Trong chuẩn TIA 568.3-D, có hai phương pháp đo kiểm chứng nhận cho hệ thống cáp sợi quang, các phương pháp này không chỉ xác định chất lượng của cáp theo tiêu chuẩn mà còn xác định chất lượng thi công thông qua việc cung cấp thông tin về các thành phần liên quan. Chuẩn ANSI/TIA 568.3-D sử dụng thuật ngữ “Tier 1” và “Tier 2” trong khi chuẩn IEC 14763-3 sử dụng thuật ngữ “Basic” và “Extended” để phân biệt hai phương pháp đo này.
+ Đo kiểm Tier 1 / Basic : sử dụng một nguồn phát và máy đo công suất (Light Source and Power Meter) hoặc bộ đo suy hao quang (OLTS-Optical Loss Test Set) để kiểm tra suy hao và chiều dài của tuyến cáp quang.
+ Đo kiểm Tier 2 / Extended: sẽ sử dụng máy OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) để kiểm tra suy hao của từng thành phần kết nối trên toàn tuyến cáp quang.
Đo kiểm theo Tier 2 là một phép đo bổ sung cho Tier 1 và không chuẩn xác bằng đo kiểm Tier 1, mới nghe có thể bạn sẽ thấy nghịch lý vì đo kiểm theo Tier 2 chi tiết hơn, nhưng đó là nguyên tắc cơ bản đối với các loại máy đo hiện tại và cả trong tương lai. Thực tế, OTDR có thể cung cấp một phép đo chính xác, nhưng để làm được điều đó, sẽ phải thực hiện nhiều kỹ thuật phức tạp nên chúng thường được bỏ qua. Bài viết này sẽ mô tả phương pháp và quy trình đo mới mang lại kết quả đo chính xác hơn, đồng thời giúp giảm đáng kể thời gian đo kiểm hệ thống cáp quang bằng phép đo OTDR.
Tổng quan về OTDR
Bây giờ, chúng ta sẽ nhìn lại các phương pháp đo kiểm OTDR phổ biến hiện nay. OTDR đo kiểm suy hao của các sự kiện trên tuyến cáp, chẳng hạn như mối hàn, khớp nối và suy hao trên toàn tuyến theo hướng đo của máy. Phía chúng ta đặt máy đo rất quan trọng, vì giá trị suy hao sẽ có sự khác nhau do đường kính lõi, chỉ số tán xạ, chỉ số khúc xạ, khẩu độ số thay đổi tùy theo hướng đo. Ví dụ khi nối sợi quang có kích thước lõi khác nhau thì kết quả đo từ hai hướng sẽ hoàn toàn khác nhau. Đối với sợi quang đơn mode, nguyên nhân chủ yếu do chỉ số tán xạ khác nhau giữa các sợi quang. Đối với sợi quang đa mode, nguyên nhân chủ yếu lại do đường kính lõi và khẩu độ số.
Hình 1
Hình 2
Trong đó, nguyên nhân do sự khác nhau về chỉ số tán xạ có thể được khắc phục bằng cách đo kiểm từ cả hai hướng. Nếu các sợi quang có chỉ số tán xạ khác nhau thì kết quả đo của khớp nối theo một hướng sẽ có giá trị suy hao cao hơn so với kết quả đo theo hướng ngược lại.
Trong ví dụ bên dưới, bước #1 kết quả đo của khớp nối đầu tiên thể hiện một “suy hao âm” (-0.05dB), điều này có nghĩa là tín hiệu được tăng cường. Việc tín hiệu được tăng cường là không thể xảy ra, nguyên nhân của việc này là sự khác nhau về chỉ số tán xạ giữa hai sợi quang. Khi chúng ta đo kiểm theo phía ngược lại ở bước #2, suy hao đo được là 0.35dB. Ở bước #3 chúng ta tính giá trị suy hao chính xác sẽ là giá trị trung bình của kết quả đo từ hai hướng (0.15dB). Vì thế, để có được giá trị suy hao chính xác, chúng ta phải thực hiện hai phép đo từ phía End 1 và 2 như trong Hình 1.
