Обзор методов тестирования оптических кабелей рефлектометром: что выбрать для проверки новых ВОЛС?
Модернизация базовых сетей 100/400G и подготовка к развертыванию 5G требуют качественной проверки волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Выбор правильных методик и подходящих приборов имеет решающее значение при тестировании оптоволокна, так как ошибки могут обойтись крайне дорого.
О каких бы современных оптических сетях ни шла речь, физическая целостность волокна и качества соединения оптических линий все еще имеют решающее значение. Модернизация существующих сетей предполагает проверку их состояния, а прокладка новых ВОЛС — контроль качества соединений. Чем выше скорости ВОЛС, тем более строгие требования к качеству их диагностики. И здесь возникает проблема выбора методики тестирования, например, всегда ли «проверка по максимуму» с применением двунаправленных тестов — лучший вариант?
Двунаправленное тестирование ВОЛС рефлектометром: панацея или новые проблемы?
Важно понимать, что оптоволоконная связь тесно связана с рефлектометрией. Без качественного оптического рефлектометра (OTDR) невозможно создать надежно работающую ВОЛС. Поэтому решение проблемы сводится к правильному первоначальному выбору оборудования и определению наиболее подходящих методик тестирования.
Существует два основных метода рефлектометрии: односторонний (к одному концу линии подключается одна компенсационная катушка), двусторонний (с компенсационной катушкой на ближнем конце и такой же на дальнем).
Направление движения света может повлиять на результаты тестирования. В любом волокне существует разница коэффициентов обратного отражения и в одном направлении потери света могут быть больше.
При одностороннем тестировании OTDR можно пропустить множество аномалий. Так, места соединения волокон с разными коэффициентами отражения в одном из направлений могут компенсировать потерю тестового сигнала, а в другом — существенно его ослаблять. Кроме того, существуют мертвые зоны, в которых рефлектометр не регистрирует события.
На рисунке ниже показан пример разницы в потере уровня сигнала в зависимости от направления измерений. С одной стороны, тестирование даже показывает отрицательные потери в -0,3 дБ, что, конечно, невозможно. В данном случае наблюдается эффект усиления, связанный с разницей в коэффициенте обратного рассеяния в месте соединения двух кабелей.
Поэтому одностороннее тестирование оптических кабелей рефлектометром лучше подходит для простых тестов, например, для поиска и локализации мест разрыва, излома волокна, а также оценки общего затухания сигнала в волокне, проверки коннекторов и т. д. В таком случае нет необходимости тратить время на двунаправленное тестирование. Главным преимуществом односторонней диагностики ВОЛС является то, что нужно выполнять всего одну процедуру инспекции и очистки оптоволокна на каждую линию. Это важно, поскольку вносимые загрязнения коннекторов могут привести к выходу из строя ВОЛС, которая до тестирования работала исправно. Иногда клиенты настаивают на двустороннем «полном тестировании», но это может быть избыточным и даже вредным решением хотя бы из-за большего риска неудачной процедуры очистки оптических разъемов.
Двунаправленная проверка оптоволокна без беготни
Односторонние тесты не подходят при прокладке новых сетей и мониторинге производительности ВОЛС. В таких случаях отраслевые стандарты требуют двунаправленной проверки оптических кабелей рефлектометром (Bi-dir OTDR) с замером сигнала с обоих концов линии. Это нужно, чтобы выявить аномалии, которые не видны при обычной односторонней рефлектометрии. Также, бывают уникальные случаи, когда в линии используются кабели с волокном разного диаметра, при этом двустороннее тестирование может оказаться полезным. Тестирование Bi-dir OTDR дает возможность усреднить параметры измерений и дать четкую оценку качества ВОЛС. В итоге можно однозначно определить, поддерживает ли тестируемая линия высокоскоростную передачу данных. Это сэкономит время и деньги, которые клиент может потерять в случае запуска неисправной кабельной системы.
Традиционная двунаправленная проверка ВОЛС предполагает сначала замер с одной стороны:
А потом тестирование оптической линии с другой стороны:
После чего определяются средние параметры. Это трудоемкая работа, требующая ручной обработки данных. Ее можно ускорить, используя одновременно два аналогичных прибора с двух сторон кабельной трассы (методика bi-directional OTDR), но это требует дополнительных расходов на оборудование.
Ещё одной из наиболее эффективных методик является тестирование оптическим рефлектометром с замкнутой цепью (loopback). Данный метод предполагает применение рефлектометра на одном конце линии и эталонной петли оптоволокна на другом. Таким образом можно проверить две оптические линии по двум направлениям, поочередно меняя местами кабели. Это наиболее эффективный способ с точки зрения экономии средств и трудозатрат, так как требуется лишь один рефлектометр, коммутация петлёй и две компенсационные катушки.
Серьезным недостатком тестирования OTDR-loopback являются трудоемкие процессы записи и объединения данных тестирования. Зачастую ручная работа с данными приводит к ошибкам и нужны повторные тесты. Эта проблема решена в современных оптических рефлектометрах, таких как VIAVI T-BERD/MTS-4000 V2.
Платформа VIAVI T-BERD/MTS-4000 V2
Платформа обладает возможностью аппаратного расширения (через подключение сменных модулей) и большим набором программного обеспечения для автоматизации рабочих процессов. С прибором VIAVI T-BERD/MTS-4000 V2 операции при любом методе тестирование сводятся к минимуму: выбор конфигурации тестовых настроек из готового списка и запуск серии двунаправленных тестов нажатием одной кнопки. Специальные программные алгоритмы контролируют правильность тестирования. Результаты измерений можно передать в облачный сервис и получить удалённый доступ ко всем отчетам для дальнейшего анализа.
При использовании таких совершенных приборов, как VIAVI T-BERD/MTS-4000 V2, задача специалистов сводится к качественному выполнению процедур очистки загрязнений оптических коннекторов и односторонней проверке компенсационных катушек перед началом двунаправленного тестирования.
Таким образом, модульная платформа предлагает возможность выбора любой методики диагностики оптического кабеля с максимальной автоматизацией. И этот выбор можно делать исходя из потребности, а не возможностей имеющегося оборудования. В конечном счете, такой подход снижает вероятность сбоев в работе ВОЛС.
Особенности использования портативного рефлектометра Viavi SmartOTDR
Как работает система мониторинга оптических сетей ONMSi от VIAVI Solutions
Бриллюэновский рефлектометр VIAVI BOTDR DTSS: мониторинг натяжения и температуры ВОЛС
Примеры оборудования
См. также:
