راهنمای تست شبکه فیبر نوری

راهنمای تست شبکه فیبر نوری، روش‌ های تست و اندازه‌گیری استاندارد شبکه های فیبر نوری جهت توصیف عملکرد درست سیستم مطابق با توصیه های استاندارد های ISO/IEC ،ANSI/TIA و همچنین EN ارائه می گردند. در این مقاله اطلاعات زمینه ای از پیکربندی‌ سیستم های نوری، ابزار ها و تجهیزات تست سیستم ها را تحت عنوان راهنمای تست شبکه فیبر نوری بررسی می نماییم.

همچنین به بررسی مراحل و  فرایند تست فیبر نوری مطابق پروتکل های استاندارد در شبکه های نوری مالتی مد (چند حالته)‌ و سینگل مد ( تک حالته) خواهیم پرداخت و ابزار ها و روند ها  را معرفی می نماییم و به این نکته مهم که کدام ابزار چه نقشی را در تایید عملکرد مناسب شبکه نوری خواهد داشت خواهیم پرداخت.

 

راهنمای تست شبکه فیبر نوری

راهنمای تست شبکه فیبر نوری

پیکربندی سیستم

سیستم های فیبر نوری شامل اجزای غیرفعال Passive و فعال Active می باشد. اجزای غیرفعال و یا پسیو فیبر نوری شامل تمام اجزای غیر فعال لینک ها و اتصالاتی است که دستگاه های ارتباطی را در ساختار کلی شبکه به هم متصل می نماید. عملکرد سیستم معمولاً بر اساس لینک منحصر به فرد بین دو گره معین شبکه ارزیابی می شود.

لینک های فیبر نوری استاندارد در هر دو انتها توسط آداپتورها و داخل “پچ پنل‌ها و هوزنیگ های دیواری”  سربندی می شوند که به طور فیزیکی جهت اتصال پورت‌های ارسال و دریافت در یک کانال ارتباطی شبکه عمل می نمایند. پچ‌ کورد ها یا جامپرهای ارتباطی تجهیزات جهت اتصال پورت‌های الکترونیکی یا اکتیو شبکه به لینک فیبر نوری موجود بین پچ‌ پنل‌ ها (همچنین به عنوان “اتصال متقابل” شناخته می‌شوند) استفاده می‌شوند. شکل A در قسمت زیر به طور شماتیک لینک فیبر نوری را نشان می دهد که معمولاً تست در آن صورت می گیرد.

پیکربندی سیستم نوری

شکل A : شماتیک لینک فیبر نوری Fiber Optic Link Schematic

عملکرد سیستم

عملکرد سیستم مرتبط با کلیه مشخصات قابل اندازه گیری است که توانایی های یک شبکه ارتباطی معین را مشخص می نماید. در زمینه آزمایش و تست فیبر نوری، این اصطلاح معمولاً بدون ارجاع به مجموعه خاصی از الکترونیک شبکه (تجهیزات اکتیو) به کار می رود. به عبارت دیگر، هنگامی که عملکرد یک لینک فیبر نوری ارزیابی می شود، تنها اجزای غیرفعال هستند که ارزیابی می شوند.

فرض بر این است که هر وسیله الکترونیکی شبکه که در نهایت به لینک فیبر نوری متصل شود، از برنامه و/یا پروتکل های مورد نیاز شبکه (که توسط کارفرما یا مشتری تعیین شده است) پشتیبانی خواهد نمود. تصمیم گیری در مورد اینکه کدام کاربرد ها و/یا پروتکل های شبکه باید توسط شبکه فیبر نوری غیرفعال پشتیبانی شوند باید در طول مراحل برنامه ریزی طراحی شبکه (قبل از نصب واقعی) صورت گرفته باشد. جهت اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع میتوانید با قسمت “مشاوره طراحی اولیه شبکه MSP” تماس حاصل نمایید و یا راهنمای طراحی سیستم های شبکه نوری را مطالعه فرمایید.

علاوه بر این، انتخاب نوع فیبر مناسب نیز باید در همین مراحل برنامه ریزی و طراحی اولیه تعیین گردد. هنگامی که یک سیستم فیبر نوری با موفقیت تست می‌شود و مشخص می‌شود که نیازهای خاص مشتری و استانداردهای صنعت مربوطه را برآورده می سازد، می‌توان گفت که عملکرد سیستم و لینک نوری با مشخصات استاندارد مربوطه “تأیید شده است”.

