Glasfaser-Testtag: OTDR-traces, ghosts, gainers und schmutzige connectors
Ein Tag der Glasfasermessung in den Worten der Techniker, vom ersten OTDR-shot bis zum schmutzigen connector, der den schlechten Wert erklärt.
Die Spleißer schlossen in der Dämmerung die letzte can (Muffe) an der Maststrecke, und die Nachricht des Vorarbeiters traf noch vor dem Kaffee ein: "Testtag. Shoot alles in beide Richtungen, prüfe jeden connector (Steckverbinder) mit dem Mikroskop, und niemand nennt es fertig, bis die Zahlen im Bericht stehen." Am Testtag geht es bei einem Glasfaserauftrag nicht mehr um Kabel, sondern um Licht, und das Vokabular ändert sich entsprechend. Draußen beim pull (Kabelzug) spricht man über Zugspannung, Röhrenschlangen und mule tape (Zugband). Am Testtag spricht man in Dezibel, Kilometern und ein paar seltsamen Spitznamen für Dinge auf einem Bildschirm.
Die Glasfaser shooten
Niemand in einem Team sagt, dass er eine optische Zeitbereichsreflektometrie-Messung durchführen wird. Sie sagen, sie werden es shooten. Das OTDR feuert kurze Lichtimpulse in die Faser und lauscht auf das, was zurückkommt. Was zurückkehrt, ist hauptsächlich backscatter (Rückstreuung), Licht, das vom glass (Glas) selbst gestreut wird, und das Instrument stellt es über die Entfernung als trace (Messkurve) dar: eine Linie, die sanft abfällt, da die Faser jeden Kilometer ein wenig Leistung verliert. Jede Erhebung, Spitze oder Stufe in dieser Linie ist ein event (Ereignis).
Zuerst schließt der Techniker ein launch cable (Vorlauffaser) an, eine Box mit einigen hundert Metern Referenzfaser, damit der erste Steckverbinder auf der Strecke nicht im toten Winkel des Instruments liegt. Dieser tote Winkel hat einen richtigen Namen, die event dead zone (Ereignistotzone): Nach einer starken Reflexion benötigt das OTDR ein Stück Faser, um sich zu erholen, bevor es das nächste Element sehen kann. Ein receive cable (Nachlauffaser) am anderen Ende erfüllt dieselbe Aufgabe für den letzten Steckverbinder.
"Launch dran, receive dran, shoote 1310 und 1550", ruft der Techniker über das Funkgerät. Zwei Wellenlängen, weil eine enge Biegung bei 1310 nm kaum registriert wird und bei 1550 nm sofort ins Auge springt.
Die trace lesen
Ein fusion splice (Spleiß) zeigt sich normalerweise als kleine Stufe nach unten ohne Spitze. Ein Steckverbinder zeigt sich als Spitze, da die Verbindung zwischen zwei gekoppelten Enden ein wenig Licht reflektiert, gefolgt von einer Stufe. Die Höhe dieser Spitze ist die reflectance (Reflexion), die als negative Zahl abgelesen wird: Minus 55 ist ein sauberer, gesunder Singlemode-Steckverbinder, und minus 30 ist ein Problem.
Dann gibt es Dinge auf der trace, die gar nicht wirklich da sind. Ein ghost (Geisterecho) ist ein falsches Ereignis, eine Kopie einer starken Reflexion, die in der Faser hin und her prallte und spät ankam. Das Erkennungszeichen ist der Abstand. "Dieses Ereignis bei 4,2 km ist genau die doppelte Entfernung zum Verteilerfeld, und danach gibt es keine Dämpfung. Ghost." Ein echtes Ereignis kostet Licht. Ein ghost niemals.
Das andere berühmte Phantom ist der gainer (scheinbarer Gewinn): ein Spleiß, der scheinbar Licht hinzufügt. Glas kann sich nicht selbst verstärken: Die Faser nach dem Spleiß streut einfach mehr Licht zurück als die Faser davor, meistens weil die Faser nach dem Spleiß einen kleineren mode field diameter (Modenfelddurchmesser) hat als die Faser davor. Wenn man es vom anderen Ende misst, zeigt es sich als eine Dämpfung, die größer ist als die tatsächliche, weshalb der Vorarbeiter beide Richtungen wollte. Bidirectional averaging (bidirektionale Mittelung) addiert die beiden Messwerte und halbiert sie, und der gainer und sein böser Zwilling heben sich zur wahren Spleißdämpfung auf.
"Spleiß 14 zeigt einen Gewinn von 0,08 vom A-Ende und eine Dämpfung von 0,22 von Z", sagt der Techniker. "Der Durchschnitt ist 0,07. Guter burn." Das letzte Wort ist Werkstattjargon der Spleißer für das Herstellen eines Spleißes, benannt nach dem Lichtbogen, der das Glas verschweißt.
Der schmutzige connector ist immer schuld
Fragen Sie einen Glasfasertechniker, was die meisten fehlgeschlagenen Tests verursacht, und die Antwort kommt sofort: Schmutz. Ein einziges Staubkorn auf der end face (Stirnfläche) eines Singlemode-Steckverbinders kann einen Großteil des core (Faserkern) blockieren, der nur etwa neun Mikrometer breit ist. Staub setzt sich auch auf der ferrule ab, dem Keramikzylinder, der die Faser hält, und wird in das Glas gedrückt, sobald zwei Steckverbinder gekoppelt werden.
