onnrnen
9 Mittaukset
Kun kaapelireitti valmistuu, sen siirtotekninen suorituskyky tarkistetaan loppukuten esim.muutosten
mittauksin.Mittauksiatarvitaanmydsverkonyll2ipitotehtiiviss6,
ja laajennusten
tai vianetsinndssd.
Mittaustentarkoituksenaon siisvarmistaa,
yhteydessii
ettd rakennettuvalokaapelireittitiiyttiiii sille asetetutsiirtoteknisetvaatimukset,mutta
mittausraportitovatmyostiirkeii osaverkondokumentointia.
Tiirkeimmrit mittaukset ovat seuraavat:
tai tehomittaparilla
vaimennuksenmittausvalokaapelitutkalla
I
pituudenmittaus
I
kuitujen laipisoitto.
mittaus valokaapelitutkalla
9.1 Vaimennuksen
Tutkamittaus on tdrkein ja yleisin mittaus valokaapeliverkonasennuksenyhteydessii sekiiverkon ylliipidossa.Tutkamittausperustuukuidun takaisinsirontaanja valon
kiiytetiitin usein
heijastumiseentaitekertoimenmuutoskohdista.Valokaapelitutkasta
ValokaapelitutkantoimintalyhennettiiOTDR (Optical Time Domain Reflectometer).
periaateon esitettykuvassa9.1.
Liihetin
Optinensuuntakytkin
Mitattavakuitu
Kuva 9.1. Valokaapelitutkan (OTDR) t oimintaperi aate.
Optisetliityntdverkot
149
onnrnen
Liihettimestd liihetetiiiin valopulssikuituun suuntakytkimen kautta. Valopulssi etenee
kuidussaja vaimeneekuidun vaimennuksenmukaisesti.Osakuidussaetenevdstd
valosta siroaatakaisin kuidun alkup?iiihiiiin.Takaisin sironnut signaalin osakytketridn suuntakytkimen kautta ilmaisimeen, vahvistetaanja syotetiirinniiyttrilaitteelle. Takaisinsirontaon kuidulle ominainenilmio, ja joka kohdastakuitua siroaatakaisinyhtii suuri osa
etenevdstd
valosignaalista.
Takaisinsironnanlisiiksi osakuidussaetenevdstd
valosignaalista heijastuutakaisin kuidussaolevistamahdollisistataitekertoimenmuutoskohdista,
jatkoksista tai liitoksista sekiikuidun loppupiiiistii. Tirtkan kuvaruudulle saadaanndkyviin kuidustasenalkupiiiihtinpalanneenoptisentehon taso ajanfunktiona. Kun valon
etenemisnopeus
kuidussatunnetaan,voidaanaika-asteikkomuuntaamatka-asteikoksi.
Valokaapelitutkalla
saadaanselvillemm. seuraavatasiat:
. kuidun vaimennusja senjakautuminenpitkin kuitua
. jatkoksienja liitostenvaimennuksetja sijaintikohdat
. kuidun pituus
' mahdollisenkuitukatkoksensiiaintikohta.
Vaimennuksenmittaaminentutkalla perustuusiihen,ett?ijoka kohdastakuitua siroaa
takaisinyhtii suuri osuussiind etenevdstd
valotehosta.Kuvaruudullaniihtiiviitehotason
johtuu n?iinollen kuidun vaimennuksesta.
aleneminenajan (matkan)kasvaessa
Kuvassa9.2pisteiden1 ja 2 viilinen vaimennusA (dB) saadaanniitd vastaavientehotasojenP,
(dBm)ja P, (dBm)erotuksenpuolikkaana:
A = 0,5.(P, - P, ) (dB)
Kerroin 0,5johtuu siitii, ettd signaalion kulkenut kahdestipisteidenI ja 2 viilisenmatkan. Yleensiilaitteenasteikkoon kalibroitu suoraanniiytt?imiitinoikeaatehotasoa,eikd
mainittua kerrointatarvitseottaahuomioon.Kuvaruudullaliikuteltavienkohdistimien
avullamittaaminenon helppoa.
r50
Optiset liityntdverkot
onnrnen
Tehotaso
(dBm)
D
P2
Aika(ps) taimatka(m)
a
b
c
d
e
heijastus
Kuidun
alkupddn
johtuvatehotason
laskeminen
Kuidun
vaimennuksesta
johtuvavaimennusporras
Jatkoskohdasta
(taitekertoimen
olevaheijastuskohta
Kuidussa
muutos)
heijastus
Kuidunloppupd€in
Kuva 9.2. Tutkanndytdntulkinta.
Kutenkuvan 9.2esimerkkiosoittaa,saadaantutkan niiyttoruudunkuvastamonenlaista
mitattaessaon mittaus syyti tehdei
tietoa mitattavaltayhteydelt2i.Jatkosvaimennusta
jatkosvaimennuksen
Oikea
arvo saadaanlaskemallakahdesta
molemmistasuunnista.
keskiarvo.Myos kuidun vaimennustatutkalsuunnastamitattujenjatkosvaimennusten
saadaantarkempitulos,jos vaimennusmitataanmolemmistasuunnistaja
la mitattaessa
lasketaansaatujenvaimennustenkeskiarvo.
