آزمون های نصب در شبکه های فیبرنوری
در بخش‌های قبلی، دستگاه‌های اندازه‌گيری نوری معرفی و موارد کاربرد آنها بیان شد. در این بخش به معرفی آزمون های نصب کابل نوری می‌پردازیم.
آزمون های نصب در شبکه های فیبرنوری
آزمون‌های نصب کابل فیبرنوری به این علت انجام می‌شوند تا اطمینان حاصل آید که کابل فیبرنوری به نحو مناسب حمل و نصب گردیده و کیفیت و مشخصه‌های انتقال آن تغییر نیافته است.
نمونه هایی از آزمون های نصب (آزمون حمل)
در زمان حمل قرقره‌های کابل فیبرنوری از کارخانه، آزمایش و تحویل انجام می‌گردد. قرقره‌ها و کابل‌ها بایستی از نظر ظاهری بازدید شوند تا هرگونه صدمات وارد بر کابل قبل از ارسال به سایت مشخص گردد. این بازرسی معمولا در محل انبار قرقره‌های کابل انجام می‌گیرد. بر روی همه قرقره‌هایی که در لیست حمل قرار دارند بایستی اندازهگیریهای لازم انجام شوند. همچنین بازرس باید مشخصات قرقره‌هايي را که بایستی حمل شوند با مدارک حمل تطبیق دهد. در این مرحله اندازهگیریهای نوری که توسط دستگاه OTDR انجام می‌شود شامل موارد زیر است:
- طول نوری (فیبر(m ))
- تضعیف واحد طول در 1310 ، 1550 نانومتر و 1625 نانومتر (dB/Km
بازرسی پس از نصب
پس از نصب کابل بایستی بررسی شود که کابل فیبر نوری به نحو مناسبی نصب شده و فشارهای غیرعادی بر کابل وارد نشده است. اندازهگیریهای انجام شده در این بازرسی در زمره ضمانت نامه و تعهدات پیمانکاری است که مسئولیت نصب را برعهده گرفته است. تمامی فیبرها در کابل های مدفون بایستی مورد آزمایش قرار گیرند. برای اینکه شرایط زمین نصب به حالت پایدار برسد لازم است آزمون های نصب در شبکه های فیبرنوری یک هفته پس از انجام عملیات نصب انجام شود.
توصیه می‌شود پس از هر تعمیر و نیز نصب هر مفصل این آزمون‌ها تکرار شود. اندازهگیریهای نوری توسط OTDR و در طول موج‌های 1310 و 1550 نانومتر و نیز طول موج جدید 1625 نانومتر انجام می‌گیرد. اندازه گیری در طول موج‌های بالاتر دارای اهمیت بيشتري است، زیرا در این طول موج‌ها تعیین اینکه کابل در معرض فشارهای غیرعادی قرار گرفته و نیز تعیین خم‌های ایجاد شده در کابل با شعاع‌های خمش پایین به سهولت انجام می‌شود، امكان پذير است.
اندازهگیریهای نوری شامل موارد زیر است:
- طول نوری (فیبر(m))
- تضعیف واحد طول در 1310 ، 1550 نانومتر و 1625 نانومتر( dB/Km)
- اندازه گیری افت نقطه جوش
همه فیبرهای دارای جوش بایستی توسط OTDR اندازه گیری شوند. مقادیر قرائت شده بایستی در هر دو طول موج 1310 و 1550 نانومتر (1625nm) و ترجیحا از نقطه پایان‌دهی (ترمینال) مثال از مرکز مخابراتی انجام گیرد. هر چند می‌توان در صورت لزوم از انتهای کابل و یا از نقطه جوش نیز اندازهگیری نمود. به دلیل وجود ناحیه کور تضعیف در OTDR ممکن است قرائت افت نقطه جوش در پایانه‌ها و در نقاط اتصال کابل‌های Indoor و Outdoor با مشکل مواجه شود.
