Détection et analyses des événements optiques dans les

Détection et analyse des événements optiques dans
les réseaux FTTx
Et leurs influences sur la qualité du Service End-to-End
Gérald Richard (Responsable de vente Suisse Romande)
ISATEL Electronic AG
Hinterbergstrasse 9
CH-6330 Cham
Tel. 041 748 50 50
www.isatel.ch
Forum FTTH 2014
Quels sont les problèmes rencontrés ?
Pertes de performance
Limitation de la bande-passante
Réflexions
Perte de paquets
Perturbations externes
Forte atténuation
Forum FTTH 2014
Forum FTTH 2014
Diaphonie
Recherche de défauts sur les réseaux LAN/MAN/WAN
Composants LAN
•
Switch central (mini DSLAM) après le BEP
•
Switch étage (modem DSL)
•
Patchpanel
•
Prises murales (optique, OTO ou Cu)
•
Equipements terminaux
•
Câblage inhouse (FO ou Cu)
FTTB
Qualification du réseau LAN/MAN
• Méthode très simple
• Résultats en un temps record
• identification des erreurs
• Localisation des défauts
• Preuve que l’installation est correcte
• Economique
• Facilité d’utilisation, peu ou pas de
connaissance spécifique LAN
Qualification du réseau WAN
Switch/
routeur
Point à point
Service Ethernet
délivré via :
Transport commuté
Réseau physique
transparent
RFC 2544
BERT
Test des paramètres
de performance SLA
Media 100% sans
erreur
MTS-5800
OK
Accès fibre optique
Point de démarcation (opérateur Telecom) )
FO (BEP/ONT) / CU (paires sym.)
Forum FTTH 2014
No OK
Service
accepté
OK
No OK
Service
rejeté
Qualification d‘une liaison entre 2 sites distants
au niveau d’un Campus (MAN) & WAN
Exemple de mesure de la continuité et qualité du service entre 2 points du réseau
à l’aide de l’appareil SignalTEK II générant un trafic de paquets IP
SignalTEK II
Remote
Forum FTTH 2014
Lien fibre optique ou
paires symétriques
SignalTEK II
Certification d‘une liaison cuivre entre 2 points
Au niveau du câblage sur un Campus (MAN)
Exemple d’une détection précises de l’endroit du défaut avec le LanTEK II
Forum FTTH 2014
Vue d‘ensemble des possibilités de mesure
Tester
Qualifier
Certifier
Méthode
Câblage
Longueur (option)
Basé sur des protocoles de
données combinés avec
mesure du câblage et
longueur.
Basés sur les caractéristiques
électriques
(câblage, longueur, diaphonie
atténuation, perte par retour
etc.)
Indépendant de l‘application
oui
Non
oui
Standards
non
Test selon les Standards
applicatifs (IEEE 802.3)
Test selon les Standards
de câblage
(ISO 11801 Classe D - FA)
Fibre optique
Oui (selon le modèle)
Oui (selon le modèle)
Oui (avec FiberTEK)
Documentation/protocoles
non (oui)
oui
oui
Prix CHF (HT)
dès 155.-
Dès 1‘690.-
dès 7‘230.-
Forum FTTH 2014
Quels sont les points critiques dans un réseau optique FTTH
Feeder
Distribution
Home Wiring
Mises à niveau rares de nuit
Grand nombre de clients affectés
Quelques interventions de nuit
Sites moyennement vulnérables
Beaucoup d’interventions
de jour
Sites hautement vulnérables
ONT
ONT
ONT
ONT
ONT
ONT
Connecteur sale
Mauvais
alignement
Microcourbure
Mauvaise fusion
Splitter 1
Central
Office
Splitter 2
BEP
Mauvaise
fusion
Splitter
endommagé
Fibre cassée
Atténuation ~ nulle garantie
avec les nouvelles fusionneuses
INNO, 3 axes, centrage par le cœur
Forum FTTH 2014
Connexions
croisées
Connecteur
endommagé et
Macro-courbure
Macro-courbure
Les pertes sur les tronçons optiques
Pertes de couplage
Cône
d’acceptance
n1
α0
Forum FTTH 2014
n2
n1>n2
Atténuation trop importante
1625nm
2,0
Evolution de l‘atténuation d‘une fibre sous stress (macro-courbure)
1550nm
3,0
1310nm
Atténuation / dB
→
Cause des défauts : Stress de la fibre
Rayons de courbures trop faibe (<15mm), pressions latérales sur la fibre)
Evolution de l’atténuation d’une fibre sans stress
1,0
0,0
1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700
Longueur d‘onde / nm→
A 1310nm l‘effet de macro-courbure va être plus marqué (courbe rouge) par rapport à une fibre
sans courbure (courbe verte). A λ>1550nm la différence est nettement plus marquée.
