नेटवर्क प्रदर्शन पर फाइबर झुकने के नुकसान के प्रभाव को समझना

फाइबर झुकने हानि को परिभाषित करना

फाइबर ऑप्टिक्स में झुकने का नुकसान भौतिक रूप से तुला होने के परिणामस्वरूप प्रकाश के क्षीणन को संदर्भित करता है। जब एक फाइबर मुड़ जाता है, तो कुल आंतरिक प्रतिबिंब की स्थिति बाधित होती है। प्रकाश जिसे आम तौर पर कोर के साथ निर्देशित किया जाता है, क्लैडिंग में लीक होना शुरू होता है और अंततः फाइबर से बच जाता है। यह रिसाव सीधे सिग्नल हानि में बदल जाता है, जो डिसिबल्स (dB) में मापा जाता है। नुकसान की गंभीरता त्रिज्या मोड़, प्रकाश की तरंगदैर्ध्यता और फाइबर के डिजाइन पर निर्भर करती है। यहां तक कि अनुशंसित त्रिज्या के नीचे थोड़ी मोड़ भी मेसुरेबल क्षीणन को लागू कर सकता है।

मैक्रोबेंडिंग बनाम माइक्रोबेंडिंग

झुकने की हानि को मोटे तौर पर दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है:

Macrobending: यह तब होता है जब फाइबर को बड़े त्रिज्या वाले मोड़ के अधीन किया जाता है, जैसे कि एक तंग लूप या एक केबल ट्रे में एक कोने। मैक्रोबेंडिंग नुकसान आमतौर पर पूर्वानुमानित होता है और इसे मोड़ त्रिज्या और तरंग दैर्ध्य के आधार पर गणना की जा सकती है। प्रभाव को लंबे तरंग दैर्ध्य (जैसे, 1550 एनएम बनाम 1310 एनएम) पर अधिक स्पष्ट किया जाता है क्योंकि मोड फील्ड व्यास बड़ा होता है, जिससे प्रकाश को रिसाव के लिए अतिसंवेदनशील बना दिया जाता है।
माइक्रोबेंडिंग: ये फाइबर अक्ष के साथ छोटे पैमाने पर विरूपण हैं, अक्सर असमान केबल स्ट्रैंडिंग, केबल संबंधों से दबाव, या स्थापना से पार्श्व तनाव के कारण होता है। माइक्रोबेंड नुकसान की भविष्यवाणी करना मुश्किल है और समय के साथ क्षीणन में क्रमिक वृद्धि के रूप में दिखाई दे सकता है। वे घने केबल वातावरण जैसे पैच पैनल और स्प्लिस क्लोजर में एक आम मुद्दा हैं।

कैसे झुकने हानियों को प्रभावित नेटवर्क प्रदर्शन

झुकने के नुकसान का प्रभाव सरल संकेत गिरावट से परे फैलता है। एक लाइव नेटवर्क में, ये नुकसान प्रदर्शन के मुद्दों का एक झंडा को ट्रिगर करते हैं:

