Измерения в сетях PON. Обзор оборудования.
Измерения в сетях PON. Обзор оборудования. Измерение параметров оптических линий процесс ответственный и трудоемкий. В сетях PON трудоёмкость измерений значительно возрастает. В соответствии с рекомендаций МСЭ-Т G.983 (ITU-T G.983) максимальное затухание линии сети PON должно быть не более 20-30дБ. Поэтому погрешность измерения затухания, обусловленная погрешностью измерителя оптической мощности и нестабильностью используемого источника излучения, может быть в пределах 0.8 – 1.0дБ. Рис. 1 ТОПАЗ-7000-L В таблице 1 приведена краткая техническая информация о приборах, предназначенных для измерения параметров сетей PON. При выборе прибора также следует учитывать наличие сертификата об утверждении типа средств измерений. * Диапазон измеряемых потерь
Суть технологии PON заключается в том, что между центральным узлом и абонентскими узлами создается полностью пассивная оптическая сеть древовидной топологии. В промежуточных узлах дерева размещается компактные пассивные оптические разветвители (сплиттеры), не требующие питания и обслуживания. Основная идея архитектуры PON — использование всего одного приемопередающего модуля в центральном узле связи для передачи информации множеству абонентских устройств и приема информации от них.
Число абонентских узлов, подключенных к одному приёмопередающему модулю в центральном узле, может быть настолько большим, насколько позволяют бюджет мощности и максимальная скорость приемопередающей аппаратуры. К одному волокну может быть подключено до 64 абонентов, поэтому для подключения одного тысячеквартирного дома достаточно всего 16 волокон. Для сдачи в эксплуатацию PON сети в таком доме требуется провести шесть тысяч измерений. Поэтому правильное измерение параметров линий связи сети во время монтажа позволяет снизить временные и экономические затраты при ее запуске в эксплуатацию.
Существуют два основных вида измерений, которые должны быть выполнены во время монтажа PON:
• измерение затухания линии.
• измерение возвратных оптических потерь (ORL — optical return loss);
Измерения с помощью рефлектометра не являются обязательными - достаточно провести измерение потерь, поскольку линия от станции до сплиттера представляет 2-3 километра кабеля без сварок.
Потери можно измерить с помощью источника и измерителя оптической мощности, и с использованием измерителя оптических потерь (OLTS — optical loss test sets). Для уменьшения временных затрат на проведение измерений в современных тестерах используется автоматический режим.
При выборе измерителя оптических потерь имеет смысл обратить внимание на наличие следующих характеристик:
• Автоматический режим измерения затухания линии;
• Динамический диапазон работы измерителя в автоматическом режиме, достаточный для тестирования компонентов сети с большим затуханием (например, сплиттеров);
• Работа на трёх длинах волн (1310/1490/1550 нм);
• Достаточный объем памяти измеренных значений;
• Простоту и удобство в использовании приборов;
• Возможность передачи данных измерения в компьютер для формирования отчётов об измерениях.
Во время сдачи сети PON среднего 400-квартирного дома необходимо провести измерение линии каждого абонента на двух (а лучше на трех) длинах волн в обе стороны. Это составляет более 2400 измерений! Для сокращения времени измерения и снижения вероятности ошибок оператора, необходимо, чтобы измерительный прибор имел автоматический режим измерения параметров линии. В этом режиме измеряются затухание и возвратные потери в линии с обеих сторон. Некоторые модели приборов также измеряют и длину линии.
Полученные данные должны сохраняться в энергонезависимой памяти прибора. Объём памяти должен обеспечивать хранение не менее тысячи результатов измерений.
Для просмотра и обработки такого количества результатов измерений оборудование должно иметь возможность связи с компьютером и программное обеспечение, позволяющее формировать отчёт. Компьютерная программа должна обеспечивать удобное формирование отчётной документации, также быть простой и удобной в использовании.
Во время проведения измерений важно удобство использования прибора, т.е. прибор должен быть небольшим, лёгким и иметь противоударный чехол с ремнем для крепления. Недостаточная освещённость мест, где располагаются распределительные коробки, обязывает прибор иметь подсветку дисплей.
Прибор должен обеспечивать, как минимум, восемь часов непрерывной работы, поэтому время работы прибора от аккумуляторов является важной характеристикой прибора.
Для выявления таких неисправностей, как изгибы, обрывы, некачественные сварки, удобно использовать визуальный локатор повреждений — красный лазер, который излучает свет на длине волны 650 нм. В местах, где есть повреждение, волокно светится красным светом, таким образом использование красного лазера значительно упрощает поиск неисправностей.
В настоящее время российский рынок приборов для измерения параметров PON сетей представлен несколькими компаниями (табл. 1).
Компания EXFO предлагает приборы серии FOT-600 и FOT-930. Оптический тестер FOT-600 имеет небольшую погрешность и позволяет проводить односторонние измерения потерь линии, автоматически определяя длину волны источника, что сокращает время измерения. Информация об измерениях отображается на большом жидкокристаллическом индикаторе. Прибор имеет длительное время работы – 50 часов.
Многофункциональный тестер FOT-930, в отличии от FOT-600, позволяет проводить двусторонние измерения параметров линии (ORL, потери, длина) в автоматическом режиме. Прибор требует предварительной конфигурации.
Программное обеспечение для формирования отчётов одинаково подходит как для серии FOT-600, так и для серии FOT-930.
Компания Kingfisher предлагает измеритель потерь серии KI7340C. Прибор выполнен в малогабаритном корпусе и имеет жидкокристаллический индикатор. Главным его преимуществом является длительное время работы – 190 часов.
Преимуществом оптического измерителя потерь OFI-2000, выпускаемого компанией JDSU, является наличие мощных высокостабильных лазеров. Тестер имеет большой цветной дисплей 5,7”, что облегчает чтение результатов измерений, однако габариты и вес этого прибора затрудняют его использование в полевых условиях.
Научно-производственной компанией «СвязьСервис» производится многофункциональный измеритель потерь ТОПАЗ-7000-L (рис.1), также ориентированный для использования в сетях PON. Прибор имеет три источника излучения — 1310 нм, 1490 нм и 1550 нм, рекомендованных МСЭ-Т G.983 (ITU-T G.983), измеритель оптической мощности и визуальный локатор повреждений. Комплект приборов позволяет производить в автоматическом режиме двусторонние измерения как прямых, так и возвратных потерь (ORL) линии на трёх длинах волн, а также ее длину. Объём памяти позволяет хранить до 1200 измерений, а подсветка дисплея облегчает работу с прибором при малой освещённости. Прибор имеет порт для связи с компьютером и прост в управлении. Программное обеспечение позволяет загрузить данные измерений в компьютер и сформировать отчёт по результатам измерений.
