Kupferzertifizierungstest: Was Sie wirklich brauchen, sind bloß die Dämpfung, die Länge (und manchmal den Reflexionsfaktor)

Einfügungsdämpfung ist entscheidend bei Zertifizierungstests

Gemessen in Dezibel (dB), ist die Einfügedämpfung die Verringerung der Signalleistung, die entlang einer beliebigen Kabellänge bei jeder Art der Übertragung auftritt. Je länger das Kabel, desto mehr wird ein Signal reduziert (oder gedämpft), wenn es das andere Ende erreicht. Neben der Länge tragen auch Ereignisse, die Reflexionen verursachen, zum Gesamtverlust bei, darunter Verbinder, Spleiße, Verteiler und Biegungen.

Der Grund, warum wir uns so sehr um die Einfügedämpfung bei Glasfaserverbindungen kümmern, ist, dass das Signal genügend Leistung haben muss, damit der Empfänger es interpretieren kann, um eine Anwendung adäquat zu unterstützen. Tatsächlich spezifizieren alle IEEE-Glasfaseranwendungen Grenzwerte für die Gesamtdämpfung von Kanälen und Verbindern. Es ist der wichtigste Parameter, der die Leistung praktisch jeder Glasfaseranwendung bestimmt und der kritische Parameter ist, der bei der Durchführung von Tier-1-Zertifizierungstests mit dem CertiFiber™ Pro Optical Loss Test Set benötigt wird.

Es ist wichtig, zu beachten, dass die maximal zulässige Einfügedämpfung je nach Anwendung variiert, und dass Anwendungen mit höheren Geschwindigkeiten oder Multimode-Anwendungen strengere Anforderungen an die Einfügedämpfung stellen. Da die Einfügungsdämpfung direkt mit der Länge zusammenhängt, haben Multimode-Anwendungen mit höheren Geschwindigkeiten auch geringere Entfernungsbeschränkungen. Das IEEE gleicht im Wesentlichen die Anforderungen an die Dämpfung und die Entfernung aus, um die meisten Installationen zu erfüllen. So haben zum Beispiel 10- GB/s-Multimode(10GBASE-SR)-Anwendungen eine maximale Kanal-Einspeisedämpfung von 2,9 dB über 400 m OM4 Multimode-Glasfasern, während 400-GB/s-Multimode(400GBASE-SR4)-Anwendungen eine maximale Kanal-Einspeisedämpfung von 1,8 dB über nur 100 m OM4 haben. Im Gegensatz dazu weisen Singlemode-LR-Anwendungen maximale Kanaleinfügungsverluste von etwa 6,0 dB über 8 Kilometer auf.

Länge spielt eine Schlüsselrolle

Wenn die Einspeisedämpfung niedrig genug ist, bedeutet das, dass das Signal am anderen Ende der Verbindung erkannt werden kann. Warum also spielt Länge eine Rolle? Zwei Gründe:

1. Der ordnungsgemäße Betrieb des Kommunikationsprotokolls basiert auf der Erwartung, dass Signale am anderen Ende innerhalb einer bestimmten Zeit empfangen werden. Größere Längen bedeuten größere Verzögerungen.


2. Die Dispersion der Wellenform auf dem Weg durch die Faser kann sie so verzerren, dass der Empfänger nicht mehr zwischen einer Eins und einer Null unterscheiden kann. Dies hängt mit der modalen Bandbreite der Faser zusammen. Mehr dazu weiter unten.

Die Entwickler von Standards begrenzen daher die Länge der Verbindung auf der Grundlage der Dispersionseigenschaften für den Fasertyp. Deshalb ist 400GBASE-SR4 auf 60 Meter bei OM3 und 100 Meter bei OM4 oder OM5 beschränkt.

Polarität ist immer wichtig

Für jede Faserverbindung muss die Sendefaser (Tx) mit der entsprechenden Empfängerfaser (Rx) am anderen Ende übereinstimmen. Die richtige Polarität stellt sicher, dass diese Korrespondenz aufrechterhalten wird.

Für parallele optische Anwendungen, die Multifaser-MPO-Konnektivität verwenden, kann die Polarität schwierig sein, da mehrere Fasern übereinstimmen müssen. Wenn die Polarität nicht erhalten bleibt, funktioniert die Verbindung einfach nicht. Aus diesem Grund überprüfen Fluke Networks Glasfaser-Zertifizierungstester die korrekte Polarität für Patchkabel, Dauerverbindungen und Kanäle.

