Система удаленного тестирования оптических волокон FiberWatch

Система FiberWatch дает возможность сетевым специалистам осуществлять проактивный мониторинг волоконно-оптической инфраструктуры и таким образом гарантировать высочайшие уровни качества обслуживания пользователей, информационной безопасности сети и надежности ее работы.

Для обеспечения отличного качества обслуживания пользователей, соответствия требованиям соглашений SLA (Service-Level Agreement) и поддержания генерируемых сетями денежных потоков операторы связи, сервис-провайдеры и корпоративные телекоммуникационные отделы должны осуществлять проактивный мониторинг «здоровья» своих сетей в условиях сокращения денежных и людских ресурсов. Для операторов сетей крайне важно задействовать в них решения, позволяющие привлекать новых пользователей и удерживать уже имеющихся, а также повышать эффективность работы сетей при сокращении операционных затрат.

Многие сетевые инженеры и администраторы хорошо знакомы с возможностями систем сетевого мониторинга, предназначенных для контроля за функционированием сетевых приложений, но помимо этого крайне важно контролировать «здоровье» волоконно-оптических инфраструктур, проблемы с которыми часто являются причинами ухудшения работы сетей. Реактивный подход к поиску и устранению неполадок в работе сети недостаточен, поскольку при нем может потребоваться слишком много времени для идентификации и локализации проблем, что ухудшает имидж оператора в глазах его клиентов и заметно сокращает его доходы в периоды ремонта сети.

Будучи предназначенной для обслуживания мультисервисных частных сетей и сетей общего пользования, система удаленного тестирования оптических волокон (Remote Fiber Test System — RFTS) FiberWatch компании NTest дает возможность сетевым специалистам осуществлять проактивный мониторинг волоконно-оптической инфраструктуры, деля ее на логические домены, и таким образом гарантировать высочайшие уровни качества обслуживания пользователей, информационной безопасности сети и надежности ее работы.

Основными достоинствами системы FiberWatch являются:

обеспечение превосходного управления качеством обслуживания пользователей благодаря простоте и быстроте идентификации и локализации сетевых проблем;
обнаружение попыток вторжения в сеть (посредством подключения к оптическим волокнам), что позволяет оперативно реагировать на них;
реализация проактивного мониторинга сети, не мешающего ее работе и помогающего повышать ее надежность.

Архитектура системы

Система FiberWatch разработана для автоматического обнаружения, локализации и индикации на географической карте возникшего повреждения волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), что позволяет свести к минимуму время его устранения, немедленно направив ремонтную бригаду для проведения восстановительных работ.

В системах RFTS удаленное тестирование волокон выполняется с помощью с оптических рефлектометров (OTDR), характеризующих пассивное или активное волокно по обратному рассеиванию распространяющейся в нем световой волны. Если в ходе автоматизированного тестирования группы волокон выявляется значительное расхождение между текущей и эталонной рефлектограммами какого-либо волокна, система анализирует данную ситуацию и выдает аварийное сообщение с детальной информацией о результатах идентификации и локализации повреждения волокна.

Основными компонентами системы FiberWatch являются:

сервер системы (System Server) на платформе Windows или UNIX;
клиентские компьютеры, работающие под управлением ОС Windows, MacOS или Unix;
устройства для удаленного тестирования оптических волокон (Remote Test Units — RTU), основанные на процессоре Intel.
оптические переключатели, или устройства доступа для тестирования оптических волокон (Optical Test Access Units — OTAU).

Архитектура системы FiberWatch

см. также

Сервер системы поддерживает СУБД Oracle, ведет сетевую документацию, выдает предупреждающие сообщения и проводит тесты согласно заранее составленному расписанию. Кроме того, сервер обеспечивает конфигурирование тестового оборудования, взаимодействуя с клиентскими компьютерами и пробниками RTU. Клиентское ПО системы FiberWatch предоставляет пользователям удаленный доступ ко всем ее функциям, включая конфигурирование, а также позволяет просматривать сетевую документацию, результаты тестирования и получать предупреждающие сообщения.