یک راه برای رفع این مشکل، اندازهگیری افت جعبه اتصال فیبر از طرف بیرون مثال از سر دیگر کابل نوری Indoor است. کابل بایستی در مرکز مخابراتی به طور مناسبی نصب شده و جعبه اتصال در راک قرار داده شود. اندازه‌گیری‌ها از سر داخلی قرقره کابل انجام مي‌گیرد. افت نقطه جوش با استفاده از روش دو نقطه‌ای (که در بخش اول مقاله شرح داده شده است) اندازه گرفته می‌شود. کابل نوری Indoor بايستی دارای طول بیش از 40 متر بوده و اندازهگیری با پهنای پالس کوتاه انجام شود. اندازهگیری افت نقطه جوش بین دو نوع مختلف کابل نیز با همان اصول یعنی با قرار دادن دستگاه اندازهگیری در اول خط انجام می‌گیرد. وقتی تمامی فیبرها به هم جوش داده شدند و جعبه اتصال بسته و در محل خود نصب گردید، بایستی همه فیبرها مجدداً اندازهگیری و نتایج با مقادیر قبلی مقایسه شوند. برای انجام این تست بایستی نقطه جوش میانی را قطع نموده تا بتوان از وسط، تضعیف را در هر طرف اندازهگیری نمود. پس از اینکه در نهایت نقطه وسط جوش خورد بایستی از هر دو انتهای مسیر، مجدداً اندازهگیری انجام گیرد.
به هنگام اندازهگیری نقطه جوش در کابل‌های با طول کوتاه‌تر، باید کوتاه‌ترین پهنای پالس را انتخاب نموده و از روش دو نقطه‌ای استفاده شود. به دلیل مشکلات مطرح شده فوق در اندازهگیری نقاط جوش در جعبه توزیع فیبر (ODF) مقدار دقیق قابل قبول که بایستی در مستندات ضبط شود مقدار افت نقطه جوش است که انواع مدرن دستگاه‌های جوش را به صورت تخمینی ارائه می‌نمایند.
بازبینی کلی شبکه نصب شده
شبکه نصب شده بایستی با OTDR تست و مقادیر تضعیف اندازهگیری شود. معمولا اندازهگیری تضعیف در طول موج‌های 1310 و 1550 نانومتر و در صورت درخواست مشتری در 1625 نانومتر انجام می‌شود. برای شبکه‌های با ظرفیت بالا بایستی مقدار PMD نیز اندازهگیری شده و اطمینان حاصل شود که با الزامات تطابق دارد.
آزمون OTDR
در اندازهگیری فیبرهای نوری توسط OTDR لازم است اندازهگیری در هر دو طرف و در طول موج‌های 1310 و 1550 نانومتر (و در 1625 نانومتر) انجام گیرد. مقادیر نهایی افت نقاط جوش برای هر فیبر و هر نقطه اتصال اندازهگیری و ثبت می‌گردد. طول کل هر فیبر در شبکه نیز اندازهگیری می‌شود. تضعیف واحد طول نیز بایستی اندازهگیری شود. مقادیر این اندازه‌گیری‌ها بعداً برای اندازهگیری تضعیف فیبرها به صورت ترکیبي مورد استفاده قرار می‌گیرد. از نمودار کلی تضعیف كه توسط دستگاه OTDR ارائه مي‌شود بايستي نسخه چاپي تهیه نمود تا ضمیمه مستندات نهایی شود.
اندازه گیری تضعیف
تضعیف کل شبکه ترجیحا بین دو مرکز مخابراتی بایستی توسط منبع نوری پایدار و توان سنج نوری و در دو طرف اندازهگیری شود. مقادیر قرائت شده نباید از مقادیر پیش بینی شده تجاوز نماید. اختلاف بین مقادیر خوانده شده برای فیبرهای کابل در هر بخش از کابل با طول بیش از 5 کیلومتر نبایستی از 2dB بیشتر شود.
ردیابی نقاط خطا
از OTDR می‌توان برای ردیابی نقاط خطا استفاده نمود. قبل از انجام اندازهگیری، بایستی مطمئن شد که فرستنده و یا گیرنده نوری از فیبری که قرار است اندازهگیری شود جدا شده باشد تا از صدمه احتمالی به دستگاه OTDR و یا فرستنده و گیرنده جلوگیری شود. نقشه‌های شبکه، پلان‌های نقاط جوش و نمودار کل شبکه جهت تسهیل در ردیابی خطا مورد نیاز خواهد بود. اندازهگیری – بر روی فیبرهای نوری که برای آنها برگه خطا صادر شده است – در دو مرحله صورت می‌گیرد: یکی محل‌یابی تقریبی و دیگری تعیین دقیق نقطه خطا.
