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Weltweit dringt die Glasfaser immer tiefer in die Zugangsnetze vor, da die Serviceprovider auf die Nachfrage ihrer Kunden nach kapazitätsintensiveren Diensten reagieren müssen. Diese „Fiber-Deep-“Architekturen könnten im Rahmen der G.fast-Installationen der Betreiber von Telekommunikationsnetzen oder des Upgrades auf verteilte Zugangsarchitekturen (DAA) der Kabelnetzbetreiber realisiert werden. Aber der nächste (oder letzte) Schritt besteht darin, komplette FTTP- oder FTTH-Topologien einzurichten. Und genau dafür setzen die Anbieter auf passive optische Netze (PON).

Wie bereits in meinem früheren Post , erwähnt, ist ein zuverlässiges PON-Netz die Voraussetzung für einen funktionsfähigen Dienst (in diesem Fall FTTH). Und die beste Möglichkeit, ein zuverlässiges Netz zu garantieren, besteht darin, es während der Aufbau-/Installationsphase korrekt zu testen und zu zertifizieren. Damit fängt alles an.

Nur wie schafft man das am besten? Stellen PON-Netze besondere Anforderungen, z. B. eine lückenlose Ende-zu-Ende-Zertifizierung, und wie kann man diesen Anforderungen gerecht werden?

Sicher wissen Sie, dass PON-Netze aus verschiedenen Komponenten bestehen: Da gibt es die Zubringerfasern, die an Splitter, Anschlusskästen und -fasern angeschlossen sind und letztendlich die Wohnung oder das Gewerbe mit der lokalen Vermittlungsstelle (VSt) verbinden (siehe Abbildung oben). Um von der Einrichtung bis zur laufenden Wartung ein zuverlässiges PON-Netz sicherstellen zu können, muss man erst einmal dafür sorgen, dass es einwandfrei installiert wird. In der Installationsphase werden Zertifizierungsmessungen ausgeführt (wenn nicht, sind Sie offensichtlich eine Spielernatur und setzen einfach alles auf Rot … oder war es Schwarz?). Egal, ohne Tests haben Sie maximal eine 50/50-Chance, dass alles funktioniert. Die Zubringer- und Verteilfasern sollten nach dem Verlegen isoliert, also Punkt-zu-Punkt, getestet werden. In einem früheren Blog habe ich bereits erläutert, warum es vorteilhaft ist, wenn diese Tests in beide Richtungen (bidirektional) ausgeführt werden (Glasfaser prüfen: Auf die richtige Perspektive kommt es an!). Wir haben ebenfalls untersucht, wie Sie, falls Sie als Installateur vom Netzinhaber beauftragt wurden, dafür sorgen können, dass der Zeitaufwand für die Messungen und Zertifizierungen möglichst gering ist (Zwei Möglichkeiten, die Glasfaser-Testzeit zu halbieren). Und wenn Sie sich fragen, warum bidirektionale Messungen wirklich so wichtig sind, dann empfehle ich Ihnen, in den Branchennormen IEC 62316, IEC 60793-1-40 und TIA-FOTP-61 nachzuschlagen.

Wenn die Zubringer- und Verteilfasern korrekt verlegt wurden, werden die Splitter angeschlossen, d. h. wohl eher angespleißt. Danach muss das neue Netzwerk von Anfang bis Ende getestet werden, um sicherzugehen, dass eine durchgängige Verbindung vorhanden ist und dass die Splitter sowie die Steckverbinder/Spleiße in Ordnung sind. Diese Überprüfung wird normalerweise mit einem optischen Reflektometer (OTDR) durchgeführt. In früheren Posts haben wir OTDR-Anwendungen erläutert, die diese Aufgabe vereinfachen (FTTH/PON … Testen und arbeiten Sie smart?) Weiterhin haben wir genauso wichtige Lösungen gezeigt, die es erlauben, mehrere Tests oder Erfassungsmessungen mit verschiedenen OTDR-Pulsbreiten automatisch auszuführen und die Messergebnisse dann in einer einzigen Kurve zu kombinieren, um die Auswertung und Einbindung in den Zertifizierungsprozess zu erleichtern.

Die verschiedenen Pulsbreiten sind der Schlüssel für Ende-zu-Ende-Tests von PON-Netzen. Der Ende-zu-Ende-Test wird nur in einer Richtung (unidirektional) von der Teilnehmerseite des Netzes zurück zur lokalen Vermittlungsstelle durchgeführt. Zum Überprüfen des ersten Anschlusses/der Verteilfaser wird eine kleinere Pulsbreite benötigt, deren Energie aber möglicherweise nicht ausreicht, um den Splitter zu passieren. Um also den Splitter zu testen und zu charakterisieren, muss die Messung mit einer etwas größeren Pulsbreite wiederholt werden. Dann, auf der anderen Seite des Splitters, kommt die Zubringerfaser. Um diese zu erreichen und bis zum Faserende zu testen, ist jedoch ein noch längerer Testpuls erforderlich.

Bei der oben beschriebenen unidirektionalen Ende-zu-Ende-Messung besteht die Schwierigkeit teilweise darin, am fernen Faserende, also in Nähe der lokalen Vermittlungsstelle, eine hohe Messgenauigkeit zu erzielen. Es geht beispielsweise darum, an den Spleißen auf der Zubringerfaser präzise Dämpfungsmessungen sicherzustellen. Eine größere Herausforderung sind jedoch die Dauer der einzelnen Erfassungsmessungen und die Gesamttestdauer. Die längeren Testpulse, die bei der Überprüfung der Zubringerfasern über größere Entfernungen und durch Splitter hindurch zum Einsatz kommen, erfordern eine längere Messzeit. Ein größerer Zeitaufwand für die Messungen bedeutet aber weniger Tests pro Tag und damit mehr Zeit, die man vor Ort mit dem Zertifizieren der Strecken verbringen muss.