افت قرار گیری Insertion Loss (کانکتور ، فیوژن و لینک  (Connector, Splice & Link) )

لینک فیبر نوری غیرفعال عموما شامل اجزای زیر می باشد: 1) کابل فیبر نوری، 2) کانکتور های فیبر نوری، 3) آداپتورها یا کوپلر های فیبر نوری، 4) فیوژن فیبر نوری و 5) “سخت افزار های فیبر نوری” ( پچ پنل ها و محفظه ها یا هوزینگ های سربندی). در واقع موارد یک تا چهار عملکرد سیستم نوری را در برمی گیرند، و می توان با استفاده از تجهیزات تست معمولی دقت فرایند نصب و کارایی سیستم را تعیین نمود. کانکتور ها و آداپتورها به دلیل اینکه نمی توانند به صورت جداگانه آزمایش شوند، شایسته توجه ویژه ای هستند. در زمان تعیین نمودن “کانکتور” باید متوجه داشت همیشه یک مقدار “افت قرارگیری” وجود دارد، افت قرار گیری در کانکتور های فیبر نوری تنها زمانی می تواند رخ دهد که دو کانکتور در یک آداپتور یا کوپلر فیبر نوری که یک اتصال کانکتور را تشکیل می دهند وارد شوند و پس از آن قابل اندازه گیری می باشد.

 

نکته مهم در مورد افت قرار گیری و اندازه گیری آن تعیین میزان هدر رفت یا تلفات نور می باشد. هنگام اندازه‌گیری تلفات ورودی، ما به این علاقه داریم که زمانیکه سیگنال از اجزای بین فرستنده و گیرنده عبور می نماید یا از آن عبور می‌کند، چه مقدار نور از دست می‌رود (شکل B). مثال هدر رفت مشابه، کم شدن مقدار آبی است که از طریق کوپلینگی که دو بخش لوله را به هم متصل می نماید نشت می کند. افت قرارگیری می تواند در سراسر یک اتصال منفرد یا در کل لینک اعمال شود. با این حال، ارزیابی تلفات اتصال گسسته یک روش توصیه شده و نه الزامی جهت تعیین عملکرد کلی لینک نیست. به عبارت دیگر، ما فقط به این موضوع علاقه مندیم که چه مقدار آب از لوله کشی از منبع (فرستنده) به شیر (گیرنده) نشت می نماید.

 

اندازه گیری افت قرار گیری در آداپتور فیبر نوری

اندازه گیری افت قرار گیری

شکل B اندازه گیری افت قرار گیری

 

هنگامی که یک کانکتور فیبر نوری مستقیماً به یک پورت الکترونیکی  (دستگاه Active فعال “فرستنده و گیرنده”) متصل می شود، به طور کلی در نظر گرفته می شود که از افت نوری در این اتصال رخ نمی دهد. دلیل این امر ساده است – نور در زمان عبور و یا رسیدن به تجهیز فعال ای است که در آن نور می تواند از کانال نشت نماید. در یک انتهای فیبر فرستنده، تمام نوری که به کانکتور تزریق می نماید جهت همه مقاصد حداکثر توانی است که می تواند در کانال وجود داشته باشد و در انتهای گیرنده تمام نوری که از کانکتور خارج می شود توسط کانال دریافت می شود. (آشکارساز)

هنگامی که پچ پنل ها در یک یا هر دو انتهای لینک حذف می شوند، به این معنی است که لینک نوری یا ترانک مستقیماً به تجهیزات انتهایی ختم می شود، در نتیجه سهم آن جفت اتصال از اندازه گیری افت لینک کم می شود.

 

تضعیف و پهنای باند (فیبر نوری و کابل)

عملکرد فیبر نوری یکی دیگر از پارامترهای سیستم است که می توان آن را جدا از مابقی سیستم مشخص نمود، و اینجاست که اصطلاحات تضعیف و پهنای باند راه خود را به بحث ما و در مورد عملکرد سیستم پیدا می نمایند. تضعیف مقدار افت توان نوری (dB) است که در واحد فاصله (km) در فیبر نوری رخ می دهد.

تضعیف از جمله مشخصاتی پر اهمیتی است که در برگه اطلاعات و یا مشخصات فنی سازنده فیبر گنجانده می شود و توسط سازنده فیبر نوری با ابزارهای پیشرفته (و کابل) اندازه‌گیری می‌شود، اما می‌توان آن را در محل پروژه به صورت میدانی آزمایش و تایید نمود. با این حال، تضعیف فیبر نوری به تنهایی یک الزام جهت ارزیابی عملکرد کلی سیستم نیست، چراکه به طور ضمنی در هر اندازه‌گیری به شکل «انتها به انتها» افت قرارگیری که در سراسر لینک فیبر نوری ایجاد می‌شود، گنجانده شده است.