Daher die Regel, die jeder neue Mitarbeiter in der ersten Woche hört: inspect before you connect. Jede Stirnfläche kommt unter das Mikroskop, bevor sie in einen Port gesteckt wird. Wenn sie schmutzig ist, kommt der click cleaner zum Einsatz, ein stiftförmiges Werkzeug, das mit einem Druck frisches Reinigungsband über die Spitze zieht. Dann wird sie erneut mikroskopiert, da das Reinigen den Schmutz manchmal nur verschiebt.
Die Art der Politur ist ebenfalls wichtig. Ein UPC-Steckverbinder hat eine gewölbte Spitze ohne Winkel und bei Singlemode ein blaues Gehäuse. Ein APC-Steckverbinder ist in einem Winkel von 8 Grad poliert und grün gefärbt, sodass seine Reflexion in das cladding (Mantelglas) abgeleitet wird, anstatt zurück zum Laser zu wandern. Wenn man einen grünen Steckverbinder mit einem blauen koppelt, trifft eine abgewinkelte Fläche über einen Luftspalt auf eine gewölbte. Die Dämpfung springt in die Höhe, die return loss (Rückflussdämpfung) bricht zusammen, und beide Stirnflächen können beschädigt werden. "Grün auf Grün, Blau auf Blau" wird bei jedem Auftrag laut ausgesprochen.
Dämpfungstests und budgets
Das OTDR kartiert eine Faser. Das OLTS schlichtet Streitigkeiten. Es besteht aus einer stabilen Lichtquelle an einem Ende und einem kalibrierten Leistungsmesser am anderen Ende und misst die insertion loss (Einfügedämpfung), also das gesamte Licht, das die Strecke von Ende zu Ende schluckt. Vor der ersten Messung setzt der Techniker eine Referenz, normalerweise eine one-jumper reference, damit die Steckverbinder an beiden Enden der Strecke zusammen mit dem Glas und den Spleißen dazwischen mitzählen.
Jedes Ergebnis wird mit dem loss budget (Dämpfungsbudget) verglichen, der Zahl, die auf dem Papier aus Faserlänge, Spleißanzahl und Anzahl der Steckverbinder berechnet wurde. "Budget ist 2,1, gemessen 1,6, bestanden." Was auch immer die Transceiver über die tatsächliche Dämpfung hinaus tolerieren könnten, ist die margin (Reserve), und Netzwerkingenieure mögen reichlich davon.
Sobald die Ausrüstung installiert ist und die Faser lit (beschaltet) wird, verlagert sich das Gespräch auf die light levels (Lichtpegel): Sende- und Empfangsleistung der Optik, in dBm. "Was ist dein Empfang an Port 3?" "Minus 31." "Sollte bei minus 12 liegen." Diese Lücke bedeutet, dass etwas zwischen den beiden Enden 19 dB verliert, die es nicht verlieren sollte, und jemand muss wieder mit einem Mikroskop ausrücken.
Die Fehlersuche
Bei einem Bruch oder einer starken Biegung in der Nähe des Verteilerfelds ist das schnellste Werkzeug im Fahrzeug das red light (Rotlicht). Sein richtiger Name ist VFL, für Visual Fault Locator, und es drückt helles rotes Laserlicht in die Faser. Überall dort, wo das Glas gerissen oder zu stark gebogen ist, leuchtet der jacket (Kabelmantel). Ein macrobend (Makrokrümmung) in einer Spleißkassette, eine unter einer Abdeckung eingeklemmte Faser: Jedes dieser Probleme leuchtet auf wie eine Geburtstagskerze.
Weiter draußen verdient das OTDR sein Geld. Ein sauberer Bruch zeigt sich als große reflektierende Spitze, gefolgt von gar nichts, und die Entfernung auf dem Bildschirm sagt dem Team, welchen Schacht sie öffnen müssen. Wenn diese Entfernung auf einer Straßenkreuzung landet, an der ein Bauunternehmer gegraben hat, hat die Ursache auch einen Namen: backhoe fade (Baggerbiss), der trockene Witz der Branche für einen Ausfall, der durch eine Baggerschaufel verursacht wurde.
Nicht jeder Fehler liegt im Glas. Wenn beide Transceiver zeigen, dass Licht hinausgeht, aber nichts hereinkommt, und die Verbindung unterbrochen bleibt, muss normalerweise jemand das Paar roll (kreuzen), also die beiden Fasern vertauschen, damit Senden auf Empfangen trifft. Das richtige Wort dafür, dies richtig zu machen, ist polarity (Polarität), und es falsch zu machen, ist der klassische Grund, warum eine vollkommen gute Verbindung tot aussieht.
Fünf Wörter, die Sie zuerst lernen sollten
- Shoot: mit dem OTDR testen, idealerweise von beiden Enden.
- Ghost: ein falsches Ereignis, eine Reflexion einer Reflexion. Echte Ereignisse kosten Licht, ghosts nicht.
- Gainer: ein Spleiß, der scheinbar Licht hinzufügt. Bilden Sie den Durchschnitt beider Richtungen, und er verschwindet.
- Inspect before you connect: mikroskopieren, reinigen, nochmals mikroskopieren, dann koppeln.
- Red light: der Visual Fault Locator, der schnellste Weg, um einen Bruch in Reichweite zu finden.