Testování a hledání závad na trase pasivních optických přípojek PON FTTx pomocí reflektometru OTDR. Oprava přerušených vláken svařovací soupravou.

Podobné dokumenty
Obnova signálu aktivní optické sítě na fyzické vrstvě pomocí erbiem dopovaného vláknového zesilovače EDFA a polovodičového zesilovače SOA

Zabezpečení pasivních optických sítí při aplikaci asymetrických rozbočovačů

METODICKÝ NÁVOD. Aplikace logaritmických veličin pro výpočet útlumové bilance optické trasy. Ing. Bc. Ivan Pravda, Ph.D.

Přístupové sítě. Druhy optických a hybridních sítí. Uspořádání metalických přípojek. Rozdělení optických přístupových sítí. FTTEx

Optická vlákna na všech úrovních jsou typu G.652.D nebo G.657.A. Optická vlákna v patch kabelech ve všech úrovních 0 až 4 jsou typu G.657.

PROGRAMY PRO KALKULACI ÚTLUMOVÉ BILANCE PASIVNÍCH

PROGRAMY PRO KALKULACI ÚTLUMOVÉ BILANCE PASIVNÍCH OPTICKÝCH PŘÍSTUPOVÝCH SÍTÍ A JEJÍ OPTIMALIZACI

Přístupové sítě nové generace - NGA. Jiří Vodrážka

Zátěžové testy GPON, XG-PON, XGS-PON, NG-PON

Rozvoj FTTx v ČR. FTTx Nový úkaz v ČR: ze země rostou FTTH PON! Zdroj: ČTÚ 2011/09. Jan Brouček,

Jak ovlivňují parametry měřicích přístrojů výsledky měření optických tras?

OTDR v roce 2012 požadavky a parametry

FTTH PON topologie. Ing. Martin Ťupa Brno. Passive Optical Network EPON = GEPON GPON. martin.tupa@profiber.cz

18-let ve vláknové optice a OK 8 let pobočka v Senici MIKROKOM SK laboratoř vláknové optiky. široké spektrum odborných kurzů

Intelligent Optical link Mapper

evropský sociální fond v ČR Kurzy moderních komunikačních technologií pro pedagogy

FTTH PON. Zátěžové a akceptační testy FTTH PON optické rozhraní Radek Kocian. Zdroj: EXFO

RLC Praha a.s. GPON sítě a jak dál? Jaromír Šíma

Měření v optické síti různé požadavky operátorů

PON (Passive Optical Network)

evropský sociální fond v ČR

RF video jako překryvná služba FTTH

FTTX - Měření v optických sítích. František Tejkl

Úloha č.9 Měření optických kabelů metodou OTDR (Optical Time Domain Reflectometry)

Případová studie FTTx

Jedno vlákno nestačí tak jak? 40 /100 Gigabit Ethernet

Vlákna G.657 nejen pro přístupové sítě Patrick Stibor

Venkovní instalace optické sítě FTTx s výrobky firmy MICOS

Perspektivy fixních telekomunikačních sítí. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D. Katedra telekomunikační techniky FEL ČVUT v Praze

TECHNOLOGIE OPTICKÝCH VLÁKEN A KABELŮ

Čekám na signál? (FTTH na dohled, FTTH v nedohlednu) Stav FTTH v CZ,SK

Problémy a dilemata malých operátorů při výstavbě optických sítí

JRxx. Jednotky rozhraní PCM30U. Popis produktu.

Analýza optické trasy optickým reflektometrem

Komplexní soubor měření optických tras při nasazování vysokorychlostních systémů xwdm

FTTX - pasivní infrastruktura. František Tejkl

Název Kapitoly: Přístupové sítě

Základní komunikační řetězec

Monitoring fyzické vrstvy PON

FTB-1 Opravdu jednička

Konkurenční výhody použití optických mechanických spojek FIBRLOK v FTTx sítích. Co brání rychlému rozvoji FTTx sítí?