پهنای باند ظرفیت حمل اطلاعات در فیبر نوری چند حالته می باشد و عموما توسط سازنده فیبر نوری تعیین و مشخص می شود. با این حال، آزمایش پهنای باند عملاً در صنعت نوری انجام نمی شود (و نه مورد نیاز است/ توصیه نمی شود). جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید به بخش (“مشخصات پهنای باند فیبر نوری چند حالته“) مراجعه نمایید. پراکندگی تک حالته نیز مشخصه میدانی نیست، بلکه توسط سازنده مشخص شده است. ممکن است سوال برای شما پیش بیاید که فیبر نوری سینگل مد چگونه مورد ارزیابی پهنای باند قرار می گیرد، پاسخ مشخص است همانند دسترسی نور به دورترین نقاط کهکشان فیبر نوری تک حالته پهنای باند نامحدودی دارد و پارامتر پهنای باند در فیبر نوری سینگل مد با توجه به فناوری مورد استفاده افزایش می یابد و هر چه به سمت آینده پیش می رویم پهنای باند های گسترده تری در شبکه نوری سینگل مد قابل دسترس می گردد.

 

افت برگشتی (کانال نوری)

علاوه بر افت قرار گیری، عملکرد کلی سیستم می تواند با توجه به افت بازگشتی مشخص گردد. تلفات و یا افت برگشتی با واحد دسی بل (dB) اندازه گیری می شود و میزان توانی است که از تمام رویدادهای بازتابی در لینک فیبر نوری نسبت به مقدار توانی که به لینک راه اندازی شده است، به منبع منعکس می شود. افت بازگشتی شامل رویدادهای انعکاسی گسسته مانند کوپلر های رابط و همچنین پراکندگی بازگشتی ذاتی فیبر نوری است.

ارتباطات دیجیتال امروزی معمولاً در برابر چنین انعکاس‌هایی مصون هستند، اما ممکن است در سیستم‌های آنالوگ (ارتباطات ویدئویی RF) یا در شرایطی که از کانکتورهای میدانی استفاده شده است (اتصال مکانیکی)، مشخصات افت برگشتی مورد نیاز باشد. افت برگشتی اغلب از طریق استفاده از بازتاب سنج دامنه زمان نوری (OTDR) اندازه گیری می شود. جهت کسب اطلاعات بیشتر به  مقاله “اندازه گیری افت بازگشتی OTDR” مراجعه نمایید.

به طور خلاصه، عملکرد سیستم را معمولاً می توان به تنهایی با اندازه گیری افت قرارگیری انتها به انتها مشخص نمود. روش‌های اندازه‌گیری رایج شامل اندازه‌گیری‌های افت کلی با دستگاه پاور متر و منبع نوری و همچنین روش‌های بازتاب‌ سنج حوزه زمان نوری OTDR است. بخش‌های باقی‌مانده این مقاله درباره این روش‌ها و بهترین شیوه‌ها جهت صدور گواهینامه دقیق سیستم بحث می نماید.

بودجه ی افت لینک سیستم

قبل از اغاز تست واقعی سیستم، لازم است بودجه افت لینک تعیین شود. بودجه افت لینک در نهایت تعیین می نماید که آیا سیستم به درستی نصب شده است یا خیر. فرض بر این است که بودجه افت لینک در محدوده الزامات از تلفات کانال جهت کاربرد و یا پروتکل شبکه خاصی است که باید پیاده سازی شود. بودجه افت لینک بایستی از پیش و در مراحل برنامه ریزی شبکه تعیین شده باشد و توسط کارفرما و یا مالک شبکه تایید شده باشد.

تعیین بودجه افت لینک یک محاسبه نسبتاً مستقیم است که شامل حاصل جمع کل تلفات موجود در لینک فیبر نوری است.

چنانچه از توصیه‌های ANSI/EIA/TIA پیروی نمایید، محاسبه بودجه افت لینک سیستم معمولاً شامل افت دو جفت اتصال (یکی در هر انتهای لینک) و تضعیف فیبر نوری و هرگونه افت فیوژن و اتصال مکانیکی در کانال می باشد.

 

اندازه گیری افت انتها به انتها

توصیه‌های استاندارد های مطرح صنعت فیبر نوری به عنوان اصولی ترین روش تست هر گونه لینک نوری آزمایش افت انتها به انتها می باشد که همچنین از نسل‌ها تجربه مستقیم میدانی و بهترین شیوه‌ها مشتق شده است. به طور کلی استفاده از پاور متر و سورس فیبر نوری اصلی ترین و مطمئن ترین روش تست شبکه نوری است و دومین فرایند تست پس از استفاده از قلم فیبر نوری می باشد.

