Привет, Хабр! Мы – Константин Тюрин и Евгений Соколов – группа технической поддержки транспортных сетей РТК-Сервис. Наша команда занимается сервисным обслуживанием PDH/SDH/DWDM/OTN/MPLS-TP-мультиплексоров, осуществляет поддержку систем управления, её программной и аппаратной части, а также сетей передачи данных для управления всем перечисленным, как единой системой. В том числе осуществляется ремонт этого оборудования.
В очень упрощенном виде транспортная сеть выглядит следующим образом:
Где EMS, NMS – сервера управления, DCN - Data Communication Network (сеть передачи данных), NE – сетевые элементы(мультиплексоры), GNE – шлюзовые СЭ.
В последние годы магистральные операторы всё чаще используют усилители RAMAN в качестве решения для передачи данных на большие и сверхбольшие расстояния без 3R регенерации. Эти усилители в силу специфики своей работы, а именно явлении стимулированного рамановского рассеяния, требуют очень высокие характеристики оптического волокна в пределах 20-30 км от лазера накачки для своей корректной работы. Казалось бы, незначительные дефекты волокна, при которых более распространенные EDFA-усилители работают годами без проблем, могут привести к снижению коэффициента усиления RAMAN-а, либо вообще привести к остановке накачки, и соответственно какого-либо усиления.
Собственно, к чему это вступление? Наши заказчики довольно часто сталкиваются с проблемами на DWDM-линиях, оборудованных этими усилителями. В силу достаточно сложного технического решения, операторы не всегда могут оперативно найти проблему и решить её самостоятельно, тогда на помощь приходит наша команда.
В нашем посте будет приведен пример одного случая, когда неисправность привела к длительному перерыву критически важных сервисов и её решение.
Итак, мы получили в техподдержку следующую заявку: После повреждения на участке HAB0032_9(Князе-Волконское) – HAB9020_2(Троицкое) не поднимается линия
Перерыв связи фиксировался на линии DWDM Князе-Волконское – Селихино. В линии передавалось 13x10G 1x40G и 11x100G каналов.
Локализовать проблемный участок получилось после временного отключения защитного отключения лазеров (ALS) на передающих усилителях EDFA. До этого момента при отсутствии приема, лазер на передачу также отключался, и было непонятно, на каком отрезке/направлении фиксируется проблема.
По предельно низкому уровню приема в Троицком стало понятно, что проблемы с оптикой в направлении из Селихино в Троицкое, из-за чего RAMAN не включал накачку. Т.к. в изначальной заявке было заявлено повреждение на другом участке (КВ-Троицкое), мы предположили, что проблема в межстанционных патчкордах. Заранее скажем, что так и оказалось, замена патчкорда позволила запустить накачку, и пролет Троицкое-Селихино был поднят.
Однако даже, казалось бы, такое простое решение далось не сразу. Всё потому, что у персонала на узле не сразу оказались необходимые приборы (рефлектометр, опт. микроскоп, набор для чистки оптики). В итоге вслепую пытались решить проблему заменой патчкордов/усилителя, однако ничего не помогало. До тех пор, пока на узел не привезли необходимый ЗИП. Далее были сразу сняты рефлектограммы, однако технические трудности не позволили корректно переслать их для анализа, мы их получали в виде фотографий, которые оказались не очень информативными:
Но всё же наличие ЗИПа позволило определить проблему с патчкордом и корректно, с чистками и контролем промежуточных точек микроскопом, выполнить его корректную замену.
Сначала все выдохнули, но, как оказалось, ненадолго. После того, как пролет Троицкое-Селихино поднялся, обнаружили проблему по приему из Троицкого в Князе-Волконском. RAMAN фиксировал аварию High Back Reflection и отказывался включать накачку из-за предельно высокого уровня отраженного сигнала. К слову, отраженный сигнал в волокнах был настолько сильным, что включенный в сторону Троицкого EDFA усилитель также показывал High Back Reflection, хотя этот тип менее чувствителен к уровню отраженного сигнала, всё это намекало о пробл��ме с обоими волокнами(tx/rx).
В итоге были выданы рекомендации по чистке/замене станционных патчкордов, чистке кросса, снятию рефлектограмм, замене усилителя RAMAN (т.к. не сразу получили результаты измерений волокон, предполагали также неисправность усилителя). Результат неутешительный – рекомендации не помогли, а в качестве рефлектограмм были опять получены фотографии с прибора, которые оказались малоинформативными:
После чего заказчику были направлены методики измерения оптических волокон (ОВ) при помощи OTDR, правильному обращению с ОВ, а также требования к ОВ для эксплуатации усилителей RAMAN. Были получены первые результаты измерений, которые говорили о том, что с такими волокнами эксплуатировать RAMAN не получится, один из примеров:
В итоге было принято совместное с заказчиком решение перейти на временную схему, а именно, исключить усилители RAMAN на участке Князе-Волконское – Троицкое. Параллельно была переключена большая часть каналов на MUX/DEMUX другого вендора. На линии осталось 4x10G канала и их удалось запустить без RAMAN-ов, т.к. появился запас по GAIN на EDFA усилителях.
