В сфере волоконно-оптической связи пассивные оптические сети (PON) широко используются благодаря своей эффективности и экономичности. Однако специалисты по техническому обслуживанию сетей сталкиваются с серьезным техническим препятствием: разветвителем. В этой статье рассматриваются проблемы тестирования в сетях PON и объясняется, как система мониторинга оптоволоконных сетей FirstFiber Technologies позволяет их решить.
I. Задача — тестирование с помощью OTDR в сетях PON
Как правило, специалисты по техническому обслуживанию используют оптический рефлектометр во временной области (OTDR) для обнаружения неисправностей в оптоволоконных линиях, излучая оптические импульсы и принимая обратно рассеянный свет. В сетях PON наличие разветвителей создает две основные технические проблемы для стандартного мониторинга с помощью OTDR:
Задача 1. Высокое оптическое затухание
Разветвители вызывают значительные оптические потери. Чем больше коэффициент разветвления (например, 1:64 или 1:128), тем выше затухание. Например, стандартный разветвитель с соотношением 1:32 вызывает потери примерно в 15–18 дБ. Импульсы от стандартного рефлектометра OTDR часто ослабевают после прохождения через разветвитель и не могут достичь оконечных устройств сети.
Задача 2. Перекрытие сигналов с несколькими ветвями
Разветвитель разделяет питающее волокно на десятки распределительных волокон. На приемнике OTDR сигналы обратного рассеяния от всех ветвей перекрываются. Если происходит обрыв одного из распределительных волокон, OTDR регистрирует в центральной станции лишь смешанную кривую затухания, что не позволяет определить конкретную неисправную ветвь.
II. Решение компании FirstFiber Technologies
Чтобы решить проблемы, связанные с использованием разветвителей, компания FirstFiber Technologies разработала Система мониторинга оптоволоконной линии оптимизирована для сетей PON. Система использует сочетание выделенных длин волн, оборудования с высокой проникающей способностью, физических маркеров и алгоритмов сравнения базовых линий для управления каждым волокном за разветвителем.
1. Длина волны для независимого контроля в ходе эксплуатационных испытаний
Сигналы бизнес-сетей обычно передаются на длинах волн 1310 нм, 1490 нм или 1577 нм. Для прохождения через разветвители с целью мониторинга работающей сети без прерывания её работы система FirstFiber использует специальную тестовую длину волны 1625 нм или 1650 нм.
В центральном офисе (со стороны OLT) мультиплексор с разделением по длине волны (WDM) объединяет тестовый сигнал с рабочим сигналом. Это позволяет тестовому сигналу проходить через разветвитель, не создавая помех пользовательскому трафику.
2. Рефлекторы FBG для идентификации ответвлений
Для разделения нескольких ветвей перед абонентским устройством (ONU) каждого пользователя устанавливается отражатель с волоконной решеткой Брэгга (FBG).
- Принцип действия — отражатель пропускает рабочие длины волн (1310/1490 нм), но отражает почти 100% тестовой длины волны 1650 нм.
- Определение местоположения — Тестовый сигнал, достигающий каждого ONU, отражается, образуя отчетливый “пик отражения” на графике OTDR. Если какой-либо конкретный пик исчезает, система определяет, что соответствующее распределительное волокно повреждено.
3. Модуль OTDR с высоким динамическим диапазоном (HDR) для компенсации затухания
При больших коэффициентах разделения, таких как 1:64 или 1:128, система мониторинга FirstFiber использует промышленный модуль OTDR с динамическим диапазоном более 40 дБ. Он генерирует оптимизированные оптические импульсы большей ширины.
Это обеспечивает достаточную оптическую энергию, чтобы пройти через разветвитель с высокими потерями, достичь конца волокна и вернуть чистый сигнал в центральную станцию.
4. Сравнение исходных данных и системные алгоритмы
Аппаратное обеспечение обеспечивает сбор сигналов, а программное обеспечение FirstFiber — обработку данных.
- Установка базовой линии — когда сеть находится в исправном состоянии, система выполняет тест OTDR и сохраняет кривую — включая падение затухания на разветвителе и пики отражения на оконечных устройствах — в качестве базовой линии.
- Дифференциальный анализ — в ходе непрерывного мониторинга система сравнивает сигналы в реальном времени с эталонной линией с помощью математического дифференциального анализа. Любое ослабление сигнала в питающем волокне сразу становится заметным. В случае распределительных ответвлений, если пик отражения колеблется или исчезает, алгоритм инициирует сигнал тревоги на интерфейсе, указывая точное расстояние до места неисправности и затронутого пользователя.
Заключение
Благодаря специализированному тестированию длины волны, анализу проникновения HDR, маркировке FBG и сравнению базовых показателей система мониторинга оптоволокна FirstFiber Technologies обеспечивает полную прозрачность и контроль над сложными сетями PON. Разветвители больше не являются «слепым пятном» для эксплуатации и технического обслуживания.
