Почему мониторинг состояния оптики – это важно

в 16:41, , рубрики: otdr, волс

По долгу службы в региональном операторе связи решил поделиться опытом, легкой аналитикой и мнением о значимости мониторинга оптики, т.к. концепция "работает - не трогай" в таком контексте не работает.

Немного истории и аналитики

Первые внедрения оптики на сетях РФ начались в конце 80-х годов. К 2025 году, по данным отраслевого издания, ТОП-5 магистральных операторов связи располагают более 1 млн. км оптических линий связи. Гарантийный срок службы оптоволокна, который задается производителем, равен 25 годам. Но что же происходит с оптикой за почти четверть нашей жизни?

Как правило, при эксплуатации на сроке порядка 15 лет выделяют три основные проблемы с оптоволокном: ухудшение работы линий из-за параметров самого стекла, физические обрывы оптоволокна, ухудшение состояния несущих тросов, оболочки кабеля и прочих конструкций.

Причиной постепенных отказов является старение оптического кабеля и ослабление сигнала, в результате чего возникает деградация оптического волокна, что снижает уровень сигнала на принимающей стороне и требует замены проблемных участков оптического кабеля. Появление внезапного отказа, вызванного посторонним вмешательством, сопровождается ремонтными работами по соединению кабеля в месте обрыва.

О внезапных отказах, которые вызывают массовое ухудшение работы сервисов у десятков тысяч и даже миллионов пользователей, мы часто узнаем из новостей или сервисов мониторинга сбоев. Вот лишь немногие из сотни заголовков про аварии на ВОЛС:

Например, так оценивает подобные ситуации один из директоров Калининградского филиала оператора связи:

«Повреждение телеком-инфраструктуры в любом масштабе отражается прежде всего на населении. Жители остаются без интернета и телефонной связи, нарушается работа экстренных служб, органов власти и социально значимых учреждений. Конечно, в случае повреждения телекоммуникаций специалисты спешат оперативно восстановить доступ к услугам связи. Но не менее важно работать над предотвращением таких ситуаций…».

Еще один из примеров этого года. 15 января Роскомнадзор зафиксировал повреждение магистральной ВОЛС в Татарстане, которое привело к снижению скорости интернета и деградации сервисов у 3.8 млн пользователей в 21 регионе РФ. Обсуждали новость тут на Хабре.

Масштаб последствий понятен, но теперь стоит рассказать, как же проводится восстановление коммуникаций оператором связи в подобных случаях.

В Татарстане оператор связи определил пролет линии, на которой произошел обрыв – это порядка 100 км между населенными пунктами. Затем направленная аварийно-восстановительная бригада должна была локализовать место аварии и провести ремонт. Поиск места аварии, ремонт и восстановление клиентских сервисов заняло несколько часов. При этом значительная часть времени была потрачена только на определение места обрыва линии федерального значения. Выяснилось, что магистральный кабель был поврежден при проведении земляных работ.

Да, обрыв кабеля в большинстве случаев занимает много времени. Дело в том, что определение точного места обрыва требует значительных усилий: приехать в один из пунктов, смежных с поврежденным кабелем, определить примерное расстояние от пункта до точки обрыва с помощью переносного оборудования, пересчитать это расстояние из длины волокна в длину кабеля, найти по паспорту ВОЛС примерное местоположение точки кабеля, выехать непосредственно на место аварии и еще некоторое время потратить там на поиск физического места обрыва и, наконец, приступить к ремонту. Но даже сам ремонт порой проходит в труднодоступных местах. Например, вот так описывают работы в Коми в филиале одного из операторов связи:

Аварийные бригады из Ухты и Усинска проводили ремонтные работы в сложнейших условиях. Место обрыва нужно было сначала найти под полуметровым слоем снега, а затем добраться до кабеля где-то через мерзлую землю, а где-то через вязкое болото. Попытки откопать поврежденный участок кабеля начинались с рассветом и заканчивались в темноте. Экскаватор вязнул в снегу и проваливался в болото, из-за чего техника приходила в негодность и требовала ремонта.

Время не стоит на месте и появляются решения на рынке для более оперативной локализации поврежденного кабеля и в целом для сокращения количества потенциальных аварий.

Операторы постепенно внедряют системы мониторинга состояния инфраструктуры OTDR (Optical Time Domain Reflectometry). Такие системы работают параллельно в линиях с передачей данных и позволяют накапливать статистику, тенденции в изменении параметров волоконной линии, обнаруживать значительные изменения в параметрах этой линии и ускорять восстановление сервисов. Для нашего рынка доступно несколько вариантов. Есть россиский вариант от вендора DWDM с речным названием, можно найти от производителей в СНГ, и если есть ресурсы/выходы, то у внешних поставщиков.

Опыт операторов связи и энергетических компаний при эксплуатации OTDR-системы показывает значительное сокращение времени локализации инцидента на сети (от 30 секунд до 4 минут, в зависимости от длины линии), позволяя определить GPS-координаты необходимой точки ВОЛС. Данный функционал предусмотрен современными OTDR-системами на этапе инсталляции, где точность и количество точек определяет сам владелец инфраструктуры. При обнаружении аварий или событий на волокне система может отправлять уведомления сотрудникам операторов, отвечающим за состояние линии, в любое время суток (например, по почте или по sms).

Также необходимо учесть, что появление каждого нового неразъемного соединения приводит к дополнительному ослаблению сигнала и ускорению деградации волокна. В отсутствие системы мониторинга состояния волоконной инфраструктуры владельцу – оператору связи приходится разрабатывать свой подход/протокол для решения данной эксплуатационной задачи, пытаясь прогнозировать деградацию и снизить CAPEX. Например, для предотвращения и обнаружения внезапных отказов нужно проводить периодический контроль технического состояния оптоволокна.

Эксплуатация OTDR-систем помогает владельцу инфраструктуры не только в случае повреждения оптоволокна, но и осуществляет круглосуточный контроль проведенных ремонтов ВОЛС и новых подключений в автоматическом режиме. Например, когда в 2024 году был плановый перевод сети крупной организации финансового сектора на новые оптические линии, данные аналитики OTDR-системы российского вендора позволили отследить ухудшение параметров линии и выявили кроссовые соединения, послужившие причиной. Далее были организованы работы по устранению некачественных соединений, и система подтвердила качество проведенных работ и улучшение параметров ВОЛС.

Итоги

Для анализа деградации волокна, прогнозирования возможных аварий, а также локализации проблем на сети в сжатые сроки требует внедрения новых подходов в эксплуатации инфраструктуры и систем мониторинга. Если тема актуальна, то могу сделать технический обзор доступных решений для мониторинга оптики.

Автор: ValeryTolokaev

Источник

* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js