Тестирование и обслуживание телекоммуникационной сети

Назначение любой волоконно-оптической сети – осуществлять беспрерывную, высокоскоростную передачу данных с требуемым уровнем обслуживания. Для обеспечения этих показателей необходимо проводить измерения основных характеристик не только на этапах эксплуатации и поиска неисправностей, но и на этапе строительства сети.

Проведение всестороннего тестирования линий в процессе строительства сети поможет свести к минимуму дорогостоящие и трудоемкие затраты сил и времени по поиску и устранению неисправностей, таких как проблемные соединения, загрязненные или поврежденные коннекторы и другие дефектные компоненты, еще до того как они приведут к перерыву в связи.

Один из наиболее важных факторов, который необходимо учитывать для обеспечения оптимального функционирования сети – это контроль потерь оптической мощности. Сеть должна быть сбалансирована.

Еще одним немаловажным фактором является максимально возможное снижение значения обратных отражений . Это особенно важно при передаче аналоговых видеосигналов большой мощности, вырабатываемых узкополосным лазером. Обратные отражения приводят к деградации подобных сигналов, что, в конечном итоге, негативно сказывается на качестве видеопередачи.

Перечень основных измерений:

- Вносимые потери кабеля, коннекторов, муфт, сплиттеров (суммарное затухание);

- Возвратные потери (не должны превышать 32дБ согласно стандарту GPON);

- Оптическая длина (кабеля и соединительных шнуров);

- Километрическое затухание;

- Контроль торцевой поверхности оптических соединителей (при несоответствии затухания).

Рекомендуемый перечень средств измерений и вспомогательного оборудования:

1. Патчкорды для присоединения средств измерений;

2. Визуальный локатор повреждений, отдельный для каждой бригады

3. Видеомикроскоп для определения состояния физических соединений;

4. Оптический рефлектометр на три дины волны 1310/1550 нм и 1625 нм с фильтром, динамический диапазон не менее 35дБ.

5. Измеритель оптической мощности, калиброванный на длинах волн 1310/1490/1550 либо комплект оптических тестеров для работы на длинах волн 1310/1490/1550 нм;

6. Инструмент и материалы для чистки физических соединений, а именно приспособления для чистки физических контактов, безворсовые салфетки,изопропиловый спирт, сжатый воздух и другие.

При поиске неисправности (поиске причин деградации качества услуги) дополнительно измеряют:

- Неоднородности оптического волокна, затухание обратного отражения;

- Параметры Ethernet: ширину канала данных, задержки пакетов, вариацию

- задержки, потери пакетов;

- Параметры сервисов (IPTV и т.п.).

Рекомендуемый перечень средств измерений:

- оптический рефлектометр;

- визуальный локатор повреждений;

- измеритель оптической мощности или комплект оптических тестеров;

- измеритель мощности PON;

- специализированные средства измерений – анализаторы TriplePlay.

Оптический рефлектометр, в отличие от обычного измерителя потерь, отображает подробную карту событий (потерь, отражений, обрывов и т.д.) на всех участках волокна, что позволяет обнаружить и оценить каждый отдельный элемент в линии, включая коннекторы, сварки, разветвители, мультиплексоры и прочее.

Работа OTDR основывается на отправке мощного импульса излучения в волокно и измерении отраженного сигнала. Каждое событие в линии является причиной отражений или потерь (или того и другого): конец волокна, обрывы, коннекторы и другие компоненты отражают небольшую часть излучения назад к рефлектометру. Для расчета расстояния до каждого события OTDR использует время, которое необходимо каждому отдельному отражению для возврата обратно к детектору рефлектометра.

Для проведения анализа PON рефлектометр должен иметь возможность проводить измерения на трех длинах волн (1310, 1490 и 1550 нм). Иногда, по причине того, что затухание сигнала на длине 1490 нм приблизительно на 0,02 дБ выше, чем на длине 1550 нм, проводят измерения только на двух длинах волн (1310 нм и 1550 нм). Такое допущение, особенно для современных волокон (G.652С и др.) с низким пиком воды, в общем, верно. Однако, для более старых типов волокон рекомендуется проводить измерения на длине волны 1490 нм для предотвращения эффекта пика воды.