استانداردهای مربوطه شامل موارد زیر است که البته محدود به اینها نمی باشد و صعطا موارد بیشتری در صنعت مطرح است:

  1.  ANSI/TIA-568، “استاندارد نصب شبکه مخابرات ساختمان های تجاری”
  2. ISO/IEC 11801، “فناوری اطلاعات – کابل کشی عمومی
  3. IEC 61280-4-1، “روش های تست زیرسیستم ارتباط فیبر نوری – بخش
    4-1: کابل نصب شده – اندازه گیری تضعیف چند حالته(مالتی مد) و تک حالته (سینگل مد)

روش اندازه گیری توصیه شده جهت آزمایش یا تست لینک، روش مرجع تک لینک (یا “یک پج کورد”) است (باید توجه داشت به استفاده از Mandrel مندرل برای فیبر چند حالته یا مالتی مد). پیکربندی تست در شکل زیر نشان داده شده است:

اندازه گیری افت انتها به انتها

 

شکل C تست یک پرش پایان به انتها

 

همانطور که پیکربندی تست در شکل C نمایش داده شده است شامل یک منبع یا سورس نوری آزمایش در یک طرف (که سیگنال نور را تولید می نماید)، و یک توان سنج نوری در طرف مقابل (که سیگنال نور را دریافت می نماید) است. علاوه بر این، جالب است بدانید که دو جامپر آزمایشی در این پیکربندی گنجانده شده است، علیرغم اینکه از آن به عنوان “تست یکپارچه پایان به پایان یا انتها به انتها” یاد می شود. دلیل این نام این است که تنها یک جامپر (به طول 1 تا 5 متر) در مرجع اولیه منبع آزمایش به دستگاه آزمایش سنج درج شده است. قبل از شروع آزمایش انتها به انتها، مهم است که به میتر اعلام کنید که واقعاً چه میزان نور از منبع ساطع می شود. این انتظار خط پایه را برای مقدار نور (توان نوری) که میتر باید منتظر دیدن یا دریافت آن باشد را تعیین می نماید. با بازگشت به قیاس لوله‌کشی، چنانچه کسی بخواهد تعیین نماید که چه مقدار آب از یک سر به سر دیگر از شبکه لوله‌ها نشت می‌کند، ابتدا باید بداند چه مقدار آب در آن لوله جریان دارد. از آنجایی که اتصال پورت خروجی منبع به درگاه ورودی میتر عملی نیست (یا از نظر مکانیکی امکان پذیر نیست)، برای انجام این کار از یک پچ کورد استفاده می شود.

 

دسی بل (dB)

هنگامی که جامپر مرجع بین منبع نوری و توان سنج متصل شد، عددی که روی پاور متر نمایش داده شود میزان توانی را که به میتر می رسد نشان می دهد. این عدد در ابتدا بر حسب “dBm” نشان داده می شود (با فرض اینکه متر قبلاً ارجاع نشده باشد یا “صفر شده” باشد).

dBm یا دسی بل در متر یک واحد اندازه گیری توان “مطلق” است که روش دیگری جهت بیان تعداد میلی وات توان نوری است که به متر می رسد. از نظر ریاضی، بایستی بررسی نماییم که این به چه معناست بر حسب دسی بل (dB):

دسی بل dB

معادله بالا به سادگی یک “دسی بل” را به عنوان نسبت بواسطه مقایسه بین توان تزریق شده به لینک فیبر نوری (Pin) و توانی که از لینک فیبر نوری (Pout) خارج می شود، بیان می نماید. سپس این نسبت به مقیاس لگاریتمی جهت تسهیل ورود داده ها تبدیل می شود. در نظر داشته باشید که در فرمول بالا کسر توانی بدلیل اینکه همواره توان نوری منفی می باشد (کاهش می یابد) و در طول مسیر نور توان خود را از دست می دهد بصورت معکوس در نظر گرفته شده است.

به عنوان مثال، به جای افت 50 درصدی توان در یک لینک مشخص، افت به صورت 3.00 دسی‌بل مشخص می‌شود. در حین ارجاع اولیه جامپر، پاور میتر در واقع در حال خواندن توان خروجی Pout از کانکتوری است که مستقیماً به آن متصل شده است و مستقیماً توان کوپل شده به کانکتور در منبع را اندازه گیری نمی نماید. بنابراین مقدار 1 میلی وات به طور دلخواه به پین اختصاص داده می شود (مقدار واقعی را نمی توان مستقیماً تعیین نمود). این چیزی است که dBm نشان دهنده آن است. شکل 2 نمونه ای از اعداد را ارائه می دهد که در طول یک ارجاع معمولی جامپر با آنها مواجه می شوند.

