1GB/TXXXXX.3—XXXX光纖光纜線路維護技術第3部分：基于光傳感技術的光纜識別本文件規定了光纖光纜線路維護中光纜識別技術的術語和定義、系統構成、工作原理、分類和性能要求。本文件適用于通信網絡中的光纖光纜線路建設和維護，其它場景光纖光纜線路也可參照使用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T9771(所有部分)通信用單模光纖3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1光纜識別cableidentification通過光纖傳感技術從包含有較多光纜的條件下識別出目標光纜。4縮略語下列縮略語適用于文件。APC斜角物理接觸（AngledPhysicalContact）CO中心局房（CentralOffice）DAS分布式聲學傳感（DistributedAcousticSensing）ODF光纖配線架（OpticalDistributionFrame）5基本需求及系統構成5.1基本需求在共享電桿、管道、隧道、導管、維護孔和手孔等電信基礎設施中，光纜識別技術對于光纖光纜線路的建設和維護至關重要，可以在眾多光纜中快速找到目標光纜，大大減少交付和不可用時間，同時避免在用光纜的錯誤操作，實現光纖光纜網絡的高效建設和維護。2GB/TXXXXX.3—XXXX在光纜識別中，位于中心局房（CO）的光學傳感設備操作員，監測現場工作人員故意施加的振動事件。光纜識別基本要求應包括：——通過分析從暗光纖接收到的光信號來測量振動，從而識別目標光纜；——能夠監測現場施加到目標光纜的振動，并且能夠消除現場工作人員處理其它光纜時產生的虛假振動；——使用目標光纜的暗光纖作為傳感光纖；——在光纜識別過程中，應不對同一根光纜中有業務光纖上的業務造成性能劣化。5.2系統構成基于光傳感技術的光纜識別，系統構成如圖1所示，中心局房內操作人員將光信號連接至ODF架上目標光纜的某一個暗光纖上，現場操作人員在待識別光纜上施加振動，傳感設備捕獲和分析振動信號，有意引入的振動信號可以很清楚的在中心局房里觀察到，從而在不影響業務的情況下識別出目標光纜。通常基于光傳感技術測試振動時，在短時間內會記錄到大量數據。為了減少測試時間，傳感設備操作人員和現場操作人員可借助通信手段來保證同步敲擊光纜和記錄振動。用于光纜識別的傳感光纖應該是采用星形或環形拓撲。圖1光纜識別系統構成示意5.3適用類型應適用于地下、架空和室內等不同應用場景。應支持不同的光纜類型，包括管道光纜、架構光纜和室內光纜。應支持不同的光纖類型，包括GB/T9771(所有部分)中規定的通信用單模光纖。5.4光纜識別過程使用光學傳感進行光纜識別的過程如下，中心局房中的傳感設備操作員將傳感設備連接到目標光纜中的暗光纖上，并將測試光直接發射到光纖中進行振動監測。現場工作人員選定目標光纜并準備施加人為振動。如有必要，可將相鄰的光纜適當分開，以防止振動在不同光纜之間傳遞。中心局房中的操作員和現場工作人員相互溝通，以同步振動和監測。當明確捕捉到人為振動時，從而識別出目標光纜。為了進一步確認，可敲擊相鄰的光纜以檢查是否捕獲到振動。當需要追蹤確認目標光纜的路由時，可在不同的位置重復上述步驟，進行確認。3GB/TXXXXX.3—XXXX6工作原理及分類6.1工作原理光纖傳感技術對于光纜識別非常有用，它可以實時檢測到遠處光纜上的人為振動。當現場操作人員在待識別光纜上施加有意振動時，由于光彈效應，振動會導致光纖雙折射，從而引起識別光信號的相位擾動或相移。被擾動的識別光信號（識別光信號的散射）在遠端反射、光纖環回或者瑞利散射等作用下，被光學傳感設備接收，并對振動信號進行分析。如有必要，接收到的噪聲（環境振動）可以通過濾波器（低通或高通濾波器）消除。光學傳感設備判斷振動信號與人為振動是否一致。根據工作原理，光纜識別技術分為基于干涉的光纜識別和基于反射的光纜識別。6.2基于干涉的光纜識別基于光學干涉的測量技術是光纜識別的一種候選方法。光纜識別主要利用三種效應，即光纖的雙折射（由光彈性效應引起）、菲涅耳反射和光纖干涉。在識別光信號是由遠端反射時，應該考慮光纖終端的端面；考慮到光纖斷面或者斜角物理接觸（APC）的弱反射會降低傳感設備的靈敏度，可以使用反射鏡來提升識別性能和能力。基于干涉的光纜識別優勢在于高靈敏度和快速響應，因為接收到的識別光信息是直接檢測分析的。此外，基于干涉的光纜識別傳感設備也相對簡單。