光纤测试仪在维护中的正确应用

1.   背景

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？

 

2.   光纤测试中的注意事项

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，我们几乎不需要怎么测试，就可以放心使用，当然这是有原因的。来看下图 1 ：

图 1

图 1 中我们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，这还只是其一。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，如图 2 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。

图 2

       除了上述提到的损耗，长度，模式带宽，还有其他需要注意的吗，答案是当然有，在测试中我们还需要注意色散，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，我们在应用测试仪的时候还需要掌握一些使用方式和方法。

1．  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。

2．  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。

3．  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。

4．  视测试要求，决定选用哪一级的测试， TSB140 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。

3.   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。

 

a) 案例 1 ，为什么光纤测试通过，但网络运行时还是丢包呢？

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 50 μm 还是 62.5μm 的，而这里面判定的标准是有差异的，见图 3

图 3

图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 50 μm 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呢。

 

b) 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呢

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，损耗小于门限值，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。

 

c) 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。

 

4.   总结

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 Flue 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了。