Измерения в пассивных оптических сетях (pon)

Вопросы, связанные с измерениями на PON

При проведении рефлектометрических измерений на PON возникает ряд специфических вопросов.
Вопрос 1. С какой стороны проводить измерения при поиске повреждения на PON?
Логично было бы проводить такие измерения со стороны станции к абонентам. В таком случае рефлектометр просматривает всю сеть и, при оптимальных установках параметров сканирования, способен увидеть повреждение на любом участке. Однако такое подключение возможно только при отключении всех абонентов от оборудования OLT. К тому же, при достаточно разветвленной архитектуре с большим количеством разветвителей и, возможно, разъемных соединений, рефлектограмма будет представлять собой «сборную солянку» с информацией о затуханиях и отражениях на самых разных участках сети, идентифицировать которую будет крайне сложно.
Если поврежденный участок находится не далеко от одного или нескольких ONU, то есть смысл провести сканирование линии от абонентских терминалов к станции. Эксперименты показали, что рефлектометр достаточно успешно определяет характер повреждения и его место, если между OTDR и неоднородностью не более одного-двух разветвителей.

Очень удобно подключиться рефлектометром непосредственно к участку, на котором с помощью OLT идентифицировано повреждение. Но такое подключение возможно только в распределительных устройствах (шкафах, боксах), где есть разъемные подключения.
Вопрос 2. На какой длине волны проводить рефлектометрические измерения на PON?
В не действующей сети поиск мест повреждения рефлектометром лучше проводить на длине волны 1550 нм (на ней лучше видны критические изгибы) или 1310 нм. А коэффициент затухания волокон лучше определять на обеих этих длинах волн.
Рефлектометрические измерения в работающей сети PON на длинах волн 1310 нм и 1550 нм крайне проблематичны. Во-первых, мощные импульсы излучателя OTDR, попадая на фотоприемники ONU или OLT совместно с информационными сигналами, приведут к резкому увеличению битовых ошибок. С другой стороны, сигналы передатчиков 1310 нм и 1550 нм, попадая на фотодетектор рефлектометра, будут иметь достаточно большую амплитуду по сравнению со слабыми отраженными импульсами OTDR, что приведет к искажению рефлектограммы. Наиболее реальный выход – проводить измерения только в поврежденной ветви сети: от последнего разветвителя до ONU, куда определенно не поступает сигнал (см. рисунок) или от ONU до повреждения: если это обрыв волокна - сигнал дальше в сеть не пойдет.

В принципе, в рефлектометре под заказ могут установить источник излучения на 1650 нм, специально для тестирования PON без перерыва связи. Но, поскольку вам все равно понадобятся источники на 1310 нм и 1550 нм, стоимость прибора существенно возрастет. Кроме того, не исключено, что гармоники мощного сигнала рефлектометра частично продетектируются приемником ONU в диапазоне 1550 нм и несколько ухудшат качество принимаемого ТВ-сигнала.
Вопрос 3. Можно ли рефлектометром корректно измерить коэффициент затухания короткой длины кабеля (несколько десятков метров)?
Действительно, в рефлектометрии существуют проблемы измерения так называемых «короткомеров», связанные с тем, что фотоприемник OTDR является очень чувствительным, рассчитанным на прием отраженной мощности релеевского рассеяния, которая в несколько миллионов раз меньше мощности посылаемого импульса. В результате перепадов уровней фотоприемник может выйти из линейного режима. Если оптическое волокно измеряемого участка имеет сварные соединения в начале и в конце, то хороший OTDR позволит провести более-менее точные измерения. Но коэффициент затухания следует определять только на линейном участке рефлектограммы, подальше от соединений. А если волокна подключены через разъемы, то сильные отражения от соединений могут существенно исказить результаты. Поэтому при измерении, перед первым коннектором измеряемого участка, следует включить компенсационную катушку волокна (не менее 100-200 м). 
Вопрос 4. Как правильно измерить коэффициент затухания кабеля, дальний конец которого не подключен?
При измерении рефлектометром отрезка кабеля, противоположный конец которого не подключен к оборудованию, возникает сильное отражение светового импульса от границы раздела сред стекло/воздух (Френелевское отражение). В результате на картинке рефлектограммы практически невозможно определить линейный участок, по которому можно было бы определить коэффициент затухания волокна. Для корректных измерений нужно избежать отражений от дальнего торца. Сделать это можно несколькими способами:
– поместить конец волокна в иммерсионную жидкость (с показателем преломления примерно равным стеклу), аналог – глицерин;
– сделать на дальнем конце волокна несколько витков с малым радиусом изгиба (5-10 мм) и зафиксировать их на время измерения;
– подсоединить с помощью сварки к дальнему концу волокна пигтейл с разъемом типа АРС (с угловой полировкой торца).
Вопрос 5. Обязательно ли делать рефлектометрические измерения на двух длинах волн – 1310 нм и 1550 нм?
Все определяется характером повреждения. Если имеет место явный обрыв, то можно проводить измерения на одной длине волны, причем не очень принципиально на какой. Если же есть локальное увеличение затухания, то измерение на двух длинах волн полезно для выявления характера неоднородности. Например, при сильном изгибе волокна разность затуханий на длинах волн 1310 нм и 1550 нм будет существенной, а при плохой сварке – разности почти не будет.