OPTIKAI HÁLÓZATSZERELÉS - ALAPTANFOLYAM - ELMÉLET Optikai hálózatok hibakeresése és -elhárítása egyszerűen BLG 2015 - március 6.
Most, hogy megismertük az optikai hálózatokat: működésük lényegét, alapvető elemeit, kompatibilitási szempontokat, könnyen kezdhetünk neki egy hiba feltárásának.
Egy jó hír! A hibakeresés folyamata gyakran önmagában a megoldás is! Első lépésként fogalmazzuk meg a hibát pontosan, s e folyamat során gyakran a megoldás is felbukkan! Maga passzív optikai hálózat - stabil, - időtálló, - hibatűrő! A meghibásodások leginkább külső okokra vezethetők vissza. Az optikai gerincek, linkek, csatornák jellemzői nem, vagy csak nagyon kis mértékben változnak.
Ne gondolkodjunk recept szerű megoldásokban, hisz minden eset egyedi......nem ritka a halmozott hiba. A kreativitásunk, szabad gondolkodásunk az, amire mindig számíthatunk!
Leggyakrabban tapasztalt hibákról röviden Telepítéskor PASSZÍV ELEMEK - Tervezés, vagy az attól való eltérésből adódó problémák - helytelen nyomvonal - túl sok kanyar - előírtnál kisebb hajlítási sugarak - túlfeszítés, behúzási hibák - rögzítési, tehermentesítési hibák - függesztett szerelés dilatációs és rögzítési hibái - csatlakozók felületi sérülései (elégtelen, vagy hiányzó por és sérülés védelem) Üzemzavarok alkalmával - csatlakozási hibák - elégtelenül rögzített, kimozdult csatlakozások - szennyeződött magfelület - részecskeszennyeződés a felületen (légrés kialakulása) - szálak rongálódása - külső erőhatások okozta sérülés (közművekben, illetve építés, bontás, festés, felújítás, dilatáció...)
Leggyakrabban tapasztalt hibákról röviden AKTÍV ELEMEK Telepítéskor - kompatibilitási hibák - 10Mbps <> 100Mbps <> 1000Mbps <> 10000Mbps - Hullámhossz eltérések - Multi vagy Single -mode szálra tervezett TX / RX - Optikai modul és Switch összeférhetetlenség - dokumentálatlan bővítés, telepítés, konfigurálás Üzemzavarok alkalmával - energia-, és tápellátási hibák, meghibásodások - elektromos adatkapcsolati felületek meghibásodása (vihar, statikus feltöltődések, egyéb túlfeszültségek,...) - automatikus frissítési, konfigurálási, provisioning hibák...
Az elsődleges feladat, a tájékozódás! Legyenek stabil információink. - Tudjuk meg a hiba jellegét, lényegét - Ismerjük meg a hálózat kialakítását - Egyeztessük, tervezzük meg a tennivalókat Amennyiben a teljes adatkapcsolati működésre kiterjed a felelősségünk, úgy további feladatokkal is számolni kell, mely túlmutat ezen tanfolyam keretein. - az aktív eszközök jellemzői - hozzáférési lehetőségek - belépési kódok És sok minden más...
Ajánlott egyszerűbb eszközök, melyek a segítségünkre lehetnek. Alkalmazásuk szempontjából sokszor az az elsődleges, hogy mi áll rendelkezésünkre.