Margin कमी:] हर मोड़ प्रणाली के ऑप्टिकल पावर बजट का हिस्सा उपभोग करता है। एक 3 डीबी मार्जिन के साथ डिज़ाइन किया गया एक नेटवर्क विफल हो सकता है अगर संचयी झुकने हानि उस मार्जिन में खाते हैं, खासकर तापमान में उतार-चढ़ाव या घटकों की उम्र बढ़ने के दौरान।
]Increased Bit Error Rate (BER): ऑप्टिकल संकेत-to-noise अनुपात (OSNR) बूंदों के रूप में, रिसीवर उन और शून्य के बीच अंतर करने के लिए संघर्ष करता है। इससे उच्च BER की ओर जाता है, जो बदले में कड़ी मेहनत करने के लिए आगे सुधार त्रुटि (FEC) को मजबूर करता है, जिससे प्रभावी थ्रूपुट कम हो जाता है।
]Link दूरी सीमा: झुकने हानि प्रभावी ढंग से एक फाइबर लिंक की अधिकतम पहुंच को कम कर सकते हैं। एक प्रणाली जो 10 जीबीपीएस पर 40 किमी हासिल करना चाहिए, केवल 30 किमी तक पहुंच सकती है अगर कई मोड़ मौजूद हैं। यह लंबे समय तक हैल और पनडुब्बी नेटवर्क में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां दोहराने वालों महंगे हैं।
]इंटरमिटिंट फेल्योर: आउटडोर या हवाई प्रतिष्ठानों में, हवा और थर्मल विस्तार अस्थायी रूप से विभाजन बिंदुओं या बंद होने पर त्रिज्या मोड़ सकते हैं, जिससे आंतरायिक कनेक्टिविटी के मुद्दे जो जानबूझकर निदान करने के लिए मुश्किल हैं।
Upgrade पथ Obstruction: नेटवर्क मूल रूप से मानक एकल मोड फाइबर (SSMF) के साथ तैनात उच्च डेटा दरों (जैसे 100 जीबीपीएस या 400 जीबीपीएस) के उन्नयन के दौरान अपर्याप्त हो सकता है क्योंकि वे सिस्टम नुकसान के प्रति अधिक संवेदनशील हैं। बेंड-संवेदनशील विरासत फाइबर एक bottleneck बन सकता है।

मानक और बेंड-असंवेदनशील फाइबर

झुकने के नुकसान को कम करने के लिए, दूरसंचार उद्योग ने विशेष मोड़-संवेदनशील फाइबर (BIF) विकसित किए हैं। इन फाइबर को एक संशोधित रिफ्रेक्टिव इंडेक्स प्रोफाइल के साथ डिज़ाइन किया गया है - जिसमें एक खाई-सहायताकृत कोर होता है - जो प्रकाश को अधिक कसकर सीमित करता है, यहां तक कि तंग मोड़ के नीचे भी। यहां मुख्य मानक है ITU-T G.657], जो दो श्रेणियों को परिभाषित करता है:

G.657.A: G.652 (मानक एकल मोड) फाइबर के साथ संगत लेकिन बेहतर मोड़ प्रदर्शन के साथ। न्यूनतम मोड़ त्रिज्या आम तौर पर एक मोड़ के लिए 10 मिमी है।
G.657.B: यहां तक कि तंग मोड़ की अनुमति देता है, जैसा कि 5-7.5 मिमी के रूप में कम है, इसे घर में और उद्यम प्रतिष्ठानों के लिए आदर्श बनाता है जहां अंतरिक्ष को बाधित किया जाता है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि मोड़-असंवेदनशील फाइबर झुकने के नुकसान की तीव्रता को कम करते हैं लेकिन इसे समाप्त नहीं करते हैं। Corning's SMF-28 Ultra] और OFS AllWave[]]] बेंड-ऑप्टिमाइज्ड फाइबर के उदाहरण हैं जो आज व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

विभिन्न नेटवर्क सेगमेंट पर प्रभाव

फाइबर-to-the-Home (FTTH)

FTTH तैनाती में, फाइबर केंद्रीय कार्यालय से व्यक्तिगत घरों तक चलता है, अक्सर कई मोड़ों के साथ नाली के माध्यम से। बेंड-असंवेदनशील ड्रॉप केबल (G.657.B) मानक हैं। हालांकि, ऑप्टिकल नेटवर्क टर्मिनल (ONT) पर अनुचित समाप्ति या घर के अंदर अभी भी तेज मोड़ पैदा कर सकता है जो नुकसान का कारण बन सकता है। एक G.657.B फाइबर में एक एकल 5 मिमी मोड़ 0.1-0.5 डीबी पेश कर सकता है, लेकिन एकाधिक मोड़ जमा हो सकते हैं।