它的劣勢在于，接收到的光信號通常不帶有距離信息，所以在光纜上環境振動引入的噪聲，很難被輕易清除掉。(a)單光纖測試配置(b)雙光纖測試配置圖2基于干涉的光纜識別基于干涉測量的光纜識別方法在網絡維護中可用于快速光纜識別，當光纜被敲擊時，敲擊聲可以通過干涉測量信號傳輸給中心局房中的維護人員。如圖2（a）所示的單光纖場景中，信號從干涉儀發射到目標光纜的光纖中，在光纜的遠端反射回來，最終被干涉儀檢測到。當光纜被敲擊時，檢測到的干擾信號會因敲擊而變化，因此可以識別目標光纜。也可以使用同一光纜中的兩根光纖，如圖2（b）所示。對于單光纖方法，遠端的反射非常重要，有時可能需要反射器來增強信號反射。在同一根光纜中使用兩根遠端互連的光纖可以避免這個問題。4GB/TXXXXX.3—XXXX光纜識別裝置的信號波長可以在不同的頻帶中工作，而C波段是首選，因為該波段光纜中光纖損耗較低，例如1550nm。檢測到的長度取決于識別裝置的輸出功率和靈敏度，包括室外和室內應用。光纜識別裝置要求如下：——中心波長：1310nm或1550nm——光輸出功率：≥-5dBm；——測距范圍：≥10km。光纜識別裝置的輸出識別結果可以是音頻或圖像。對于單光纖方法，光纖鏈路期間不應有較大的反射，這會影響識別性能。光纜上的敲擊可以通過不同的方式產生，包括錘子、手持電機等。當光纜彼此靠得太近時，就會發生串擾，因此，敲擊時，目標光纜應與其他光纜保持一定距離。該方法適用于不同的光纜安裝環境，包括管道、架空和隧道，并適用于不同光纖。6.3基于反射的光纜識別基于反射的技術是光纜識別另一種候選方法，如圖3所示，通過比較接收到測試光的瑞利散射的強度或相位來分析任何點的振動。如果大致知道到振動施加位置的距離，則可以基于距離信息消除不必要點的環境振動。采用基于反射的光纜識別技術，除了振動分析外，還可以通過參考距離信息進行多維分析，從而更準確地進行光纜識別。此外，該技術適用于單個暗光纖配置，不需要遠端反射或光纖環回。缺點是該方法靈敏度相對較低，檢測設備復雜。圖3基于反射的光纜識別圖4顯示了基于反射技術的具有分布式聲傳感（DAS）系統的光纜識別配置。在中心局房中，DAS系統連接到光配線架中的目標光纜的光纖。現場工作人員通過敲擊假定沿著光纜線路的維護孔蓋來施加人為振動。通過分析人為振動數據，可以獲得從中心局房到目標維護孔的實際布線路線和距離。在該測量中，即使維護孔被淹沒，也可以檢測到振動。采用振動識別，無需打開維護孔蓋，即可輕松識別維護目標光纜。5GB/TXXXXX.3—XXXX圖4基于反射技術的光纖振動傳感實現光纜識別脈沖作為測試光輸出，相干檢測接收來自目標光纜中光纖的反向散射光，當對光纜施加振動時，反向散射光的相位和強度會發生變化。中心機房到振動點的距離可通過背散射光的相位或強度變化的接收時間來測量。當使用相干檢測的DAS系統分析在維護孔蓋產生的振動數據時，輸入光需要15dBm或更高。在尋找經過20公里以上距離或交通噪聲較大道路附近的光纜線路時，可通過采用峰值功率約25dBm的光脈沖，以提高信噪比。光脈沖寬度應小于100ns，才可以獲得必要的空間分辨率，以便與目標光纜附近被影響的其他光纜區分開來。由于現場工作人員撞擊維護孔蓋時聲音引起的光纜輕微振動，預計不會干擾正在使用的鏈路。但是，如果用金屬錘敲擊金屬維修孔蓋，會對周圍環境造成噪音污染，因此，建議使用橡膠錘。6.4性能要求6.4.1識別工作距離識別距離范圍是沿光纖從傳感設備開始的最大距離，在該距離內，可以在指定條件下以足夠的性能識別出振動信號。室外光纜識別的距離范圍應至少為10km。注：由于測量距離范圍因振動條件、環境噪聲、光纜安裝地點等而異，因此最好由客6.4.2識別光信號識別光信號注入通常在局房光纖端面注入。由于使用暗光纖，可以選擇任意波長作為識別光信號；考慮到1550nm波長的低損耗、在同樣注入光功率下支持更遠工作距離，優選1550nm波長。識別光信號的輸出功率和信噪比決定識別工作距離和識別能力。6.4.3光回損沿暗光纖的多個反射將會在接收到的光信號中產生噪聲，暗光纖連接處的光回損應高于40dB。光纜識別設備與ODF間的光回損將會導致盲區，通常在幾百米。6.4.4與其它光纜振動間的干涉在光纜上人為引入振動，應盡可能減小對光纜中承載業務的影響，也應避免對光纜的永久性損傷。現場操作人員在待識別光纜上引入振動時，要盡量分離開相鄰的光纜，以避免振動傳遞到其它相鄰光纜中。采用與環境振動（通常由交通或風引起）不同頻段的、一定調制頻率的有意振動，更容易被檢測到。因此有意