什么是光纤监控？

光纤监控是指使用软件工具和设备对光纤质量进行持续评估，这些工具和设备构成了一个集成的光纤监控和管理系统。这些元素共同促进了故障、降级或安全入侵的检测，并在光纤网络完整性受到威胁时实时向系统管理员发出警报。  

远程光纤测试系统 (RFTS) 由光纤测试头组成，测试头包含 OTDR、交换机和处理器，用于收集和传输测试数据进行分析。RFTS 可以是网络中独立的在一个电缆位置上执行测试的单个光纤测试头，也可以是与管理服务器协同测试的这些设备的集合，管理服务器产生网络范围的光纤网络分析、警报并管理网域、区域或团队的用户访问。测试命令、结果和分析套件通常通过笔记本电脑或移动应用程序上的安全 Web 浏览器应用程序来访问。 

还可以利用监控系统来主动跟踪和分析衰减和其他光纤性能指标随时间的变化。

RFTS 可在光纤生命周期的所有阶段（从始至终）使用。在网络投入使用或“点亮”之前，这样的系统可用于在使用 PON 或 DWDM 或 CWDM 的网络中进行卷基础测试，以测试光缆和网络结构。RFTS 连接在 PON 网络中的交换位置或大型电缆的末端，以检测和定位所有光纤故障。该系统可以维护预期的网络库存，并在网络测试时记录实际的建成库存。一旦网络投入使用，就可以用于服务激活和监控。VIAVI ONMS（光纤网络管理解决方案）系列适用于所有类型的光纤网络，从单根光纤直至每天执行数百万次按需测试、服务认证和自动化监控交易的全网系统。 

光纤监控的必要性

光缆支持我们互联星球的通信基础设施。这种光缆本质上很脆弱，很容易受到进水、建筑挖掘错位、鼠患、安全入侵和许多其他潜在危险的影响。要保持最佳的光纤状况和性能，需要先进的光纤监控实践来快速发现问题并做出反应。 

新技术和网络扩展使光纤监控能力不断取得突破。海底光缆是在海底海沟中铺设的超长光纤线路，由专业船只以每天 200 千米或更高的速度安装。虽然这些光纤线路的价值显而易见，但安装和维护它们的费用可能相当可观。当出现问题时，可能需要潜水员或机器人船来进行调查和修复缺陷。强大的光纤监控可以提供更早的检测和精确的定位能力，从而减少反应和修复时间。

光纤继续占据着曾经由传统同轴电缆和电话线主导的领域。光纤到户 (FTTH) 现在变得越来越普遍，光纤直接连接到各个家庭，为用户提供了更高的带宽和更好的数据完整性。扩展光纤的覆盖范围是不可避免的，因此光纤监控系统现在必须能够准确地检测从源头一直到用户的光纤故障。 

所有光纤在不用于实时流量时保持物理黑暗，在实时流量中，数据通过光脉冲沿线路发送。电缆可能有备用容量的备用光纤，或者服务提供商可能已经安装了 PON 住宅网络，并且光纤可用于服务，但客户尚未订购某些光纤。在这种情况下，网络的一个分支保持黑暗或未被使用，直到签订了互联网服务的订购合同。互联网服务提供商 (ISP) 或批发网络运营商希望使用测试脉冲来定期测试这个未预订或黑暗的部分，以确保它为服务做好准备。

电信行业中的术语“暗纤”过去指的是已铺设但未使用的光纤。然而，目前的含义是所有者不使用它进行数据传输，而是将其出租给另一个服务提供商、基础设施提供商或用户。暗纤提供商业务正在蓬勃发展。这样的提供商可以建立用于租赁的光纤网络，并且租赁该网络的公司将光纤投入使用并控制该光纤上的传输，通常使用 DWDM 传输波长信道来提高容量。  

光纤可能铺设在地下或架设在空中，但它仍然会受到天气、动物、人为错误和施工挖掘（俗称反铲衰减）的损害。需要定期对其进行扫描或监控，以便其在被租赁时准备好服务，并满足服务水平协议 (SLA) 规范中关于光纤健康和性能、延迟等方面的要求。

暗纤提供商可以监控他们的光纤，或者他们的客户可以监控光纤，这些责任包括在合同中。但是，如果光纤中断，客户通常会损失更多，他们会监控光纤是否有问题，以执行 SLA。虽然使用暗纤的公司控制着传输，但是当暗纤所有者为多个客户维护他们的光纤资产时，如果有人在光纤机柜中断开光纤或弯曲光纤，光纤仍然可能被中断。 

划界：暗纤线路与自有和租用配置的混合形式连接在一起。暗纤提供商的客户受益于使用现有的光纤网络线路，这些线路可能需要数年才能建成。当这些设备投入使用时，必须对它们进行鉴定，以确保它们符合标准。想像一下，一家公司在俄勒冈州、丹佛市和弗吉尼亚州的数据中心之间创建一条跨国路线的自有、租赁、自有、租赁、自有配置。划定出现故障的网络部分，并确保派遣正确的团队到该位置进行预防性维护，这一点至关重要。如果网络因中断而不可用，则必须准确定位并强制执行 SLA 以进行恢复。针对暗纤或以太网光纤线路运行中断的罚款将非常高，每年高达数百万美元，因此监控可为暗纤提供商资产所有者和已将该光纤投入使用的租赁公司提供投资回报。 

