راهنمای مهندسان شبکه برای درک زیان بازگشت

مهندسان شبکه اغلب با یک معیار عملکرد به ظاهر ساده اما حیاتی روبرو می شوند - بازگشت ضرر. این شاخص کلیدی که بر حسب دسی بل (dB) اندازه گیری می شود، شدت بازتاب سیگنال را با مقایسه توان ورودی (توان حادث) با توان بازتابی ارزیابی می کند:

مقادیر مثبت بالاتر نشان دهنده عملکرد بهتر است، به این معنی که بازتاب سیگنال کمتری به سمت منبع وجود دارد و در نتیجه اعوجاج سیگنال کاهش می یابد. در حالی که استانداردهای TIA و ISO مقادیر مثبت را برای بازگشت ضرر الزامی می کنند، این قرارداد می تواند باعث سردرگمی مفهومی شود - اصل اساسی این است که مقادیر بزرگتر نشان دهنده عملکرد برتر هستند.

بازتاب مفهوم معکوس بازگشت ضرر را نشان می دهد. در حالی که بازگشت ضرر نسبت سیگنال های حادث به بازتابی را بررسی می کند، بازتاب، سیگنال های بازتابی در مقابل سیگنال های حادث را اندازه گیری می کند. بیان شده در مقادیر منفی dB:

مقادیر بازتاب کمتر نشان دهنده عملکرد بهتر است. برای هر دو معیار، مقادیر مطلق بزرگتر به عملکرد برتر ترجمه می شوند. بازگشت ضرر معمولاً پیوندهای کامل فیبر نوری را ارزیابی می کند، در حالی که بازتاب رویدادهای فردی مانند نقاط اتصال را ارزیابی می کند.

سیستم های فیبر نوری در مقایسه با کابل های مسی، بازگشت ضرر به طور قابل توجهی کمتری را نشان می دهند - یک عامل کلیدی که امکان فواصل انتقال طولانی تر را فراهم می کند. بازگشت ضرر معمول فیبر بین 20 دسی بل تا 75 دسی بل متغیر است، بسته به نوع کاربرد، مشخصات فیبر، طول موج، عرض پالس و ضرایب پراکندگی به عقب. در مقابل، پیوندهای جفت تابیده مسی دسته 6، محدودیت های بازگشت ضرر فقط 10 دسی بل را در 250 مگاهرتز نشان می دهند.

بازتاب سنج های دامنه زمانی نوری (OTDR) بازتاب را در نقاط اتصال فیبر اندازه گیری می کنند. اکثر تولیدکنندگان عملکرد بازتاب قطعه را با استفاده از بازگشت ضرر (مقادیر مثبت) مشخص می کنند. اتصالات فیبر چند حالته ممتاز معمولاً بازتابی کمتر از -35 دسی بل (بازگشت ضرر >35 دسی بل) دارند، در حالی که اتصالات تک حالته با کیفیت بالا کمتر از -50 دسی بل اندازه گیری می شوند. اتصالات جوشی اغلب بازتابی حتی کمتر را نشان می دهند، که اغلب فراتر از آستانه تشخیص تجهیزات تست میدانی است.

بازتاب های فرسنل در نقاط اتصال (اتصالات و جوش ها) عمدتاً باعث بازگشت ضرر در شبکه های فیبر می شوند، که سطوح انتهایی آلوده اتصالات شایع ترین مشکل است - که به طور بالقوه بازگشت ضرر را 20 دسی بل یا بیشتر کاهش می دهد. سایر عوامل موثر عبارتند از:

• پولیش نامناسب: سطوح انتهایی ناهموار بازتاب را افزایش می دهد
• عدم تطابق اتصال: شکاف های هوا یا عدم هم ترازی هسته باعث بازتاب سیگنال می شوند
• ترک های فیبر: شکستگی های میکروسکوپی سیگنال های نور را پراکنده می کنند
• انتهای فیبر بدون اتصال: سطوح بازتابی قوی ایجاد می کند
• نقص های تولیدی: ناخالصی های هسته انتقال نور را مختل می کنند
• تنش خمشی: خم شدن بیش از حد نصب باعث خمیدگی های میکرو/ماکرو می شود