Wie lässt sich nun dieses kleinere Problem mit der Messgenauigkeit und das größere Problem mit dem Zeitaufwand lösen?

Die Antwort ist ein bidirektionales Testkonzept, bei dem das PON-Netz von jedem Faserende aus in beiden Richtungen (teilweise) gemessen wird. Mit zwei OTDR-Testern lässt sich die Fahrtzeit sowie jeder andere Aufwand, der damit verbunden ist, wenn der Techniker und die Messgeräte von der Teilnehmerseite zur Vermittlungsstelle des PON-Netzes transportiert werden müssen, deutlich verringern. Natürlich ergibt sich nun die Frage, wie die Testergebnisse von zwei OTDRs erfasst, einander zugeordnet sowie nachbereitet werden sollen, um eine aussagekräftige Ende-zu-Ende-Zertifizierung zu gewährleisten. Dieser zusätzliche Zeit- und Arbeitsaufwand schmälert für gewöhnlich den Gewinn, sodass ein solches Testkonzept ohne Automatisierung undenkbar ist. Diese kann aber nicht auf die automatische Ausführung der Tests von beiden Faserenden des PON-Netzes beschränkt bleiben. Stattdessen muss der gesamte Ablauf exakt abgestimmt werden, um verzögernde Bedienereingriffe zum Starten der Tests weitestgehend zu vermeiden und „Messungen auf Tastendruck“ zu ermöglichen. Auch die Verwaltung der Testergebnisse und die Berichterstellung sollten automatisch erfolgen. Das bedeutet, dass die Messergebnisse zwischen den OTDRs ausgetauscht und die beiden Berichte zu einer einzigen Kurve/Ansicht/Zertifizierung zusammengefasst werden müssen. Das Endergebnis wäre eine Lösung für Tests von beiden Faserenden, die nur einen Techniker zum Starten der Messungen benötigt und die Messdauer weitestgehend verringert. Weiterhin sollte sie unbedingt jegliche Nachbearbeitung und Verarbeitung vermeiden, die erforderlich wäre, um die Testergebnisse abzufragen und zuzuordnen sowie Berichte zu erstellen.

Bidirektional: ist der Tipp!

Genau dafür hat VIAVI seine Ende-zu-Ende-Anwendung SmartLink Mapper (E2E-SLM) entwickelt. Wenn sich ein OTDR in der lokalen Vermittlungsstelle befindet, ist es möglich, die Zubringerfaser mit einer kürzeren Pulsbreite zu messen, sodass eine optimale Messgenauigkeit mit minimaler Messdauer gewährleistet ist. Gleichzeitig kann das zweite OTDR auf der Teilnehmerseite die Anschluss-/Verteilfaser und den Splitter testen und die Zubringerfaser ignorieren, was ebenfalls die Messdauer verringert. Eine Kommunikationsverbindung zwischen beiden Geräten bedeutet, dass die Messungen an der Zubringerfaser vom OTDR auf der Teilnehmerseite aus gestartet und die Testergebnisse ausgetauscht werden können. Damit ist es auch möglich, auf diesem OTDR direkt den Messbericht zu erstellen. Zudem wird beim Gerät in der lokalen Vermittlungsstelle kein Techniker mehr benötigt, der jetzt für weitere Tests auf der Teilnehmerseite zur Verfügung steht, da ein OTDR in der lokalen Vermittlungsstelle mehrere OTDRs an den Faserenden im Feld unterstützen kann.

Die bidirektionale Messung von beiden Faserenden eines fertigen PON-Netzes erlaubt also, die Qualität und Genauigkeit der Testergebnisse deutlich zu verbessern. Damit kann man wiederum eine höhere Qualität des Ende-zu-Ende PON-Netzes zertifizieren und gleichzeitig den Zeitaufwand für die Ausführung der Tests, die Erstellung des Messberichts und die Zertifizierung insgesamt verringern.

Mehr Informationen zu PON-Netzen und -Diensten erhalten Sie auf unserer PON-Seite. Sie können aber auch unser Poster zum Testen von passiven optischen Netzen (PON) herunterladen/bestellen. Dieses gibt einen Überblick über die Tests, die in allen Lebenszyklen des Netzwerks (Installation->Inbetriebnahme->Aktivierung von Diensten->Wartung->Überwachung) auszuführen sind. Bis dahin verpassen Sie nicht Teil 3 dieser Blog-Reihe unter dem Titel: „Zertifizierung von PON-Netzen mit unsymmetrischer Splitter-Architektur“.
Douglas Clague ist Solutions Marketing Manager für optische Feldlösungen bei VIAVI. Er verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet der Mess- und Prüftechnik mit Schwerpunkt auf Glasfaser- und Kabel-Technologien für die Telekommunikationsindustrie. Vor VIAVI hatte er verschiedene Positionen als Manufacturing Engineer, Solutions Engineer und Business Development Manager inne. Er arbeitet aktiv in zahlreichen Branchenorganisationen mit, die sich mit den Entwicklungstrends in der Glasfaser- und Kabeltechnologie befassen. Douglas Clague hat an der Brunel University in London studiert und einen Ehrentitel in Elektrotechnik/Elektronik erworben.

 

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