Loppumittauksissamitataan reitin jokaisen kuidun vaimennus ja tutkakuvat tallennetaan tutkan kiintedln muistiin tai muistikortille. Mittausaallonpituuson yleensd
i550 nm. Tiillii aallonpituudellaesim.kuidun liiallisentaivutuksenaiheuttamavaimennuksenlisiiys nZikyyherkemmin kuin aallonpituudella1310nm. Koko reitin vaimennuksen lisiiksi samallamittauksellasaadaantiedot myos reitin pituudesta,jatkosvaiPituudenmittaus perustuukulkuaikaan,
mennuksistatai muista vaimennusportaista.
Tzimiinvuoksi on tdrkeiid,ettdtutkaan
joka puolestaanriippuu kuidun taitekertoimesta.
arvo.
on aseteltuoikeataitekertoimen
Tutkankiiytto2ilyhyidenyhteyksientutkimiseenrajoittaakuidun alkupriiinheijastus.Se
ei saadamittaustietoa.Tiimiin alueen
synnyttiiiins. kuolleenalueen,jonka sisaipuolelta
ja
pulssin
pituudesta,
se
on lyhimmilliiiin noin 5 m. Kuolleen
pituusriippuu kiiytettiivrin
alueenvaikutusvoidaan eliminoidariittdvdn pitkiiii etumittakuituakdyttiien.
Optiset liityntdverkot
t5l
a
onnrnen
Tutka on valokaapeliasennuksien
perusmittalaite,jota voidaan kiiyttiiii sekdasennusmittauksissaettd vianhaussa.Tutkaahankittaessaon syytd selvittddainakin seuraavat
teknisetominaisuudet:
. kiiytettiivissdolevataallonpituudet
. mittaussignaalinspektrinleveys
. suurin mitattavissaolevavaimennus
. lyhin mitattavissaolevapituus
. pituusmittauksentarkkuus
. taitekertoimenasetustarkkuus
. kohdistimenasetustarkkuus
. automatiikka,PCliitrinniit ia tulostentallennusmuodot.
Kuvassa9.3on esimerkkivalokaapelitutkasta.
Kuva 9.3. Esi merkki vaIokaapelitutkasta (Agilent).
PON-verkkojentestaukseen
kiiytettiiviiltiitutkalta vaaditaantiettyjii erityisominaisuuksia,jotka on syytii ottaahuomioontutkaa tiihdn tarkoitukseenhankittaessa.
Niiitd ominaisuuksiaovatseuraavat:
. Suurimmanmitattavissaolevanvaimennuksentuleeolla selvdstisuurempi
kuin PON-verkonsuurin sallittu vaimennus.
. Kuolleenalueen(deadzone)pituudentuleeolla mahdollisimmanpieni.
. Kiiytettrivissd
tulee olla aallonpituudet1310nm, 1490nm ja 1550nm.
. Lineaarisuudentuleeolla hyvii ja palautumisajanlyhyt.
. Tirtkantuleemahdollistaasellaisetvaimennusportaiden
asettelut,jotka sallivat jaottimien suuretvaimennukset(jopa 17dB) tutkan tulkitsemattaniitii
kuidun priiiksi.
Nailla ominaisuuksillavarustetullatutkalla voidaan niihdii myos jaottimen jrilkeiset
tapahtumatverkossa(kuva 9.4).Tapahtumienanalysointion tosin melko vaikeaa,koska
152
Optiset liityntdverkot
onnlnen
tutka antaavain yhdenkiiyrrinja siihenliittyviin tapahtumataulukon,
vaikka jaottimen
jilkeen voi olla runsaastieripituisiahaaroja.Tristdsyystiitutkamittauksellajaottimen
yli pystytiiiinndkemddnldhinnri eri haarojenpituudet.Siksivarsinaisissa
PON-verkon
vaimennusmittauksissa
on tutkan sijaankiiytettdviioptistatehomittaparia,jolla voidaan
mitata erikseenjokaisenhaaranvaimennuskeskuksesta
tai liityntiisolmultajaottimen
yli asiakkaallesaakka.
i$
t{!i
tras
Kuva 9.4.EsimerkkiPON-optimoiduntutkan nriytdstiikeskuksesta/liityntrisolmulta
jaottimen lapi eri etiiisyyksilliiolevilleONUille.
mittaus tehomittaparilla
9.2 Vaimennuksen
Optisen kuidun vaimennusvoidaan mitata myos kiiyttiien tehomittapariaeli optista
liihetintii ja tehomittaria.Tehomittaparitulee kyseeseen
yleensiisilloin, kun mitattava
kaapelointitai kaapelireitti on niin lyhyt, ettii tutkamittaus ei sovellukriytettrivriksi.
