OTDR PON测试：挑战与解决之道_测试系统_电信

OTDR PON测试：挑战与解决之道

Mario Simard 2010/09/14

　　自首次部署无源光网络（PON）以来，人们已经设计出很多种测试方法来对这些网络进行验证和故障诊断。其例子包括：测试从中心局（CO）到光网络终端（ONT）的所有点，或仅测试网络的某些部分，甚至在一些情况下根本不进行测试。然而随着时间的推移，已经证明，根本不进行测试这一做法并不合适，因为无论是在网络激活以后还是从长期来看，这种做法都会造成更大的开支。

　　预计未来3年部署的PON数量将非常巨大，因此运营商将在测试这些网络时再三遇到挑战。从历史经验来看，已经涌现出的PON测试方法中最好的一种来源于光时域反射法（OTDR）。OTDR法能够获得可靠的结果，同时还能降低测试的整体成本。另外，由于OTDR法是一种单端方法，因此能够显著缩短人工操作的时间，这也是该方法的关键优势。但是，OTDR法的缺点在于设备成本高，并且要求用户具有较高的技能水平。价格更合理的微型OTDR已经面世，但仍然存在一个缺点，那就是要求用户具有较高的技能水平。

　　利用高质量OTDR以及软件工具向用户提供的可靠信息，可以高度简化OTDR测试和对结果的解释。为了帮助阐明用于PON网络验证和故障诊断的OTDR测试方法，本文将介绍相对于普通OTDR而言，PON优化型OTDR在使用1×32分光器的PON链路上表现如何，以及PON优化型OTDR（搭配相应的软件工具）将如何让技术人员能够快速解决被测PON链路的故障。

　　PON设置中的普通OTDR：

　　相关示例

　　为了说明PON优化型OTDR具有的优点，这个例子将着眼于最具挑战性的实际情景：服务中的网络。该情景中使用两台OTDR：一台为普通仪表，另一台为专为PON测试而优化的仪表（FTB-7300E）。这两台仪表均具有在线单模1625nm端口。用户使用带外信号，就能在不干涉其它传输波长（1310、1550nm等）的情况下进行测试。另外，经过过滤的端口将拒绝传入信号，这样就可以避免使OTDR的雪崩光电二极管失灵，从而使OTDR能够在传送在线信号的光纤上进行取样。

　　在该情景中，两台OTDR设备在很多方面都不尽相同，例如，可用脉冲宽度和接收器带宽都不相同，因而致使空间分辨率存在差异。此外，OTDR会遭遇1×32分光器导致的显著损耗（16至17dB）。这时就出现了一个重要问题：当信号经过分光器时会发生什么情况？注意，是执行从ONT到光线路终端（OLT）的测试。

　　本例将示范1×32分光器的第二半用户的激活情况；第一半客户能够接收到良好的信号强度，但不是所有新客户都能接收到良好的信号强度。在该情景中，运营商必须派遣一个团队执行故障诊断任务。这个团队首先来到一个有故障的ONT，在这里着手使用PON功率计监测信号。如果信号太弱，就需要采用OTDR进行故障诊断。这时，如果分光器端口未熔接，团队就能断开分光器处的光纤配线并在暗光纤上展开测试，但即使是在这样的情景下，他们也必须转移到分光器所在处才能测试光纤；操作的分光器越多，发生错误（例如，拔错客户的接线，造成新的脏污连接器等）的可能性就越大；因此，使用大量分光器和连接器的终端很容易就会带来巨大的麻烦。理想的情况是，从有故障的ONT直接开始故障诊断，以便于从端点（最高到OLT）解决光纤链路事件。有经验的用户将利用较小脉冲宽度（如5、10或30ns）进行故障诊断，以便以更高分辨率跟踪从ONT到分光器的事件，以此来逐步完成工作。由于在较低的脉冲下，分光器分路处显示为光纤配线上的断裂，因此使用PON优化型OTDR以较大脉冲（如100至500ns）进行二次取样，用户便可以在中心局(CO)验证累积损耗（最高到OLT），同时还能定位OLT和分光器之间的传输光纤上的所有弯曲问题。

　　普通OTDR

　　使用普通OTDR设备时，即使具有光过滤功能，也会存在众多妨碍进行有效链路鉴定的因素，例如：

　　1．动态范围在中等脉冲宽度（100至500ns）下不足；
　　2．分辨率在较大脉冲宽度（1000ns）下不足；
　　3．以下任何原因所导致的阶跃响应严重失真（分光器分路）：

　　PON优化型OTDR

　　回到前面提到的相关示例，如果用户尝试确定1×32分光器和OLT之间的事件，那么图1所示曲线就没有多大用处。OLT和分光器之间的光纤上的宏弯可能会影响一些客户，而不会影响另外一些客户（在其光纤配线的损耗更低的情况下）。要在有故障的ONT上精确定位事件并将其快速修复，就必须使用PON优化型OTDR，完整地鉴定从ONT到OLT的光纤链路（如图2所突出显示的标记）。
　　使用PON优化型OTDR，就能大大降低分光器分路后的失真，而且测试结果具有很高的可重复性和可靠性。另外，用户还可以测量分光器的损耗和链路累积损耗，并且可确定分光器之前或之后是否发生了任何预期之外的物理事件。

　　在构建阶段，PON优化型OTDR也极具价值：1310/1550nm精确测试可确保端到端链路完整性，从而显著降低客户激活后发生的问题数量。前述方法中仅使用1625/1650nm（或者再加上1310/1550nm），这在构建完整网络的过程中也极具实用价值。在线测试建议使用1650nm。当然也有许多人认为使用1625nm测试也是一个较好的选择。然而有一点很重要，就是在网络建设时，就需要使用带外波长进行测试并将结果保存为模版，这对于以后的维护阶段是非常有用的。这样，维护人员便可轻易定位异常，并且可以比较所有事件（连接器、熔接点和分光器）的损耗，从而清楚地确定出故障。

　　这就是FTB-7300E OTDR之类的PON优化型OTDR所具有的优点；FTB-7300E OTDR配备有能提供高质量信息的软件。摘要屏幕可以突出显示每个波长的通过/未通过状态、径距总损耗、从OLT到ONT距离上的径距ORL、宏弯标识和位置，再搭配FTB-200紧凑型平台提供的线性视图，将使技术人员的工作大大简化。

结论

　　根据应用选择正确的OTDR能够带来完全不同的效果。例如，具有在线故障诊断功能的FTB-7300E PON优化型OTDR能将PON OTDR在线光纤测试的性能和价值推上新的台阶。

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