W miarę jak dostawcy usług na całym świecie przyspieszają wdrażanie technologii XGS-PON i 10G-EPON w celu zapewnienia dostępu szerokopasmowego o przepustowości rzędu wielu gigabitów, zespoły zajmujące się konserwacją sieci stają przed bezprecedensowymi wyzwaniami technicznymi. Dotychczasowe narzędzia do testowania światłowodów, które doskonale sprawdzały się w przypadku standardowych połączeń punkt-punkt lub tradycyjnej sieci GPON, obecnie nie spełniają już wymagań.
W niniejszym szczegółowym omówieniu technicznym przeanalizujemy złożoną architekturę długości fal w sieciach 10G PON, wyjaśnimy, dlaczego tradycyjne urządzenia OTDR nie sprawdzają się w tych środowiskach, oraz przyjrzymy się, w jaki sposób urządzenie OTDR 10G PON firmy FirstFiber Technologies stanowi najlepsze, kompleksowe rozwiązanie zarówno do diagnostyki na żywo, jak i do odbioru nowych sieci.
1. Omówienie architektury długości fal w sieci 10G PON
Aby zrozumieć, jak przeprowadzać testy sieci, musimy najpierw zrozumieć, w jaki sposób światło się po niej rozchodzi. Aby osiągnąć symetryczne prędkości 10G przy zachowaniu kompatybilności wstecznej ze starszymi usługami GPON w ramach pojedynczego włókna, technologia 10G PON (np. XGS-PON) wykorzystuje multipleksowanie z podziałem na długości fal (WDM).
Widmo jest bardzo zatłoczone konkretnymi długościami fal roboczych
- Kierunek do użytkownika (od OLT do użytkownika): Transmisja odbywa się przy długości fali 1577 nm w celu przesyłania danych 10G w kierunku do użytkownika.
- Kierunek do stacji (od użytkownika do OLT): Transmisja odbywa się przy długości fali 1270 nm w trybie impulsowym dla danych o przepustowości 10 Gb/s w kierunku do stacji.
- Współistnienie starszych sieci GPON: Często działa jednocześnie na długościach fal 1490 nm (przepływ w dół) i 1310 nm (przepływ w górę).
- Konserwacja i testowanie: historycznie przypisane do długości fal 1625 nm / 1650 nm.
Ponieważ fale o tych długościach są stale aktywne w środowisku działającego światłowodu, zastosowanie niewłaściwej długości fali testowej może poważnie zakłócić funkcjonowanie sieci.
2. Dwa poważne wyzwania związane z wykorzystaniem tradycyjnych mierników OTDR w sieciach 10G PON
Wiele zespołów wykonawczych, które próbują zapewnić utrzymanie zmodernizowanych sieci 10G PON przy użyciu standardowych mierników OTDR, nieuchronnie napotyka dwie główne przeszkody:
Wyzwanie 1: Niemożność przeprowadzenia testów “w trakcie eksploatacji” (na żywo)
Tradycyjne urządzenia OTDR zazwyczaj emitują impulsy testowe o długości fali 1310 nm lub 1550 nm. Jeśli technik podłączy standardowe urządzenie OTDR do aktywnej sieci 10G PON, impulsy lasera o dużej mocy z tego urządzenia zderzą się bezpośrednio z ruchem w kierunku upstream, powodując natychmiastowe przerwy w świadczeniu usług dla wszystkich abonentów. Z drugiej strony ciągły sygnał wysyłany w kierunku downstream z urządzenia OLT może przedostać się z powrotem do OTDR, trwale uszkadzając jego czuły odbiornik optyczny.
Wyzwanie nr 2: “Martwe punkty” spowodowane wysokimi współczynnikami podziału
Architektury 10G PON w znacznym stopniu opierają się na rozgałęźnikach o dużej gęstości, często wykorzystujących współczynniki rozgałęzienia 1:64 lub nawet 1:128. Pojedynczy rozgałęźnik 1:64 powoduje ogromne tłumienie optyczne — straty rzędu około 18 dB do 20 dB. Standardowe reflektometry OTDR nie dysponują wymaganym zakresem dynamicznym, aby pokonać tę barierę, przez co technik nie ma żadnego wglądu w usterki występujące za rozgałęźnikiem.
3. W jaki sposób analizator OTDR 10G PON firmy FirstFiber Technologies rozwiązuje te problemy
Firma FirstFiber Technologies, specjalizująca się w rozwiązaniach dla sieci FTTH nowej generacji, wprowadziła na rynek dedykowany miernik OTDR do sieci 10G PON, który bezpośrednio rozwiązuje te problemy — nie tylko w teorii, ale z uwzględnieniem rzeczywistych zjawisk fizycznych.