Parametry měřicích přístrojů, kalibrace a měření optických tras?

Optické sítě pasivní řešení nejen FTTD/FTTH. MODnet - Areálové sítě a řešení pro Enterprise 2010 Radek Helán, NETWORK GROUP s.r.o.

Planární výkonové odbočnice a další součástky pro PON sítě. Ing.Michael Písařík

STOHOVATELNÉ OPTICKÉ ROZVADĚČE RLC FTTH PON 3U, RLC FTTB 3U, RLC FTTH LLU

Jak přesný je Váš PON power meter?

PB169 Operační systémy a sítě

OTDR Optical time domain reflection

Lekce 9: xdsl, FTTx, PON

Kabelové systémy pro FTTH sítě Představení KABEL Trade Praha

Vnitřní rozvody sítí FTTH

Aktuální dění v optických komunikacích a jejich názorná výuka SEMINÁŘ PRO PEDAGOGY

PODKLADY PRO PRAKTICKÝ SEMINÁŘ PRO UČITELE VOŠ. Testování a analýza napájení po Ethernetu. Ing. Pavel Bezpalec, Ph.D.

Sítě FTTx v roce motto: NGA ve vlákně nebo ve vzduchu ʺ. 11.Ročník mistrovství světa v mikrotrubičkování

DWDM-PON VSTUP DO PŘÍSTUPOVÝCH SÍTÍ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY METODY KLÍČOVÝCH PARAMETRŮ V OPTICKÝCH

Soupravy pro měření útlumu optického vlákna přímou metodou

Přenosová média. rek. Petr Grygárek Petr Grygárek, FEI VŠB-TU Ostrava, Počítačové sítě (Bc.) 1

PŘÍPADOVÁ STUDIE FTTX

Rozvoj přípojek FTTx

Měření vlastností optického vlákna

Seminář Sítě FTTx v roce 2010

IEC 793-2:1989 Optical fibres. Part 2: Product specification (Optická vlákna. Část 2: Výrobní specifikace)

Jak přesnéje vaše OTDR?

Otázka č. 14 Světlovodné přenosové cesty

Nadzemní optické sítě FTTx aplikace nových výrobků firmy MICOS

VŠB-TU Ostrava Fakulta elektrotechniky a informatiky Katedra telekomunikační techniky. Optoelektronika. Protokol č.: 1Datum:

ICT Unie Pracovní skupina pro usnadnění výstavby sítí elektronických komunikací

Optoelektronika III Návrh optické přístupové sítě EPON v prostředí Optiwave OptiSystem

CWDM CrossConnect pro Datacentra

Nové techniky měření sítí FTTx

NÁPOVĚDA PRO POUŽITÍ PROGRAMU PRO KALKULACI A

Transceivery versus kabeláž v datacentrech. Ing. Jaromír Šíma

Novinky pro výuku vláknové optiky a optoelektroniky

POF - POLYMEROVÁ OPTICKÁ VLÁKNA

Optické komunikace II Optické útlumové články

i4wifi a.s. produktové novinky květen 2009

Návodné pokyny pro vyplnění geografické přílohy

FTTX jako EPON nebo EP2P

EXFO iolm intelligent Optical Link Mapper OTDR přesnější než přímá metoda? Pavel Kosour

14. března 2013 Brno, Česká republika

Motorola GPON v reálném nasazení. Antonín Mlejnek mlejnek@edera.cz. EDERA Group a.s.