Đo kiểm thực tế
Phương pháp đo kiểm ở trên cho kết quả đo khá chính xác, tuy nhiên rất tốn thời gian thực hiện. Phương pháp yêu cầu quy trình đo kiểm hai bước và cần một đồng nghiệp ở phía còn lại di chuyển cuộn tail (một cuộn cáp quang có chiều dài quy định, một đầu đấu nối vào tuyến cáp cần đo, đầu còn lại không đấu nối) đến cổng quang cần đo kế tiếp. Tuy nhiên, khi đo kiểm thực tế, các kỹ thuật viện thường sai sót khi dùng một sợi quang ngắn thay vì cuộn tail, hoặc thậm chí không dùng cuộn tail. Việc này dẫn đến kết quả tại đầu End 1 và End 2 chỉ được đo kiểm một lần theo một hướng vì không có cuộn tail hoặc dùng dây quang ngắn sẽ không thấy được giá trị của kết nối cuối cùng ở đầu bên kia, và kết quả đo được là không chính xác.
Đo kiểm OTDR với cuộn Loop
Khó khăn của phương pháp trên là chúng ta phải mang máy OTDR đến phía bên kia để thực hiện phép đo theo chiều ngược lại, việc mang máy OTDR đến đầu bên kia còn mang đến nguy cơ kết quả đo bị sai lệch. Tuy nhiên việc đó không khó khắc phục với phương pháp “đo kiểm OTDR dạng vòng lặp” đã được phát triển và ngày càng phổ biến trong các yêu cầu của những kỹ sư thiết kế hệ thống mạng.
Bằng cách sử dụng một cuộn loop một cuộn cáp quang với chiều dài quy định đấu nối vào hai tuyến cáp cần đo ở đầu xa, có chiều dài tương tự như một cuộn launch hoặc cuộn tail như Hình 2. Khi đó, chúng ta có thể đo kiểm cả hai đường cáp quang A và B theo cả hai hướng mà không cần phải di chuyển máy OTDR đến đầu bên kia. Nhược điểm duy nhất của phương pháp này là người sử dụng phải có kinh nghiệm phân tích các kết quả đo đối với các máy OTDR đời cũ, vì các thiết bị không tự động tính toán và tách biệt thành hai kết quả đo riêng biệt cho từng tuyến cáp. Tuy nhiên, với những máy đo OTDR có tính năng SmartLoop sẽ giúp tự động hóa quá trình đo kiểm mà vẫn giữ nguyên các ưu thế của phương pháp đo OTDR có sử dụng cuộn loop.
Trong nhiều trường hợp các kỹ thuật viên thường di chuyển cuộn launch cùng với đo OTDR đến đầu xa để thực hiện phép đo hai chiều. Đây là sai lầm căn bản mà những kỹ thuật viên thường gặp nhất. Để thực hiện phép đo hai chiều chúng ta cần phải sử dụng cả cuộn launch và cuộn tail trong quá trình đo thì kết quả đo mới chính xác. Hình 3 thể hiện giao diện của SmartLoop giúp ngăn ngừa lỗi đấu nối xảy ra khi đo kiểm. Trong trường hợp OTDR được vận hành bởi một kỹ thuật viên mới, thì tính năng SmartLoop sẽ đảm bảo tất cả các tuyến cáp quang được đo kiểm đầy đủ theo cả hai hướng. Như vậy sẽ tránh được việc phải quay lại công trình để thực hiện đo kiểm lại.
Hình 3
Hình 4
Hình 5
Trong Hình 4, chúng ta có thể thấy SmartLoop kiểm tra sự hiện diện của cuộn launch, loop và tail, cũng như tuyến cáp quang A và B nằm đúng thứ tự và chiều dài yêu cầu hay không, tránh việc đấu nối sai hoặc thiếu sót dẫn đến kết quả đo bị sai lệch.
Sau khi xác định các thành phần mong muốn, SmartLoop sẽ có sáu kết quả đo kiểm bao gồm thông tin của cả hai sợi quang theo cả hai hướng và kết quả trung bình của mỗi sợi. Người sử dụng có thể chuyển đổi giữa các giao diện dễ dàng.