Tisztítóeszközök, segédanyagok - isopropil alkohol ( IPA ) A csatlakozók, és hüvelyek felületi szennyeződéseinek eltávolítására alkalmazható, előnyös tisztító, víztelenítő, száradási, párolgási jellemzőinek köszönhetően. Élettani hatása: Elfogyasztva, bőrön át felszívódva, belélegezve is mérgezést okozhat. Átlagos testsúlyú embernél (kb. 70 kg) a toxikus hatása 15 g-nál jelentkezik. Mérgezési tünetek: fejfájás, kábaság, hányinger, hányás, acetonszagú lehelet, nagy mennyiségben eszméletvesztés, kóma. Megfelelő óvintézkedések: Tartós, folyamatos használat esetén javasolt a védőkesztyű használata, és megfelelő szellőzés biztosítása. Használat előtt, a kéz átkenése, egy megfelelő kézvédőkrémmel csökkentheti a
Tisztítóeszközök, segédanyagok - szálmentes törlőkendő Alapvetően olyan finom anyagú, jellemzően részecskemaradványokat nem hagyó, jó nedvszívó anyagból készült törlő, melyet az optikai csatlakozófelületek tisztítására használunk. Megfelelő illetve ideális típusok: A megfelelő minőség után, a folyamatos szereléskor körvonalazódik, hogy mi is lenne az optimális, így néhány ezek közül. - hosszú ideig magában tartja a folyadékot, lassan engedve csak párologni - puha, megfelelően vastag, jól illeszkedik a felületekre, és üregekbe - vegyileg semleges, nem oldódik az alkalmazott vegyszerek hatására - csomagolása önmagában biztosítja, hogy ne szennyeződjön a tárolás folyamán - mérete a szükséges és elégséges, jó fogást biztosít, a feladathoz minimálisan elégséges méret mellett Ezeknek leginkább az orvosi tisztaságú, szálmentes pamutlapkák felelnek meg.
Kézi mikroszkóp - 400x / 200x 2,5 és 1,25mm-es csonkokhoz A kétféle érvéghüvely méret illesztését is biztosító mikroszkóp, lehetővé teszi szinte bármely csatlakozótípus optikai szál-mag vizsgálatát, ellenőrizését, a teljes csatlakozófelületen. Így kiszűrhetőek a berepedt, karcolt, szabad szemmel nem látható sérülések. Patch kábelek esetén közvetlenül a mikroszkópon kialakított bevilágítónyílás használatával, magát a szálat, magot is ellenőrizni tudjuk. Kis segítséggel, egy egyszerű átkötés valamint a szükséges bekötőkábelek használatával, akár a teljes átviteli szakaszt is ellenőrizhetjük egy mikroszkóppal, kisebb távolságok esetén. FONTOS FIGYELMEZTETÉS! Még amikor ismerjük is az optikai hálózat aktív eszközeinek a teljesítményét, és tudjuk, hogy a mikroszkóp el van látva infravörös és UV szűrőkkel is, akkor is tartózkodjunk az aktív hálózatok közvetlen mikroszkópos vizsgálatától Az optikai szál átvilágításhoz használhatjuk a beépített fényforrást, mely biztonságos lehetőséget ad az ellenőrzésre.
Kábel visszacsatolás hurok patkó loopback Lehetővé teszi az aktív berendezések egyszerű ellenőrzését, a fizikai kapcsolat szintjén, amikor az 2 szálas, egy hullámhosszon működő típus. Tehát a szokásos BiDi, WDM rendszereknél, melyek egy optikai szálon valósítják meg 2 irányba a kommunikációt, nem alkalmazható. Hogy is kell ezt elképzelni? Egy hagyományos optikai modul/konverter, 2 optikai szálat olyan módon használ a kommunikációra, hogy az egyiken ad (TX), a másikon vesz (RX). Mindezt egyetlen hullámhosszat használva valósítja meg. (MM rendszereknél jellemzően 850 és 1310nm-es, SM szálakon 1310 és 1550 nm-es hullámhosszon) Amikor egy ilyen eszköz ki és bemenetét közvetlenül összekötjük, akkor a kijelzők alapján, ellenőrizhetjük, a fizikai kapcsolat felépülését, amivel meghatározhatjuk, illetve kizárhatjuk, az eszköz fizikai szintű hibáit, az optikai illesztőfelület szintjén. (A hiba keresését más irányban folytathatjuk...)
A legegyszerűbb megoldás azonban, ha a területünkön használt minden optikai bekötőkábel és csatlakouó típusból rendelkezünk egy megbízható példánnyal, és a hurkokat azzal hozzuk létre.
