.3 解決光纖設備與通信傳輸系統的運行問題

有必要對光纖設備展開定期檢查工作，光纖設備在安裝完成后一定要進行調試，確定所有指示器是否能正常運轉，對所有指示器光標接口和參數進行定期巡查，保證信息傳輸穩定，同時也要對同步激光監測器偏置電流與電源狀態進行維護，保證穩定運行。針對光纖通信設備電源、數字轉化器等設備，同樣需要定期維護檢查，降低故障率。在開展維護工作前，要依據實際情況制定詳細的維護工作計劃，詳細記錄維護工作細節和相關參數，提高維護工作質量和效率。

隨著通信行業的快速發展，針對光纖設備的維護也提出了更嚴苛的要求，維護工作質量與通信傳輸系統穩定運行存在本質聯系，一旦其中出現問題，光端機控制面板便會顯示出相關內容，發出告警，內容包含電源、LD 使用時間等[8]。依據設備所呈現出的內容，維護人員應做好故障問題的分析，了解故障成因及位置，然后確定對應的故障解決辦法。

3.4 實時監測環境與氣候因素

光纖設備在運行過程中，往往會受到當地的地理環境及氣候等因素的影響，為了保證能夠把這方面的影響降至最低，則需要做好對外界區域的監測工作，從根本上避免光纖設備受到外界干擾。舉例來講，當太陽黑子出現劇烈活動時，會因為電磁過于活躍而影響設備的正常運行；如果光纖設備位于潮濕、悶熱的環境當中，那么其運行效率將會明顯降低，同時也會縮短其使用壽命；如果遭遇惡劣天氣，如暴雨、冰雹、雷電等天氣，光纖設備運行也容易受到外界因素的干擾。所以，在對光纖設備的維護工作中，還需要實時監測設備所在地的環境與氣候因素，編制出更具針對性、可行性的維護工作計劃。

4 結束語

綜上所述，在如今的通信傳輸系統中，光纖通信方式有著高效、安全的優勢，在我國得到了廣泛應用，對推動我國通信產業與社會經濟發展，有著重要現實意義。鑒于光纖設備與傳統的金屬線纜設備存在著明顯區別，所以開展的維護工作也需要應用科學技術方法與合理策略。對于維護工作人員，需要高度重視光纖設備的維護工作，不僅要掌握各類儀表的測試方法，還要靈活運用環路檢測法、替換法進行設備維護。此外，還應構建網絡監督服務平臺，組建高素質專業維護工作隊伍，妥善解決光纖設備與通信傳輸系統運行中的問題，并且對設備所在地的環境、氣候進行實時監測，進一步完善光纖設備的維護規范，保證通信傳輸系統的穩定運行。