FTTX - Pasivní infrastruktura (optické rozvaděče) František Tejkl

Disperzní parametry SMF optických vláken a tras

Optoelektronika III Výstavba optické přístupové sítě na bázi EPON

Přenosová média KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

1. ÚVOD 2. MONITOROVACÍ LINKOVÝ SYSTÉM MONITOROVÁNÍ OPTICKÝCH TRAS AKADEMICKÉ POČÍTAČOVÉ SÍTĚ V BRNĚ 2.1. VÝHODY A PARAMETRY SYSTÉMU

AKADEMIE VLÁKNOVÉ OPTIKY A OPTICKÝCH KOMUNIKACÍ

2000MHz? 1600MHz? Cat 8.2? Cat 8.1? Cat 8? Měření metalické kabeláže. Název prezentace Měření metalické kabeláže. Měření metalické kabeláže

micos.cz WE HOLD NETWORKS 10/2015 Vážení zákazníci, zasíláme Vám pravidelné informace a aktuality z naší společnosti. Váš Tým Micos Telcom

Excellence in Connectivity Solutions

Rozdíl mezi ISDN a IDSL Ú ústředna K koncentrátor pro agregaci a pro připojení k datové síti. Pozn.: Je možné pomocí IDSL vytvořit přípojku ISDN.

Navyšování propustnosti a spolehlivosti použitím více komunikačních subsystémů

ODR & EDR Inteligentní řešení datového centra nejen pro FTTH sítě. Bel Stewart Net, s.r.o. Na Bojišti 2 Praha

SOUČASNÉ A BUDOUCÍ VARIANTY PASIVNÍCH OPTICKÝCH PŘÍSTUPOVÝCH

Předřadná optická vlákna

Pasivní optická infrastruktura FTTx

Akceptační testy FTTx sítí

OPTICKÁ SÍŤ FTTH OPTICAL NETWORK FTTH

Wi-Fi aplikace v důlním prostředí. Robert Sztabla

Transkript:

PODKLADY PRO PRAKTICKÝ SEMINÁŘ PRO UČITELE VOŠ Testování a hledání závad na trase pasivních optických přípojek PON FTTx pomocí reflektometru OTDR. Oprava přerušených vláken svařovací soupravou. Ing. Michal Lucki, Ph.D.

AUTOŘI Ing. Michal Lucki, Ph.D. NÁZEV DÍLA Testování a hledání závad na trase pasivních optických přípojek PON FTTx pomocí reflektometru OTDR. Oprava přerušených vláken svařovací soupravou. ZPRACOVALO České vysoké učení technické v Praze Fakulta elektrotechnická KONTAKTNÍ ADRESA Technická 2, Praha 6 POČET STRAN 57 INOVACE, PRAKTICKÉ ZKUŠENOSTI A ATRAKTIVITA VE VZDĚLÁVACÍCH PROGRAMECH PRO VOŠ http://ipzavos.sssep9.cz Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

VYSVĚTLIVKY E=m c 2 Definice Zajímavost i Poznámka Příklad Shrnutí Výhody Nevýhody

ANOTACE Po prostudování modulu student by mel znát princip testování optické trasy reflektometrem OTDR, určovat potenciální místa závady na trase a opravit přerušena nebo poškozena vlákna. Dalším cílem je naučit studenta předpoklady pro měření útlumu optických vláken a spojů a vyhodnocení naměřených hodnot s ohledem na útlumové třídy prvků trasy. Student především získá praktické zkušenosti s prací v terénu s reflektometrem a svařovací soupravou. Předpoklady pro měření: znalost logaritmických veličin pro vyjádření úrovně výkonu, znalost základních typu optických komponent optické trasy. CÍLE Cílem tohoto výukového materiálu je práce s reflektometrem OTDR za účelem hledání závad na optické trase, primárně pak měření útlumu optické trasy a vyhodnocení změřeného průběhu. Mezi potenciální závady na trase lze zařadit přerušená optická vlákna, které lze opravit svářením přenosnou optickou svářečkou. Sváření optických vláken zahrnuje přípravu vláken ke sváření, zhotovení svaru, změření útlumu svaru a zabezpečení svaru mechanickou ochranou proti zlomení. LITERATURA [1] L. Boháč, M. Lucki, Optické komunikační systémy, skripta ČVUT, 2010, ISBN 978-80-01-04484-1. [2] G. Agrawal, Fiber Optic Communication Systems, Wiley series in microwave and optical engineering, 2010, ISBN 978-0-470-50511-3. [3] I. Kaminov, T. Li, A. Willner, Optical Fiber Telecommunications VB, Systems and Networks, Elsevier, 2008, ISBN 978-0-12-374172-1.