تست تک جامپر

 

تست مرجع تک جامپر One jumper Reference 

زمانیکه مقدار خط پایه اولیه تعیین شد، نیازی به “صفر کردن” جامپر آزمایشی نیست. “صفر کردن” به معنای تنظیم یا پاک کردن صفحه نمایش پاور متر و قرار دادن روی صفر است. روش دیگر، مقدار خط مبنا را می توان به سادگی نوشت و از هر اندازه گیری آزمایشی بعدی کسر نمود. خوشبختانه، اکثر تستر های معمولی امروزی اجازه می‌دهند تا پارامتر ها در حافظه ذخیره شود و نمایشگر پاک شود، که اساساً تفریق را برای تکنسین ها به شکل خودکار انجام می‌دهد. پس از اینکه منبع نوری تست و پاورمتر فیبر نوری به هم متصل شدند و دکمه مرجع فشار داده شد، تجهیزات آزمایش اساساً “ارجاع داده شده اند”. پس از اتمام این مرحله، اکنون می توان لینک سیستم را آزمایش نمود و کل افت موجود در سراسر لینک را تعیین نمود.

با این حال، آزمایش یک لینک فیبر نوری بین دو پچ پنل معمولاً نیاز به اضافه کردن یک جامپر دوم بین میتر و یکی از پچ پنل ها دارد. بنابراین، بررسی اینکه این جامپر آزمایشی دوم قبل از اتصال به شبکه در شرایط مشخصات ارجاع قرار دارد، یک تمرین عمومی است. مهم است که هنگام اتصال جامپر آزمایشی دوم به میتر، اتصال بین منبع و پچ کورد مربوطه آن را قطع یا مختل نکنید، چراکه ممکن است مقدار مرجع اولیه را باطل نماید.

 

تست مرجع با دو و یا سه جامپر Two- and Three Jumper References 

هدف از اجرای ارجاعات دو یا سه جامپر، کاهش سهم یک یا دو جفت اتصال دهنده است که بخشی از پیکربندی آزمایشی هستند، اگرچه در کانال واقعی سیستم وجود ندارند (یعنی یک و یا هیچ پچ پنل در پیکربندی ). در حالت مرجع دو یا سه جامپر، دو یا سه جامپر به صورت سری بین منبع و میتر قبل از ارجاع به مجموعه آزمایشی متصل می شوند. ارجاع دادن به مجموعه آزمایشی به این روش، به سادگی هر مقدار افت دلخواه را که در آن پیکربندی مرجع وجود دارد، کم می کند (یا “در نظر نمی گیرد”) بیش از مقداری که در یک مرجع تک جامپر وجود دارد.

در مرجع دو جامپر، دو پچ کورد جدا می‌شوند، و منبع و میتر به دو طرف لینک متصل می‌شوند و به جامپر های مربوطه‌ متصل می مانند. رویه یک مرجع سه جامپر مشابه است، با این تفاوت که جامپر وسط به دنبال ارجاع جامپر به طور کامل از پیکربندی آزمایشی حذف می شود.

 

انتخاب و ملاحظات مرجع جامپر

لینک های فیبر نوری که در یک یا هر دو طرف به پچ پنل ختم نمی شوند، روش تست مرجع تک جامپر را باطل نمی کنند. با این حال، تفسیر نتایج آزمایش نیاز به بررسی بیشتری دارد. به یاد بیاورید کهافت قرارگیری فقط هنگام ارزیابی چگونگی از دست رفتن توان نوری هنگام عبور از یک نقطه به نقطه دیگر در یک لینک فیبر نوری معنی دارد (شکل 2). در واقع افت ممکن است در طول یک جفت کانکتور متصل شده، یک فیوژن فیبر نوری و یا تمام طول فیبر رخ دهد.

به عنوان مثال،  تعیین کیفیت یک کانکتور و اندازه‌گیری افت قرار گیری آن به تنهایی بی‌معنی است، چراکه افت قرارگیری، تلفات در سراسر اتصال را اندازه‌گیری می نماید. همچنین تلاش جهت کاهش سهم یک کانکتور از اندازه گیری افت لینک در طول راه اندازی مرجع اولیه جامپر، گمراه کننده است.

هنگام اجرای ارجاعات دو (و  یا سه) جامپر، هدف ضمنی کاهش سهم پچ کورد های (های) استفاده شده در یک (یا هر دو) انتهای سیستم است. به طور خاص، هدف ضمنی ارائه مقادیر افت لینک است که نشان‌دهنده چیزی است که الکترونیک سیستم نصب شده در نهایت تجربه خواهد کرد. مرجع دو یا سه جامپر نمی تواند این پیکربندی را دقیقاً کپی نماید، چراکه به مقادیر تلفات قرارگیری اشاره می کند که فقط در طول پیکربندی جامپر آزمایشی اعمال می شود. هنگامی که جامپرها جدا می شوند، کانکتورهای جامپر آزمایشی جداگانه با کانکتورهای مختلف (در پیوند سیستم) جایگزین می شوند که ممکن است همان افت قرارگیری و مقادیری که در طول مرجع تست رخ داده است را ایجاد کنند یا نکنند. چنین رویکردی این پتانسیل را دارد که خودسرانه بر نتایج تست تأثیر بگذارد.