डाटा सेंटर

डेटा केंद्रों में तंग रैक में पैच पैनल के साथ उच्च घनत्व वाले केबल होते हैं। केबल संबंधों और खराब रूटिंग से माइक्रोबेंड 40G / 100G / 400G समानांतर प्रकाशिकी को कम कर सकता है। कई आधुनिक डेटा सेंटर फाइबर मल्टीमोड OM5 या सिंगल मोड हैं, लेकिन सभी मोड़ संवेदनशीलता के अधीन हैं। Fs.com] बेंड-असंवेदनशील पैच कॉर्ड का उपयोग करने और केबल व्यास के 10 गुना की न्यूनतम त्रिज्या बनाए रखने की सिफारिश करता है।

लंबे समय तक और मेट्रो नेटवर्क

लंबे समय तक, एम्पलीफायरों (EDFAs) को 80-100 किमी के अलावा स्पेस किया गया है। किसी भी बिंदु पर सिर्फ 1-2 डीबी का एक झुकाव नुकसान आवश्यक एम्पलीफायर लाभ, शोर को बढ़ाने और संभावित रूप से सिस्टम आउटेज का कारण बन सकता है। कई ऐड / ड्रॉप नोड्स के साथ मेट्रो नेटवर्क विशेष रूप से कमजोर हैं क्योंकि उनके पास कई पैच पैनल और स्प्लिस पॉइंट हैं।

झुकने के नुकसान का मापन और परीक्षण

नेटवर्क इंजीनियर झुकने के नुकसान को मापने के लिए परीक्षण उपकरणों पर भरोसा करते हैं:

]ऑप्टिकल टाइम-डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर (OTDR): An OTDR एक पल्स भेजता है और घटनाओं का पता लगाने के लिए बैकस्कैटर लाइट को मापता है। एक तेज मोड़ ट्रेस में एक कदम ड्रॉप के रूप में दिखाई देता है, लेकिन फाइबर के अंत में मोड़ होने पर नुकसान पूरी तरह से प्रदर्शित नहीं हो सकता है। OTDR भी पौधे के संशोधन के बाद छिपे हुए नुकसान का पता लगा सकता है।
ऑप्टिकल पावर मीटर और लाइट सोर्स (LSPM): यह अंत से अंत में हानि माप के लिए सबसे सटीक तरीका है। कुल लिंक हानि की गणना करने के लिए लॉन्च शक्ति के खिलाफ प्राप्त शक्ति की तुलना करें, जिसमें झुकने वाले योगदान शामिल हैं।
]Visual Fault Locator (VFL): एक लाल लेजर (650 एनएम) फाइबर में इंजेक्ट किया जाता है। एक मोड़ से प्रकाश escaping एक लाल चमक के रूप में दिखाई देता है। यह गंभीर मोड़ खोजने के लिए एक त्वरित क्षेत्र निदान है, लेकिन यह नुकसान को मात्रात्मक नहीं है।

अनुपालन के लिए, कई दूरसंचार ऑपरेटरों का पालन करते हैं TIA-568.3-D या ISO/IEC 11801 मानकों, जो प्रत्येक चैनल के लिए अधिकतम स्वीकार्य नुकसान निर्दिष्ट करते हैं। स्थापना के बाद और किसी भी केबल चाल के बाद परीक्षण जल्दी झुकने के मुद्दों को पकड़ने के लिए आवश्यक है।

रोकथाम और सर्वश्रेष्ठ अभ्यास

झुकने के नुकसान को कम करने के लिए उचित योजना, गुणवत्ता वाले घटकों और अनुशासित स्थापना का संयोजन आवश्यक है:

] का चयन करें दायें फाइबर ग्रेड: किसी भी अनुप्रयोग के लिए G.657.A या G.657.B फाइबर चुनें जहां तंग मोड़ की उम्मीद है। जब तक संगतता सत्यापित नहीं होती तब तक पैच कॉर्ड में G.652 और G.657 मिश्रण से बचें।
]Maintain Bend Radius Institution: तनाव के तहत एक केबल के लिए विशिष्ट न्यूनतम मोड़ त्रिज्या केबल व्यास 20 गुना है; जब तनाव के तहत नहीं, 10 बार. हमेशा निर्माता के विनिर्देशों का पालन करें. बेंड त्रिज्या गाइड और केबल प्रबंधकों का उपयोग करें.
]Use Loose Tube केबल्स for Outdoor: Loose tube डिजाइन फाइबर को बफर के भीतर स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं, जिससे केबल संपीड़न से माइक्रोबेंड को कम किया जा सकता है। जेल से भरे ट्यूब नमी के खिलाफ भी रक्षा करते हैं।
Avoid ओवर-टाइटनिंग केबल संबंध: का प्रयोग हुक-एंड-लूप (Velcro) पट्टियाँ प्लास्टिक ज़िप संबंधों के बजाय, जो फाइबर को निचोड़ सकते हैं और माइक्रोबेंडिंग पेश कर सकते हैं। यदि ज़िप टाई आवश्यक है, तो उन्हें तंग न करें।
]Proper splice बंद करने और पैच पैनल: सुनिश्चित करें कि स्प्लिस ट्रे और कैसेट फाइबर प्रकार के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। लूप्स में अतिरिक्त फाइबर स्टोर करें जो अनुशंसित त्रिज्या से अधिक है। पैच पैनल में, एंगल्ड एडाप्टर या स्लैक मैनेजमेंट स्पूल का उपयोग करें।
]]OTDR के साथ नियमित लेखा परीक्षा: प्रत्येक नए लिंक पर बेसलाइन OTDR निशान प्रदर्शन करें। वार्षिक या फाइबर संयंत्र में किसी भी भौतिक परिवर्तन के बाद दोहराने का परीक्षण करें। नए गठन वाले मोड़ों का पता लगाने के लिए निशान की तुलना करें।
शिक्षा और प्रशिक्षण: मोड़ त्रिज्या के महत्व पर ट्रेन स्थापना दलों. एक भीड़ नौकरी के दौरान एक एकल तेज गुत्थी वर्षों के लिए प्रदर्शन को कम कर सकते हैं।

रियल-विश्व उदाहरण

FTTH नेटवर्क में एक आम विफलता परिदृश्य ऑप्टिकल नेटवर्क टर्मिनल (ONT) के पास एक मोड़ है जब एक ग्राहक फर्नीचर चला जाता है। नुकसान 1550 एनएम पर 2-4 डीबी हो सकता है, जिससे सिंक को खोने का लिंक हो सकता है। डेटा केंद्रों में, एक उच्च घनत्व पैच पैनल जिसमें केबलों को कैबिनेट दरवाजे के पीछे ले जाया जाता है, जब दरवाजा बंद हो जाता है, तो माइक्रोबेंड्स बना सकता है जो खोजना मुश्किल होता है। Fluke Networks] रिपोर्ट करता है कि इस तरह के मोड़ से संबंधित मुद्दे "कोई परेशानी नहीं मिली" ट्रक रोल के एक महत्वपूर्ण प्रतिशत के लिए खाते हैं।

निष्कर्ष

फाइबर झुकने हानि किसी भी फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क में एक केंद्रीय चिंता बनी हुई है, चाहे एक केंद्रीयकृत डेटा केंद्र या एक स्पैलिंग FTTx तैनाती में हो। जबकि मोड़-असंवेदनशील फाइबर और कठोर मानकों ने नाटकीय रूप से समस्या को कम कर दिया है, उन्होंने इसे समाप्त नहीं किया है। नेटवर्क प्रदर्शन - सिग्नल की ताकत से लेकर डेटा तक लंबे समय तक विश्वसनीयता तक - सीधे स्थापना, रखरखाव और संचालन के दौरान कितनी अच्छी तरह से झुकना प्रबंधित होता है। मैक्रो- और माइक्रोबेंडिंग दोनों के पीछे भौतिकी को समझने के द्वारा, उपयुक्त मीडिया का चयन करना, और अनुशासित स्थापना प्रथाओं को लागू करना, नेटवर्क पेशेवरों ऑप्टिकल पावर बजट को संरक्षित कर सकते हैं, लिंक दूरी बढ़ा सकते हैं, और लागत में परेशानी को कम कर सकते हैं।