Obsah 1 Útlum optických vláken a komponent optických přípojek... 7 1.1 Optické přípojky FTTx... 7 1.2 Faktory ovlivňující výstavbu optických přípojek... 8 1.3 Dosah a útlumové parametry pasivních optických sítí dle ITU-T... 9 1.4 Dosah a útlumové parametry pasivních optických sítí dle IEEE... 10 1.5 Koeficient útlumu přenosového media... 11 1.6 Útlum pasivních optických rozbočovačů (ang.splitters)... 12 1.7 Spoje optických vláken zdroj vložných ztrát... 13 1.8 Útlumové třídy optických vláken... 14 1.9 Útlum standardních ITU-T vláken pro přenos informace... 15 1.10 Pojem vidu optického záření a vlnové délky... 16 1.11 Optická vlákna pro přenos informace jednovidová vlákna... 17 1.12 Optická vlákna pro přenos informace mnohovidová vlákna... 18 2 Testování optických přípojek reflektometrem OTDR měření útlumu, hledání závad... 19 2.1 Klasické metody pro měření útlumu optického vlákna... 19 2.2 Přímá metoda měření útlumu... 20 2.3 Přímá metoda měření útlumu zhodnocení... 21 2.4 Princip metody zpětného rozptylu (OTDR)... 22 2.5 Blokové schéma reflektometru... 23 2.6 Laboratorní úloha zaměřená na testování optické přípojky reflektometrem OTDR... 24 2.7 Ovládací prvky reflektometru... 25 2.8 Zprovoznění měření... 26 2.9 Parametry měření... 27 2.10 Možnost vyhodnocení výsledků měření reflektometrem... 28 2.11 Zobrazení průběhu útlumu vláken, svarů a konektorů... 29 2.12 Zobrazení svarů a konektorů reflektometrem OTDR... 30 2.13 Fyzikální podstata rozdílného zobrazení svarů a konektorů reflektometrem OTDR... 31 2.14 Vliv délky pulzů na přesnost a dosah metody OTDR... 32 2.15 Vliv délky pulzů na přesnost a dosah krátké pulzy... 33 2.16 Vliv délky pulzů na přesnost a dosah dlouhé pulzy... 34 2.17 Průběhy z reálného měření reflektometrem pro různou délku pulzů... 35 2.18 Optimální měření reflektometrem v praxi... 36 2.19 Porovnání metody OTDR s klasickými metodami měření útlumu... 37

2.20 Další výhody reflektometrické metody... 38 2.21 Novinka na trhu: Photon Counting OTDR... 39 2.22 Závěr... 40 3 Oprava přerušených optických vláken přenosnou automatickou svařovací soupravou... 41 3.1 Oprava přerušených konektorů... 41 3.2 Oprava přerušených vláken svařením... 42 3.3 Laboratorní úloha zaměřená na svařování optických vláken... 44 3.4 Postup přípravy vláken ke sváření a zhotovení svaru... 45 3.5 Odstranění ochrany optického vlákna vlákna na špulce bez sekundární ochrany... 46 3.6 Odstranění ochrany optického vlákna optické kabely s kompletní ochranou... 47 3.7 Obsluha zalamovačky optických vláken... 48 3.8 Správné zalomení vlákna... 49 3.9 Práce se svařovací soupravou... 50 3.10 Zhotovení svaru... 52 3.11 Nejčastější chybová hlášení... 53 3.12 Zhodnocení kvality svaru... 54 3.13 Zajištění svaru před zlomením nanesení potřebné ochrany... 55 3.14 Video ze svařování optických vláken... 56 3.15 Závěr... 57