هندسه سطح انتهایی اتصال تأثیر قابل توجهی بر عملکرد دارد. اتصالات تماس فیزیکی فوق العاده (UPC) دارای سطوح انتهایی کمی گرد هستند، در حالی که اتصالات تماس فیزیکی زاویه دار (APC) از زاویه 8 درجه استفاده می کنند. اتصالات APC نور بازتابی را به سمت غلاف برای جذب هدایت می کنند تا در طول هسته بازگردند - دستیابی به بازگشت ضرر کمتر از -60 دسی بل در مقایسه با آستانه -50 دسی بل UPC، که APC را برای برنامه های حساس به بازتاب ترجیح می دهد.

عملکرد قوی بازگشت ضرر نشان دهنده مشخصات خوب ضرر درج است - یک پارامتر حیاتی برای عملکرد برنامه فیبر و آزمایش گواهینامه سطح 1. بازگشت ضرر ضعیف ممکن است در نهایت منجر به شکست پیوند در طول اعتبارسنجی ضرر درج شود.

برخی از برنامه ها حساسیت خاصی به بازتاب نشان می دهند. برنامه های تک حالته با برد کوتاه جدید DR/FR که از فرستنده گیرنده های کم هزینه و کم مصرف استفاده می کنند، ممکن است نیاز به کاهش تعداد اتصالات یا حداکثر ضرر کانال درج کمتری داشته باشند تا محدودیت های بازتاب مشخص شده توسط IEEE در هر جفت اتصال را برآورده کنند.

در حالی که مجموعه های تست ضرر نوری (OLTS) اندازه گیری های تضعیف با عدم قطعیت کم را ارائه می دهند، تست OTDR برای ارزیابی بازگشت ضرر ضروری می شود - به ویژه برای پروژه هایی که نیاز به تست طولانی (سطح 2) در کنار تأیید تضعیف استاندارد دارند.

OTDR ها پالس های نوری با توان بالا را به فیبرها منتقل می کنند و سیگنال های بازتابی از نقاط اتصال، شکستگی ها، ترک ها، جوش ها، خمیدگی ها یا پایانه ها را مشخص می کنند. این ابزار با تجزیه و تحلیل تمام نور بازتابی و کل پراکندگی به عقب، بازگشت ضرر کلی را محاسبه می کند، در حالی که همزمان مقادیر و مکان های بازتاب رویدادهای فردی را ارائه می دهد - به ویژه برای برنامه های تک حالته با برد کوتاه و سناریوهای عیب یابی ارزشمند است.

توجه داشته باشید که تست OTDR یک روش تکمیلی است که نمی تواند جایگزین OLTS شود، زیرا اندازه گیری های تضعیف مشتق شده از OTDR ممکن است عملکرد پیوند عملیاتی را به طور دقیق منعکس نکنند.

تست صحیح بازگشت ضرر OTDR نیاز به کابل های پرتاب و دریافت دارد تا بازتاب های اتصال انتهایی را در اندازه گیری ها لحاظ کند. جبران باید طول کابل پرتاب را از محاسبات حذف کند. OTDR های مدرن با انتخاب خودکار نوع فیبر، پیکربندی حد تست و جبران پرتاب، راه اندازی را ساده می کنند.

تست دو جهته ضروری است زیرا بازتاب اتصال/جوش بسته به جهت تست متفاوت است. حتی بین انواع فیبر یکسان، تفاوت های میکروسکوپی و ضرایب پراکندگی به عقب متفاوت ممکن است باعث افزایش بازتاب پس از اتصال شود.

