文|上海朗坤信息系統(tǒng)有限公司 潘凱恩
首先來看一下當前數(shù)據(jù)中心的情況,10G已經(jīng)不是什么新鮮事物了,而介質(zhì)方面,銅纜雙絞線也開始6A化,光纖也逐步升級,而數(shù)據(jù)中心里的大部分光纖鏈路都短于200m,這使得基于VCSEL的850nm光收發(fā)器可以被大量使用,配合OM3光纖,光纖方案的成本進一步降低,也使OM3成為萬兆速率數(shù)據(jù)中心的首選。
如表1、表2所示,OM3光纖在同樣插入損耗的情況下,與OM2和OM1光纖相比,OM3光纖的傳輸距離可以更遠。而通道最大距離與模式帶寬和通道最大插入損耗相關(guān)。例如,對于一個使用850nm OM3光纖的300m 10GBase-SR鏈路而言,所能被允許的最大插入損耗是2.6dB,而在1000Base-SX網(wǎng)絡中則為3.56dB,可以預見隨著速率不斷提升,損耗的要求也越來越高。而即使是在這2.6dB的最大允許損耗中,也被分為光纖本身所固有的損耗,以及光纖連接和連接器損耗。
伴隨數(shù)據(jù)中心TIA 942推行的結(jié)構(gòu)化光布線系統(tǒng)的發(fā)展,在帶來靈活易用的同時,也給光纖測試帶來了新的內(nèi)容,引入的結(jié)構(gòu)化布線,增加了連接器件,對接頭連接器的插入損耗有了更高的要求。
表1 1000Base-SX
表2 10GBase-S
那么下面先來談一下數(shù)據(jù)中心短光纖測試面臨的新問題。
從目前光纖鏈路的測試來看,主要分成兩個等級,第一等級為OLTS測試,第二等級為OTDR測試;從實際驗收來看,更多采用的是OLTS測試,即光源和光表的測試方式。其原因除了測試設備價格低廉外,也和其使用簡易程度有關(guān),相對來說,使用第二級別的OTDR測試儀需要更專業(yè)的知識,需要讀懂OTDR的曲線圖,并且判定故障原因,這絕非簡單培訓就可以上手的工作。
另外,不論部署結(jié)構(gòu)化光布線網(wǎng)絡,還是模塊化高密度MPO方案時,多模光纖都被大量運用,此時用光纖元件標準測試通過,而應用標準測試則不一定通過,兩類標準門限值有所不同,測試時選擇不當,也會給后續(xù)網(wǎng)絡運行埋下故障隱患。
不僅如此,在選用OTDR測試儀時,死區(qū)的問題也不能忽略,OTDR的死區(qū)分為事件死區(qū)和衰減死區(qū),事件死區(qū)代表OTDR所能檢測到光纜的最短長度。死區(qū)越短,可檢測到的光纜長度就越短。如果事件死區(qū)比被測的光纜長度要短,那么就可以使用OTDR來測試這條鏈路。而衰減死區(qū)一般要大于事件死區(qū),它的定義是可以測得連續(xù)兩個事件插入損耗數(shù)值的最小距離,如圖1所示。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)絡的光纜鏈路通常都短,同時通道里還會有多個連接器和短跳線。在進行光纜測試時,應該使用具有短事件死區(qū)和衰減死區(qū)的OTDR測試儀。
圖1 事件死區(qū)和衰減死區(qū)
例如,假設正在測試的光纜鏈路包含一根3m長的跳線,如果你的OTDR事件死區(qū)指標為5m,OTDR 將會只檢測到跳線的起始端,而檢測不到終點。如果使用的OTDR 事件死區(qū)為2m,就可以看到跳線的兩端,也可以正確地測量鏈路中安裝跳線的長度并進行文檔備案。
針對上述數(shù)據(jù)中心短光纖鏈路測試中的問題,如何進行測試?
建議可以按如下幾個原則進行測試:
(1)用OLTS光源、光表測量鏈路損耗,用OTDR測量長度。由于使用光源、光表測量鏈路損耗接近于標準損耗測量方法,最接近真實網(wǎng)絡運行狀況,所以損耗測量精度可以得到保障。而單單通過OTDR測試儀進行損耗測試,原理上它是借助測量背向瑞利散射光,距離越遠,測量精度越難以保障。而在OTDR測試儀的量程選擇上也非越大越好,一般選為被測光纖長度的兩倍以上,如設置太大,會增加測試時間,并會增加測量誤差。脈寬選擇也需要做限制,寬脈沖發(fā)射光功率大,測的距離遠,信噪比好,但測距空間分辨率低;而窄脈沖信噪比差,測距空間分辨率高,因此,一般測短距離光纖選窄脈沖,長距離時才選寬脈沖。
(2)OLTS測試時,使用卷軸,如圖2所示,這樣在實際測試時,可以濾除高次模,提高測試穩(wěn)定性,避免測試結(jié)果出現(xiàn)時大時小,不穩(wěn)定的狀況,當然測試前需要在做基準設置時,就連入卷軸。
圖2
(3)在OTDR測試時引入補償光纖。所謂補償光纖就是在被測鏈路前,人為加入一段光纖,最好在100m以上。在光纖鏈路較短時,OTDR測量到的曲線具有一定的波動性,引入補償光纖,人為增加了長度,減小了測試的波動性。額外的好處是,測試事件信息是以發(fā)射補償光纖末端作為起點,這樣可以看到0米處的插入損耗情況,如圖3所示。
圖3 OTDR TRACE圖
(4)OTDR測量曲線重點作為排除鏈路障礙用。短光纖測量中,OTDR測量曲線僅作為參考。OTDR更多的任務用于定位故障,如連接器的連接質(zhì)量如何,熔接點的熔接質(zhì)量,光纖微彎是否過度等。
綜上所述,數(shù)據(jù)中心短光纖的測試,最好以兩種測試方法相輔助進行,既測試通道的總損耗,也測試基于事件的長度分布地圖。當然對于短光纖盡可能采用分辨率精度等級更高的光功率計,以降低誤差。如今,F(xiàn)luke網(wǎng)絡公司的OptiFiber測試儀正是該類測試的首選,集損耗測試、OTDR測試于一體,可以輕松勝任數(shù)據(jù)中心的短鏈路光纖測試。