PON网络的测试方法 随着FTTH技术在我国的广泛应用,如何对FTTH网络进行合理地测试,已越来越成为许多现场工程师非常关注的问题。虽然FTTH有多种实现方式,但在我国EPON和GPON仍是主流的技术。本文主要介绍了在EPON和GPON网络中工程安装、业务开通、运营和维护中所需要的测试内容。 一 . PON网络安装阶段的主要测试内容: PON网络与传统的光纤通信系统相比主要具有如下的特殊性和测试需要: - 从拓扑结构上讲PON网络是一个树形的结构,即点对多点的结构,与传统的光纤通信系统相比,引入了无源光分路器,例如1x32或更高的分光比,如1x64光分路器,从而构成了PON网络zui主要的损耗部分。下表是不同的分光比下的光分路器的典型损耗值:
光分路器数值 | 分路比 | 1x4 | 1x8 | 1x16 | 1x32 | 1x64 | 插入损耗 (典型值) | 7.3 dB | 10.5 dB | 13.8 dB | 17.1 dB | 21 dB | 值的一提的是,与我们想象不同的是,实际上两个方向上(即上、下行方向)的损耗值基本相同。 - PON网络是一个单纤双向的系统。即在一根光纤中既有OLT至ONT的信号,又有ONT至OLT方向的信号,特别是在PON网络中可以同时集成模拟的有线电视信号。基于上述原因,对于光回损应有足够的关注,在一些标准中如ITU G.983.1和G.984.2的建议中都要求ORL的值应优于32dB。
- PON光网络本身下行方向可以是一个WDM的系统,即1490nm用于数据业务,1550nm用于有线电视业务;而上行方向使用1310nm。这本身要求应在这3个波长下进行工程验收性测试。
EXFO公司PON网络工程建设测试仪表: 1) 光纤损耗、回损(ORL)和光纤长度的测量: EXFO公司针对FTTH网络测试,开发了FOT-930 测试仪表,用户只需单键操作,在10秒之内可以完成3波长(1310nm, 1490nm和1550nm)、双方向的损耗、回损(ORL)和光纤长度测试,并自动存储测试结果。 典型测试方式如下图所示: 2) OTDR测试光纤链路: EXFO公司为PON网络安装而设计的OTDR FTB-150具备PON网络测试的3个波长,同时可以穿通光分路器。下图是OTDT穿通PON网络两个级联的1x4和1x8光分路器的测试应用及测试结果: 需要指出的是,在工程测试中损耗以及回损的超标的原因,许多情况下与光纤端面的清洁程度有关,在上述FOT-930及FTB-150的仪表中,我们都配有光纤端面检查器选件。 二. 业务开通、运营和维护中主要需要的测试内容 1.业务开通的测试: 在业务开通中,zui为常见的操作是利用PON功率计确认系统是否处于合理的功率水平。为什么不采用传统的功率计来进行测试?*个原因是EPON或GPON系统采用时分多址技术,从ONT发出的光是突发方式的稀疏信号,要求PON功率计具有触发测试光功率能力,使用传统的功率计是无法完成此类信号的测试的;第二个原因是ONT本身是需要OLT的激活才能工作,由于OLT与ONT工作中的握手机制,在测试ONT功率时,需要在穿通方式下进行;zui后一个原因是由于PON网络中可能存在3个工作波长的信号,需要仪表具有能够分辩不同波长信号的能力。由于EPON和GPON工作速率不同,PON功率计需要作不同的优化。EXFO公司作为业界*个PON功率计制造商,其PON功率计同时支持BPON/EPON/GPON等不同的系统。 下图是一个典型的PON功率计工作方式: 对于一些重要的用户,还应进行业务层的测试,如以太网性能测试,或IPTV性能测试。EXFO公司的AXS-200测试仪可以完成相关的测试任务,如RFC2544测试,IPTV 的MDI参数测试等。在性能测试中,也可以与EXFO的FTB-8510B以太网分析仪或FTB-8510G万兆以太网分析仪配合进行使用,典型的测试方式如下图: 2.PON维护的测试 在线OTDR的使用: 在PON网络维护中,上述的PON功率计PPM-350仍是zui为常见的手段。同时,PON维护用OTDR也是一个很重要的工具。与建设阶段使用的OTDR相比,维护用OTDR应轻巧、简单易用,适合在户外日光下、管井中等狭小的空间里使用,同时由于使用数量大,考虑到运营商的运营成本,价格应较为低廉。 除了上述特点外,在维护用的OTDR需要采用“带外波长”方式进行测试。原因在于工程师在对某一PON用户进行故障排除时,不应对同一OLT下其它正常的用户业务造成干扰,同时在实际工作中也很难避免的一个情形是,工程师可能有意或无意地在有工作信号的条件下进行OTDR检测,这要求OTDR不仅能够在线条件下正常工作,同时OTDR的测试信号亦应不影响PON网络的工作信号。ITU L.41中建议使用1650nm波长作为OTDR的带外测试波长进行在线测试,而在实际工作中,常常采用特殊的具有滤波功能的1625nm OTDR来代替。EXFO公司的AXS-100 手持式OTDR可以满足这一测试需要。 典型的在线测试方式如下图所示: 光纤的管理: 随着FTTH的大量部署,光纤的管理也成为非常重要的环节,在AXS-100中我们设计了特殊的光纤端口识别功能,方法是在光纤配线架侧加装相应的附件,在AXS-100中可以自动识别出光纤序号,从而大大方便了光纤的管理。 另外EXFO公司还在业界开发出了能够在线对纤的光纤识别器LFD-300 FiberFinder™ 。 结束语 随着PON技术在我国广泛的采用,作为一家专业的光通信测试厂家,EXFO为中国用户提供了*的仪表和zui为完善测试方案。 |