C‘est pour cette raison que les mesures pour l’établissement d’un PV sont effectuées toujours aux
deux longueurs d‘onde (1310 et 1550nm)
Forum FTTH 2014
Mesures sous signal optique à 1625 ou 1650nm
Trop de réflexion
Les réflexions se produisent entre connecteurs, à la fin de la fibre ou sur les fibres
cassées.
Les réflexions sont définies à laide du paramètre de mesure «réflectance» ou perte par
retour [dB]
L’effet de fortes réflexions se répercutent négativement sur la qualité de la transmission,
et pourra générer des ondes lumineuses stationnaires.
Les pertes par retour déterminent le rapport entre l’énergie transmises et celle reçue en
retour sur les liaisons de transmission.
Puissance réfléchie à l’interface
Réflectance en dB = 10 • Log10
Puissance incidente
AIR
VERRE
Jusqu‘à 4 % de la puissance lumineuse sera réfléchie à chaque interface air <-> verre
Forum FTTH 2014
Trop de réflexion
Cause des défauts: Mauvaise combinaison de connecteurs
Physical Contact (PC)
Angled Physical Contact (APC)
Atténuation d’insertion : < 0,5 dB
Atténuation d’insertion : < 0,3 dB
Atténuation de réflexion: > 45 dB
Atténuation de réflexion: > 60 dB
Codage couleur :
Multimode PC
Forum FTTH 2014
Singlemode PC
Singlemode APC
Trop de réflexion
Les problèmes de centrage et de contact sont résolus grâce aux nouveaux développements et aux
techniques actuelles de fabrication
Le problème principal reste la qualité de surface du connecteur
La présence de saletés est la cause principale (> 90%) des problèmes dans les réseaux optiques !
Une seule particule présente sur le
cœur de la fibre peut engendrer des
réflexions conséquentes, une
atténuation d‘insertion importante et
peut provoquer des dégâts
irréversibles
La pression engendrée au point de
contact correspond à une pression
de 1’400 à 3’000 bars en relation
dimensionnelle avec une barre
d’acier.
Forum FTTH 2014
Lumière
Réflection
Atténuation
d‘insertion
coeur
gaine
SALETES
Trop de réflexion
Déplacement des particules
15.1µ
10.3µ
11.8µ
coeur
Gaine
A chaque mouvement du connecteur les particules près du centre sont repoussées et distribuées
sur la surface du connecteur.
Les particules de plus de 5µm sont réduites et distribuées sur l’ensemble de la surface du
connecteur.
Les grosses particules détériorent le contact physique -> espace d’air plus important.
Les particules inférieures à 5µm s’enfoncent dans la surface de contact et peuvent endommager
irrémédiablement le connecteur.
Forum FTTH 2014
Trop de réflexion
Types de saletés :
Connecteur Simplex OK
Connecteur-ruban (MPO) OK
Les images ci-dessous vous montrent les différents types de pollution et autres éléments pouvant
dégrader le signal optique
poussière
Forum FTTH 2014
Matières grasses
Echardes / trous
Griffures
Inspection des connecteurs
Zone
Description
Diamètre
Zone critique – Singlemode
0µm à 25µm
Zone critique – Multimode
0µm à 65µm
Zone manteau opt. – Singlemode
25µm à 120µm
Zone manteau opt. – Multimode
65µm à 120µm
C
Zone de collage
120µm à 130µm
D
Zone de contact - férule
130µm à 250µm
Ces critères sont normés selon le Standards
IEC 61300-3-35 et sont conçus pour garantir
un niveau commun de performance.
