Construção de fibra, parte 1: Comparação da análise bidirecional verdadeira e teste de loopback.

Há várias coisas que podem ser indicadas para demonstrar o que está impulsionando o crescimento na implantação da fibra: iniciativas regionais de rede FTTH/PON, crescimento de banda larga de alta velocidade nacional, atualizações de rede core 100/400G ou preparação para novos serviços como o 5G.

É essencial para que esses serviços novos ou atualizados funcionem plenamente e com máxima confiabilidade que as redes de fibra de camada física nas quais eles são construídas não tenham falhas. Se for um novo enlace ou rede, isso significa verificar em primeiro lugar se as fibras foram colocadas e emendadas corretamente. Se já houver redes, isso significa confirmar que as fibras ainda estão em boas condições e que nada mudou significativamente desde a implantação original (lembre-se de que acidentes e danos ocorrem, e seções podem ter sido substituídas/reparadas).

A abordagem mais completa nesses casos é verificar e certificar as fibras bidirecionalmente; no entanto, existem várias soluções disponíveis, o que nos leva a muitas perguntas: diferentes métodos de teste bidirecional (bi-dir) chegam ao mesmo objetivo final? Eles têm o mesmo desempenho em termos de tempo total de teste? Uma abordagem é melhor do que outra? Uma abordagem é mais adequada para uma aplicação específica?

Falamos em testes de fibra bidirecional (bi-dir) em publicações de blogs anteriores, nas quais examinamos testes bidrecionais de fibra e como reduzir os tempos de teste pela metade. Há várias razões para realizar testes bidirecionais e quando se trata da peça de OTDR, o básico é que ele ofereça medições mais precisas, possa revelar mais detalhes e diagnosticar problemas (ou não problemas) corretamente, por exemplo:

Eventos ocultos

Testes bidirecionais de fibra OTDR podem revelar eventos ocultos por zonas mortas de OTDR, em que eventos próximos podem ser perdidos e mostrados como um único evento, a luz refletida (ou retroespalhada) do primeiro evento significa que a luz refletida por um evento próximo, logo após o primeiro, é submergida ou perdida pelo OTDR. O teste da outra extremidade (extremidade remota) do enlace de fibra revelaria o segundo evento, oferecendo uma visão mais precisa do que está no enlace de fibra real.

Gainers

As diferenças entre os fabricantes de fibras ou até mesmo entre os lotes de fabricação podem levar a variações no coeficiente de retroespalhamento de uma fibra e, quando ela é emendada a outra fibra, resulta em um “gainer”. Os testes bidirecionais de OTDR permitem que você calcule essas diferenças de fabricação/retroespalhamento/medição para determinar a perda real de um evento, ajudando a diagnosticar se uma emenda, uma seção ou um conector de fibra realmente é um problema e precisa ser substituído, potencialmente economizando tempo e dinheiro ou impedindo que você abandone um bom enlace de fibra.

Como há um benefício claro em usar testes bidirecionais de OTDR, a pergunta é: qual é a melhor maneira de testar, e há alguma limitação? Geralmente, você pode escolher entre três use cases:

1. Duas unidades – uma abordagem bidirecional verdadeira com uma em cada extremidade de um enlace em teste
2. Uma unidade – que é movida de uma extremidade do link a outra, para testar ambas as direções
3. Uma unidade – que permanece parada e emprega um dispositivo de loopback para habilitar testes bidirecionais

As únicas opções realistas e práticas, pelo menos em termos de tempo total para concluir o teste e incluindo o tempo de viagem, são a 1 e a 3.

A primeira observação óbvia sobre a opção 1 é o custo potencial devido à necessidade de ter dois OTDRs, em comparação a apenas um para a opção 3. Além disso, com a opção 3, você pode testar efetivamente duas fibras de uma só vez – a primeira fibra do OTDR em uma extremidade e dispositivo de loopback na extremidade distal, mais uma segunda fibra (obviamente usando o mesmo duto ou no mesmo feixe de fibras) que vai do dispositivo de loopback da extremidade distal até o local do OTDR. Entenderíamos se você escolhesse imediatamente a opção 3.

