База знаний · Измерение
Рефлектограмма PON: потери на сплиттере, три импульса и много концов волокна
В сети PON один волоконный путь расходится сплиттером на несколько абонентов. Поэтому посреди трассы рефлектометр видит ступень в десять и больше децибел, а за ней вместо одного конца волокна несколько сразу.
Страница объясняет, что видно на кривой и почему таких файлов у одного объекта обычно несколько. Требований и норм здесь нет: они приходят с проектом.
Автор: Илья (инженер, 6 лет в оптике) ·
Чем PON отличается от обычного пролёта
Волокно и прибор здесь те же, что на обычном пролёте.
Сплиттер забирает бюджет разом
Мощность делится поровну между выходами, и каждое удвоение их числа стоит около трёх децибел. Реальная ступень выше расчёта: к делению добавляются собственные потери сплиттера и его разъёмы. Это арифметика самого устройства, а не порог приёмки: ступень такой величины на кривой нормальна для PON и аварийна для обычного пролёта.
Концов волокна несколько
За сплиттером свет уходит во все ветви сразу, и прибор видит их сумму. Отражения от торцов у абонентов приходят каждое на своём расстоянии, поэтому «конец волокна» на такой трассе даёт целую группу точек. Ветви короче измеряемой прячутся в общей кривой целиком.
Разрешение против запаса
Короткий импульс различает близко стоящие события, длинный добивает до конца линии, но за ним тянется длинная мёртвая зона, в которой соседние события сливаются. На PON эти два требования спорят сильнее обычного: разъёмы у начала стоят вплотную, а за сплиттером нужно ещё около десяти децибел запаса.
Сколько забирает сплиттер: все номиналы деления
Мощность делится поровну, поэтому потеря считается от числа выходов: 10·log10 от их количества. Каждое удвоение стоит около 3 дБ, и эта часть одинакова у любого производителя.
| Деление | Арифметика деления, дБ | С какой ступени прибор называет номинал, дБ |
|---|---|---|
| 1×2 | 3 | 3 |
| 1×4 | 6 | 6 |
| 1×8 | 9 | 8 |
| 1×16 | 12 | 11 |
| 1×32 | 15 | 15 |
| 1×64 | 18 | 18 |
| 1×128 | 21 | 21 |
Вторая колонка это таблица узнавания Anritsu, а не норма приёмки: с этой ступени прибор соглашается назвать номинал. На двух строках она ниже расчёта: сплиттером 1×8 прибор считает ступень уже от 8 дБ, а 1×16 от 11 дБ, тогда как расчёт даёт 9 и 12.
Реальная ступень на трассе всегда больше расчётной. К делению добавляются собственные потери сплиттера и разъёмы, если сборка коннекторная; у сварной сборки разъёмов нет. Одно и то же деление в двух сборках расходится заметно, и разойтись может сильнее, чем допуск, которым эту ступень судят: сварной сплиттер, сверенный с числом для коннекторного, выглядит хуже, чем он есть. Поэтому ожидаемое число берут из паспорта своего сплиттера, а таблицу читают как порядок величины и как способ узнать номинал по ступени.
Отсюда несколько файлов на один и тот же путь
Одной настройкой оба требования не выполнить, поэтому линию снимают несколькими проходами. EXFO в своём руководстве по PON описывает такой порядок: сначала короткий импульс в единицы наносекунд, чтобы проверить первый разъём и всё, что стоит до сплиттера; затем средний, чтобы измерить сам сплиттер; затем длинный, чтобы дотянуться до конца линии.
Получается три-четыре трассы одного и того же пути, и ни одна из них не отвечает на все вопросы. Дальше их сравнивают между собой и выбирают, какая какое событие меряет правдоподобнее. Сравнивают руками, и времени на это уходит больше, чем на саму съёмку.
Имя файла обычно и есть единственная подпись к тому, каким импульсом снято: в шапке прибора длительность импульса записана, но подписи «этот проход до сплиттера, а этот до конца» нет ни в одном формате. Открывая пачку, начинайте с самой длинной трассы: она показывает линию целиком, а короткие уточняют её начало.
