FTTH網(wǎng)絡(luò)的測試

光纖到戶(FTTH)是指將光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)安裝在住家用戶或企業(yè)用戶處,是FTTX系列中除FTTD外最靠近用戶的光接入網(wǎng)。通過無源光網(wǎng)絡(luò)(PON),F(xiàn)TTH可令多個(gè)用戶共享單個(gè)光纖,而無需使用任何有源器件,從而大大降低了網(wǎng)絡(luò)安裝、管理和維護(hù)成本。

圖1為光纖到家的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),在中心局,公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)和Internet服務(wù)通過光線路終端(OLT)同光配線網(wǎng)(ODN)相連。使用下行1490nm和上行1310nm波長傳送數(shù)據(jù)和語音,視頻轉(zhuǎn)換器可將視頻服務(wù)轉(zhuǎn)變成波長為1550nm的光學(xué)信號(hào),1550nm和1490nm波長由WDM耦合器合并,然后一起下行傳輸;網(wǎng)絡(luò)中使用的三個(gè)波長(1310、1490和1550nm)在同一條光纖上同時(shí)傳輸不同的信息。主光纖或饋線在中心局和分路器之間傳輸光信號(hào),這樣就可以在同一條饋線上連接許多光網(wǎng)絡(luò)終端(ONT),每個(gè)用戶都需要一個(gè)ONT,它可為不同業(yè)務(wù)(POTS、以太網(wǎng)和視頻)提供連接。

FTTH網(wǎng)絡(luò)的測試

圖1 FTTH的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

FTTH網(wǎng)絡(luò)可以分為三段:饋線段、配線段和入戶線段,其測試主要包括:

1)安裝測試:驗(yàn)證已安裝的外線工程設(shè)備(光損、光回?fù)p、光纖特性、熔接、連接器和分路器)是否合格。

2)激活和故障排除測試:驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)中ONT和其它位置的每個(gè)信號(hào)(下行和上行)的光功率是否在可接受的范圍內(nèi)。

1安裝測試

通常在網(wǎng)絡(luò)安裝期間執(zhí)行以下測試:光損測量;光回?fù)p(ORL)測量;使用OTDR的鏈路鑒定。對(duì)于每種類型的測試,均可以使用兩種方法:

端到端:在外線工程安裝期間,將分路器端口連接或熔接到饋線和分布光纖時(shí)特別要使用此方法。使用此方法,從中心局一直到入戶線終端或ONT之間的全部網(wǎng)絡(luò)均被測試到。通常,測試隨著網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建漸進(jìn)地執(zhí)行。

每段:在外線工程安裝期間,分布光纖沒有熔接或連接到分路器時(shí)使用此方法。

1.1 光損測量

光損使用兩臺(tái)光損測試儀(OLTS)測量,要求連續(xù)測試兩次。兩臺(tái)OLTS首先使用各自的光源一起測定基準(zhǔn),然后每個(gè)OLTS通過被測試段自其光源向另一個(gè)OLTS發(fā)送校準(zhǔn)功率值,這樣可以測量接收功率并計(jì)算損耗。分路器的損耗取決于分路比,1×2分路器的損耗約為3dB,輸出端的數(shù)量每翻一番,損耗增加3dB。1×32分路器的損耗至少為15dB,下行和上行信號(hào)都會(huì)產(chǎn)生這種損耗。如果考慮WDM耦合器、熔接、連接器和光纖本身的組合損耗,就很容易理解在網(wǎng)絡(luò)安裝期間精確測量端到端雙向光損對(duì)于確保每個(gè)ONT接收足夠的功率是必不可少的。

1.2 光回?fù)p測量

ORL為入射功率與反射功率之比,在被測試設(shè)備(DUT)(如,光纖段或鏈路)的輸入端進(jìn)行測量,它是指從某單一界面的反射量或由某事件(如從光纖末端(玻璃)過渡到空氣)導(dǎo)致的反射量。ORL測量值越大表示反射越少。鏈路ORL由光纖芯的瑞利反向散射和鏈路上所有界面的反射組成。ORL對(duì)于模擬傳輸特別重要,如FTTx系統(tǒng)中使用的1550nm CATV信號(hào)。雖然瑞利反向散射是光纖所固有的,無法完全消除,帶有空氣/玻璃或玻璃/空氣界面的不同網(wǎng)絡(luò)元素(主要是連接器和元件)會(huì)產(chǎn)生反射,但如果特別注意或精心設(shè)計(jì),完全可以改善這種情況。要優(yōu)化傳輸質(zhì)量,必須控制好背反射效應(yīng)(例如,光源信號(hào)干擾或輸出功率的不穩(wěn)定性)。

