Cómo solucionar problemas de una PON defectuosa con un OTDR

Es fácil diagnosticar las fallas que ocurren en una red FTTx punto a punto mediante una prueba con un reflectómetro óptico en el dominio del tiempo (OTDR) . Sin embargo, la resolución de problemas en una red punto a multipunto defectuosa (es decir, una red PON) es significativamente diferente y más compleja que en una red punto a punto. Esta publicación presentará las posibles fallas que pueden ocurrir en una PON y explicará cómo diagnosticarlas con un OTDR.

Breve introducción de PON

Una PON (red óptica pasiva) es una red de telecomunicaciones que utiliza fibra óptica punto a multipunto hasta las instalaciones, donde se emplean divisores ópticos sin alimentación para que una sola fibra óptica preste servicio a varias instalaciones. Una PON básica (véase la Figura 1) consta de un terminal de línea óptica (OLT) en la central del proveedor de servicios y varias terminaciones de red óptica (ONT) o unidades de red óptica (ONU) cerca de los usuarios finales. En ocasiones, se puede conectar un segundo divisor en cascada al primero para distribuir servicios a edificios o zonas residenciales (véase la Figura 2). La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) han creado varios estándares para sistemas de acceso óptico basados ​​en la arquitectura PON (G.982, G.983 o G.984 para la UIT y 802.3ah o 802.3av para el IEEE).

Figura 1. Topología PON simple

Figura 2. Topología PON en cascada

Gracias a su arquitectura, los operadores pueden determinar fácilmente qué suscriptores están afectados y también pueden identificar posibles elementos de falla como cuántos clientes están afectados y si la PON está en cascada mediante el sistema de monitoreo de red en el Centro de Operaciones de Red (NOC).

Posibles escenarios y posibles fallos de una PON.
En general, dividimos el caso de fallo de una PON en tres escenarios. Un caso es que solo un cliente se ve afectado. Y el otro caso ocurre en la PON en cascada y todos los clientes afectados están conectados al mismo divisor. El último caso es que todos los clientes que dependen de la misma OLT se ven afectados, ya sea que la PON esté en cascada o no. En el primer caso, hay tres posibles fallos probables. El fallo puede aparecer en la fibra de distribución entre el cliente y el divisor más cercano, o en el equipo ONT , o incluso aparecer en el cableado doméstico del cliente. Consulte las figuras 3 (a) y (b).

Figura 3 (a). Caso PON 1: Posibles fallos cuando solo afecta a un suscriptor

Figura 3 (b). Caso PON 1: Posibles fallos cuando solo afecta a un suscriptor

Cuando todos los clientes conectados al mismo divisor no pueden recibir servicio, pero otros conectados al mismo OLT sí, es decir, el segundo caso, la causa podría ser una falla en el último divisor o en el enlace de fibra entre los divisores en cascada. Véase la Figura 4.

Figura 4. Caso 2 de PON: PON en cascada con suscriptores afectados conectados al último divisor

En el tercer caso descrito anteriormente, si todos los clientes se ven afectados, el fallo puede producirse en el splitter más cercano a la OLT, o en la fibra/cable alimentador de la red, o directamente en el equipo OLT, como muestra la Figura 5.

Figura 5. Caso PON 3: Todos los suscriptores se ven afectados (todos conectados al primer divisor)

Además, debemos saber que si hay conectores disponibles en los divisores, terminales o derivaciones, será más fácil aislar parte de la red defectuosa. La inspección de conectores y la toma de mediciones OTDR con longitudes de onda de 1310/1550 nm se realizan a menudo en secciones de red fuera de servicio.

¿Por qué utilizar el dispositivo OTDR portátil específico en servicio?

Para solucionar problemas en redes PON en servicio, existen dos herramientas especializadas: un medidor de potencia PON y un OTDR en servicio de 1625 o 1650 nm. Como sabemos, un medidor de potencia PON se utiliza normalmente para verificar la correcta transmisión de la señal hacia y desde el ONT. Un medidor PON mide los niveles de potencia de todas las señales y puede determinar si el problema proviene del ONT del cliente o de la red. Sin embargo, es posible que tenga dudas sobre el motivo del uso de un OTDR en servicio. El uso de un OTDR clásico con longitudes de onda de prueba de 1310 o 1550 nm interferiría con las señales de tráfico y perturbaría el tráfico. Al mismo tiempo, las señales de tráfico también podrían perturbar el receptor del OTDR, dificultando la interpretación de las trazas del OTDR. Debido a las perturbaciones mutuas, no se pueden utilizar OTDR clásicos y se requieren OTDR en servicio específicos.