Tissii mittauksessamitattavaankuituun syotetddnvalotehoaja valotehontaso (dBm)
mitataan kuidun alku- ja loppupiiiissii.Mitattujen tehotasojenerotus on kuidun vaimennus(dB).Mittauksentoteuttamiseksion muiiiriteltykolme eri menetelmiiii.Niiistii
ns. viiliinkytkemismenetelmdon yleisin kiiytrinnollisyytenszi
vuoksi. Silld saavutetaan
myos riittrivd mittaustarkkuuskiiytiinnon tilanteissa.Kuva 9.5 esittddmittausmenetelmdn periaatetta.
Optiset liityntdverkot
t53
a
onnrnen
Tehomittari
Mitattavakuitu
Tehomittari
V a i m e n n uAs= P r - P 2 ( d B )
mittaaminenvdliinkvtkemismenetelmtilki
Kuva9.5.Vaimennuksen
tehomittaoaria
kaytttien.
mitataan ensin optisen liihettimen antama tehotasoP,
Viiliinkytkemismenetelmdssd
(dBm) lyhyen syottokuidunpiiiistii. Sitten kytketiiiin mitattavakuitu syottokuidunja
tehomittarin viiliin ja mitataankuidun loppupiiiistiituleva tehotasoP, (dBm).Kuidun
vaimennuson ndidentehotasojenerotus.
A=P, - P, (dB)
tuleekirjata sekdvertailutehonmittaustulos
Yksinkertaistatehomittapariakiiytettdessd
ettd testaustehonmittaustulos.Niiiden perusteellasaadaanvaimennuslasketuksiyllii
esitetynmukaisesti.Kehittyneemmissitehomittapareissa
on kuitenkin myos automaja vaimennuksen
tisoitujatoimintoja.Naiissiivertailutehonarvot tallentuvatlaitteeseen
Mittaustuloksetvoidaanmyos tallentaa
arvo saadaansuoraanmyos testaustilanteessa.
laiteenmuistiin ja myohemminsiirtiiii tietokoneelleesim.USB-liitzinniinavulla.
Tehomittapariahankittaessaon syytii hankkia myos tarvittavat referenssikaapelit
kalibrointia varten. Tiirkeiiii on myos selvittiiii liihettimen liiht<jtasokiiytetylle kuitutyypille sekatehomittarin herkkyys.Esimerkkitehomittaparistaon kuvassa9.6.
154
Optiset liityntdverkot
a
onntnen
Kuva 9,6.Esimerkkioptisestatehomittaparista(Ando),
9.3 Kuitujenlipisoitto
Kuitujen oikean kytkennrin varmistamiseksi kuiduille tehdii2in loppumittausten
useinmycisliipisoitto.Llipisoittovoidaantehddtutkalla tai tehomittaparilla.
yhteydessii
Myos niikyvdn valon laseriavoidaan kiiyttiiii.
9.4 Puhtaus
tiirkeiiii,ettii kaikki
Puhtauson keskeinentekij?ioptisissamittauksissa.On ensisijaisen
liitinadapterit ja liittimet puhdistetaanjoka kerta ennen kuin ne kytketiiiin mittalaitteeseenja kaapelointiin.Liittimissii ja adaptereissa
olevalika heikentaiiihuomattavasti yhteydenlaatua,jolloin esim.kaapeloinnintodellisestavaimennuksestaei saada
luotettavaatietoa.Liittimien ja adapterienpuhdistukseenon olemassamm. puhdistuskasettejajapuhdistuspuikkoja(kuva9.7).Puhtausvoidaantarkistaatzihiintarkoitukseen
valmistetuillamikroskoopeillatai videomikroskoopeilla(kuva 9.8).Optistenliittimien
pddttuleeaina suojatapolysuojalla,kun kuidut eiviit ole kriytossd.
Optiset liityntdverkot
t55
onnrnen
ja puhdirtuspuikkoja (Optipop).
Kuva 9.7.Puhdistuskasetti
(Westover).
Kuva 9.8.Esimerkkiliitin- ja videomikroskoopista
9.5 Mittaustulostentallentaminen
Nykyaikaiset mittalaitteet mahdollistavatmittaustulostentallentamisensiihkoisessii
muodossa.Mittalaitteissaon esim.USB-liitiintiijaltai muistikortti, joita kiiyttiientiedot
ja tallentaaedelleenesim.CD:lle.
voidaansiirtiiritietokoneelle
CD-levyihin on syytii merkitii selvdsti,mitii mittaustuloksiane sisiiltiiviitsekiimittauksenpiiiviimii2iriija mittaajannimi.
Yksittiiistenmittaustulostenlisiiksi on hyotyii myosyhteenvetotaulukosta,
jonka avulla
saadaanselkeiikokonaiskuvareitin laadusta.Yhteenvedontulisi sisiiltiiiiseuraavattiedot:
. reitin nimi ja pituus
. mittaustenajankohtaja mittaajannimi
. kiiytetyn mittalaitteentiedot
. jokaisenkuidun keskimiiirriinenvaimennus(dB/km) aallonpituudella
155um
. yli 0,2 dB:n jatkosvaimennukset
ja yli 0,1dB:n vaimennusportaat
jatkosten
..1.11..
vallIla.
t56
Optiset liityntdverkot