Nach EN 50700:2014 beträgt die maximale Dämpfung der Gebäudenetzverkabelung 1,5 dB (1260 nm – 1625 nm). Die Messung der Verkabelung zwischen Gf-GV und Gf-TA erfolgt bei 1310 nm und 1550 nm. Dafür wird entweder ein optischer Zeitbereichsreflektometer (OTDR mit Vorlauffaser) oder ein Glasfaser-Multimeter (OFM) mit entsprechender Vorlauffaser (typ. 20m) eingesetzt. OTDR- und OFM-Messungen haben den großen Vorteil, dass diese einseitig durchgeführt werden können.
Während des Spleißens
Beim Bauen eines Glasfasergebäudenetzes ist darauf zu achten, dass die Spleißdämpfung ≤ 0,1 dB sein darf. Ist der Wert > 0,1 dB, sollte der Spleiß wiederholt werden (Anzeige des Spleißgerätes beachten).
Prüfen
Alle gespleißten Glasfasern sind auf Durchgang und Vertauschung zu prüfen. Diese Prüfung ist z. B. mit einem optischen Durchgangsprüfgerät (z. B. Rotlichtquelle oder Glasfaser-Multimeter) durchzuführen. Festgestellte Fehler sind zu beseitigen. Es sind alle mit Gf–Steckern abgeschlossenen Glasfasern zu prüfen.
Messen eines fertiggestellten Gebäudenetzes
Die Übertragungs-Eigenschaften des Gebäudenetzes müssen nach Fertigstellung der Bau- und Montagearbeiten gemessen werden. Damit wird sichergestellt, dass die maximal vorgegebenen Dämpfungswerte eingehalten werden. Die Messergebnisse sollten in einem Messprotokoll oder Gebäudedämpfungsplan dokumentiert werden.
Es werden die optischen Parameter erfasst
- Die (Einfüge-) Dämpfung (IL, Insertion Loss) darf einen Wert von 1,5 dB nicht übersteigen.
- Die Gesamt-Rückflussdämpfung (ORL, Optical Return Loss) darf einen Wert von 30 dB nicht unterschreiten.
Die Messung wird im unbeschalteten Zustand zwischen Gf-GV und Gf-TA, vorzugsweise bei den zwei Wellenlängen 1310 nm und 1550 nm durchgeführt. Die Messungen können aber auch zusätzlich bei 1625 nm oder 1650 nm durchgeführt werden.
Liegen die gemessenen Werte unter den geforderten Werten sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich. Wird einer der Werte überschritten, ist eine Analyse durchzuführen. Die Fehler sind zu beseitigen. Die Messung ist zu wiederholen und die Ergebnisse sind zu dokumentieren. Die Messungen sollten vorzugsweise mit einem Glasfaser-Multimeter durchgeführt werden. Für die optische Rückflussdämpfung (ORL für eine diskrete Reflexion (einzelner Stecker, Faserende)) gibt es folgenden Sollwert: ORL Diskret ≥ 35 dB.
Alternativ zu den Sollwerten hat sich auch die Fünf-Sternebewertung, wie z.B. der EXFO Advisor etabliert. Der EXFO Advisor ist eine bahnbrechende Funktion des Optical Explorer, des ersten Glasfaser-Multimeters der Branche. Diese Funktion erm glicht es jedem Techniker innerhalb von Sekunden eine Ende-zu-Ende-Beurteilung der Verbindungsqualität zu erhalten. Der Prozess ist vollständig automatisiert und somit einfach durchzuführen. Wie der Name schon sagt, berät der EXFO Advisor zur Verbindungsqualität und ergänzt die Fähigkeiten des Optical Explorers zur standardmäßigen Pass-/Fail-Verifizierung der Verbindung und zur automatischen Fehlerverfolgung.
Wie funktioniert dieser Prozess?