به عنوان مثال، در یک مرجع فرضی دو جامپر، در صورتی که جامپر ها فوق العاده خوب باشند، تنها 0.1 دسی بل افت اضافی ممکن است ارجاع داده شود. با این حال، هنگامی که لینک سیستم آزمایش می‌شود، جامپر های آزمایشی به کانکتورهای مختلفی متصل می‌شوند که ممکن است به طور تجمیعی 1.6 دسی‌بل افت ایجاد نمایند. اگر 0.1 دسی بل که به آن ارجاع داده شده است، لحاظ شود، تلفات کلی به صورت 1.5 دسی بل در متر نشان داده می شود (با نادیده گرفتن افت فیبر – یک لینک کوتاه را فرض کنید).

از نظر فنی، این میزان از افت در محدوده توصیه ها و مشخصات TIA است (در هر جفت کانکتور 0.75 دسی بل). با این حال، بسیار محتمل است که مشتری جامپرهای مختلفی را استفاده نماید که افت بیشتری از 0.1 دسی بل مشاهده شده در طول آزمایش ایجاد نماید. به احتمال زیاد هنگامی که مشتری آزمایش را تکرار نماید، متوجه می شود که خواندن افت در حال حاضر بالاتر از 1.5 دسی بل است! برعکس، چنانچه به جامپرهای تست فوق‌العاده بد یا زیاد اشاره شود، تست سیستم با مقدار غیر معمولی تکمیل می‌شود و احتمال عبور محصولی را که واقعاً با مشخصات فروشنده یا استانداردهای صنعت مطابقت ندارد افزایش می‌دهد.

 

ملاحظات توصیه شده استاندارد تست

ملاحظات توصیه شده پروتکل استاندارد تست فیبر نوری FOTP که جهت تایید هر سیستم فیبر نوری مورد استفاده می باشد، استفاده از یک مرجع تک جامپر می باشد که توسط سورس و پاورمتر فیبر نوری صورت می پذیرد. حتی در لینک هایی که پچ پنل در یک یا هر دو انتها ایجاد نشده باشد، باز هم مطلوب است که کانکتور لینک که مستقیماً به یک پورت الکترونیکی سیستم وصل می‌شود، ارزیابی شود.

 

استفاده از مندرل Mandrel Wrapping

اگر چه در بحث‌های قبلی جهت شفافیت توضیحات تا حدودی حذف شده است، شکل 3 آنچه را که به عنوان “Mandrel Wrap” در جامپر تست مرجع که مستقیماً به منبع متصل است، نشان می‌دهد. تمامی استانداردهای صنعت و سیستم های کابل کشی شبکه، استفاده از  مندرل فیبر نوری را توصیه می کنند تا اطمینان حاصل شود که راه اندازی پایدار و ثابت است.

در پیکربندی تست اولیه با جامپر مرجع جهت تعیین خصوصیات سیستم های فیبر نوری مالتی مد یا چند حالتهاستفاده از مندرل ضروری است. شکل 4 مندرل توصیه شده توسط پروتکل تست استاندارد TIA را برای انواع فیبر نوری مربوطه نشان می دهد. لطفاً حهت کسب اطلاعات دقیق تر در مورد بسته مندرل و شرایط تزریق نور منبع در مجموعه تست فیبر نوری به مطالعه یادداشت «بهبود دقت آزمایش فیبر چند حالته با مندرل» مراجعه فرمایید.

 

Mandrel Size Recommendations

Fiber Core Size Mandrel Diameter for 3 mm (0.12 in) cable Mandrel Diameter for 2 mm (0.08 in) cable
50 µm (Standard OM2/OM3) at 850nm and 1300nm

 22 mm (0.87 in)

 

N/A

 

50 µm (ClearCurve® multi-mode OM2/OM3) at 1300nm  

N/A

 

22 mm (0.87 in)

 

 

62.5 µm at 850nm & 1300nm

 

17 mm (0.67 in)

 

انتخاب ابزار مناسب تست شبکه فیبر نوری

انتخاب تجهیزات و ابزار مناسب جهت تست سیستم های شبکه فیبر نوری یکی دیگر از نکات مهم است. تمامی پیمانکاران فیبر نوری موظف می باشند مطابق استاندارد با روش‌های تست فیبر نوری فعلی بر اساس TIA/EIA-568-B.1 پشتیبانی نمایند که از روش یک مرجع جامپر( استفاده از پاور متر و سورس فیبر نوری) مشخص شده توسط ANSI/TIA/EIA-526-14A، روش B برای سیستم‌های چند حالته ( مالتی مد ) و ANSI/TIA/EIA-526 حمایت می نماید. -7، روش A.1 جهت سیستم های تک حالته ( سینگل مد ).