Да, заказчик долго пытался апеллировать к тому, что раньше при подобных авариях всё решалось не так кардинально, однако рефлектограммы говорили сами за себя, на такой линии усилители эксплуатировать нельзя и необходимо привести всё в норму. Линия находилась в критическом состоянии и настал час Х, когда победить отражёнку чистками/заменами не удавалось.
Одновременно была начата разработка рекомендаций/процедур по работе с RAMAN-ми для всех используемых заказчиком вендоров с учетом нюансов по каждому производителю, т.к. проблема носила общий характер (в том числе методики измерений OTDR и требования к ОВ). Примерно через неделю документация была предоставлена.
А работы на оптической линии тем временем шли параллельно.
Нам присылали рефлектограммы, мы, после их анализа, указывали на проблемы:
“…3 событие на расстоянии 15 метров от соединения с патчкордом - плохая сварка, значение 0,644 dB недопустимо, необходимо устранить, переварка на кроссе.”
Примерно такую же картину видели по передающему волокну (вспоминаем BR на EDFA):
После устранения одних дефектов, находили другие:
“..большое затухание/отражение на расстоянии ~3км(2км если убрать катушку). На это указывают все присланные измерения.”
Были измерены волокна с другой стороны (Троицкое):
1. На самом ближнем конце до 20км ОВ 11 и ОВ 12, состояние удовлетворительное и на пределе укладывается в требования работы RAMAN-ов.
2. На расстоянии ~25км и ~35км обнаружены очень значительные дефекты, которые не соответствуют требованиям производителей для корректной работы усилителей RAMAN. Проблема наиболее ярко выражена на ОВ 12, хотя на ОВ 11 её тоже видно. Также видно, что дефекты наиболее ярко выражены на длине волны OTDR 1550 нм, на 1310 нм затухание ниже, что обычно говорит о заломе или сильном изгибе кабеля/оптоволокна. Дополнительно такие дефекты увеличивают общее затухание ОВ, что обычно не покрывает запас, взятый при проектировании линии DWDM. Ниже повторно привел требования производителей усилителей Рамана к ОВ.
После устранения замечаний, получаем рефлектограммы с Князе-Волконского:
10ОВ:
9ОВ:
“…можно сделать вывод, что ОВ 9 и ОВ 10 в целом соответствуют характеристикам работы Раманов, однако событие на 8 км может повлиять на мощность накачки. Предпочтительно использовать ОВ 9 по приему в КВ.”
Опять получаем рефлектограммы с Троицкого, сразу оговоримся, что устроило в них нас не всё:
11ОВ новые измерения:
11ОВ предыдущие измерения:
12ОВ:
Наша команда дала следующий комментарий:
“11ОВ есть недочеты по измерению: почему при измерении 12ОВ мы не видим большого характерного всплеска с большим затуханием на 8/15м(0.5дБ<), а на 11ОВ он виден на всех рефлектограммах? Подозреваю использование других патчкордов/розеток или их загрязнение, необходимо перемерить, чтобы получить более качественные измерения. Предыдущие измерения 11ОВ тоже не имели таких затуханий/всплесков.”
Также были получены вот такие интересные фотографии с комментариями:
"критический изгиб кабеля после падения опоры, залив, где необходимо сделать вставку и впоследствии установить 4 опоры в зимнее время".
В конце концов, совместными усилиями всё же добились требуемого качества ОВ.
Князе-Волконское(9;10ОВ):
Троицкое(11;12ОВ):
С небольшими оговорками (затухание на 8км ОВ от КВ было на пределе), приняли решение переключить линию на штатную схему работы.
Заказчик самостоятельно переключил линию на RAMAN-ы, при этом проблем с их запуском не возникло, а коэффициент усиления немного превзошел первоначальные проектные значения.
Итоговые результаты работы по заявке:
1. Проблема устранена, во время работ по устранению предоставлено альтернативное решение – переключение на длины волн другого вендора, а также работа оставшихся каналов во “временном режиме”.
2. Устранение дефектов на волокне было выполнено пошагово, на каждом этапе заказчик получал необходимые консультации.
3. Были направлены процедуры и рекомендации по работе с усилителями RAMAN всех используемых на сети вендоров, методику работы с OTDR, оптическими волокнами.
Восстановление линии заняло в итоге чуть более двух месяцев, в том числе потому, что оптоволоконные линии проложены в труднодоступных местах, куда можно было попасть только на спецтехнике.
А с какими интересными и не стандартными случаями сталкивались читатели при запуске, эксплуатации или поддержке усилителей RAMAN, да и в целом на транспортной сети связи? Делитесь в комментариях!