暗纤测试与亮纤测试的物理对比

1. 当有实时流量和没有流量时，测试有什么不同？ 当将测试光脉冲引入物理上黑暗的、未使用的网络时，不会干扰正在传送数据的实时流量光脉冲。我们可以在任何波长下进行测试，不会产生风险。然而，在承载流量的有源亮纤网络中，我们需要在通信带宽之外的另一个波长注入我们的测试光脉冲，以保持流量容量并避免在流量波长上造成延迟或拥塞。对于 PON P2MP 和有源 DWDM P2P 网络，1625 和 1650 纳米波长通常用于传输测试信号，以消除对流量或诸如接收器、放大器等有源设备的任何干扰。 

2. 在长距离点对点有源网络中，将会有放大器和路由器来使流量光脉冲在距离上永久存在，以克服信号在长距离上的自然衰减或丢失。我们经常需要在这些有源设备周围转移我们的测试信号，以防止流量中断、测试错误和对设备的影响，方法是使用滤波器来消除测试信号，并使用跨接电缆将其路由到有源设备周围，或者完全消除信号。 

针对安全入侵的有源或亮纤监控

随着每年报告的入侵和数据失窃事件越来越多，光纤安全问题变得越来越重要。尽管光纤布线通常被认为比传统布线更安全，但光纤窃听事件仍然对权威机构和光纤监控系统的能力构成挑战。 

窃听技术，包括引入分光器或弯曲光纤以诱导泄漏，一直在继续发展，试图躲避检测。加密数据显然是防范此类入侵的第一道防线，但光纤监控技术也可用于识别犯罪者试图掩盖的光学反馈变化。 

主动光纤监控 (AFM) 是一种创新的光纤监控方法，可以用最少的额外硬件基础设施来提高安全性。通过检测有源光纤线路上光传输的微小变化，可以发出警报，以便采取适当的安全措施。使用 AFM，就不必为了监测目的而专门使用额外的光纤，因为可以有策略地选择已经携带高优先级数据的有源光纤进行观察。 

远程光纤测试系统 (RFTS) 能够从一个中心位置监控整个光纤网络，包括暗纤。使用这种综合的方法，可以持续评估网络的性能，并可以最大程度地缩短平均维修时间 (MTTR)。 

MTTR 是最能体现光纤监控和管理系统整体有效性的指标。这只是进行故障排查并使系统恢复正常工作所需的平均时间。维修和故障排查流程由“查找”或故障定位流程和维修流程组成。当发生重大断裂或弯曲事件时，通常会派遣 4-5 名技术人员在 4-5 小时内发现问题，然后才能进行修复。远程监控将维修过程的定位部分减少到不到 5 分钟，并且可以远程自动完成。这通常是整个维修过程时间范围的 30%-40%。因此，利用 OTDR 技术精确定位光纤故障的远程光纤监控的准确性是最大限度地缩短 MTTR 和提高用户满意度的关键之一。 

远程光纤监控系统产生的警报消息可以通过电子邮件以及短信或 SNMP 协议进行通信。短信消息是简单的带外文本消息，当警报发生时，它会自动推送给适当的用户。这可以最大限度地减少对监控界面的持续监督。简单网络管理协议 (SNMP) 是另一种通信工具，通常用于远程监视设备并将警报中继到中心位置或主机。 

光纤监控限制

尽管 OTDR 技术很有效，但光纤链路中死区的存在是光纤监控不确定性的潜在来源。当光纤线路中存在高反射系数事件时，OTDR 测量中可能会出现死区。这可能是由气隙、接头或连接器引起的，它们产生的反射系数足以使 OTDR 检测器暂时饱和。 

在检测器从饱和状态恢复的“熄灭”期间，OTDR 将无法准确识别光纤线路中的其他附近事件。当故障条件出现在离现有接头或连接足够近的位置时，这一点就变得很重要，因为新的问题会被预先存在的反射系数源所掩盖。 

光纤网络的另一个常见组成部分是暗纤的流行，它既能带来机遇，也能带来挑战。尽管这个名称听起来不祥，但这个术语只是指网络中存在未使用或“未点亮”的光纤。此描述符有时也用于描述从原始运营商租赁给另一方的光缆。 

这种暗纤仍然需要测试和监控，以确保完整性，特别是如果该光纤被指定用于未来的扩展机会。未使用的端接光纤的存在有时被证明有利于监控。故障情况通常会影响电缆中的所有光纤，因此监控选定的暗纤是一种有效的方法，可以在不中断活动光纤的情况下持续验证电缆的完整性。

光纤监控的未来

随着光纤布线的覆盖范围和带宽的不断发展，对精确和全面的光纤监控系统的需求也将扩大。包括无源光网络 (PON) 在内的创新 P2MP 网络架构将实现更多 FTTH，功耗更低，电气干扰的可能性更小。光纤网络复杂性的预期增加将使光纤监控变得比以往任何时候都更加重要。 

在短电缆线路上继续提高 OTDR 精度和性能的创新，将从本质上有利于光纤监控系统，减少死区和光纤分接器可能利用的其他人为因素的影响。维护光纤网络的安全是必然要求，因此未来的光纤监控技术必须不断发展，才能在这些挑战中领先一步。