Der EXFO Advisor vergleicht dynamisch die Gesamteinfügungsdämpfung (IL) und die optische Rückflussdmpfung (ORL) der Verbindung mit den Werten, die für eine bestimmte Länge der Glasfaserverkabelung zu erwarten wären. Auf der Grundlage dieses Vergleichs wird eine Bewertung vorgenommen. Diese Bewertung bezieht sich auf die Qualität der Gesamtstrecke und nicht auf einzelne Steckverbinder oder Spleiße (letztere werden wie üblich durch Messung gegen Standard-Schwellenwerte getestet).
Im Unterschied zu Leistungspegelmessern und Fehlerlokalisatoren bietet der Optical Explorer weit mehr, als nur grundlegende Messungen. Der Optical Explorer (OX1) ermittelt die Gesamtqualität der optischen Übertragungsstrecke und prüft potentielle Fehlerstellen. Dadurch erhöht sich die Effizienz und Qualität der Arbeitsausführung der Servicetechniker. Im Unterschied zu konventionellen Testern sorgt der Optical Explorer dafür, dass der Techniker keine Störung übersieht. Stattdessen führt diese Lösung neue Leistungsmerkmale ein, die Maßstäbe setzen und den Aufgabenbereich der Servicetechniker neu definieren. Sie ermöglichen jedem Techniker, die auftretenden Störungen ohne fremde Hilfe zu beheben. Der Prozess der Fehlerdiagnose verschlankt sich, da nicht mehr mehrere Techniker mit verschiedenen Qualifikationen benötigt werden. Der Optical Explorer erlaubt, die Arbeit völlig neu zu organisieren, so dass die Unternehmen der immer größeren Anzahl von Installationen und Wartungsarbeiten besser gerecht werden können.
1. Messgeräte und Prüfmittel
Zur Gewährleistung der qualitätsgerechten, physikalischen Kabelparameter, die für eine reibungslose Inbetriebnahme der Kabelanlage notwendig sind, müssen geeignete Messgeräte verwendet werden. Diese Messgeräte müssen ein gültiges Kalibrierzertifikat
besitzen. Geeignet sind zum Beispiel folgende Messgeräte:
- Optisches Glasfaser-Multimeter (OFM) EXFO OX1
- OTDR Messgerät – EXFO MAX-715B
Für die Prüfungen auf Durchgang und Vertauschung ist z. B. eine Rotlichtquelle geeignet, welche auch ein Bestandteil des OX1 sein kann.
Rotlichtquelle | EVG-3
Dient zum Bruch- und Fehlertest von Single- und Multimode-Glasfasern sowie anderen faseroptischen Komponenten. Ebenso kann es zur Zuordnung von Glasfasern eingesetzt werden.
MaxTester 715D | Last-Mile
Tragbares Last-Mile OTDR für Point-to-Point-Verbindungen und vollautomatische Fehlersuche durch iOLM.
OX1 Optical Explorer | Fiber Multimeter
Überprüft optische Links in Sekunden und testet automatisch weiter, wenn potenzielle Störungen vermutet werden
2. Beispielmessungen in der Netzebene 4
Für die Messung wird eine Faserstrecke in der NE4 angenommen. In diesem Beispiel gibt es jeweils eine Steckverbindung in den Glasfasersammelpunkten. Des weiteren ist die Steckverbindung der Gf-TA ebenfalls ein APC Stecker und weist daher niedrige Reflektionswerte auf. Die Faser endet in den Komponenten des Netzbetreibers. Es werden zwei Fälle, mit und ohne Fehler betrachtet.
Beide Fälle werden mit den empfohlenen Messgeräten beispielhaft durchgemessen und mit eindrucksvollen Screenshots dargestellt. Des weiteren wird im folgenden sehr anschaulich die Auswirkung des Macrobends auf die Qualität der Installation gezeigt.
Bei den hier vorgestellten Messungen wurde bei allen Ger ten eine Vorlauffaser von 20 m benutzt. Diese ist ausreichend, wenn man mit dem Optical Explorer oder einem iOLM OTDR misst. Für den Fall 1 wurde zum einen das Multimeter Optical Explorer von EXFO genutzt.
Fall 1
Kein Fehler
Fall 1 zeigt ein Szenario ohne Probleme auf der Glasfaserstrecke.
