ოპტიკის შედუღება და ტესტირება: რას გვეუბნება სინამდვილეში OTDR რეფლექტოგრამა და მილევის გაზომვა

მემონტაჟე გადმოგცემთ ოპტიკურ ხაზს მოკლე ჩანაწერით: „შემოწმებულია, მუშაობს“. ექვსი თვის შემდეგ ქსელს 10 Gbit/s-ზე გადაიყვანთ, ახალ ტრანსივერებს ჩასვამთ და ორი ხაზიდან ერთი ან არ ამოდის, ან შეცდომებს აგროვებს. ძველ ტრანსივერებს მეტი მარაგი ჰქონდათ და ცუდ შედუღებასა თუ ჭუჭყიან კონექტორს „იტანდნენ“. პრობლემა ყოველთვის იქ იყო — უბრალოდ, არავის გაუზომავს.

ოპტიკური ხაზი, რომელზეც ინდიკატორი ანთია, არ არის გატესტილი ხაზი. ეს სტატია განმარტავს, რა ხდება შედუღებისას, რას ზომავს თითოეული ტესტი, როგორ წავიკითხოთ OTDR რეფლექტოგრამა და რა უნდა მოიცავდეს ჩაბარების დოკუმენტაცია. ის გამოგადგებათ, როცა ქსელური ინფრასტრუქტურის პროექტს იბარებთ ან არსებული ოპტიკური ქსელის მდგომარეობას აფასებთ.

შედუღება, კონექტორები და სად იკარგება სინათლე

ოპტიკური ხაზის ყოველი შეერთება სინათლის ნაწილს კარგავს. შედუღებისას (fusion splicing) აპარატი ორი ბოჭკოს ბოლოებს ზუსტად ასწორებს და ელექტრული რკალით ადნობს ერთ მთლიან ბოჭკოდ. ხარისხიანი შედუღების დანაკარგი ძალიან მცირეა — დეციბელის მეათედზე ნაკლები. მექანიკური შეერთება უფრო სწრაფია, მაგრამ მეტ დანაკარგს და ნაკლებ სტაბილურობას იძლევა, ამიტომ მუდმივი ინფრასტრუქტურისთვის იშვიათად გამოიყენება.

კონექტორების წყვილი (მაგალითად, LC პანელში და საკომუტაციო კაბელზე) ბევრად მეტს კარგავს, ვიდრე შედუღება, და, რაც მთავარია, მგრძნობიარეა სისუფთავის მიმართ. ტიპურ შენობაში ოპტიკა ორი გზით ბოლოვდება: ქარხნულ პიგტეილებზე შედუღებით კროსში, ან ქარხნულად დაბოლოებული კაბელებით. ორივე მიდგომა სწორია — მთავარია, შედეგი გაზომილი და დოკუმენტირებული იყოს.

ორი ტესტი — ორი სხვადასხვა კითხვა

ოპტიკის ტესტირება ორ დონედ იყოფა და ისინი ერთმანეთს არ ცვლის, არამედ ავსებს:

• მილევის ტესტი სინათლის წყაროთი და სიმძლავრის მზომით (OLTS, ხშირად Tier 1): პასუხობს კითხვას, რამდენი სინათლე იკარგება ხაზში ჯამურად. ეს არის მიღება-ჩაბარების მთავარი კრიტერიუმი, რადგან ზუსტად ასე „ხედავს“ ხაზს ტრანსივერი.
• რეფლექტომეტრია (OTDR, Tier 2): პასუხობს კითხვას, სად იკარგება სინათლე. ხელსაწყო ბოჭკოში იმპულსებს აგზავნის და უკან გაბნეულ სინათლეს ზომავს, შედეგად კი ხაზის „რუკას“ — რეფლექტოგრამას — ხატავს, თითოეული შედუღებით, კონექტორით და მოხრით.
• ორივე ტესტი უნდა ჩატარდეს იმ ტალღის სიგრძეებზე, რომლებზეც ხაზი იმუშავებს: მრავალმოდიანზე ჩვეულებრივ 850 და 1300 ნმ, ერთმოდიანზე — 1310 და 1550 ნმ.

მილევის ბიუჯეტი: რამდენი დანაკარგია ნორმალური

გაზომილი შედეგი მნიშვნელობას მხოლოდ მაშინ იძენს, როცა მას ბიუჯეტს ადარებთ. მარტივი ფორმულა: მილევის ბიუჯეტი = ბოჭკოს სიგრძე (კმ) × ბოჭკოს მილევა (დბ/კმ) + კონექტორების წყვილების რაოდენობა × 0,75 დბ + შედუღებების რაოდენობა × 0,3 დბ. 0,75 და 0,3 დბ სტანდარტებით დაშვებული მაქსიმუმებია — კარგად შესრულებული სამუშაო, როგორც წესი, მნიშვნელოვნად ნაკლებს იძლევა. მრავალმოდიანი ბოჭკოს მილევა 850 ნმ-ზე დაახლოებით 3,5 დბ/კმ-ია, ერთმოდიანისა კი 1 დბ/კმ-ზე საგრძნობლად ნაკლები.

მაგალითად, 300-მეტრიან მრავალმოდიან ხაზზე ორი კონექტორული წყვილით და ორი შედუღებით: 0,3 × 3,5 = 1,05 დბ, პლუს 2 × 0,75 = 1,5 დბ, პლუს 2 × 0,3 = 0,6 დბ — ჯამში დაახლოებით 3,15 დბ. თუ გაზომვა 1,8 დბ-ს აჩვენებს, ხაზი კარგ მდგომარეობაშია; 4 დბ ნიშნავს, რომ სადღაც დეფექტია და OTDR-მა უნდა აჩვენოს, სად. გარდა ამისა, შეამოწმეთ კონკრეტული აპლიკაციის ზღვარიც — მაგალითად, 10 Gbit/s მრავალმოდიან ბოჭკოზე უფრო მცირე ჯამურ დანაკარგს უშვებს, ვიდრე 1 Gbit/s.

