FTTH网络的测试

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光纤到户(FTTH)是指将光网络单元(ONU)安装在住家用户或企业用户处，是FTTX系列中除FTTD外最靠近用户的光接入网。通过无源光网络(PON)，FTTH可令多个用户共享单个光纤，而无需使用任何有源器件，从而大大降低了网络安装、管理和维护成本。

图1为光纤到家的系统结构，在中心局，公共交换电话网络(PSTN)和Internet服务通过光线路终端(OLT)同光配线网(ODN)相连。使用下行1490nm和上行1310nm波长传送数据和语音，视频转换器可将视频服务转变成波长为1550nm的光学信号，1550nm和1490nm波长由WDM耦合器合并，然后一起下行传输;网络中使用的三个波长(1310、1490和1550nm)在同一条光纤上同时传输不同的信息。主光纤或馈线在中心局和分路器之间传输光信号，这样就可以在同一条馈线上连接许多光网络终端(ONT)，每个用户都需要一个ONT，它可为不同业务(POTS、以太网和视频)提供连接。

FTTH网络的测试

图1 FTTH的系统结构

FTTH网络可以分为三段：馈线段、配线段和入户线段，其测试主要包括：

1)安装测试：验证已安装的外线工程设备(光损、光回损、光纤特性、熔接、连接器和分路器)是否合格。

2)激活和故障排除测试：验证网络中ONT和其它位置的每个信号(下行和上行)的光功率是否在可接受的范围内。

1安装测试

通常在网络安装期间执行以下测试：光损测量;光回损(ORL)测量;使用OTDR的链路鉴定。对于每种类型的测试，均可以使用两种方法：

端到端：在外线工程安装期间，将分路器端口连接或熔接到馈线和分布光纤时特别要使用此方法。使用此方法，从中心局一直到入户线终端或ONT之间的全部网络均被测试到。通常，测试随着网络的构建渐进地执行。

每段：在外线工程安装期间，分布光纤没有熔接或连接到分路器时使用此方法。

1.1　光损测量

光损使用两台光损测试仪(OLTS)测量，要求连续测试两次。两台OLTS首先使用各自的光源一起测定基准，然后每个OLTS通过被测试段自其光源向另一个OLTS发送校准功率值，这样可以测量接收功率并计算损耗。分路器的损耗取决于分路比，1×2分路器的损耗约为3dB，输出端的数量每翻一番，损耗增加3dB。1×32分路器的损耗至少为15dB，下行和上行信号都会产生这种损耗。如果考虑WDM耦合器、熔接、连接器和光纤本身的组合损耗，就很容易理解在网络安装期间精确测量端到端双向光损对于确保每个ONT接收足够的功率是必不可少的。

1.2　光回损测量

ORL为入射功率与反射功率之比，在被测试设备(DUT)(如，光纤段或链路)的输入端进行测量，它是指从某单一界面的反射量或由某事件(如从光纤末端(玻璃)过渡到空气)导致的反射量。ORL测量值越大表示反射越少。链路ORL由光纤芯的瑞利反向散射和链路上所有界面的反射组成。ORL对于模拟传输特别重要，如FTTx系统中使用的1550nm　CATV信号。虽然瑞利反向散射是光纤所固有的，无法完全消除，带有空气/玻璃或玻璃/空气界面的不同网络元素(主要是连接器和元件)会产生反射，但如果特别注意或精心设计，完全可以改善这种情况。要优化传输质量，必须控制好背反射效应(例如，光源信号干扰或输出功率的不稳定性)。

1.3　使用OTDR检测链路

OTDR检测包括未对准、失配、角度故障、连接器套圈上的灰尘、光纤断裂和巨大弯曲。OTDR通过沿光纤发送高功率光脉冲并测量反射回的光的方式工作，光纤末端和断裂以及连接器和其它元件都会将小部分该脉冲返回到OTDR。OTDR使用单个反射返回所花费的时间来确定每个事件的距离，光纤在其整个长度上均匀地反向散射该光的一小部分。OTDR测量该反向散射的光来确定光纤的衰减。反向散射光的突然减少对应着由于熔接或其它事件引起的光损。例如，可在PON中使用的波长范围上测量新G.652.C光纤的光纤衰减，一般情况下：

在1310nm时为0.33dB/km(最坏情况为0.35dB/km)

在1490nm时为0.21dB/km(最坏情况为0.27dB/km)

在1550nm时为0.19dB/km(最坏情况为0.25dB/km)

1.3.1在何处测试

WDM耦合器熔接到来自中心局的光纤后，建议对耦合器的损耗和背反射进行测量，以确保这些测量值符合制造商的规范。测量是通过OTDR并结合脉冲抑制器来执行的。这一工具组合被用来测试从耦合器输出端口到中心局OLT之间的光纤，以确定在1310、1490和1550nm波长下分路器端口第一个事件的损耗。只有使用脉冲抑制器时才允许此行为;否则，分路器的损耗将处于OTDR的盲区，无法进行测量。依照ITU-TG.983.1之规定，耦合器端口的反射应为-35dB或更小。

PON安装期间，在安装完每一段网络后，应执行以下测试：

从FDH(分路器输出)到中心局

从每个入户线终端(或ONT)到FDH

从每个入户线终端(或ONT)到中心局

1.3.2　使用OTDR通过分路器进行测试

使用针对PON优化的OTDR可以通过分路器进行测试。测试PON所需的OTDR特性包括：

●　高动态范围：OTDR动态范围必须超过PON损耗预算一个合理的余量以执行端到端链路测量。

●　短盲区：PON中的一些事件间距很小。为了解决这些问题，盲区必须尽可能短。

●　三波长测试：需要在1310、1490和1550nm测试PON。

●　高线性和出色的长期恢复性：此特性对于准确测试包含1x32耦合器的高损耗网络是必需的。

●　PON的配置设置：仪器必须允许用户设定阈值以区分分路器损耗和光纤终端。

由于OTDR测量意味着光可以通过耦合器向后和向前传播，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达到-36dB。要准确测量如此不同的功率级别，必须消除或至少大大降低OTDR接收器电子设备内的非线性、负脉冲信号和长期恢复性。最先进的OTDR允许将光纤终端阈值尽可能高地设定为20dB，以区分光纤终端和PON的高损耗。图2为包含高端口计数耦合器的光纤链路的针对PON优化的OTDR轨迹。

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