A
Il existe des critères séparés pour chaque
type de connecteurs
B
SM-UPC (RL > 45db)
SM-APC (RL > 60dB)
MM
(RL > 40dB)
Un connecteur idéalement propre n’a
aucune poussière ou griffure dans les zones
A et B, très peu dans la zone D. La zone C est
pratiquement toujours OK.
Zone A
Zone B
Zone C
Zone D
Forum FTTH 2014
Contamination – Impact exponentiel
Hub
Central Office
Hub
Eviter cet impact en utilisant des
équipements de nettoyage des connecteurs !
Investissement env. CHF 70.--
Hub
Forum FTTH 2014
Mais, svp faites-le !
Vue d‘ensemble des possibilités d’inspection
Système
portable
USB
(via PC)
USB
(via Mobile Device)
USB
(appareils de mesure)
Système d‘exploitation
-
Windows 7 / 8
Android
MTS-Serie
DSAM-Serie
Centrage Auto
non
oui
oui
oui
Analyse Pass / Fail
selon IEC 61300-3-35
non
oui
oui
oui
Documentation/protocole
non
oui
oui
oui
Licence
non
non
oui
non
Forum FTTH 2014
Qualification d‘une liaison entre 2 sites (WAN)
Exemple de mesure de la continuité et qualité du service entre 2 points du réseau
à l’aide de l’appareil SignalTEK II générant un trafic de paquets IP
Lien fibre optique ou
paires symétriques
Forum FTTH 2014
Certifier (OTDR)
Exemple d’une localisation précise de défauts avec l’OTDR MTS-2000
SmartLink Mapper
Forum FTTH 2014
Réflectomètrie optique OTDR
OTDR signifie Optical Time Domain Reflectrometry
Forum FTTH 2014
Comment fonctionne un OTDR ?
21
Optical Time Domain Reflectometer
Fiber Network
Laser
Courbure Connecteur
Épissure
Coupleur
Fissure Extrémité
de fibre de fibre
Générateur
d’impulsions
Détecteur
Unité d’analyse + affichage
« Intelligence »
Relative Power (dB)
Épissure
mécanique
OTDR Display
L’OTDR est le seul moyen de localiser des événements et de mesurer
l’atténuation par rétrodiffusion des jonctions par connecteurs.
Forum FTTH 2014
Événements causant une réflexion
22
Épissure
Rayon de
courbure
Connexion
Épissure
mécanique
Fissure Extrémité
de fibre de fibre
OTDR Display
Épissure mécanique
ou connecteur
Réflexion
Perte
Vide (interstice d’air)
Fissure
de fibre
Seuls les connecteurs PC engendrent une réflexion mesurable. Un connecteur APC
ne cause pratiquement aucune réflexion que s’il est sale ou si la géométrie de la
surface du connecteur n’est pas correcte.
Forum FTTH 2014
Événements ne causant pas de réflexion
23
Épissure
Rayon de
courbure
Connexion
Épissure Fissure de
mécanique
fibre
Extrémité
de fibre
OTDR Display
Courbure
Épissure
Connecteur APC
Forum FTTH 2014
Vue d‘ensemble des possibilités de mesure
Tester / identifier
Qualifier
Certifier (OTDR)
Méthode
Test de continuité
Identification
Détection du signal optique
Basé sur des protocoles de
données combinés avec
mesure du câblage et
longueur.
Basée sur les caractéristiques
optiques (atténuation,
réflexion, ORL, longueur..)
Indépendant de l‘application
oui
non
oui
Standards
non
Test selon les Standards
applicatifs (IEEE 802.3)
Test selon les nornes IEC
des transmissions optiques
Documentation/protocoles
non
oui
oui
Prix CHF (HT)
dès 185.-
dès 1‘990.-
dès 5‘680.-
Forum FTTH 2014
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