El OTDR en servicio fue diseñado específicamente para probar redes de fibra óptica en vivo. Este dispositivo dedicado utiliza una longitud de onda fuera de banda (longitud de onda de prueba alejada de la longitud de onda del tráfico) para permitir las pruebas OTDR sin perturbar ni a los transmisores ni a los receptores de la red. En el caso de una red PON, WDM ya no es necesario, excepto para fines de monitoreo (usando un sistema de prueba de fibra remoto). La red PON es una configuración punto a multipunto y la prueba de diagnóstico se realiza directamente desde un elemento accesible (ONT o divisor). El operador puede desconectar el elemento porque el servicio ya está fuera de servicio aguas abajo hacia el cliente. En primer lugar, el OTDR en servicio no debe perturbar a los demás clientes mientras envía la longitud de onda de prueba OTDR aguas arriba hacia el OLT, lo cual es muy probable, ya que los OLT rechazan señales por encima de 1625 nm, según las recomendaciones de la UIT-T. En segundo lugar, las señales de tráfico que recibe el OTDR serán rechazadas para obtener trazas OTDR precisas. El filtro de paso largo específico utilizado para proteger el diodo OTDR se puede agregar a través de un puente entre el OTDR y la red o integrarlo en el OTDR.

La mayoría de los proveedores de equipos permiten el uso de la longitud de onda de 1625 nm para realizar pruebas seguras. Sin embargo, algunos países, como Japón, están impulsando la longitud de onda de 1650 nm, como se refleja en la recomendación UIT-T L.41, que proporciona longitudes de onda de mantenimiento en señales que transportan fibra. Se prefiere la longitud de onda de 1650 nm debido al diseño de los filtros y también porque está más alejada de las señales de tráfico (tecnologías PON actuales y futuras).

Caso de resolución de problemas de PON con OTDR

Para que la resolución de problemas o las pruebas se realicen sin problemas, es fundamental seleccionar la herramienta OTDR adecuada, el ancho de pulso correcto y la mejor ubicación para comenzar la resolución. La configuración del OTDR debe ajustarse según el equipo que se califica y la distancia a cubrir.

En respuesta a los posibles escenarios y fallos potenciales de una PON descritos anteriormente, se presentan a continuación algunas soluciones con OTDR. Para evitar complejidad, este documento solo analiza los casos en los que los conectores solo están disponibles en las ONT/OLT.

Solución 1: Solución de problemas de la fibra óptica de distribución
PON simple: solo un suscriptor está afectado. Tenga en cuenta que no hay conectores disponibles en el divisor (véase la Figura 6).

Figura 6. El OTDR se dispara aguas arriba y el seguimiento solo importa hasta el divisor

Solución 2: Solución de problemas de la fibra de distribución y la fibra entre los dos divisores en caso de una red en cascada

Todos los clientes conectados al segundo divisor están inactivos. Consideremos el caso en el que no hay conectores disponibles en el divisor (véase la Figura 7).

Este caso requiere visualizar la señal después del divisor. El OTDR utilizado debe estar optimizado para esta aplicación y tener la zona muerta más corta posible, ya que el divisor suele tener una pérdida de 7 a 10 dB.

Figura 7. El OTDR se dispara en sentido ascendente y el rastreo debe mostrar el tráfico a través del último divisor hasta el primero.

Solución 3: Solución de problemas del alimentador

La información recibida en el NOC indica que todos los clientes tienen problemas de conexión. Dado que el problema probablemente provenga del alimentador, la forma más común de probar la red defectuosa es enviar un OTDR desde el OLT (véase la Figura 8).

Figura 8. El OTDR se dispara en sentido descendente y el rastreo debe mostrar el tráfico hasta el primer divisor

Nota: La prueba OTDR directamente desde el OLT es ciertamente la opción preferida cuando se sospecha que hay un alimentador defectuoso (Solución 3), pero este método no se recomienda en los demás casos.

Otras herramientas de prueba PON

Además del OTDR, existen otras herramientas de prueba que se utilizan en la resolución de problemas de PON en diferentes fases, como medidores de potencia PON, equipos de prueba de pérdidas, comprobadores IP (voz, datos, video) y comprobadores coaxiales, entre otros. Fiber-Mart ofrece estas herramientas de prueba con alta calidad y precios competitivos. Ofrecemos diversos ODTR de diferentes marcas, como JDSU y YOKOGAWA. Además, encontrará más productos relacionados con PON en Fiber-Mart. Para más información, visite nuestro sitio web o contáctenos en [email protected] .