ردیابی های OTDR به طور گرافیکی نور بازتابی و مشخصات پراکندگی به عقب را نمایش می دهند. در حالی که تکنسین های با تجربه می توانند کابل های پرتاب، اتصالات، جوش ها، عدم تطابق ها و پایانه ها را شناسایی کنند، واحدهای پیشرفته اکنون تفسیر خودکار ردیابی را با نقشه های رویداد که مکان های اتصال و مقادیر بازتاب را مشخص می کنند، ارائه می دهند.

به عنوان یک پارامتر عملکرد جفت تابیده، بازگشت ضرر مس به عنوان نویز وابسته به فرکانس عمل می کند - در فرکانس های بالاتر تخریب می شود. به عنوان مثال، دسته 5e (100 مگاهرتز) حداکثر بازگشت ضرر حدود 16 دسی بل را مجاز می داند، در حالی که دسته 6A (500 مگاهرتز) فقط 8 دسی بل را مجاز می داند. بازگشت ضرر بیش از حد مس باعث افزایش تداخل، اعوجاج سیگنال ها و افزایش نرخ خطای بیت می شود.

عدم تطابق امپدانس بین قطعات یا تغییرات جزئی در طول کابل باعث بازگشت ضرر مس می شود. تولیدکنندگان اتصال دهنده تطابق امپدانس پلاگ/جک را بهینه می کنند، در حالی که تولیدکنندگان کابل یکنواختی تولید را کنترل می کنند. علل اضافی عبارتند از:

• کابل های آسیب دیده یا گره خورده
• روش های پایانه ضعیف (پیچاندن بیش از حد جفت ها)
• نفوذ رطوبت

بازگشت ضرر وابسته به فرکانس نیاز به تست در تمام محدوده دارد - 1-100 مگاهرتز برای کانال های دسته 5e در مقابل 1-500 مگاهرتز برای دسته 6A. تحلیلگرهای کابل پیشرفته به طور خودکار تمام جفت ها را در فرکانس های مشخص شده آزمایش می کنند و نتایج را در سراسر طیف ترسیم می کنند.

شکست های تک فرکانسی معمولاً نشان دهنده مشکلات کابل هستند، در حالی که شکست های فرکانس پایین در تمام جفت ها نشان دهنده کابل های با کیفیت پایین یا آلودگی رطوبتی است. تجهیزات تست حرفه ای شامل عملکردهای تشخیصی برای تسریع حل خطا هستند.

دقت برای تست بازگشت ضرر فیبر و مس بسیار مهم است.

تستر های دارای قابلیت OTDR را که از چندین طول موج و محدودیت های تست استاندارد/سفارشی برای ارزیابی چند حالته/تک حالته پشتیبانی می کنند، انتخاب کنید. راه اندازی خودکار و تفسیر ردیابی گرافیکی عیب یابی را به طور قابل توجهی ساده می کند. پلتفرم های ماژولار که مدیریت نتایج مبتنی بر ابر، به روز رسانی های سفت افزار و بسته های پشتیبانی جامع را ارائه می دهند، کارایی عملیاتی بهینه را ارائه می دهند.

تسترهای تأیید شده مستقل را که الزامات دقت TIA/IEC را برای کلاس های کابل هدف برآورده می کنند، انتخاب کنید. برای حداکثر انعطاف پذیری، واحدهایی را با دقت TIA سطح 2G یا IEC سطح VI انتخاب کنید که قادر به صدور گواهینامه برای تمام دسته های کابل و نمایش نتایج چهار جفتی از جمله بازگشت ضرر باشند. عملکرد تشخیصی یکپارچه، زمان تعمیر را کاهش می دهد.

تیم هایی که هر دو نوع رسانه را مدیریت می کنند از رابط های یکپارچه که منحنی های یادگیری و پتانسیل خطا را کاهش می دهند، بهره مند می شوند. نرم افزار گزارش دهی تلفیقی برای نتایج مس و فیبر بهره وری را افزایش می دهد، در حالی که مدیریت پروژه یکپارچه پوشش تست جامع را تضمین می کند.