從一個(gè)案例看光纜布線測試的新趨勢

近年來隨著光纖及連接器技術(shù)的發(fā)展和成本的明顯下降，全光網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不再是遙不可及。千兆以太網(wǎng)的普及和萬兆以太網(wǎng)技術(shù)的成熟更進(jìn)一步推動(dòng)光纖到桌面的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

據(jù)FTM咨詢公司在最新的一份名為“千兆網(wǎng)光纖和銅纜布線系統(tǒng)”的論文中提到“在2007年千兆網(wǎng)光纖布線將占整個(gè)光纖布線系統(tǒng)出貨量的70%，在未來十年內(nèi)光纖布線市場將以超過兩位數(shù)字的增長率增長”。光纖布線系統(tǒng)這種高速發(fā)展的勢頭和其在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中所擔(dān)負(fù)的重要的主干地位使得對于光纖布線工程的驗(yàn)收測試出現(xiàn)了新的變化趨勢。

這種變化原于TIA-TR 42.8子委會通過了一項(xiàng)旨在闡明光纖布線測試的新方案—TSB-140，用以說明光纖鏈路測試以及解釋正確的測試步驟。令很多人始料不及的是，在這個(gè)草案中除了保留原有傳統(tǒng)的光纖損耗測試指標(biāo)之外，新加入了原來只在電信部門才廣泛使用的OTDR測試內(nèi)容。真的有必要在企業(yè)光纖網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行OTDR測試嗎？那樣又要多花不少資金吧？很多用戶心里不免存在著這樣的疑慮，就是作為安恒公司的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)測試人員也對標(biāo)準(zhǔn)這樣的改變的目的不甚了解。而前段時(shí)間遇到一件具有代表性的故障排除事例，正好消除了我們的疑慮，也深深感覺到了光纖布線新測試要求正是為保證光纖高速、大容量的數(shù)據(jù)、語音、圖像傳輸而設(shè)計(jì)的。

上個(gè)月，我們?nèi)ヌ旖蚰彻�司作例行的客戶回訪。在和客戶進(jìn)行交流當(dāng)中，客戶透露出了一點(diǎn)煩惱：原來客戶所在單位的網(wǎng)絡(luò)最近出現(xiàn)了問題，內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸非常慢，用戶抱怨訪問一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器非常不穩(wěn)定，時(shí)斷時(shí)序而且很慢。用戶使用手中的網(wǎng)絡(luò)測試儀對進(jìn)行檢測，最終把故障定位在連接這臺服務(wù)器和交換機(jī)之間的多模光纖上。但由于沒有光纖測試產(chǎn)品，所以問題一直沒有解決，領(lǐng)導(dǎo)對此深為不滿。客戶要求我們幫忙對這條光纖進(jìn)行檢測。在仔細(xì)詢問了客戶使用網(wǎng)絡(luò)測試儀進(jìn)行檢測的方法和步驟后，我們確認(rèn)整個(gè)過程沒有問題，客戶的推斷應(yīng)該是正確的。雖然事先沒料到會發(fā)生這種情況，我們沒有帶齊所有的光纖測試設(shè)備，但是正好帶了一臺最新的演示用FLUKE OptiFiber光纜認(rèn)證OTDR分析儀，就用它來試試吧。

首先，我們斷開服務(wù)器和交換機(jī)之間的連接，使用OptiFiber 的損耗/長度測試功能，配合LED光源對懷疑有問題的光纖鏈路進(jìn)行損耗測試。我們選擇的測試標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 802.3 規(guī)定的千兆以太網(wǎng)1000Base-SX網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。測試結(jié)果見圖1。雖然測試顯示該鏈路的損耗為不合格，但是實(shí)際測試值和國際標(biāo)準(zhǔn)所給出的損耗極限值僅僅相差0.03dB。按照一般常識，如此小的差距是不應(yīng)該造成這樣嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)故障的�？磥磉@條鏈路中還存在著一些隱藏問題。要想找到問題的根源，就必須先找到故障點(diǎn)的位置，再做進(jìn)一步的分析才行。

圖1.損耗測試結(jié)果

接下來我們將連接千兆交換機(jī)的多模光纖接在OptiFiber的OTDR測試端口，使用Auto OTDR功能對被測光纖鏈路進(jìn)行OTDR檢測，以便查出鏈路中產(chǎn)生過大損耗點(diǎn)的位置。測試結(jié)果的首頁如圖2。從圖中可以看到光纖鏈路的總長度為99.9米，總損耗為2.27dB（由于使用OTDR功能測試損耗會出現(xiàn)較大誤差，所以此結(jié)果和損耗/長度測試結(jié)果有偏差），其中損耗最大的一個(gè)事件點(diǎn)為1.98dB，幾乎占到鏈路全部損耗的90%，看樣子問題就出在這個(gè)最大事件點(diǎn)上。我們進(jìn)一步對OTDR的測試結(jié)果進(jìn)行分析后得到OTDR曲線圖和事件表見圖3、圖4。