Fall 2
Makrobend im ersten Glasfasersammelpunkt
Fall 2 zeigt das Szenario mit einer Makrobiegung in der ersten Glasfasersammelstellung. Eine Makrobiegung entsteht, wenn der Biegeradius der Glasfaser nicht eingehalten wird. Je größer die Wellenlänge ist, desto gravierender wirkt sich der Makrobend auf den Verlust der Wellenlänge aus. Dies liegt daran, dass sich die größeren Wellenlängen mehr im Mantel ausbreiten als im Faserkern und somit tritt mehr Lichtleistung bei einer Biegung aus.
Fall 1
Messung mit EXFO OX1
Für den Fall 1 wurde als Erstes das Multimeter Optical Explorer OX1 von EXFO genutzt.
Die in wenigen Sekunden vom OX1 gemessenen Ergebnisse machen deutlich, dass bei der Installation alles in Ordnung ist. Der Glasfaserstrecke hat mit 4,5 Sternen eine überdurchschnittlich gute Bewertung erhalten. Fünf Sterne entsprechen Laborbedingungen. In den Streckendetails wird deutlich, dass die 4,5 Sterne Bewertung durch den Gesamtverlust mit 0,8dB bei 1550nm begründet ist. Die ORL Werte mit 52.9 dB bei 1310nm entsprechen 5 Sternen.
Falls eine längere Messzeit in Kauf genommen wird, kann auch der LinkMapper Modus genutzt werden. Dieser identifiziert, misst und lokalisiert alle Erkennbaren Elemente auf der Strecke.
Entsprechend zeigt Abbildung 2 die aufgebaute Teststrecke. Neben dem EXFO Advisor können natürlich auch klassische Pass/Fail-Werte für Spleiße, Stecker, Streckenlänge bzw. Verlust und ORL verwendet werden. Es werden entsprechend alle Ereignisse erkannt und als Punkte dargestellt.
Fall 1
Messung mit einem MAX OTDR von EXFO
Als weiteres Beispiel wurde der Fall 1 mit einem MAX OTDR Tester und der iOM Software von der Firma EXFO gemessen. iOLM ist eine Software welche eine dynamische Multipulserfassung bei mehreren Wellenlängen (Multi-Messung) unterstützt und alle Ergebnisse in einer einzigen Ansicht, einem einzigen Bericht und einer einzigen Datei zusammenfasst. Für jede zu prüfende Faser bestimmt das OTDR automatisch, wie viele und welche Pulslängen erforderlich sind, ohne Einschränkung an der Anzahl der Pulslängen.
Wie man in Abbildung 3 erkennen kann, können kundenspezifische Konfigurationen hinterlegt werden. Diese enthalten unter anderem Schwellwerte oder Linkdefinitionselemente.
Die Linkelemente werden alle erkannt und Streckenlänge, Gesamtverlust und ORL decken sich mit dem OX1 aus der vorangegangen Messungen. Der Linkview vom iOLM färbt anhand der Schwellwerte die einzelnen Elemente ein und zeigt so schnell eventuelle Problemstellen auf.
Fall 2
Messung mit EXFO OX1
Für den Fall 2 wurde, wie anfangs erwähnt, ein Fehler im ersten Glasfasersammelpunkt eingebaut. So gibt es direkt nach dem Stecker einen Makrobend, da der Biegeradius innerhalb des Glasfasersammelpunktes nicht eingehalten wurde.
Die FlashAdvisor vom OX1 liefert erneut innerhalb von 2 Sekunden eine qualitative Einschätzung der Faser. Statt vormals 4,5 Sternen, erhält diese Strecke nur noch 3,5 Sterne, welche auf eine Installation mit Problemen hindeutet und für die Gesamtstrecke entsprechend die Werte der Gesamtdämpfung zu hoch sind. Dies wird in den Streckendetails deutlich. Die 0,6 dB Gesamtverlust bei 1310 nm entsprechend der Messung aus Fall 1. Allerdings beträgt der Gesamtverlust bei 1550 nm 2.2 dB, sprich 1,4 dB als bei Fall 1. Hier wird der Macrobend deutlich.