Specjalny port z filtrem 1650 nm zapewniający doskonałą izolację optyczną w trybie pracy na żywo
Chociaż niektóre standardowe urządzenia OTDR do testów na żywo wykorzystują długość fali 1625 nm, sieci 10G PON nowej generacji wymagają bardziej rygorystycznych parametrów technicznych.
- Ograniczenie związane z długością fali 1625 nm: W sieci XGS-PON ruch w kierunku do użytkownika przesyłany jest z dużą mocą na długości fali 1577 nm. Ponieważ długość fali 1625 nm jest zbyt blisko 1577 nm w paśmie widma, standardowe wbudowane filtry mają trudności z osiągnięciem wystarczająco wysokiego stopnia izolacji. Ogromna moc sygnału o długości fali 1577 nm często “przenika” do odbiornika 1625 nm, zakłócając działanie OTDR.
- Zaleta rozwiązania FirstFiber 1650 nm: W porcie do testów na żywo rozwiązanie FirstFiber wykorzystuje dedykowaną długość fali 1650 nm. Dzięki poszerzeniu pasma ochronnego pomiędzy ruchem w kierunku downstream o długości fali 1577 nm a długością fali używaną do testów OTDR uzyskuje się znacznie wyższy poziom izolacji optycznej.
Nawet jeśli zakres dynamiczny OTDR nie jest ustawiony na absolutne maksimum, fizyczne oddzielenie długości fali 1650 nm z natury rzeczy gwarantuje, że ruch sieciowy o długości fali 1577 nm nigdy nie przeciąży czujnika OTDR. Technicy mogą diagnozować usterki na aktywnych liniach z bezbłędną dokładnością i bez ryzyka zakłócenia działania usługi u klienta.
Testy offline z wykorzystaniem 5 długości fal w ramach kompleksowej akceptacji sieci
Testy nie powinny odbywać się wyłącznie wtedy, gdy sieć nie działa. Na etapie budowy nowej sieci (wdrożenie typu „Greenfield”) należy upewnić się, że fizyczna infrastruktura światłowodowa jest w stanie obsłużyć cały ruch 10G PON przed włączeniem laserów OLT.
- Urządzenie FirstFiber 10G PON OTDR posiada tryb testowania w trybie offline, który umożliwia generowanie sygnałów we wszystkich 5 kluczowych długościach fal komunikacyjnych reprezentujących widmo sieci 10G PON / GPON.
- Zgodnie z zasadami fizyki światłowodów różne długości fal zachowują się inaczej pod wpływem naprężeń. Na przykład dłuższe długości fal (takie jak 1577 nm) są bardzo wrażliwe na naprężenia zginające, co sprawia, że idealnie nadają się do wykrywania ukrytych makrozagięć (ostrych załamań w kablu światłowodowym), które krótsze długości fal (takie jak 1270 nm) mogą po prostu ominąć. Z drugiej strony, krótsze długości fal charakteryzują się większymi stratami wynikającymi z rozpraszania Rayleigha na dużych odległościach.
Dzięki badaniu ciemnego włókna przy użyciu 5 różnych długości fal firma FirstFiber Technologies umożliwia inżynierom wykrywanie anomalii charakterystycznych dla poszczególnych długości fal, gwarantując, że sieć jest zoptymalizowana zgodnie ze standardem 100% i zweryfikowana pod kątem wdrożenia od pierwszego dnia.
Szeroki zakres dynamiczny dostosowany do strat w rozgałęźniku
FirstFiber Technologies wyposażono w ulepszony moduł optyczny z zoptymalizowanymi algorytmami “trybu PON”, zaprojektowanymi w celu pokonania znacznego tłumienia. Po włączeniu trybu PON urządzenie automatycznie dostosowuje szerokość impulsów, aby zapewnić ich przenikanie przez kaskadowe rozgałęźniki (takie jak rozgałęźnik 1:8, po którym następuje rozgałęźnik 1:16).
Zabezpiecz swój zestaw narzędzi FTTH na przyszłość
W miarę jak wdrażanie sieci 10G PON staje się standardem w globalnym sektorze łączy szerokopasmowych, korzystanie z przestarzałego sprzętu testowego stanowi ryzyko zarówno finansowe, jak i operacyjne. Urządzenie OTDR 10G PON firmy FirstFiber Technologies zapewnia kompletny zestaw narzędzi.
Dla współczesnych techników sieci światłowodowych i dostawców usług internetowych nie jest to tylko modernizacja — to nieodzowny atut w erze 10G.
Chcesz zoptymalizować proces wdrażania i odbioru? Skontaktuj się z FirstFiber Technologies już dziś, aby poprosić o wycenę.