圖2.OTDR測試結(jié)果

從圖4的表格中，我們找到了損耗最大事件點(diǎn)就在距離測試儀5.1米處！

圖3.OTDR測試曲線

圖4.OTDR事件表

那么這個(gè)故障點(diǎn)到底是由于什么原因造成的呢？為此，我們向客戶詢問了這條光纖鏈路的一些細(xì)節(jié)。但由于鏈路鋪設(shè)已經(jīng)好幾年，網(wǎng)管人員也更換了幾批，又沒有保存相關(guān)的文檔，已經(jīng)沒有人能回答我們的問題。還是求助于我們的OptiFiber吧。使用獨(dú)特的ChannelMap功能，我們很快得到了一張鏈路通道圖（見圖5）�？吹綀D后我們恍然大悟，原來我們測試的光纖鏈路中含有光纖跳線，5米的位置正是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備跳線與水平光纖鏈路的連接點(diǎn)，看來問題就在這里。

圖5.ChannelMap圖形

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在光纖連接器的制作工藝非常好，有些甚至可以達(dá)到僅僅0.1dB的插入損耗，而多數(shù)故障大都是由于光纖端面被污染造成的。所以下一步我們準(zhǔn)備拆開連接器，檢查一下光纖接頭的端面是否干凈。從OptiFiber的配件箱中拿出光纖端面潔凈度檢測器接在OptiFiber上，分別檢查連接器兩端的光纖端面情況，結(jié)果見圖6和圖7。一端比較干凈測試合格，而另一端非常骯臟，結(jié)果顯示“FAIL”，看來正是它造成了這個(gè)連接器產(chǎn)生如此巨大的損耗。

圖6.一端光纖端面檢測圖

圖7.另一端光纖端面檢測圖

問題的原因找到了，解決它就非常的容易了。我們使用專業(yè)的光纖清潔劑對出現(xiàn)問題的光纖端面進(jìn)行了清潔。再次使用OptiFiber對清潔后的光纖端面進(jìn)行檢測，所得結(jié)果如圖8所示，光纖端面的情況大有改善。將光纖鏈路還原，接上OptiFiber再次進(jìn)行損耗/長度測試，結(jié)果顯示整條鏈路的損耗只有0.86dB，看來清潔包的效果還是很明顯的。將這條光纖鏈路重新接到交換機(jī)上，經(jīng)過用戶24小時(shí)的監(jiān)測，網(wǎng)絡(luò)沒有出現(xiàn)原來的故障。至此，由于光纖鏈路引起的網(wǎng)絡(luò)故障問題順利得到解決。

圖8.清潔后的光纖端面

通過這次意外的測試，我們對光纖測試標(biāo)準(zhǔn)新的變化有了更為深層的理解。在此之前我們一直認(rèn)為，對于光纖鏈路的性能只要損耗測試通過，網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用就應(yīng)該沒有問題，但實(shí)際上并不是這樣。國際標(biāo)準(zhǔn)所給出的極限值一般都會有一定的冗余量，仍以上述測試中的那條鏈路為例，如果損耗測試為0.01dB，好于國際標(biāo)準(zhǔn)的要求，雖然結(jié)果顯示為“PASS”，但是由于鏈路中存在有一個(gè)質(zhì)量很差的連接點(diǎn)，其對整個(gè)鏈路所“貢獻(xiàn)”的光功率損耗非常大，足以影響網(wǎng)絡(luò)信號的正常傳輸，造成網(wǎng)絡(luò)故障。這也正是TIA/EIA 的TR42.8小組推出TSB-140草案的根本原因。TSB-140草案認(rèn)為目前我們所使用的光纖鏈路測試手段，僅僅測試了光纖整個(gè)鏈路的損耗和長度，已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前高速光纖網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求。產(chǎn)品上的微小缺陷、安裝過程中的不規(guī)范施工、使用維護(hù)上的疏忽等對光纖鏈路傳輸性能造成的隱性影響是無法在損耗這項(xiàng)參數(shù)上反映的。所以在傳統(tǒng)的損耗/長度測試的基礎(chǔ)上增加了OTDR（光時(shí)域反射儀）的二級測試，通過分析整條光纜鏈路的傳輸曲線，確定是否有使性能下降的問題點(diǎn)（例如過度彎曲、連接器或熔接問題等）并進(jìn)行距離定位，徹底排除可能存在的隱藏故障，真正保證光纖在企業(yè)局域網(wǎng)或園區(qū)網(wǎng)中的重要應(yīng)用。