1 Útlum optických vláken a komponent optických přípojek 1.1 Optické přípojky FTTx Fiber to the (Optické vlákno k ) FTTCab Cabinet FTTC Curb FTTB Building FTTO Office FTTH Home i Pouze varianta FTTO a FTTH je čistě optické řešení (optické vlákno do zásuvky). Toto řešení je optimální pro velké firmy, které vyžadují velkokapacitní přenosy nebo pro podniky, které zprostředkovávají internet dalším zákazníkům. Ostatní varianty představují hybridní řešení, kde optická vlákna vedou do určitého bodu trasy (rozvaděč, obrubník, budova, skupina budov), dále je signál veden s využitím stávající metalické telefonní infrastruktury nebo bezdrátově. 7

1.2 Faktory ovlivňující výstavbu optických přípojek Poptávka po perspektivním řešení a velké informační kapacitě sítě Náklady na údržbu starší metalické infrastruktury Globalizace větší podniky vstupují na menší trhy, kde implementují řešení s větších trhů (např. O2 Telefonica vs. Český Telekom) Soutěž na trhu v celostátním měřítku (např. konkurence France Telecom a Illiad Group): Množství metalických linek v provozu Evropská legislativa, fondy Local Loop Unbundling, zpřístupňování páteřní infrastruktury menším hráčům, antimonopolní prostředí Požadavky zákazníků velké přenosové rychlostí, HDTV, levná koncová zařízení FTTH Council zveřejňuje statistiky, ze kterých se můžete dozvědět, ve kterých zemích největší procentuální podíl internetových přípojek tvoří optické přípojky. Jedná se tradičně o Jižní Koreu, Japonsko, Švédsko nebo Norsko. Pokud uvažujeme absolutní počet optických přípojek, na prvním místě jsou Spojené Státy Americké. Pozn.: vysoko se umísťují rozvojové země, ve kterých byla slabá metalická infrastruktura, a tak optické přípojky tvoří značné procento všech přípojek. Situace na trhu optických přípojek typu FTTH a FTTB na přelomu 2012 a 2013 8

1.3 Dosah a útlumové parametry pasivních optických sítí dle ITU-T Doporučení ITU-T Přípustné hodnoty počtů připojených uživatelů, dosažitelnou vzdálenost, přenosové rychlosti a útlumové třídy určuje doporučení pro pasivní optické sítě ITU-T G.984.2 GPON (Gigabit Passive Optical Network), a aktualizace XG- PON (2010). Přenosová rychlost: 1,244 Gbit/s, 2,488 Gbit/s (2003) a 10 Gbit/s (2010) Tři útlumové třídy A, B, C pro možnost použití levnějších zdrojů a detektorů optického záření. A: 5 20 db (až 16 uživatelů) B: 10 25 db (až 32 uživatelů) C: 15 30 db (až 64 uživatelů) Maximální počet připojených uživatelů: 64 (128 pro tzv. budoucí aplikace) Fyzický dosah: 0 20 km (logický dosah dán protokoly a vyššími vrstvy teoreticky až 60 km) Přenosové pásmo: Downstream (směr k uživateli): 1480 nm 1500 nm, možnost koexistence s 1575 nm 1580 nm Upstream 1260 nm 1360 nm nebo 1290 nm 1330 nm 9

1.4 Dosah a útlumové parametry pasivních optických sítí dle IEEE Doporučení IEEE Obdobou doporučení ITU-T u IEEE je standard EPON (Ethernet Passive Optical Network) P.802.3ah Ethernet in the first Mile (2004) a jeho aktualizace 10GEPON (10 Gbit Ethernet Passive Optical Network), (2009). Přenosová rychlost: 1,25 Gbit/s (stejná rychlost pro downstream a upstream). V roce 2009 byla doporučená odlišná rychlost 10 Gbit/s pro downstream a 1 Gbit/s pro upstream. Útlumové třídy: 1: 5 20 db (až 16 uživatelů) 2: 10 24 db (až 32 uživatelů) Maximální počet připojených uživatelů: 32 Fyzický dosah: 10 20 km Přenosové pásmo: Downstream (směr k uživateli): 1480 nm 1500 nm Upstream 1260 nm 1360 nm 10