 

پروتکل تست فیبر نوری سیستم های چند حالته ( مالتی مد ) شامل موارد زیر است:

  1. منبع نور “رده 1” (همانطور که توسط OFSTP-14 تعریف شده است)، که توسط اکثر منابع LED تجاری موجود با شرایط “انتشار بیش از حد” نشان داده می شود که قادر به تولید طول موج های زیر است: 850 نانومتر (30±) و 1300 نانومتر (20±) با عرض طیفی زیر به ترتیب: 30-60 نانومتر و 100-140 نانومتر.
  2. توان سنج نوری که قادر به اندازه گیری توان نوری نسبی یا مطلق برای طول موج های سیستم مربوطه (اعم از 850 نانومتر یا 1300 نانومتر) و مستقل از توزیع مودال.
  3. پچ کورد ها با قطر هسته و دیافراگم های عددی که با فیبر موجود در لینک اندازه گیری شده مطابقت داشته باشند تا آزمایش دقیق باشد. جامپرها بایستی 1 تا 5 متر طول داشته باشند (حداکثر) و دارای کانکتورهای سازگار با منبع نور و سیستم باشند. روی جامپر متصل به منبع آزمایش باید از مندرل Mandrel  استفاده شود.
  4. سایر تجهیزات مورد نیاز شامل آداپتورهای جامپر مربوطه جهت آزمایش مرجع، مواد تمیزکننده (ایزوپروپیل الکل با درجه معرف، دستمال مرطوب بدون پرز، هوای فشرده، میله های تمیزکننده و غیره) و یک کانکتور سطح انتهایی اتصال برای حذف جامپرهای مشکوک از پیکربندی تست

 

پروتکل تست فیبر نوری سیستم های تک حالته ( سینگل مد ) شامل موارد زیر می باشد:

  1. یک منبع نوری با طول موج عملیاتی (نوع 1310/1550 نانومتر) مطابق با طول موج سیستم. به طور معمول، چنین سورس های تستی از لیزر نوع Fabrey-Pero استفاده می کنند.
  2. یک میتر نوری که قادر به اندازه گیری توان نوری بر روی یک دامنه دینامیکی مطلق در طول موج(های) نور مورد استفاده در آزمایش است. میتر بایستی مطابق استانداردهای صنعت کالیبره شود و دارای برگه کالیبراسیون معتبر باشد.
  3. جامپرها را با فیبری آزمایش نمایید که قطر میدان حالتی آن با فیبر موجود در لینک اندازه گیری شده مطابقت دارد. ( برای مثال فیبر G.652.D را با G.652.D و NZ  را با پچ کورد NZ تست کنید.) جامپرها بایستی بین 1 تا 5 متر طول داشته باشند (حداکثر و نه بیشتر و نه کمتر) و دارای کانکتورهای سازگار با منبع نور و سیستم میتر باشند.
  4. سایر تجهیزات همانطور که در بالا ذکر شد سازگار با مجموعه سیستم باشد.

نکته مهم 1 : همانطور که توضیح داده شد استاندارد ترین روش تست شبکه فیبر نوری استفاده از پاور متر وسورس فیبر نوری می باشد. شاید در بسیاری از فرایند های تست،‌ ابتدا قلم نوری مورد استفاده قرار گیرد. هرگز ار قلم های فیبر نوری با توان بالا و مسافت های بیشتر از 8 کیلومتر استفاده نفرمایید چرا که منجر به آسیب رساندن به شبکه فیبر نوری شما خواهد شد. قلم های فیبر نوری پر توان با مسافت های قابل پشنیبانی بیش از استاندارد و مغایر با کلاس II لیزر ها، همانطور که گفته شد به سیستم شبکه نوری شما آسیب جدی می رسانند، گرچه ممکن است این آسیب قابل رویت نباشد ولی با تست پاور متر و سورس میزان آسیب قابل شناسایی خواهد بود.

نکته مهم 2: در برخی شرایط ممکن است از تست OTDR به عنوان تست اصلی شبکه نوری استفاده شود، غیر از شبکه های طولانی بین استانی استفاده از تست OTDR در صورت تایید تست پاور متر و سورس با جامپر مرجع ضرورت ندارد و البته دلیل آن هم نکته فرایند تست با دقت پایین تر کیفیت لینک تست OTDR است چراکه بازتاب پالس نور را می سنجد و نه طول موج اصلی کالیبره شده را.