محل یابی تقریبی خطا
دستگاه OTDR باید بصورتی تنظیم شود که کل طول کابل در صفحه دیده شود. طول پالس معمولا بین 1 تا 4 میکروثانیه انتخاب می‌شود. اگر فیبر شکسته باشد، و اگر توان در نقاط مجزا به شدت افت کرده باشد، در نمودار این وضعیت‌ها به صورت زانوی شکسته بر روی منحنی به نمایش در می‌آید. این نقاط را بایستی بسط داد تا با بزرگنمایی وضوح بیشتری برای خواندن فراهم آید و محل تقریبی خطا مشخص شود. بایستی توجه نمود که اگر فیبرنوری در محل بین دو نقطه اتصال شکسته باشد، ژله تکزوتروپیک در کابل باعث کاهش پالس انتهایی خواهد شد.
تعیین دقیق نقطه خطا
برای تعیین نهایی نقطه خطا (نقطه 3 در شکل) پالس را باید هرچه ممکن است کوتاه‌تر در نظر گرفت و منحنی را تا حد امکان در نزدیکی محل خطا بزرگ کرد. پس از محل‌یابی در دفعات مختلف و میانگین گیری نتایج فاصله تا محل خطا تعیین می‌شود. برای تعیین دقیق‌تر محل خطا، یک نقطه معلوم در کابل مثال یک نقطه جوش مشخص را می‌توان به عنوان یک نقطه مبنا در نظر گرفت. فاصله تعیین شده تا نقطه 3 توسط OTDR با اندازهگیری نقطه مرجع مقایسه شده و به این وسیله فاصله نقطه معلوم تا محل خطا را می‌توان تعیین نمود. اندازهگیری از هر دو نقطه انتهايي انجام مي‌گيرد تا چک شود كه آيا جمع فاصله مركز 1 تا نقطه 3 و مركز 2 تا نقطه 3 برابر طول كل كابل معيوب است.
فاصله تا نقطه معلوم مرجع به كمک نقشه‌هاي شبكه و جانمايي نقاط اتصال تعيين مي‌شود. ضريب شكست دستگاه بايستي به صورتي تنظيم شود كه فاصله نشان داده شده توسط دستگاه برابر طول واقعي كابل باشد. محل خطا با دستگاهي اندازه‌گيری مي‌شود كه ضريب شكست آن تنظيم شده باشد. پس از بازديد ظاهری و تعيين نهايي محل خطا، بر طبق دستورالعمل‌هاي مربوط به نوع كابل مورد نظر، بايستی آن را تعمير كرد.
مستندات نهایی
قبل از تحویل شبکه نصب شده به کاربر، لازم است مستندات نهایی تهیه شود. این مستندات اساس برنامه نگهداری و توسعه آینده را تشکیل می‌دهد. لازم است دقیقا تمام مواردی که بایستی در مستندات نهایی گنجانده شود تعیین و مورد توافق قرار گیرد. مستندات می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
- نتایج آزمون حمل
- اندازه گیری‌های مربوط به آزمون پس از نصب
- اندازهگیری افت نقاط جوش
- نتایج بازبيني كلی شبكه نصب شده
- گزارش چاپی دستگاه OTDR
- نتايج اندازهگیری با دستگاه‌های OPS و OPM
آزمون های نگهداری
به منظور اطلاع و جبران تغییرات ایجاد شده در پارامترهای انتقال لازم است آزمون‌هایی برای نگهداری شبکه‌های نوری تعریف شود. این آزمون‌ها بایستی در فواصل معین، مثال هر دو سال یکبار، انجام شود. بهتر است همه پارامترهای اندازهگیری که در قسمت مستند سازی مطرح گردید در زمره این آزمون‌ها قرار گیرند و همه مقادیر اندازهگیری شده باید با مقادیر قرائت شده در آزمون‌های نگهداری قبلی و یا مقادیر مستندات مقایسه و هرگونه تغییر مورد توجه قرار گیرد.
خلاصه
معمولا تنها دو نوع وسیله برای آزمون‌های نصب کابل فیبرنوری مورد استفاده قرار می‌گیرند، یکی منبع نوری پایدار (OPS) که به همراه دستگاه توانسنج نوری (OPM) برای تعیین افت کلی بین دو نقطه اتصال بکار می‌روند و دیگری دستگاه بازتاب سنج نوری در حوزه زمان (OTDR) که برای تحلیل افت در فیبر با جزئیات، تضعیف در واحد طول، تضعیف کل مسیر، افت مفصل‌ها و اتصال‌گرها و نیز تهیه نسخ چاپی از وضعیت‌های مطرح شده استفاده می‌گردد. حفظ این مستندات برای ارجاعات و استفاده در آزمون‌های منظم نگهداری شبکه نصب شده انجام می‌گیرد.
این مقاله توسط مهندس محمدعلی مساواتی نوشته شده و در مجله سیم و کابل منتشر شده است.