В качестве общих требований к рефлектометру помимо измерения на трех основных длинах волн необходимо также выделить: динамический диапазон (достаточный для измерения линии), короткие мертвые зоны событий и затуханий, а также большое пространственное разрешение.

Рефлектометр для сетей доступа SmartAX MA5680T производства компании EXFO сочетает в одном ручном приборе ведущие технологии рефлектометрии и функции измерителя мощности. Прибор оптимизирован для тестирования пассивных оптических сетей (PON) (рсиунок 22).

Рисунок 22 - Рефлектометр для сетей доступа SmartAX MA5680T

Рефлектометр предлагается в нескольких конфигурациях с разными длинами волн и с широким выбором дополнительного оснащения, что позволяет достичь уникальной гибкости. Его можно использовать для тестирования оптических сетевых терминалов (ONT), оконечных терминалов или распределительных панелей для оценки характеристик распределительных волокон, поиска неисправностей и обнаружения местоположения дефектов.

Рефлектометр для сетей доступа SmartAX MA5680T был специально создан для поиска неисправностей на работающих PON сетях. Прибор может оснащаться дополнительным отдельным портом для тестирования на длине волны 1625 нм, который содержит фильтр, отфильтровывающий все нежелательные сигналы (1310, 1490 и 1550 нм), которые могут негативно повлиять на качество рефлектометрических измерений. С помощью такого рефлектометра поиск неисправностей на оптических волокнах, по которым передаются сигналы, не мешает нормальной работе и не влияет на ожидаемые характеристики информационных каналов. SmartAX MA5680T не мешает работе лазерных передатчиков на Центральном Узле, поскольку он использует длину волны, находящуюся за пределами рабочего диапазона, согласно рекомендациям ITU-T L.41 (Maintenance Wavelength on Fibers Carrying Signals) (таблица 4).

Таблица 4 - Технические характеристики рефлектометра для сетей доступа AXS-100

Динамический диапазон (дБ) (1310/1550/1625)	27/25/24
Ширина импульса (нс)	10, 30, 100, 275, 1000, 2500, 10 000
Мертвая зона по событиям (–45 дБ), тип. (м)	2.5
Мертвая зона по затуханиям (–45 дБ), тип. (м)	12/13/13
Линейность (дБ/дБ)	± 0.05
Разрешение по потерям (дБ)	0.01
Пространственное разрешение (м)	0.16
Погрешность расстояния (м)	± (1 + 0.005 % x расстояние + пространств. разрешение)
Диапазон расстояний (км)	От 1.25 до 160
Объем памяти	500 рефлектограмм
Визуальный дефектоскоп (дополнительно)	Лазер, 650 нм ± 10 нм Непрерывное излучение Типичная вых. мощность на 62.5/125 мкм: 3 дБм (2 мВт)

Устранение неисправностей в сетях PON включает в себя: обнаружение и идентификацию источника неисправности в оптической сети со сложной топологией, включающей множество компонентов, и непосредственно устранение выявленных неисправностей.

Так как большинство компонентов PON являются пассивными, наиболее часто проблемы в сети возникают по причине загрязнений, повреждений или плохого подключения коннекторов, а также обрывов или макроизгибов волоконно-оптического кабеля. В зависимости от места возникновения, эти события оказывают влияние на отдельные, либо на все ONT в сети.

К примеру, если происходит обрыв в кабеле между OLT и первым разветвителем, неисправность легко идентифицируется – все ONT в сети перестают работать. В случае, если возникает дефект (макроизгиб, загрязненный коннектор и т.д.) на одном из участков разветвленной оптической сети, испытывать проблемы будут только те ONT, которые расположены за дефектным участком. В таком случае идентифицировать источник неисправности - гораздо более сложная задача. Но и она может быть частично решена благодаря ONT.

Однако, идентификация дефектных участков с помощью «проблемных» ONT не может дать полной картины неисправности и более того обнаружить ее источник. ONT лишь может указать возникновение неисправности, а найти ее источник могут только измерители мощности PON, которые, промеряя шаг за шагом все сегменты проблемного участка, дадут полную картину распределения мощностей по ветвям пассивной оптической сети.