Com a opção 3, há um elemento manual no processo. Você precisa executar um teste de OTDR em uma direção, pausar o teste enquanto se desconecta da fibra 1, inspecionar e conectar-se à fibra 2 e, em seguida, reiniciar manualmente o teste. Além disso (importante), é preciso realizar um teste de continuidade adicional antes do teste de OTDR principal para garantir que o dispositivo de loopback esteja conectado corretamente. Com a opção 1, você não precisa fazer isso porque há um OTDR conectado em ambas as extremidades da fibra, além de haver soluções disponíveis (como a aplicação VIAVI FiberComplete application) ) que controlam automaticamente os testes em ambas as direções para remover quaisquer atrasos causados pelo início manual de cada parte do teste bidirecional. A VIAVI testou ambas as abordagens: nossa solução FiberComplete totalmente automatizada versus o modo loopback em nosso OTDR regular. Houve apenas uma diferença marginal no tempo total de teste (que inclui toda a configuração, inspeção de fibra e tempo real de teste). O tempo extra gasto com a abordagem de loopback para verificação de continuidade, teste de OTDR, desconexão, inspeção, reconexão e, depois, teste foi mais ou menos o mesmo que o tempo gasto pelo FiberComplete para realizar a troca automática de dados de configuração entre dispositivos de extremidade próxima e distal, executar testes bidirecionais e recuperar resultados de teste da unidade remota.

Se o tempo não for uma questão fundamental, a escolha realmente se resume ao custo do equipamento? A resposta é não. Na verdade, é a distância total, ou comprimento, do enlace de fibra ou loop que está sendo testado. Vou explicar!

Já abordamos o problema antes ao afirmar que, com o loopback, você pode testar duas fibras de uma vez, e duas fibras significam duas vezes o comprimento da fibra. Se a distância entre o local A e o local B for 10 km, o comprimento total da fibra em teste é 2 x 10 km = 20 km.

O limite de distância é importante quando se trata da vantagem entre obter uma boa detecção de eventos na extremidade proximal (mais próxima do OTDR) ou na extremidade distal do ciclo de fibra com um único teste/aquisição de OTDR. Até aproximadamente 20 km, você pode testar ambas as fibras no loop e obter boa detecção de eventos e precisão de medição nas extremidades próximas e distais do circuito, permitindo a correspondência confiável dos eventos ao alinhar os resultados dos testes realizados em cada direção para executar a análise e a média dos resultados. Depois de ultrapassar o comprimento do loop em aberto total de 20 km, a largura de pulso de teste de OTDR mais ampla necessária para obter uma boa detecção de eventos e medições na extremidade distal começa a prejudicar a detecção de eventos e a precisão da medição na extremidade proximal… e vice-versa. Portanto, até cerca de 20 km de comprimento com o teste de loopback, você pode obter a melhor vantagem com configuração de largura de pulso OTDR, com uma boa detecção de eventos, extremo proximal versus extremo distal. Ao ultrapassar este comprimento total aproximado, é preciso começar a buscar testes bidirecionais verdadeiros (use cases 1 ou 2).

Esta tabela resume os prós e contras:

Portanto, tudo realmente se resume à aplicação e, especificamente, o comprimento total do enlace de fibra que está sendo testado indicará a abordagem a adotar. O teste bidirecional verdadeiro totalmente automatizado com dois OTDRs é mais adequado para enlaces mais longos, enquanto um único OTDR com recurso de teste de loopback é adequado para distâncias mais curtas, digamos até 20 km. Isso significa que para aplicações de rede de acesso, o loopback seria uma ótima abordagem que fornece o melhor equilíbrio entre preço e tempo de teste medido em comparação com a facilidade de uso (lembre-se de que há um dispositivo de loopback que precisa ser instalado, o que requer um teste de continuidade antes dos testes principais) e a distância total testada.

Para mais informações, consulte as páginas Teste de fibra ou Teste de OTDR. Espero que você confira também a parte 2, na qual falaremos sobre a certificação PON bidirecional.

Atualmente, Douglas Clague é gerente de marketing para soluções de campo de fibra óptica na VIAVI. Doug tem mais de 20 anos de experiência em teste e medição com foco principal em tecnologias de fibra óptica e cabo, apoiando o mercado de telecomunicações. Antes da VIAVI, trabalhou como engenheiro de fabricação, engenheiro de soluções e gerente de desenvolvimento de negócios. Doug participou de vários painéis do mercado sobre tendências tecnológicas de fibra e cabo. Ele frequentou a Brunel University em Londres e graduou-se em Engenharia Elétrica e Eletrônica.