Пробник RTU, снабженный внутренними модулями OTDR и OTAU (до 48 выходных портов), проводит рефлектометрические измерения, сохраняет их результаты, сравнивает текущие рефлектограммы с эталонными и при выявлении расхождений между ними генерирует предупреждающие сообщения. Кроме того, RPU взаимодействует с сервером системы и внешними устройствами OTAU. При динамическом диапазоне модуля OTDR, равном 40 дБ, пробник RPU тестирует волокна длиной до 150 км. Данные пробники комплектуются различными вариантами модулей OTDR, имеющими динамический диапазон 35, 40, 42, 43, 45 или 50 дБ и работающими на длине волны 1310, 1550, 1625 или 1650 нм. Выпускаются также модули OTDR, функционирующие на двух или трех длинах волн. К пробнику RPU можно подключить консоль, именуемую модулем локального доступа (Local Access Module — LAM). Она обеспечивает возможность управления этим устройством с помощью клавиатуры, сенсорной панели и дисплея.

Пробник RTU

Переключатель OTAU, который может быть внутренним или внешним по отношению к RPU, направляет сигнал OTDR в подлежащее тестированию оптоволокно. Внешнее устройство OTAU может иметь от 2 до 128 выходных портов. Для увеличения их числа возможно каскадное подключение дополнительных переключателей OTAU. С помощью OTAU к RTU подключают нужное число оптических волокон. В одном домене сети можно контролировать более 5 тыс. волокон. Управление и конфигурирование OTAU могут осуществляться дистанционно от RTU, по модемному соединению или сети Ethernet. Ввиду того, что система FiberWatch является модульной, она легко адаптируется к различным конфигурациям сети и требованиям по организации контроля ВОЛС.

В системе FiberWatch предусмотрены следующие способы связи с ее компонентами:

по WAN/LAN посредством протоколов TCP/IP;
по телефонной линии посредством модемов;
через последовательный порт RS-232C.

Широкий выбор средств связи в системе FiberWatch обеспечивает большую гибкость реализации тестовых решений на ее основе.

Система FiberWatch поддерживает разнообразные программные интерфейсы, с помощью которых ее можно интегрировать (на разных уровнях) в имеющуюся у заказчика систему OSS. Эти интерфейсы транслируют информацию о состоянии сети и предупреждающие сообщения, поддерживают функцию запуска тестов по требованию. Многие компании используют тот или иной интерфейс для более эффективного контроля своих ВОЛС.

Виды мониторинга

Система FiberWatch реализует два подхода к мониторингу волоконно-оптических инфраструктур. В первом производится контроль пассивного (темного) оптического волокна, по результату которого судят об исправности всего многоволоконного оптического кабеля, в котором есть и активные волокна. При этом модифицировать действующие системы оптической связи не требуется. Этот метод зависит от наличия «темных» волокон в кабеле.

Второй подход предполагает тестирование активного волокна. В данном случае OTDR работает на длине волны, отличной от длины волны, используемой для передачи данных, а на приемной стороне сигнал OTDR отфильтровывается. Этот подход может использоваться для тестирования как одного волокна, так и всех волокон контролируемого кабеля, но требует введения в систему оптической связи дополнительных компонентов — мультиплексоров (WDM) и фильтров (см. рисунок).

Мониторинг активного волокна

С помощью системы FiberWatch можно контролировать как ВОЛС, так и все более распространенные пассивные оптические сети (PON).

Мониторинг сети PON

По сравнению с магистральными ВОЛС, в сети PON меньше длины волокон и расстояния между неоднородностями. Поэтому для уменьшения мертвых зон модулей OTDR мониторинг сети PON осуществляется с использованием очень коротких импульсов.