1.3 使用OTDR檢測鏈路

OTDR檢測包括未對(duì)準(zhǔn)、失配、角度故障、連接器套圈上的灰塵、光纖斷裂和巨大彎曲。OTDR通過沿光纖發(fā)送高功率光脈沖并測量反射回的光的方式工作,光纖末端和斷裂以及連接器和其它元件都會(huì)將小部分該脈沖返回到OTDR。OTDR使用單個(gè)反射返回所花費(fèi)的時(shí)間來確定每個(gè)事件的距離,光纖在其整個(gè)長度上均勻地反向散射該光的一小部分。OTDR測量該反向散射的光來確定光纖的衰減。反向散射光的突然減少對(duì)應(yīng)著由于熔接或其它事件引起的光損。例如,可在PON中使用的波長范圍上測量新G.652.C光纖的光纖衰減,一般情況下:

在1310nm時(shí)為0.33dB/km(最壞情況為0.35dB/km)

在1490nm時(shí)為0.21dB/km(最壞情況為0.27dB/km)

在1550nm時(shí)為0.19dB/km(最壞情況為0.25dB/km)

1.3.1在何處測試

WDM耦合器熔接到來自中心局的光纖后,建議對(duì)耦合器的損耗和背反射進(jìn)行測量,以確保這些測量值符合制造商的規(guī)范。測量是通過OTDR并結(jié)合脈沖抑制器來執(zhí)行的。這一工具組合被用來測試從耦合器輸出端口到中心局OLT之間的光纖,以確定在1310、1490和1550nm波長下分路器端口第一個(gè)事件的損耗。只有使用脈沖抑制器時(shí)才允許此行為;否則,分路器的損耗將處于OTDR的盲區(qū),無法進(jìn)行測量。依照ITU-TG.983.1之規(guī)定,耦合器端口的反射應(yīng)為-35dB或更小。

PON安裝期間,在安裝完每一段網(wǎng)絡(luò)后,應(yīng)執(zhí)行以下測試:

從FDH(分路器輸出)到中心局

從每個(gè)入戶線終端(或ONT)到FDH

從每個(gè)入戶線終端(或ONT)到中心局

1.3.2 使用OTDR通過分路器進(jìn)行測試

使用針對(duì)PON優(yōu)化的OTDR可以通過分路器進(jìn)行測試。測試PON所需的OTDR特性包括:

● 高動(dòng)態(tài)范圍:OTDR動(dòng)態(tài)范圍必須超過PON損耗預(yù)算一個(gè)合理的余量以執(zhí)行端到端鏈路測量。

● 短盲區(qū):PON中的一些事件間距很小。為了解決這些問題,盲區(qū)必須盡可能短。

● 三波長測試:需要在1310、1490和1550nm測試PON。

● 高線性和出色的長期恢復(fù)性:此特性對(duì)于準(zhǔn)確測試包含1x32耦合器的高損耗網(wǎng)絡(luò)是必需的。

● PON的配置設(shè)置:儀器必須允許用戶設(shè)定閾值以區(qū)分分路器損耗和光纖終端。

由于OTDR測量意味著光可以通過耦合器向后和向前傳播,因此OTDR接收器(耦合器之后和耦合器之前)看到的反向散射功率比最高可達(dá)到-36dB。要準(zhǔn)確測量如此不同的功率級(jí)別,必須消除或至少大大降低OTDR接收器電子設(shè)備內(nèi)的非線性、負(fù)脈沖信號(hào)和長期恢復(fù)性。最先進(jìn)的OTDR允許將光纖終端閾值盡可能高地設(shè)定為20dB,以區(qū)分光纖終端和PON的高損耗。圖2為包含高端口計(jì)數(shù)耦合器的光纖鏈路的針對(duì)PON優(yōu)化的OTDR軌跡。

FTTH網(wǎng)絡(luò)的測試

圖2 包含高端口計(jì)數(shù)耦合器的光纖鏈路的針對(duì)PON優(yōu)化的OTDR軌跡

作者:祝軍生   來源:通信世界網(wǎng)
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