康卡斯特现在可以在几分钟内查明光纤电缆断裂

得益于工程师 Venk Mutalik 的深夜灵感，Comcast 已经找到了如何在 90 秒内查明其整个网络中的光纤电缆断裂的方法。这使公司能够立即向光纤断裂处派遣维修人员，并为康卡斯特提供了一些防御措施，以抵御其最大的敌人：可能会意外切断埋藏电缆的施工反铲挖土机。在大流行期间恢复服务的能力尤为重要，因为当时宽带连接对几乎每个人都至关重要。随着未来几年网络承载的数据量增加 10 倍，快速修复电缆将变得更加重要。 Comcast 计划最终升级到 10G，这将使其能够为其网络上的 20 多万用户家庭提供每秒 10 Gb 的上行和下行速度。下一代接入团队高级副总裁 Elad Nafshi 在接受 VentureBeat 采访时表示：“我们一直专注于连接性，因为它从未如此重要。” “COVID 确实突出了连通性的重要性。我们正在不断发展我们的网络。我们认为我们的网络是最智能、最快和最可靠的。但你总是可以做得更好。” Mutalik 是 Next Generation Access 团队的一名工程师，Comcast 采纳了他的想法并在整个公司的网络中实施了它，以此来保持一切顺利进行。 Mutalik 想出了一种方法来重新利用上一代技术来监控互联网流量。康卡斯特现在可以轻松地通过光纤网络发送光信号，光束到达目的地并反弹回来。如果网络正常，工程师可以测量执行此操作所需的时间。如果线路有中断，光线会更快地反弹回来，他们使用时间差异来计算到中断的精确距离以及它的确切位置。最重要的是，他们可以使用相同的测试来确定光纤线路是否磨损或以其他方式失去传输数据的能力。 Nafshi 说，这使公司能够深入了解其网络上的数据流量，而不是我们通过消息等方式相互发送的实际数据。连接美国各地城镇的长途光纤网络设备依赖于数千个称为 ROADM（可重构分插复用器）的高度专业化设备，以确保数万亿字节的信息到达预定目的地。 ROADM 包含“光谱分析仪”芯片，这些芯片本质上是超智能棱镜，可将光纤激光分成越来越小的光束，并在几毫秒内将它们可靠地指向正确的目的地。

每年左右，制造商都会发布更强大、更高分辨率的新一代光谱分析仪芯片，网络运营商在其网络中更换以前版本的设备。其他组件也是如此，例如光时域反射计、类似光学声纳的组件，它们使用“光回波”来查明光纤缺陷。这就是穆塔利克的想法。他知道上一代光谱分析仪和其他此类组件是功能强大的设备，旨在管理数千英里的光纤流量。如果康卡斯特将这些成熟的光电芯片重新用于监控数千英尺的交通，会发生什么？ “我们的光纤资产将增加 10 倍，或者类似的增长，随着时间的推移呈指数级增长，因为我们需要做的一切都将通过光纤连接，”Mutalik 说。 “因此，我们拥有大量的光纤资产，这些资产遍布整个海岸。我们连接到头端的节点中有 1/4 百万个节点，而且所有节点的距离都很短。问题是'我们知道所有这些光纤在做什么吗？'”他补充说，“'我们知道这些光纤上的波长是多少吗？有多少波长下降？有多少波长出现？如果发生任何形式的中断，我们如何知道中断是光纤卡还是某人撞到电线杆然后将节点取出？'”康卡斯特在城市、城镇和社区的本地光纤网络覆盖的距离更短而不是连接城市的长途网络。 Mutalik 推断，设计用于在数千英里范围内执行精确测量的光谱分析仪等光学组件在管理为单个社区供电的光网络时会更有效。 Mutalik 的团队聚集在一起，为名为 XMF 的系统构建了一个原型。通过在本地光纤网络中安装这些光谱分析仪并开发软件以新的方式利用设备的功能，该团队能够在这些网络的每一毫米处获得前所未有的性能可见性。 “洞察力是，如果您回顾该技术的后缘，您会发现我们拥有三代更快、分辨率更高的光谱分析仪。但是老一代的芯片是可用的，它们非常适合我们需要做的事情，将信号路径中的内容迁移到监控路径，”Mutalik 说。 “而且由于他们没有通过信令，我们在我们的网络上创建了这些新的测试点，在那里可以自动、普遍、持续地监控光，而不影响信号路径。”