Optika patch kábelek Kiváló megoldást jelentenek, a hibás kábelek cserével történő kiszűrésére. 1. Aktív elemek esetén a hurkok kialakítására. 2. Szétvágással, bontással pigtail -kábelt készíthetünk belőle, és így egyéb hibákat is javíthatunk vele. (pl. mechanikus száltoldóval...) 3. Egy meghibásodott optikai patch-kábelt azonnal ki tudunk cserélni, végérvényesen kijavítva egy ilyen jellegű hibát. Ajánlott! Amikor ismert, hogy a felelősségi körünkbe, illetve ügyfeleink hálózataiba milyen típusokból találhatók csatlakozások, akkor mindenkor érdemes azokból egy két pár készenlétben tartása. Manapság ezen kábelek árai nagy mértékben lecsökkentek, így az tűnhet pazarlásnak ha nem áll rendelkezésre és az időnket vesztegetjük a helyszínen.
Vizuális Hibakereső Lézer Alkalmasak az optikai szálak, és csatlakozók vizuális ellenőrzésére, a látható tartományban ~650nm-es hullámhosszban 1-50mW-os kimenő teljesítménnyel kibocsátott szórt lézersugár segítségével. Ezzel a módszerrel garantálható, a legnagyobb mértékű energiakilépés az optikai szál magjából, a rendellenességet mutató, illetve sérült helyeken. Hol és Hogyan alkalmazható? Minden olyan helyen, ahol az optikai szálak, és csatlakozók szabad szemmel is könnyen megfigyelhetők, és nem veszélyeztetnek aktív hálózati eszközöket! Kimutathatók vele az optikai szálak sérülései, akár kábelköpenyen keresztül, valamint a csatlakozók, kötések, és hegesztések hiányosságai. Figyelmeztetés! Ne nézzünk az ellenőrző által kibocsátott fénysugárba!
Optikai Fényforrás + Teljesítménymérő Sokoldalúan használható berendezések, melyek alkalmasak a jelszintek dokumentálási célú, vagy akár ellenőrző mérésére. Referenciapontok rögzítésével pontos mérést végezhetünk több megközelítés alapján is, a paramétereket, hálózati jellemzőket illetően. Link mérés Amikor magát az optikai kábelszakaszt és az azon található végcsatlakozókat együtt tudjuk, együttes átviteli jellemzőik alapján dokumentálni. Channel mérés Ahol az előbbi Link kiegészül az azokra csatlakozó összekötőkábelekkel, melyek az eszköz-eszközzel történő összekötését biztosító teljes átviteli csatorna jellemzőit adják eredményül. Minden olyan területen használható, ahol ismert hullámhossztartományban pontos információval kell rendelkezzünk a jelszint megfelelő nagyságáról, értékéről.
Optikai Fényforrás Mint stabil, ezen esetben szabályozható kimenő teljesítményt biztosító, választható hullámhosszban, és azonosítófrekvenciával rendelkező jelforrás, a teljesítménymérők számára megfelelő alapot biztosítanak a mérések elvégzéséhez. Link mérés Amikor magát az optikai kábelszakaszt és az azon található végcsatlakozókat együtt tudjuk, együttes átviteli jellemzőik alapján dokumentálni. Channel mérés Ahol az előbbi Link kiegészül az azokra csatlakozó összekötőkábelekkel, melyek az eszköz-eszközzel történő összekötését biztosító teljes átviteli csatorna jellemzőit adják eredményül.
Optikai Teljesítménymérő - ( egzakt, dokumentálható adatok! ) Sokoldalúan használható berendezések. Lehetővé teszik, hogy konkrét adatok alapján meghatározhassuk a hibák, illetve hibalehetőségek túlnyomó többségét. Hitelesen dokumentálhatóvá teszik az átadni, vagy átvenni tervezett rendszereket, akár részben, akár egészben, mely alapján a későbbi tervezés, bővítés is biztonsággal kalkulálható. A bemutatásra kerülő modell, 1000 mérési eredmény tárolását is lehetővé teszi, így csak a mérési azonosítóadatokat kell dokumentálni, a helyszínrajzoknak, és térképeknek megfelelően. A mérési értékek közvetlenül adatbázisban vezethetők, illetve összerendelhetők más rendszerekkel, nyilvántartásokkal...