Manchmal ist auch Reflexion erforderlich

Während Glasfasersteckverbinder eine bestimmte Reflexionsleistung erfordern, um den Industriestandards für Komponenten zu entsprechen, müssen Sie das in der Regel nicht testen, außer die Verbindung muss neue kurzreichweitige Singlemode-Anwendungen unterstützen.

Multimode-Transceiver sind extrem reflexionstolerant, Singlemode-Transceiver nicht. Und kostengünstige Singlemode-Transceiver mit geringem Stromverbrauch, die in Kurzstrecken-Anwendungen wie 100GBASE-DR, 200GBASE-DR4, 400GBASE-DR4 und 800GBASE-DR8 eingesetzt werden, sind sogar noch anfälliger für Reflexionen.

Als Ergebnis spezifiziert IEEE tatsächlich Einspeisedämpfungsgrenzen für Kurzstrecken-Single-mode-DR-Anwendungen, basierend auf der Anzahl und dem Reflexionsgrad der Verbindungen im Kanal. Wie in der Tabelle 1 dargestellt, beträgt die Einspeisedämpfung in einer 400GBASE-DR4-Anwendung mit vier Steckverbindern, die einen Reflexionsgrad zwischen -45 dB und -55 dB und keine Verbindung zwischen -35 und -45 dB aufweisen, 3,0 dB (rot hervorgehoben). Falls die vier Steckverbindern eine Reflexion zwischen -35 und -45 dB haben, wird die Einfügungsdämpfung auf 2,7 dB (gelb hervorgehoben) gesenkt. Während Sie Ihr Kurzstrecken-Singlemode-System basierend auf den Reflexionswerten der Hersteller entwerfen können, kann sich die Reflexion im Laufe der Zeit verschlechtern, daher ist es am besten, eine gewisse Marge aufzubauen.

Die einzige Möglichkeit, den Reflexionsgrad von Verbindungen für Kurzstrecken-Singlemode-Anwendungen genau zu messen, besteht darin, ein Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) wie Fluke Networks OptiFiber™ Pro OTDR zu verwenden, das die Dämpfung und die Reflexionen einzelner Spleiße und Anschlüsse charakterisiert. Beachten Sie, dass auch für Tier-2-Tests (oder erweiterte Tests) ein OTDR erforderlich ist.

Was ist mit Bandbreitentests?

Die Bandbreite einer Faser wird als modale Bandbreite oder effektive modale Bandbreite (EMB) angegeben, die sich darauf bezieht, wie viele Daten eine bestimmte Faser bei einer bestimmten Wellenlänge übertragen kann. Glasfaseranwendungen sind für die Verwendung mit einer Faser mit minimaler Bandbreite spezifiziert. Die Bandbreitentests werden von den Faserherstellern durchgeführt und enthalten einen komplexen Labortest mit speziellen Analysegeräten, um Laserimpulse mit hoher Leistung zu senden und zu messen. Es ist kostspielig, im Feld genau zu testen, und Sie brauchen sich darüber keine Gedanken zu machen, wenn Sie sich an die standardmäßig definierten Längenbeschränkungen halten.

Das soll nicht heißen, dass Sie, sobald das Glasfasernetz zertifiziert und in Betrieb ist, nicht die Durchsatzfähigkeit eines Kanals testen werden, aber das ist ein Test der tatsächlichen Verbindungsgeschwindigkeit, nicht der Bandbreite des Kabels selbst. Wenn Ihre Einfügedämpfung immer noch der Norm entspricht und Ihr Netzwerk nicht funktioniert, lohnt es sich wahrscheinlich, das OTDR herauszuholen, um die Reflexion von Ereignissen auf der Verbindung zu überprüfen. Wenn sowohl Dämpfung als auch Reflexion in Ordnung sind, liegt das Problem höchstwahrscheinlich bei den aktiven Geräten und nicht bei der Verkabelung. Wenn Sie ein Dämpfungsproblem haben, dann ist eine Fehlersuche durchzuführen.

Kurz gesagt, die Einspeisedämpfung plus Länge und Polarität (Tier-1-Test) ist fast immer das, was die Anwendungsunterstützung bestimmt, aber es kann gelegentlich vorkommen, dass Sie den Reflexionsgrad hinzufügen müssen (Kurzstrecken-Singlemode-Anwendungen und Tier-2-Test).

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