Тестирование и диагностика в инфокоммуникационных системах и сетях

161

•Маркер «1» устанавливается за мертвой зоны относительно предыдущей неоднородности №(n-1)

•Маркер «2» устанавливается на конец первого прилегающего квазирегулярного участка до анализируемого стыка

•Маркер «3» устанавливается непосредственно за мертвой зоной относительно

Рис. 4.42. Ступенька вниз. Показания OTDR со знаком «+»

•анализируемого стыка

•Маркер «4» устанавливается на конец второго прилегающего квазирегулярного участка после анализируемого стыка

•Уточняется положение маркеров «1» и «4» с учетом того, что длины

аппроксимирующих прямых должны быть примерно одинаковы (L12 L34). При необходимо-

сти положение маркеров «1» и «4» корректируется.

Для устранения систематической погрешности измерения вносимых потерь на стыке, обусловленной разбросом средних значений коэффициентов обратного рассеяния

сращиваемых ОВ, необходимо выполнять измерения c двух противоположных сторон

ВОЛП, а результат определять как среднее значение показаний OTDR:

где а и а - показания рефлектометра при измерении вносимых потерь на стыке в направлениях АБ и БА, соответственно.

Изменения рефлектограммы, отображающие место стыка ОВ, определяются двумя факторами:

- Потери оптической мощности

162

- Разброс значений коэффициентов обратного рассеяния сращиваемых ОВ kA и k

Фактически показания OTDR складываются из действительного значения вносимых потерь на стыке и логарифма отношения коэффициентов обратного рассеяния сращиваемых ОВ.

В ряде случаев разброс коэффициентов обратного рассеяния может превышать действительное значение вносимых потерь на стыке. При этом характер отображения зоны стыка на рефлектограмме определяется соотношением значений kA и k :

Рис. 4.43. Ступенька вниз

Рис. 4.44. Ступенька вверх

163

Итоговое значение (действительное значение вносимых потерь) всегда больше или равно нулю:

При измерении вносимых потерь на неоднородности с отражением (механический соединитель, соединение на оптических разъемах) схема расстановки маркеров аналогична,

измерения также проводятся с двух сторон.

Рис. 4.45. Рефлектограмма соединения ОВ

3.3.4. Измерение затухания отражения

При измерении затухания отражения (ARefl) неоднородности с отражением маркерами «1»

и «2» выделяется прилегающий к анализируемой неоднородности квазирегулярный участок

(участок «до неоднородности»), а маркер «3» устанавливается непосредственно на максимум всплеска.

При оценке значения ARefl измерения с противоположных концов исследуемой ВОЛП

(направления А Б, Б А ) не требуются.

164

Рис. 4.46. Измерение затухания отражения

Измерение потерь на участке рефлектограммы, содержащем неоднородности

Задача измерения потерь на участке рефлектограммы, содержащем одну или несколько неоднородностей, возникает как при определении затухания на смонтированном ЭКУ ВОЛП,

так и при оценке потерь на отдельном участке ВОЛП, составленном из последовательно соединенных ОВ строительных длин ОК.

В общем случае алгоритм оценки потерь на участке рефлектограммы с неоднородностями выглядит следующим образом. Предварительно, с помощью двух маркеров выделяют анализируемый участок рефлектограммы.

OTDR автоматически выполняет оценку разности уровней потока обратного рассеяния в точках рефлектограммы, обозначенных маркерами, что соответствует искомому значению потерь а, дБ на анализируемом участке.

Также выполняется аппроксимация выделенного участка линейной зависимостью по методу двух точек (TPA, 2PT), строится прямая, которая является результатом аппрокси-

мации, и оценивается тангенс угла наклона указанной прямой к оси абсцисс,

соответствующий коэффициенту затухания а анализируемого участка.

Применение метода аппроксимации LSA при оценке потерь на участке рефлектрограммы, содержащей несколько неоднородностей, некорректно и приводит к значительной погрешности.

165

Рис. 4.47. Измерение потерь на участке рефлектограммы, содержащем неоднородности

Действительное значение потерь (или коэффициента затухания) определяется как среднее арифметическое показаний OTDR, полученных в результате анализа характеристики обратного рассеяния ОВ, измеренной с противоположный сторон - направления А Б, Б А:

Локализация границ мертвой зоны

При измерении ряда параметров ВОЛП схема расстановки маркеров требует локализации границы мертвая зона/квазирегулярный участок, как непосредственно на ближнем конце относительно отражения на переднем разъеме, так и относительно локальнык неоднородностей, соответствующих, например, сварным соединениям или стыкам с помощью механических соединителей.

166

Рис. 4.48. Мертвая зона на ближнем конце

Рис. 4.49. Мертвая зона относительно неоднородности с отражением

167

Рис. 4.50. Мертвая зона относительно неоднородности без отражения

В общем случае, граница раздела мертвая зона/квазирегулярный участок соответствует точке пересечения заднего (правого) спадающего фронта отраженного импульса искаженного участка рефлектограммы и прилегающего к неоднородности справа квазирегулярного участка, при этом прямая линия усредненной характеристики обратного рассеяния данного квазирегулярного участка воспроизводится с погрешностью не хуже

±Δ=0,1 дБ.

Установка параметров измерений

Переда началом измерений (построения характеристики обратного рассеяния) оператор

OTDR устанавливает параметры, определяющие точность измерений и вид рефлектограммы.

168

Рис. 4.51. Установка параметров

Основные параметры:

•Показатель преломления n

•Длительность зондирующего импульса Л1 (10 нс - 10 мкс)

•Время усреднения (количество усреднений) TAvg

Диапазон измерений должен быть выбран таким образом, чтобы на рефлектограмме отображалась не только вся тестируемая линия, но и шумы. Анализ соотношения сигнал/шум позволит сделать выводы о корректной установке таких параметров, как и

TAvg.

Некоторые OTDR позволяют устанавливать диапазон измерений в ручном режиме с точностью до метра, другие - выбирать дискретные значения (например, Ando - 2 км, 5 км, 10

км и т.д.).

169

В общем случае, измеритель всегда заранее знает приближенное значение длины тестируемой линии - относительно физической длины или результатов предыдущих измерений.

В то же время, даже если величина выбрана неверно, процесс измерений останавливается (отключается источник) и оперативно устанавливается более корректное значение диапазона измерений.

Рис. 4.53. К установке значения диапазона измерений

Рис. 4.54. Установка рабочей длины волны , нм (Wavelength)

170

В зависимости от типа сменного оптического блока OTDR выбирается соответствующая рабочая длина волны - в ММ режиме 850 нм и 1300 нм, а в SM режиме - 1310 нм и 1550 нм,

соответственно.

Следует отметить, что протоколы, входящие в состав исполнительной документации ВОЛП, должны содержать результаты измерений на обеих длинах волн.

Рис. 4.55. Показатель преломления n (Refractive Index)

Значение данного параметра устанавливается строго по паспорту на волокно/кабель. В

противном случае измерение расстояния до неоднородности / оптической длины ОВ не корректно, а результаты измерения будут расходиться относительно данных, полученных при установке паспортного n.

Необходимо отметить, что при изменении также требуется переустановка п. Например,

при получении рефлектограммы участка ВОЛП с SM ОВ Corning® SMF-28e™ (Rec. ITU-T G.652) необходимо задавать следующие значения показателя преломления сердцевины: