OTDR은 광케이블 네트워크 테스트 및 문제 해결에 필수적입니다
OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)을 사용하여 광케이블 네트워크의 무결성을 보장합니다. OTDR 테스트는 연결 지점, 구부러진 부분 및 스플라이스를 포함하여 케이블을 따라 구성 요소를 테스트하여 종단 간 광케이블 성능을 분석합니다.
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OTDR이란 무엇입니까?
OTDR은 기술자와 엔지니어가 광케이블의 상태를 평가할 수 있도록 도와주는 강력한 도구입니다.
OTDR은 특수 레이저 다이오드를 사용하여 고출력 광 펄스를 광케이블에 주입합니다. 이러한 광 펄스가 광케이블을 따라 이동하면서 다양한 이벤트와 마주칩니다. 커넥터, 파손, 균열, 스플라이스 및 광케이블 끝. 이러한 이벤트는 굴절률의 변화를 유발하여 OTDR을 향해 다시 반사됩니다. 프레넬 반사로 알려진 이러한 반사는 OTDR에 의해 세밀하게 측정되어 광케이블 링크 내에서 이러한 이벤트의 위치를 정확히 찾아냅니다.
광케이블의 고유한 구조와 유리 내부의 미세한 결함으로 인해 광 펄스의 작은 부분이 다양한 방향으로 산란됩니다. 이러한 현상을 후방 산란이라고 합니다. 반사와 함께 돌아오는 산란광을 측정함으로써 OTDR은 감쇠(삽입 손실) 및 잠재적 결함을 포함하여 광케이블의 특성에 대한 종합적인 데이터를 수집합니다.
OTDR의 목적
OTDR의 주요 목적은 가까운 끝과 먼 끝의 후방 산란량 간의 차이를 비교하여 링크의 삽입 손실을 특성화하는 것입니다. 또한 론치 펄스에 대한 후방 산란을 포함하지 않고 각 이벤트(커넥터, 스플라이스 등)에 대해 반사되는 빛의 양을 측정합니다. 이를 반사율이라고 하며, 데시벨(dB) 단위로 음수 값으로 표현됩니다. 더 높은 값은(0dB에 더 가까움) 잠재적으로 연결 불량으로 인해 더 강한 반사를 나타냅니다.
반사율은 기본적으로 반환 손실의 역으로, 입력 전력을 반사된 전력과 비교하며 항상 양수입니다. 0에서 멀어지는 값은 반사율과 반환 손실 모두에 대해 더 나은 성능을 나타냅니다.
OTDR의 이점
OTDR을 사용하여 광케이블 링크를 특성화하면 몇 가지 이점을 얻을 수 있습니다.
- • 광케이블 링크에는 다양한 기술을 가진 다른 기술자가 수행했을 수 있는 여러 커넥터 및/또는 스플라이스 종단이 포함될 수 있습니다. 또한 불량한 제조 또는 다른 설치 요인의 결과로서 더러운 광케이블 종단면 또는 매크로벤드 및 마이크로벤드 같은 여러 다른 교란들이 링크 내에서 발생할 수 있습니다. OTDR을 사용하여 광케이블을 특성화하면 기술자가 결함의 위치를 정확히 파악하고, 잘못된 설치 관행을 식별하며, 설치 품질을 검증하여 현재 및 향후 어플리케이션을 지원할 수 있습니다.
- • OTDR을 사용하여 광케이블 링크를 특성화하면 기술자가 해결해야 할 수 있는 손실이 높은 의심스러운 연결 지점을 식별할 수 있습니다. 이는 불량한 케이블 관리, 스플라이스 성능 저하, 더러운 광케이블 종단면 및 심지어 노후한 송신기의 전력 손실로 인해 시간이 지남에 따라 손실이 증가할 수 있기 때문에 향후 문제를 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- • OTDR은 또한 링크 내에 얼마나 많은 연결이 존재하는지 정확하게 확인합니다. 링크에 너무 많은 연결 지점이 포함되어 있는 경우, 지정된 어플리케이션에 대한 손실 한도를 초과할 수 있습니다.
- • OTDR은 계층 1 테스트의 산업 표준에서 요구하는 대로 전체 삽입 손실을 계산하기 위해 OLTS(광 손실 테스트 세트)를 사용하는 경우에만 발생할 수 있는 불량 연결 누락 위험을 최소화할 수 있습니다. 개별 이벤트 손실은 OLTS에 보이지 않기 때문에 링크는 전체 삽입 손실 테스트를 통과할 수 있으며 특정 반사율 이벤트로 인해 네트워크 트래픽을 전달하지 못할 수 있습니다.
OTDR의 유형
OTDR은 일반적으로 벤치 모델 또는 휴대용 장치로 사용할 수 있습니다. 벤치탑 OTDR은 비교적 크고, AC 전원을 사용하며, 실험실 테스트를 위한 고도로 전문화된 기능과 특징을 가지고 있습니다. 반면에 휴대용 OTDR은 현장에서 사용할 수 있도록 더 작고 가벼우며 배터리로 구동됩니다.
모든 휴대용 OTDR이 동일하게 만들어지는 것은 아닙니다. 고려해야 할 다양한 능력, 기능 및 특징이 있습니다. 예를 들어, 다중 파장과 더 긴 거리에서 다중 모드 및 단일 모드 광케이블을 모두 테스트할 수 있는 OTDR은 더 광범위한 어플리케이션을 지원할 수 있습니다. 매우 짧은 이벤트 및 감쇠 데드존(이벤트에 대한 손실 측정에 필요한 거리)이 있는 OTDR은 데이터 센터 환경에서 짧은 커넥터 및 패치 코드를 테스트하는 데 더 적합합니다.
사용 편의성도 고려 사항입니다. 서비스 공급자 및 통신사 네트워크를 위해 설계된 일부 OTDR에는 복잡한 사용자 인터페이스와 번거로운 다단계 메뉴가 포함되어 있습니다. 가장 유연한 OTDR은 엔터프라이즈 및 데이터 센터부터 외부 플랜트(OSP) 및 수동 광 네트워크(PON) 환경에 이르기까지 모든 구축 환경에서 직관적인 사용성을 제공합니다. 간단하고 사용하기 쉬운 OTDR은 교육 시간을 최소화하고 테스트 속도를 높여 비용을 절감합니다.
신뢰할 수 있는 결과 문서화 기능은 고려해야 할 또 다른 기능입니다. Fluke Networks OptiFiber® Pro OTDR은 테스트 결과 및 보고서를 쉽게 전달할 수 있는 방법을 제공합니다. 결과를 클라우드 기반 LinkWare™ Live 서비스에 업로드하기만 하면 케이블 인증 작업을 관리하고 모든 테스트를 추적할 수 있습니다. LinkWare Live를 사용하면 OLTS와 OTDR, 심지어 종단면 검사 카메라의 결과를 주어진 프로젝트에 대한 단일 테스트 보고서에 통합할 수 있어 고객을 만족시키고 향후 문제 해결을 용이하게 하는 완전한 문서를 제공할 수 있습니다.
OTDR 사용 방법
OTDR은 TIA 표준 내의 계층 2 준수 테스트와 ISO 표준 내의 '확장' 테스트에 필요합니다. 또한 기존 광케이블 플랜트의 문제 해결에도 이상적입니다.
OTDR 테스트 매개변수
먼저 특정 어플리케이션의 광 케이블 유형, 파장 및 테스트 한도를 선택해야 합니다. 자동 테스트 기능이 있는 고급 OTDR은 광케이블 실행을 분석하여 최적의 보기 및 결과를 위한 주요 매개변수를 설정할 수 있습니다. 그러나 펄스 폭, 평균 시간, 데드존 및 거리 범위와 같은 파라미터를 수동으로 설정하려는 경우가 생길 수 있습니다.
예를 들어, 펄스 폭이 좁을수록 OTDR의 범위가 줄어들 수 있지만, 특히 두 이벤트가 서로 극도로 근접한 경우 특정 이벤트와 그 주변에서 더 자세한 정보를 제공할 수 있습니다.
OTDR로 새 링크 인증
계층 2 테스트는 계층 1 테스트를 단독으로 수행할 때 종종 보이지 않는 개별 이벤트를 특성화하기 위해 OTDR을 추가하여 계층 1을 기반으로 진행합니다. 계층 1 테스트는 개별 이벤트가 아닌 링크의 전체 삽입 손실만 식별하므로 숨겨진 문제를 놓칠 수 있습니다. 예를 들어, 매우 낮은 손실 연결은 문제가 있는 고손실 연결을 가릴 수 있습니다. 계층 2 테스트에는 OTDR과 OLTS 테스트가 모두 필요하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 최종 삽입 손실 확인을 위해 OLTS가 필요합니다. 이러한 테스터를 결합하면 광케이블 시스템에 대한 완벽한 테스트 전략을 제공합니다.
광케이블 표준이 신호 손실에 대한 더 엄격한 허용 오차를 요구함에 따라 신호를 약화시키는 이벤트를 정확하게 찾아 측정하는 것이 훨씬 더 중요해집니다. 이러한 추세로 인해 계층 2 테스트를 요구하는 사양이 증가하고 있습니다.
또한 일부 어플리케이션은 특정 커넥터의 반사율을 측정해야 하며, 이는 OTDR로만 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 100GBASE-DR, 200GBASE-DR4 및 400GBASE-DR4와 같이 반사율에 매우 취약한 단거리 단일 모드 어플리케이션에서 400GBASE-DR4IEEE는 링크에 있는 커넥터의 수와 반사율을 기반으로 손실 한계를 설정합니다.
OTDR을 이용한 양방향 테스트
양방향 테스트는 전체 링크에 걸쳐 총 신호 손실을 정확하게 측정하기 위해 양쪽 끝에서 측정합니다. 전반적인 링크 손실뿐만 아니라 광케이블 커넥터 및 스플라이스의 손실을 측정하는 것은 테스트 방향에 따라 달라집니다. 한 방향으로 광케이블 링크를 테스트할 경우 반대 방향으로 동일한 링크를 테스트한 결과와 다를 수 있습니다. 정확한 측정을 위해서는 양방향에서 얻은 결과를 평균화해야 합니다.
양쪽 끝에서 테스트하는 데 소요되는 시간과 비용으로 인해, 기술자들은 종종 다른 쪽 끝으로 이동하기 전에 한 쪽 끝에서 모든 링크를 테스트하려고 시도하지만, 이 한쪽 접근법은 효과가 없습니다. 표준에서는 정확한 양방향 테스트를 위해 초기 측정 위치에 론치 코드와 테일 코드를 유지해야 합니다.
정답은 루프를 사용하여 먼 끝에서 두 광케이블을 연결하는 것입니다. 따라서 OTDR을 먼 끝으로 이동하지 않고 한 번에 양방향으로 링크를 테스트할 수 있습니다. OptiFiber Pro OTDR 시리즈와 같은 고급 OTDR은 SmartLoop™ 기술을 특징으로 합니다. SmartLoop는 이중성 테스트 중에 론치, 루프 및 테일 광케이블이 있는지 확인합니다. SmartLoop를 통해, 기술자는 먼 끝에 여러 루프를 구축하고 가까운 끝을 떠나지 않은 상태에서 일련의 양방향 테스트를 수행함으로써 테스트 시간을 적어도 50% 줄일 수 있습니다.
OTDR에 대한 양방향 테스트를 수행하면 루프를 통해 양방향으로 광케이블을 테스트할 수 있습니다.
OTDR 추적 분석
아래 이미지에서 빛이 광케이블을 따라 이동할 때 삽입 손실로 인해 트레이스가 점차 감소하고 커넥터, 스플라이스, 파손, 급격한 굽힘 및 기타 이벤트에 의해 발생하는 급격한 이동으로 인해 트레이스가 중단됩니다. 광케이블 단면은 큰 스파이크에 의해 식별될 수 있으며, 그 후에 트레이스는 Y축 아래로 급격히 강하됩니다.
길이, 신호 강도 감소 및 이벤트를 보여주는 일반적인 OTDR 트레이스.
- OTDR 커넥터는 반사율이 커서 첫 번째 커넥터의 손실을 특성화할 수 없습니다.
- 테스트 중인 링크의 첫 번째 커넥터는 약 350피트의 론치 광케이블을 사용하여 특성화됩니다.
- OTDR이 각 커넥터의 손실을 적절히 특성화하기에는 너무 가까운 커넥터 2개.
- 반사율이 없는 손실 이벤트, 스플라이스 불량 또는 APC 커넥터일 가능성이 높음
- 반사율과 손실이 있는 일반적인 UPC 커넥터
- 반사율이 있는 커넥터로, 커넥터 뒤의 신호가 이전보다 강합니다. 이는 ‘게이너(gainer)’라고 하며, 다양한 후방 산란 속성과 가진 광케이블 유형의 연결을 나타냅니다.
- 광케이블 끝에 반사가 세면 커넥터가 있는지 여부와 그 성능을 판별할 수 없음을 기억하십시오.
OTDR 트레이스를 두 손가락으로 집고 확대/축소하는 기능을 이용해 특정 이벤트에 대한 자세한 정보를 제공할 수 있습니다.
핀치 및 줌과 같은 고급 터치스크린 기능을 사용하여 OTDR에서 트레이스 결과를 더 쉽게 볼 수 있습니다.
모든 OTDR은 광케이블 링크의 그래픽 트레이스를 표시하지만, 트레이스 분석 전문가가 아니라면 이러한 트레이스를 해석하는 것은 어려울 수 있습니다. OptiFiber Pro와 같은 고급 모델은 트레이스를 명확한 이벤트 맵으로 변환하고 커넥터, 스플라이스 및 잠재적 문제의 위치를 정확히 찾아내는 자동화된 분석을 통합하여 이를 해결합니다. 이벤트 맵은 트레이스 분석을 처음 수행하는 기술자에게 이상적이며, 문제 해결을 쉽게 할 수 있도록 단순화된 뷰를 제공하므로 귀중한 훈련 도구가 될 수 있습니다. 트레이스의 특정 이벤트에 대해 확신이 없습니까? 상세 보기와 이벤트 맵 간에 전환하여 해석을 확인하고 트레이스 판독 기술을 연마하기만 하면 됩니다.
고급 OTDR은 이벤트를 인식하고 트레이스(오른쪽)에 해석하기 쉬운 방식(왼쪽)으로 제공합니다.
OTDR로 문제 해결
광케이블 플랜트를 설치, 테스트 및 시운전한 후에도 광케이블 링크는 너무 많은 삽입 손실, 재전송 및 비트 오류부터 전혀 작동하지 않는 것까지 다양한 문제를 경험할 수 있습니다. OTDR은 기존 광케이블 플랜트의 문제 해결을 위한 최고의 도구입니다. VFL(Visual Fault Locator), 결함 파인더 및 OLTS와 같은 다른 도구를 문제 해결에 사용할 수 있지만 OTDR만 광케이블 링크를 따라 파손, 구부러짐 또는 불량 연결이 있는 위치를 정확히 알려주고 각 이벤트를 특성화할 수 있습니다.
OTDR로 문제를 해결할 때 고려해야 할 몇 가지 미묘한 차이가 있습니다.
- • 광케이블이 곡률 반경을 초과하거나 꼬인 경우 두 파장에서 테스트하여 이러한 유형의 응력을 찾아야 할 수 있습니다. 멀티모드의 경우 850 및 1300nm, 그리고 싱글모드의 경우 1310 및 1550. 보통, 더 높은 파장은 더 낮은 손실을 보여주지만, 광케이블이 스트레스를 받은 경우, 더 높은 파장이 상당히 더 높은 손실을 보여줍니다.
- • OTDR 설정을 수동으로 조정해야 하는 경우가 있을 수 있습니다. 예를 들어, 양호한 스플라이스는 0.1dB 미만의 손실을 나타낼 수 있습니다. 매우 낮은 손실 스플라이스를 찾아야 하는 경우, 손실 임계값이 스플라이스 손실보다 높게 설정되면 OTDR에 표시되지 않을 수 있습니다. OptiFiber Pro에서 손실 임계값 자동 설정값은 0.15dB이며, 이 레벨 이상의 이벤트만 찾을 수 있습니다. 손실 임계값만 조정해서 극도로 낮은 손실 스플라이스를 찾을 수 있습니다.
Fluke Networks의 수상 경력에 빛나는 OptiFiber Pro OTDR은 가장 중요한 네트워크 배선의 상태를 보장하기 위한 궁극적 테스트 및 문제 해결 솔루션을 제공합니다.