Изгиб видно только со второй длиной волны
Сварка гасит свет одинаково на любой длине волны, а изгиб волокна тем сильнее, чем длиннее волна: свету, которому приходится повернуть, легче уйти из сердцевины. На одной трассе изгиб и сварка выглядят одним и тем же шагом вниз, и никакая обработка одной кривой их не разведёт.
Поэтому в вендорских методиках вся последовательность съёмки повторяется на второй длине волны, а потери каждого события сравнивают между двумя трассами. Только сравнение двух измерений и отличает изгиб от стыка.
Как сплиттер называет сам прибор
Для рефлектометра сплиттер не «событие с большой потерей», а отдельный класс с номиналом. В прошивке VIAVI SmartOTDR оператор помечает событие руками и выбирает из двух списков: сбалансированный сплиттер (семь номиналов от 1×2 до 1×128) и несбалансированный ответвитель (четырнадцать номиналов от 99/1 до 50/50). Это разметка на приборе: ни в одном файле, который мы читали, класс сплиттера не записан, и в таблице ступень стоит так, как её описал прибор, величиной потерь. Знать про класс всё равно полезно: он объясняет, почему человек с прибором в руках говорит «здесь 1×8», глядя на ту же ступень, которую файл описывает одним числом.
Сам сплиттер прибор ищет отдельным механизмом, а не общим правилом события: у Yokogawa поиск сплиттера включается сам по себе, и рядом стоит настройка ступени деления, потому что сплиттеров на пути бывает несколько. Значит подпись «сплиттер» в чужом файле рассказывает про настройку поиска столько же, сколько про саму ступень.
Ответвитель делит неравно, и на кривой это выглядит иначе. У номинала 95/5 сквозное плечо теряет около 0,2 дБ, а отвод около 13: одно и то же устройство даёт почти незаметную ступень на одном волокне и глубокую на другом. Обе картинки исправны, а какое из двух плеч сняли, файл не говорит: это видно только по схеме объекта.
Отсюда ловушка при сравнении двух длин волн. Правило «выросло с длиной волны, значит похоже на изгиб» на трассе PON даёт осечку, и не потому, что сплиттер растёт: ступень делителя сделана делением мощности, а оно от длины волны не зависит вовсе. Заводской лист 1×8 даёт по трём длинам волны разброс 0,16 дБ, и тот немонотонный. Осечка в другом: рядом с девятью децибелами деления прирост в десятые доли теряется, и доля от потери у сплиттера всегда мала, чем бы он ни был. Поэтому в режиме PON помеченная строка из сравнения выходит целиком.
Что делаем мы и чего не делаем
Мы читаем и показываем файлы, анализа сети у нас нет. Сплиттер называете вы: в режиме PON у строки события есть выбор номинала, и по нему мы считаем деление мощности и превышение над ним. Сами мы событие сплиттером не называем никогда — это осталось бы нашим словом о чужом устройстве. Несколько трасс одного пути кладутся на один график своими цветами, чтобы сравнивать проходы разными импульсами было чем.
Чего у нас нет: значений нормы, вердикта о годности сети, знания топологии PON и умения сказать, какому абоненту принадлежит ветвь. Бюджет потерь задаётся классом системы в проекте, приходит из документации на объект и от нас не поставляется ни в каком виде.
Чего режим не делает: не ищет сплиттеры сам, не знает топологию и не подставляет норм. Порог для превышения над делением вписываете вы в панель порогов, как и все прочие. За сплиттером наш конец волокна уступает место отказу «дальше не измерено» — за делителем обрыв от шумового пола мы отличить не умеем, и молчание вернее утверждения наугад. Пометка идёт и в отчёт: в таблице листа появляются графа сплиттера и «сверх деления», а под таблицей — строка о том, что номинал объявили вы, а не измерил прибор.
Дальше
Мерить сеть PON можно и под нагрузкой: для этого у приборов есть отдельный порт на длине волны, которую фильтр у абонента не пропускает дальше, а рабочие каналы при этом не задеваются. Обычно это 1625 или 1650 нм, и вендорские методики приёмки PON пишутся именно под них. В файле такая трасса ничем не отличается от обычной, кроме длины волны в шапке, и она же единственный признак, по которому видно, что сеть снимали живой.