1.5 Koeficient útlumu přenosového media E=m c 2 Koeficient útlumu přenosového media lze vyjádřit jako podíl výkonu na dvou vzdálenostech vztažen k jednotce délky přenosového media. P 1 10 log P 2 α =, L kde α je koeficient útlumu, P 1 je výkon v bodě 1 (například na vstupu vlákna), P 2 je výkon v bodě 2 (například na výstupu vlákna), L je vzdálenost mezi body 1 a 2, (délka vlákna). 11

1.6 Útlum pasivních optických rozbočovačů (ang. splitters) Útlumové třídy optických rozbočovačů dle dělícího poměru. Dělící poměr rozbočovače Vložný útlum rozbočovače 1:2 3,9 db 1:4 7,4 db 1:8 10,8 db 1:16 14,1 db 1:32 17,3 db 1:64 18,5 db i Vložný útlum pouze jednoho 1:64 rozbočovače (výkonového děliče, vazebního článku) spadá do třídy C GPON a v praxi znamená velmi malou útlumovou rezervu. Proto je zapotřebí optimalizovat počet rozbočovačů na trase podle rozložení koncových bodů trasy na základě útlumové bilance trasy. S hlediska útlumových vlastnosti trasy je například mnohem výhodnější použit jeden 1:64 splitter než dva splittery o poměru 1:32 každý. Použití menšího počtu rozbočovačů však v mnoha případech vyžaduje použití delších vláken, pokud je signál rozváděn pouze z několika málo bodu na trase. 12

1.7 Spoje optických vláken zdroj vložných ztrát Veškeré spoje optických vláken jsou zdrojem ztrát během přenosu optického výkonu. Optická vlákna lze spojovat konektory, spojkami a svary. Vložný útlum jednotlivých druhů spojení: Vložný útlum konektorů: 0,2 1,5dB FC a SC konektor 0,2 db ST konektor 0,3 db Vložný útlum mechanických spojek: 0,05 0,2dB Vložný útlum optických svarů 0,005 0,1dB Výhodou optických svaru je jednoduchý postup sváření ve srovnání s konektorováním, nízké odrazy a nízký útlum. Nevýhodou svarů je nízká odolnost na ohyby a nerozebíratelné spojení. Vzhled optických konektorů a svaru 13

1.8 Útlumové třídy optických vláken ITU-T specifikuje jednotlivé útlumové třídy optických vláken. Útlumové třídy optických vláken na vlnové délce 1300 a 1550 nm. Útlum třída A Útlum třída B Útlum třída C 0,5 db/km na 1550 nm 0,4 db/km na 1550 nm 0,4 db/km na 1550 nm 0,4 db/km na 1300 nm 0,35 db/km na 1300 nm 0,3 db/km na 1300 nm ITU-T určuje také útlumy pasivních optických rozbočovačů, které přispívají k celkovému útlumu optické trasy. (Praktický celkový útlum trasy dosahuje 28 db + 1 db rezerva). i Útlum vláken je úzce spojen s typem látky, ze které je vlákno vyrobeno. Většinu vláken se vyrábí s oxidu křemičitého (SiO 2 ), která mohou být případně dopovaná GeO 2 pro optimalizací disperzi. Vedle skleněných vláken existují levná plastová vlákna, která mají větší útlum v konvenčním telekomunikačním pásmu kolem vlnové délky 1550 nm, pracovní vlnová délka se většinou nachází kolem vlnové délky 850 nm. Plastová vlákna jsou určená pro kratší dosahy než vlákna z SiO 2. 14