Mutalik 补充说：“然后我们有光谱分析仪和时域反射计发送光脉冲。然后我们等待回声。然后根据回波的信号处理，我们可以确定光在被反射和返回之前传播了多长时间。”由于 XMF 将上一代技术用于新目的，因此在整个本地光纤网络的许多点安装超精密光纤诊断工具变得更具成本效益，从而为技术团队创造了更多的可见性。 XMF 平台每分钟持续监控 Comcast 网络中的数十万条本地宽带光链路，测量光谱并测试光纤链路的长度和质量。实际上，这意味着安装 XMF 后，网络工程师现在可以精确定位本地光纤网络出现问题的确切位置，并与本地技术人员共享精确的地理位置。 Comcast 现在可以确定发生光纤切断的确切时刻。然后它可以将其与其他事件相关联，例如施工或恶劣天气。重要的是要知道是光纤切断、断电还是故障。 “这些是非常难以诊断的事情，因为它们需要技术人员采取不同的行动，”穆塔利克说。 “如果是光纤切割，您需要一名光学技术人员。如果一个节点出现故障，您需要一名射频 (RF) 技术人员。有时您需要数小时进行三角测量并找出发生了什么。”安装后，XMF 将技术人员查找和隔离光纤切割所需的时间从两个小时减少到一分半钟。这有助于公司更快地让客户重新上线。它还用于在客户注意到之前发现和修复退化的光纤性能。该团队使用机器学习来查看链接如何随时间退化以及维护如何保持网络运行。 “这是康卡斯特创新的一个极好的例子，”Nafshi 说。 “当您退后一步时，网络中发生的事情的可见性从未如此重要。我们如何从网络中获得相同级别的可见性？这确实是一个挑战，让 Venk 有理由研究代表我们接入网络的数十万英里的光纤。”

XMF 团队现在正在推出 XMF 平台的手持版本，技术人员可以在现场使用该平台在几秒钟内识别光纤链路问题，甚至可以现场诊断和修复这些问题。随着团队努力改进手持平台，他们开始在 Comcast 网络中更广泛地扩展机架安装的原始版本。 Nafshi 说，这是向 10G 迈出的一大步，因为即使在行业加快速度和容量的情况下，继续提高可靠性也很重要。 XMF 和 Comcast Octave 等技术有助于确保即使网络达到新的速度和容量高度，对于依赖它的客户来说，它也将比以往任何时候都更加安全和可靠。 “在我们对技术的投资和向 10G 的发展过程中，我们不仅增加了速度，”他说。 “在过去的 12 个月里，我们也达到了关键的里程碑。去年，在大流行最严重的时候，我们宣布了 1.25 Gb/s 对称服务，这是对我们分布式接入网络的一项试验。 4 月，我们宣布了 DOCSIS 4.0 FDX 的首次实验室试验，我们在其中演示了 4 Gb/s 对称服务。因此，大量的网络创新用于使我们的网络面向未来。”与此同时，康卡斯特必须照顾好网络。 Nafshi 说，本周早些时候，一辆卡车撞到了休斯顿的一根电线杆，它取出了一条服务于 75 个节点的光纤。该系统启动并将切割位置精确定位到距枢纽站点约 5 公里处。一个团队被立即派出并迅速恢复服务，将此类中断的标准时间缩短了几个小时。该公司试图与使用反铲的施工团队进行沟通，以降低纤维切割的风险。但事情发生了。在伦敦，一名钻探人员在光纤主干上打了一个洞，导致伦敦的部分互联网接入中断了三天。我不知道你。但如果我的互联网断网三天，我会搬进旅馆。 VentureBeat 的使命是成为技术决策者的数字城镇广场，以获取有关变革性技术和交易的知识。我们的网站提供有关数据技术和策略的重要信息，以指导您领导您的组织。我们邀请您成为我们社区的一员，以访问：封闭的思想领袖内容和我们珍贵活动的折扣访问权限，例如 Transform 2021：了解更多 成为会员