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Kommunikationsnetze werden nie langsamer, nie einfacher und bleiben nie gleich. Auch die Zertifizierungsprüfung für Glasfaserkabel hat sich verändert.
Neue Testgeräte und verbesserte Testverfahren tragen dazu bei, dass die Verkabelung den neuen Anforderungen an Netzwerke gerecht wird. Einige dieser Glasfasertester, die auf älteren Testgeräten für Telekommunikationsnetze basieren, waren anfangs schwierig zu bedienen. Eine neue Generation von Glasfasertestgeräten hingegen vereinfacht die Zertifizierung von Glasfasern nach den neuesten Standards.
Noch vor Kurzem galt der 100Base-FX-Standard des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) als Stand der Technik für Glasfaserkabel. Er unterstützte eine Datenrate von 100 Mbit/s über einen Kanal mit einer Dämpfung von 11 Dezibel (dB). Um heute mit IEEE 10GBase-S eine 100-mal höhere Übertragungsrate als 100Base-FX zu ermöglichen, darf der Übertragungskanal das Licht nur um maximal 2,6 dB dämpfen. Diese verschärften Anforderungen an die physikalischen Medien stellen eine Herausforderung für alle Komponenten dar, die zum Aufbau und Test eines Übertragungspfads verwendet werden.
Ein normkonformer Stecker kann bis zu 0,75 dB (typischerweise 0,5 dB) zur Gesamtdämpfung beitragen. Das bedeutet, dass beim Verbinden zweier Glasfasersegmente insgesamt vier Stecker benötigt werden, was – selbst wenn jedes einzelne Segment normkonform ist – im schlimmsten Fall zu einer Dämpfung von 3 dB (4 x 0,75) führen kann. Dies übersteigt das für die gesamte Verbindung verbleibende Dämpfungsbudget, selbst bei einem negativen Toleranzbereich für die Glasfaser selbst.
Mehr als nur eine Verlustmessung
Hier sind neue Testmethoden erforderlich. Installateure, die mit Glasfaser arbeiten, kennen zweifellos das optische Dämpfungsmessgerät (OLTS). Die Durchführung eines Dämpfungs- und Längentests mit einem OLTS ist ein wesentlicher Bestandteil der Glasfaserinstallation. Jede Verbindung muss getestet werden, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der Dämpfungsgrenzen liegt. Ein OLTS zeigt jedoch lediglich an, ob eine Verbindung den Test bestanden oder nicht bestanden hat. Im Fehlerfall liefert das OLTS weder die Fehlerursache noch die Fehlerstelle.
Um diese Fragen zu beantworten, kommt ein optisches Zeitbereichsreflektometer (OTDR) zum Einsatz. Die Verwendung eines OTDR muss weder kompliziert noch verwirrend sein. Mit dem Verständnis einiger grundlegender Konzepte ist die Anwendung eines OTDR genauso einfach wie die Verwendung eines Kupferzertifizierungsgeräts.
Die Prüfung von Glasfaserverbindungen gemäß nationalen und internationalen Standards wie TIA/EIA-568-A und ISO-11801 umfasst den Einsatz eines OLTS (Optical Line Test System). Neuere Standards, die sich auf Testmethoden für installierte Glasfaserverbindungen konzentrieren, wie ISO-14763-3 und TIA TSB-140, empfehlen nun zusätzlich den Einsatz eines OTDR ( Over-the-Counter Reflectometry). Diese neuen Standards sehen den Einsatz eines OTDR vor, um nicht nur die Funktionsfähigkeit der Verbindung zu überprüfen, sondern auch die Qualität jeder installierten Komponente sicherzustellen.
In diesen aktualisierten Normen werden zwei Teststufen definiert: Die Basisprüfung (oder Stufe 1) verwendet ein OLTS. Die erweiterte Prüfung (oder Stufe 2) beinhaltet die Verwendung eines OTDR und eines OLTS.
Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie ein erweitertes Testverfahren zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Qualität bei der Installation beitragen kann. Angenommen, der erste Stecker einer 100 Meter langen Glasfaserverbindung mit zwei Steckern funktioniert einwandfrei, während der zweite Stecker fehlerhaft installiert oder verschmutzt ist. In diesem Fall kann die Messung mit einem OLTS zwar zeigen, dass die Verbindung die Anforderungen mit einer geringen Abweichung von 0,02 dB erfüllt, den zweiten Stecker jedoch nicht als Engpass identifizieren (fett hervorgehoben).
Die Stärke eines OTDR-Geräts liegt in der Identifizierung von Engpässen. Es sendet einen Lichtimpuls in die Faser und misst das an jeder Komponente reflektierte Licht als den dortigen Lichtverlust. Dasselbe gilt für das entlang der Faser selbst rückgestreute Licht.
Geringer Einrichtungsaufwand erforderlich
Ein OTDR kann präzise und detaillierte Messungen liefern, sofern die korrekte Konfiguration und das notwendige Zubehör verwendet werden. Neuere Normen wie ISO-14763-3 versuchen, alle notwendigen Elemente für eine korrekte Messung mit einem OTDR zu spezifizieren und häufige Messfehlerquellen zu eliminieren, darunter:
Spezifikationen für Start- und Empfangsfasern
Korrekte Verwendung von Sende- und Empfangsfasern
Anweisungen mit detaillierter Beschreibung zur Positionierung des Cursors für die korrekte Ablesung der Dämpfungswerte von Verbindungen, Komponenten und Segmenten;
Liste der Bedingungen, unter denen es unerlässlich ist, jede Faser in beide Richtungen zu messen.
Die Einrichtungsanforderungen mögen Ihnen übermäßig komplex erscheinen, was erklären mag, warum viele das OTDR als Werkzeug für Experten betrachten. Aus diesem Grund verzichten Installateure und Auftragnehmer mitunter auf die Annahme von Angeboten für Projekte, die ein OTDR erfordern, oder vergeben diese Arbeiten an auf Glasfaser spezialisierte Unternehmen. Diese Denkweise steht im Gegensatz zur Zertifizierung von Kupfer-Twisted-Pair-Verkabelungssystemen, bei denen nach der korrekten Einstellung des Standards ein einziger Druck auf die Autotest-Taste genügt.
Glücklicherweise ist die Verwendung eines OTDRs nicht so kompliziert, wie es scheint. Sie sind weiterhin dafür verantwortlich, dass die Messleitungen, Sende- und Empfangsfasern einwandfrei, sauber und korrekt angeschlossen sind. Die übrigen Einrichtungsschritte übernimmt das Gerät. Neuere OTDRs erstellen ein Abbild der korrekten Konfiguration. Sie müssen lediglich die Verbindungen herstellen und das Gerät die Sende- und Empfangsfasern „lernen“ lassen.
Nach diesem Schritt kann der Tester die Verbindungen und alle zugehörigen Komponenten auf Konformität prüfen. Häufig wird ein projektspezifischer Standard, der aus dem Datenblatt des Herstellers oder einer Referenzimplementierung abgeleitet wird, zur Festlegung dieser Grenzwerte verwendet.
Bestehen, durchfallen oder gerade so schaffen
Bei korrekter Konfiguration des Testers sind die Prüfungen so einfach wie die Zertifizierung einer Kupferleitung. Im Normalfall besteht die Verbindung die Prüfung, und die Meldung „Bestanden“ auf dem Übersichtsbildschirm bestätigt, dass alle Verbindungselemente geprüft wurden. Die Ergebnisse werden für spätere Berichte gespeichert. Das Gerät subtrahiert außerdem automatisch den Beitrag der Sende- und Empfangsfasern von der Gesamtdämpfung der Verbindung und zeigt nur die Gesamtdämpfung an.
Während dieses Beispiel für eine funktionierende Verbindung ausreichend Informationen liefert, müssen Sie genauer nachforschen und detailliertere Informationen einholen, wenn die Verbindung (oder Teile davon) die vorgegebenen Grenzwerte nicht einhält.
Man kann beispielsweise sehen, dass der Verlust 1,07 dB beträgt und damit innerhalb der Grenzwerte liegt, aber ein einzelner Engpass 0,92 dB zum Gesamtverlust beiträgt.
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