اندازه‌ گیری‌ های OTDR (تحلیل رویداد و ردیابی گسسته)

بازتاب دهنده دامنه زمان نوری (OTDR) روش دیگری را جهت تجزیه و تحلیل افت لینک فیبر نوری و تلفات قرار گیری ارائه می دهد. یک OTDR پالس‌های کوتاه مدت نور را به داخل فیبر نوری ارسال می نماید و توان پراکنده برگشتی را به عنوان تابعی از تاخیر زمانی انتشار یا در طول فیبر نوری اندازه‌گیری می کند. دستگاه OTDR همچنین امکان تجزیه و تحلیل گسسته و تعیین انحصاری افت قرارگیری را برای کانکتور ها ، فیوژن ها و سایر رویداد های خط فراهم می کند.(البته دقت کیفیت سنجش کمی متغیر است)
تضعیف در لینک فیبر نوری جهت توضیح کامل‌تر در مورد نحوه استفاده از OTDR و نحوه عملکرد آنها، لطفاً مقالات “تست OTDR” مراجعه فرمایید.

 

روش‌های اندازه‌گیری OTDR در حال حاضر تنها مطابق استاندارد IEC 61280-4-1 (“روش‌های تست زیرسیستم ارتباط فیبر نوری قسمت 4-1: نصب شبکه – اندازه‌گیری افت چند حالته یا مالتی مد“) برای سیستم‌های چند حالته پشتیبانی می‌شوند.

توصیه استاندارد بر این است که آزمایش OTDR نباید روش اندازه‌گیری اولیه جهت تأیید افت کلی لینک فیبر نوری باشد، چراکه توانایی اندازه‌گیری مستقیم و دقیق مقدار توان نوری که از لینک فیبر نوری خارج می‌شود را ندارد. در عوض، تست OTDR یک اندازه گیری استنباط شده از توان بر اساس مقایسه بین سطوح توان منعکس شده در انتهای مخالف لینک است. تست OTDR نیازی به جامپر مرجع به معنای سنتی ندارد، اما برای تجزیه و تحلیل ردیابی مناسب نیاز به استفاده از “پچ کورد های  مرجع” در هر دو انتهای لینک دارد. جهت پیکربندی تست معمول و ردیابی OTDR، به شکل 5 مراجعه فرمایید.

آزمایش OTDR بایستی چهت تأیید نتایج آزمایش تعیین‌شده قبلی (به ازای یک مجموعه آزمایشی منبع سنج معمولی) و/یا جهت انجام عیب‌یابی و تجزیه و تحلیل اجزای فیبر نوری گسسته بعدی استفاده شود.

 

اندازه‌ گیری‌ های OTDR

 

شکل E تست با دستگاه OTDR

 

خلاصه توصیه های تست فیبر نوری

جدول زیر توصیه های استاندارد را جهت تست هر لینک فیبر نوری با ابزار ها و تجهیزات مورد نیاز ارائه می دهد (آداپتورهای مخصوص سیستم شامل نمی شوند):

 

Fiber Optic Link Testing Recommendations

Test Method Backbone (Cabling

Subsystem 2 or 3**)

Horizontal (Cabling

Subsystem 1*)

Equipment Required
End-to-End Attenuation (Required) Unidirectional:

MM: 850 or1300nm

SM: 1310 & 1550nm

Unidirectional:

MM: 850 or 1300nm

SM: 1310 or 1550nm

(1) Optical Meter

(1) Optical Source

(2) Test Jumpers

(1) Mandrel (MM)

OTDR Test (Optional for Inside Plant) Unidirectional (trace only):

MM: 850 or 1300 nm

SM: 1310 & 1550 nm

Bidirectional/dual wavelength as required.

Troubleshooting as required for links exceeding link loss budget. (1) OTDR

(1) Test Fiber Box (or Access/Launch Jumper)

Discrete Connector & Splice Loss

 

As required per client/ customer contract. Troubleshooting as required. (1) OTDR

(1) Test Fiber Box

 

در مورد تست فیبر نوری مالتی مد : هر دو استاندارد  ANSI/TIA-568-C.0 و ISO/IEC 11801 دو تست را در هر دو طول موج برای کابل های شبکه ستون فقرات قید می نمایند، لطفاً در جدول بالا توجه داشته باشید که تنها یک آزمایش طول موج، به ویژه در 850 نانومتر را توصیه می نماید. دلیل این امر این است که 850 نانومتر طول موج غالب مربوط به شبکه های مخابراتی مبتنی بر VSCEL است که از فیبر چند حالته استفاده می کنند. آزمایش در 1300 نانومتر در صورت نیاز مشتری اختیاری است یا پیش بینی می شود که تجهیز الکترونیک شبکه از این طول موج استفاده می کند.

لینک های مربتط:

پاور متر فیبر نوری – Optical power meter
منبع نوری – لیزر ها و LEDs
دستگاه OTDR چیست؟
راهنمای تست OTDR
محاسبه سنجش فیبر نوری

 

linkedin

اطلاعات بیشتر در مورد کابل های فیبر نوری :

link

اطلاعات بیشتر در مورد کابل های شبکه مسی :

link

تجهیزات فیبر نوری:

link

 

دیدگاه‌ها (0)

*
*