Благодаря реализованному в системе FiberWatch передовому алгоритму анализа сети PON, сервис-провайдеры могут вычленять информацию о каждом отдельном волокне из общей рефлектограммы сети. Проводимый с помощью FiberWatch мониторинг сети PON позволяет вдвое снизить время ее вынужденного простоя.

Базовый функционал

Имеющиеся в системе функции доменного управления помогают быстро идентифицировать и изолировать проблемы с оптоволокном. Благодаря этим функциям, вся информация о сети может быть разделена на удобные для анализа сегменты. Домены могут быть образованы, например, для городов, компаний или групп клиентов. В состав домена может входить любая комбинация контролируемых сетевых элементов.

Поскольку пользователю системы FiberWatch доступны все функции, обеспечиваемые ее рефлектометром, работа с этой системой фактически является работой с OTDR в режиме дистанционного управления. Пользователь может проводить измерения, а также обрабатывать и анализировать их результаты, имея в своем распоряжении широкие возможности выделения и идентификации отклонений текущей рефлектограммы от эталонной.

Пользователю системы доступны следующие измерительные функции:

измерение потерь, отражений и расстояния (до неоднородности ВОЛС);
автоматическое, полуавтоматическое и ручное тестирование (с курсорами);
локализация случаев нарушений соединений, отражений и обнаружение конца волокна;
автоматическое обнаружение «призраков».

При этом результаты измерений могут быть представлены как в графическом, так и в табулированном виде. Технические характеристики данной системы RFTS в значительной степени определяются параметрами используемого в ней OTDR, в частности, его динамическим диапазоном и разрешающей способностью. Посредством моделирования сети пользователь может оптимизировать расположение RTU (на сети) и определять наиболее подходящую конфигурацию измерений.

Система FiberWatch имеет в своем распоряжении функцию, которая позволяет производить трассировку ВОЛС по географической карте и визуализирует местонахождение ее повреждения. При этом обеспечивается соответствие расстояния между установленными маркерами на географической карте и расстоянием, измеренным оптическим способом, что существенно улучшает точность локализации повреждений. Кроме этого имеется возможность изменения масштаба изображения, вида представления, визуализации тревожного события и др. Поскольку в базе данных системы FiberWatch оптические компоненты привязаны к их географическим координатам, а набор графических функций позволяет работать одновременно с несколькими рефлектограммами, представленными на экране дисплея, обеспечивается динамическая связь между данными рефлектограммами и схемным решением оптической сети. FiberWatch — поистине многофункциональная система, которая имеет оперативную систему подсказок, систему паролей и многоуровневую систему защиты данных.

Система FiberWatch показывает повреждение ВОЛС

В ходе автоматизированного тестирования Surveillance Testing снимается рефлектограмма ВОЛС и на основе заданных установок и критериев сравнения с эталонной рефлектограммой осуществляются обнаружение и локализация повреждений в этой линии. Когда обнаруживается отклонение текущей рефлектограммы ВОЛС от эталонной, происходит передача сообщения с детальной информацией о результатах идентификации и локализации повреждения. Возможно и тестирование конкретных ВОЛС в ручном режиме (по требованию).

При проактивном обслуживании волоконно-оптической сети выполняется регулярное автоматическое накопление в базе данных характеристик и результатов измерений оптических волокон (ослабления, потерь, рефлектограмм и др.), что в свою очередь позволяет:

идентифицировать и устранять нарушения прежде, чем они серьезно повлияют на бизнес компании;
контролировать качество оптических кабелей;
определять состояние сети.

Имея накопленную базу данных и набор инструментов для их анализа, пользователь может контролировать временные изменения характеристик ВОЛС, отслеживать динамику индикаторов качества обслуживания, анализировать тренды и, как следствие, разрабатывать прогнозирующую политику обслуживания сети. Результаты измерений и другие данные могут экспортироваться во внешние средства обработки данных и могут быть представлены в виде твердых копий.