როგორ წავიკითხოთ OTDR რეფლექტოგრამა

რეფლექტოგრამა გრაფიკია, სადაც ჰორიზონტალურ ღერძზე მანძილია, ვერტიკალურზე — უკან გაბნეული სიგნალის დონე. ხაზი თანდათან ეშვება — ეს ბოჭკოს ბუნებრივი მილევაა. მასზე კი ჩანს „მოვლენები“:

• მკვეთრი ამოწვერვა, რომელსაც დონის ვარდნა მოსდევს — არეკვლადი მოვლენა, ჩვეულებრივ კონექტორი ან მექანიკური შეერთება.
• მცირე საფეხურისებრი ვარდნა ამოწვერვის გარეშე — შედუღება ან მოხრა.
• ვარდნა, რომელიც 1550 ნმ-ზე გაცილებით დიდია, ვიდრე 1310 ნმ-ზე — თითქმის ყოველთვის მაკრომოხრაა: ზედმეტად მჭიდროდ შეკრული კაბელი, მკვეთრი მოსახვევი ღარში ან ვიწრო შედუღების კასეტა.
• „მომატება“ (gainer) შედუღების ადგილას — ფიზიკურად შეუძლებელია; ნიშნავს, რომ შეერთებულ ბოჭკოებს გაბნევის განსხვავებული მახასიათებლები აქვთ და ზუსტი შედეგისთვის ორმხრივი გაზომვაა საჭირო.
• დიდი ამოწვერვა, რომელსაც ხმაური მოსდევს — ბოჭკოს ბოლო ან, თუ მოსალოდნელზე ადრე ჩნდება, გაწყვეტა.

რა ფუჭდება ყველაზე ხშირად და რატომ

ოპტიკური ხაზების პრობლემების უმეტესობა ბოჭკოს ხარისხში კი არა, მონტაჟსა და ექსპლუატაციაშია. სიის სათავეში კი, როგორც წესი, ერთი და იგივე მიზეზი დგას — ჭუჭყიანი კონექტორი.

1. ჭუჭყიანი ან დაზიანებული კონექტორის ბოლო: მტვრის ერთი ნაწილაკი ბოჭკოს გულზე საგრძნობ დანაკარგს და არეკვლას იწვევს, ჭუჭყიანი კონექტორის მიერთებამ კი შეიძლება ზედაპირი სამუდამოდ დაკაწროს.
2. მკვეთრი მოხრები: ზედმეტად მჭიდროდ შეკრული სამაგრები, კასეტაში არასწორად დახვეული ბოჭკოს მარაგი, კარადის კარით მოჭყლეტილი საკომუტაციო კაბელი.
3. ცუდი ჭრა შედუღებამდე: ბოჭკოს დახრილი ან არათანაბარი ბოლო მაღალ დანაკარგს იძლევა, მაშინაც კი, როცა აპარატი შედეგს მისაღებად აფასებს.
4. ბოჭკოს ტიპების აღრევა: OM3 და OM4, ან მრავალმოდიანი და ერთმოდიანი ერთ ხაზში.
5. პოლარობის შეცდომა: გადაცემა და მიღება არეულია — ხაზი ტექნიკურად გამართულია, მაგრამ კავშირი არ მყარდება.

ამიტომ ყოველი მიერთების წინ კონექტორი მიკროსკოპით უნდა შემოწმდეს და, საჭიროების შემთხვევაში, გაიწმინდოს — ეს წესი ეხება ახალ საკომუტაციო კაბელებსაც, რომლებიც ახლახან ამოიღეს შეფუთვიდან. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ეს საწარმოო გარემოში, სადაც მტვერი და ვიბრაცია მუდმივი ფაქტორია.

რა უნდა შეიცავდეს ჩაბარების პაკეტი

• თითოეული ხაზისა და ბოჭკოს ერთიანი იდენტიფიკატორი, რომელიც ემთხვევა მარკირებას კროსებში.
• მილევის ტესტის შედეგები თითოეულ ბოჭკოზე, ორივე ტალღის სიგრძეზე, გამოთვლილ ბიუჯეტთან შედარებით და მკაფიო შეფასებით — გავიდა თუ ვერ გავიდა.
• OTDR რეფლექტოგრამები ორიგინალი ელექტრონული ფაილების სახით და არა მხოლოდ ეკრანის სურათები — ისინი შემდგომი შედარების საფუძველია.
• შედუღების კასეტების სქემა: რომელი ბოჭკო რომელ პორტზეა გამოყვანილი.
• კონექტორების ინსპექციის შედეგები, თუ ეს პროექტით არის გათვალისწინებული.
• კაბელის რეალური მარშრუტი და სიგრძე შესრულებულ ნახაზებზე (as-built).

ეს პაკეტი ფორმალობა არ არის. როცა ორი წლის შემდეგ ხაზი პრობლემას შეგიქმნით, ახალი რეფლექტოგრამის საწყისთან შედარება წუთებში აჩვენებს, რა შეიცვალა და სად. ზუსტად ასეთ ინფორმაციას ეყრდნობა ტექნიკური მხარდაჭერის გუნდი დიაგნოსტიკისას.

თუ ოპტიკური ქსელის ჩაბარებას გეგმავთ ან არსებული ხაზების მდგომარეობის შეფასება გჭირდებათ, მოგვწერეთ — დაგეხმარებით ტესტირების მოცულობისა და მიღების კრიტერიუმების განსაზღვრაში.