Một mẹo nhỏ để thực hiện đo SmartLoop nhanh hơn đó là dùng nhiều cuộn Loop ở phía đầu bên kia như Hình 5. Các kỹ thuật viên sẽ đo lần lượt các tuyến cáp theo phương pháp đo tương tự như trên, sau đó di chuyển đến nhóm kế tiếp. Phương pháp này sẽ giảm thiểu thời gian thao tác một cách đáng kể.
Phản hồi từ khách hàng
Công ty Integrity Networks, có trụ sở tại Renton, Washington cung cấp các dịch vụ truyền thông và lắp đặt cơ sở hạ tầng cáp trên toàn quốc và xung quanh vành đai Thái Bình Dương. Tại văn phòng chi nhánh Anchoragebased Alaska, kỹ thuật viên của họ đã làm việc cho một công ty năng lượng đòi hỏi đo kiểm trên 1400 tuyến cáp quang theo hai hướng. Công việc phức tạp hơn do thời tiết mùa đông, vì vậy nhiệt độ và các yếu tố môi trường đã làm cho công việc trở nên thách thức và thậm chí nguy hiểm khi di chuyển giữa các tòa nhà để thực hiện đo kiểm ở cả hai đầu tuyến cáp quang.
Theo Randy Sherman, quản lý khu vực ở Alaska của Integrity Networks: ”Khi tôi thấy giải pháp SmartLoop, tôi nghĩ đây là câu trả lời hoàn hảo cho thử thách của chúng tôi. Đội đo kiểm sẽ đo kiểm bằng Optifiber Pro chuyên nghiệp một cách nhanh chóng”, “Khi sử dụng SmartLoop, chúng tôi tiết kiệm được khoảng hơn 30% tổng chi phí đo kiểm. Khoản này chủ yếu là do cắt giảm được số lượng nhân công thực hiện”.
Công ty Twistnet Communications Ltd chuyên phục vụ các công ty tại Vương quốc Anh và Châu Âu với các dịch vụ mạng đường trục và cung cấp các giải pháp đấu nối trực tiếp, đo kiểm kiểm chứng nhận và sửa chữa. Trên một dự án lớn, Twistnet Communications đã được gọi để đo kiểm hai chiều 400 tuyến cáp quang bên trong một trạm điện cao thế đặt tại một trang trại gió ngoài khơi. Làm việc trong môi trường này đòi hỏi phải tham gia vào tổ chức Sức Khỏe và An Toàn (H&S) với chi phí lên tới 50.000 bảng Anh mỗi người.
Theo John Marson “Với khả năng của SmartLoop, chúng tôi có thể thuê kỹ thuật viên của trang trại gió để thay thế cho người của chúng tôi tại trạm biến áp. Với tính năng SmartLoop, các kỹ thuật viên của chúng tôi có thể hướng dẫn trực tiếp kỹ thuật viên của trang trại đấu cuộn Loop để thực hiện việc đo kiểm hai chiều tuần tự theo các tuyến cáp quang”, “Chúng tôi tiết kiệm được chi phí cho bốn nhân công, tương đương hơn 2000 bảng Anh thông qua việc sử dụng SmartLoop”. John Marson tiếp tục “Quan trọng hơn, chúng tôi cắt giảm được thời gian đo kiểm rât nhiều với SmartLoop, và đây là một trong những ưu điểm để chúng tôi thắng được dự án này”, “Chúng tôi đã thắng được khoảng 20 hợp đồng kể từ khi sử dụng SmartLoop để đo kiểm và chứng nhận.”
Kết luận
Với áp lực tăng trưởng lợi nhuận, các nhà thầu và nhà lắp đặt luôn muốn công việc được hoàn thành nhanh nhất ngay từ lần đầu tiên. Việc này yêu cầu các thiết bị có khả năng đo kiểm một cách tự động như SmartLoop, nhằm mục đích thực hiện việc đo kiểm đơn giản hơn và giảm thiểu thời gian đo. Không chỉ giảm được thời gian thực hiện đo kiểm ít nhất 50%, SmartLoop còn giúp cắt giảm được chi phí nhân công một cách đáng kể khi yêu cầu đo OTDR theo hai hướng và cuối cùng là hạn chế được các lỗi căn bản phổ biến khi đo.
Võ Kim Hưng
Theo Flukenetworks.com