Um weitere Informationen über m gliche Fehler zu erhalten, bietet sich der Modus Fault Explorer an. Dieser Modus lokalisiert und identifiziert etwaige Fehler.
Bei diesem Messmodus geht es um die reine Fehlersuche. Sprich im Gegensatz zum Linkmapper werden in diesem Modus nur Fehlerhafte Elemente angezeigt, sodass sich der Techniker vollumfänglich auf die Fehlerbehebung konzentrieren kann. Die Messzeit hängt dabei von der Anzahl der Fehler ab. In dem folgenden Beispiel lag diese bei ca. 10 Sekunden.
Die Abbildung 6 zeigt den erkannten Fehler von Fall 2 deutlich. So wird die Fehlerstelle als roter Punkt dargestellt. Bei Auswahl des roten Punktes sieht man, dass es sich um ein Gruppenereignis handelt.
Die Elementdetails geben Aufschluss über den Gruppenverlust. Hierbei besteht die Gruppe aus der Steckverbindung und dem Macrobend. Da die beiden Ereignisse so nahe beieinander sind, lässt sich eine Einzelereignisauswertung nicht durchführen. Nichts desto trotz wird klar, dass es nach 22,5 m ein Problem im Glasfasersammelpunkt gibt.
Fall 2
Messung mit einem MAX OTDR von EXFO
Ähnlich wie im ersten Fall, wurde auch hier eine weitere Vergleichsmessung mit dem iOLM durchgeführt. Hierbei handelt es sich erneut um eine intelligente OTDR Messung und die Messzeit lag bei ca. 20 Sekunden.
Wie aus Abbildung 7 deutlich wird, wurde von der iOLM Applikation der Makrobend auch erkannt. Weiterhin gibt es im unteren Bereich eine Diagnose und einen Hinweis auf übermäßige Krümmung oder Kabelstauchung.
Die Abbildung 8 zeigt die aus iOLM heraus exportierte OTDR Kurve. Auch hier wird für das geschulte Auge deutlich, dass es bei 1550nm (rot) einen deutlich höheren Verlust nach Event 2 gibt, als bei der 1310nm Kurve (in blau dargestellt).
An frühere Stelle wurde bereits der Einfluss der Makrobiegung auf den Verlust einzelner Wellenlänge beschrieben.
Beispiel
Beispiel-Messungen mit dem Glasfaser-Multimeter
Folgendes Beispiel zeigt eine Messung mit dem Glasfaser-Multimeter bei den Wellenlängen 1310, 1550 und 1650nm.
Im Gegensatz zu den 3,5 Sternen bei der OX1 Messung mit 1310 nm und 1550 nm, erhält die Messung mit allen drei Wellenlängen, nur noch 2 Sterne, was auf signifikante
Qualitätsprobleme hindeutet (siehe Abbildung 9).
In den Streckendetails wird deutlich, woher diese schlechte Bewertung kommt. So liegt der Streckengesamtverlust für 1650 nm bei 5 dB. Hier wird sehr anschaulich gezeigt, dass sich ein Makrobend nicht linear, sondern exponentiell auf die höheren Wellenlängen auswirkt. Dies zeigt ebenfalls, dass bei Übertragungstechnologien, wie XGS-PON, welche jenseits von 1550 nm ihre Downstream Wellenlänge haben (1577 nm), der Makrobend entsprechend einen höheren Einfluss auf die Gesamtdämpfung hat, als es bei 1490 nm oder 1550 nm der Fall ist.
So ist es z.B. nicht untypisch, dass bei einem Technologieupgrade, der Link nicht mehr funktioniert. Dies ist durch die erhöhte Gesamtdämpfung bezogen auf die Wellenlänge begründet.
Der Fault Explorer zeigt auch hier wieder die Makrobiegung mit dem Stecker der ersten Glasfasersammelstellung als Gruppenereignis.
Author: Christian Till, EXFO