Optikai Teljesítménymérők egyszerű verziói Gyors információkkal szolgálhatnak a szerelő, üzembehelyező munkatársaknak, illetve a hibafeltárás egyik egyszerű eszköze is lehet, ami magának a fizikai átvitelnek a legfontosabb jellemzőit pontosan megadják. Saját belső memóriájuk nincs, így a dokumentálást külön kell megvalósítani.
Optikai Teljesítménymérés - 1 - Az adott fogadó berendezés bemenetének jelszintjére vonatkozóan, kell ellenőrző mérést végezni, hogy az a megfelelő szinttartományban legyen, az adatlapon megadott értékeknek megfelelően, a konkrét hálózatra, és elemeire vonatkozóan. Pl. Konverter / Optikai modul adatai: MM 1310nm Optikai link (2km) modell SEN dbm (Vételi érzékenység): <-30dBm Overload dbm (Túlvezérlési szint): >-3dBm Mindez azt jelenti, hogy a helyes működés garanciája az, ha az 1310nm-es hullámhossztartományban mérve, az érkező jelszint -30dBm és -3dBm között van. Átszámítva, és értelmezve: 0,001 0,5 mw közötti értéktartományban garantálja a berendezésünk a hibátlan adatátvitelt. (1uW 500uW között) Amit érdemes megfigyelni, az a széles 1 500 x-os nagyságrend, melyen belül garantált a 100%-os, hibátlan működés!!! 100% 0,2% jelszintarány!
Optikai Csillapítás mérése Teljesítménymérővel Amikor egyszerűen csak az optikai hálózatot, azaz kábelezést és csatlakozásokat kell leellenőrizni, az alkalmazandó berendezések ismeretének és jelenlétének hiányában, akkor ezt a mérést kell elvégeznünk, hogy bizonyosak lehessünk, az átadás után minden rendben lesz. Mit és hogyan mérjünk! A leggyakrabban használt hullámhosszak: Multi mode: 850 nm, 1310nm Single mode: 1310nm, 1490nm, 1550nm A fentiekre érdemes elsődlegesen elvégezni a méréseket, de nyilvánvaló hogy igény esetén a műszerek alkalmasak az 980, 1300, 1625 nm-es hullámhosszak mérésére, melyeken az alkalmazott rendszerek függvényében végzünk mérést.
Mérés menete: Egy megfelelő hullámhossztartományban működő jelforrás (optikai fényforrás, ha más lehetőségünk nincs, akkor a szükséges hullámhossztartományban működő optikai modul/konverter) Valamint, mérőkábel-pár használatával, azokat egy toldómodulon keresztül összekötve, a teljesítménymérőn, egy referenciaértéket veszünk fel. Ez lesz az a 0-érték, amihez az összes mérést viszonyítani fogja a műszer, a mérések folyamán. A fényforrás(ok) használatával elvégezzük a mérést minden átadásra kerülő szálon, mindkét irányba. Előbbit megismételjük mindazokon a hullámhosszakon, melyre a megbízásunk szól.
OTDR Optical Time-Domain Reflectometer Működését tekintve egy nagy teljesítményű fény-impulzus, és annak a szálon keresztüli visszaverődése alapján adja meg az adott szál jellemzőit. Segítségével a hibák, azaz a kábel és száljellemzők, a vizsgálóponttól mért távolság függvényében olvashatók le a műszerről, általában egy diagram formájában, melyhez természetesen egy mérési adatsorozat is tartozik. Pontosságuk és szolgáltatásaik alapján, igen eltérő modellekkel találkozhatunk, így az esetek nagy többségében teljesen felesleges egy drága berendezés megvásárlása, hisz a kisebb modellek szolgáltatásai minden szükséges adatot megadhatnak. Bizonyos esetekben viszont kikerülhetetlen egy komplex, nagy teljesítményű berendezés használata, amikor összetettebb, pontosabb adatokat kell szereznünk, egy kifejezetten nagy távolságú kapcsolattal kapcsolatos hibaelhárítás céljából.
OTDR Optical Time-Domain Reflectometer modellek