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OTDR PON測試：挑戰(zhàn)與解決之道

Mario Simard 2010/09/14

　　自首次部署無源光網(wǎng)絡（PON）以來，人們已經(jīng)設計出很多種測試方法來對這些網(wǎng)絡進行驗證和故障診斷。其例子包括：測試從中心局（CO）到光網(wǎng)絡終端（ONT）的所有點，或僅測試網(wǎng)絡的某些部分，甚至在一些情況下根本不進行測試。然而隨著時間的推移，已經(jīng)證明，根本不進行測試這一做法并不合適，因為無論是在網(wǎng)絡激活以后還是從長期來看，這種做法都會造成更大的開支。

　　預計未來3年部署的PON數(shù)量將非常巨大，因此運營商將在測試這些網(wǎng)絡時再三遇到挑戰(zhàn)。從歷史經(jīng)驗來看，已經(jīng)涌現(xiàn)出的PON測試方法中最好的一種來源于光時域反射法（OTDR）。OTDR法能夠獲得可靠的結(jié)果，同時還能降低測試的整體成本。另外，由于OTDR法是一種單端方法，因此能夠顯著縮短人工操作的時間，這也是該方法的關(guān)鍵優(yōu)勢。但是，OTDR法的缺點在于設備成本高，并且要求用戶具有較高的技能水平。價格更合理的微型OTDR已經(jīng)面世，但仍然存在一個缺點，那就是要求用戶具有較高的技能水平。

　　利用高質(zhì)量OTDR以及軟件工具向用戶提供的可靠信息，可以高度簡化OTDR測試和對結(jié)果的解釋。為了幫助闡明用于PON網(wǎng)絡驗證和故障診斷的OTDR測試方法，本文將介紹相對于普通OTDR而言，PON優(yōu)化型OTDR在使用1×32分光器的PON鏈路上表現(xiàn)如何，以及PON優(yōu)化型OTDR（搭配相應的軟件工具）將如何讓技術(shù)人員能夠快速解決被測PON鏈路的故障。

　　PON設置中的普通OTDR：

　　相關(guān)示例

　　為了說明PON優(yōu)化型OTDR具有的優(yōu)點，這個例子將著眼于最具挑戰(zhàn)性的實際情景：服務中的網(wǎng)絡。該情景中使用兩臺OTDR：一臺為普通儀表，另一臺為專為PON測試而優(yōu)化的儀表（FTB-7300E）。這兩臺儀表均具有在線單模1625nm端口。用戶使用帶外信號，就能在不干涉其它傳輸波長（1310、1550nm等）的情況下進行測試。另外，經(jīng)過過濾的端口將拒絕傳入信號，這樣就可以避免使OTDR的雪崩光電二極管失靈，從而使OTDR能夠在傳送在線信號的光纖上進行取樣。

　　在該情景中，兩臺OTDR設備在很多方面都不盡相同，例如，可用脈沖寬度和接收器帶寬都不相同，因而致使空間分辨率存在差異。此外，OTDR會遭遇1×32分光器導致的顯著損耗（16至17dB）。這時就出現(xiàn)了一個重要問題：當信號經(jīng)過分光器時會發(fā)生什么情況？注意，是執(zhí)行從ONT到光線路終端（OLT）的測試。

　　本例將示范1×32分光器的第二半用戶的激活情況；第一半客戶能夠接收到良好的信號強度，但不是所有新客戶都能接收到良好的信號強度。在該情景中，運營商必須派遣一個團隊執(zhí)行故障診斷任務。這個團隊首先來到一個有故障的ONT，在這里著手使用PON功率計監(jiān)測信號。如果信號太弱，就需要采用OTDR進行故障診斷。這時，如果分光器端口未熔接，團隊就能斷開分光器處的光纖配線并在暗光纖上展開測試，但即使是在這樣的情景下，他們也必須轉(zhuǎn)移到分光器所在處才能測試光纖；操作的分光器越多，發(fā)生錯誤（例如，拔錯客戶的接線，造成新的臟污連接器等）的可能性就越大；因此，使用大量分光器和連接器的終端很容易就會帶來巨大的麻煩。理想的情況是，從有故障的ONT直接開始故障診斷，以便于從端點（最高到OLT）解決光纖鏈路事件。有經(jīng)驗的用戶將利用較小脈沖寬度（如5、10或30ns）進行故障診斷，以便以更高分辨率跟蹤從ONT到分光器的事件，以此來逐步完成工作。由于在較低的脈沖下，分光器分路處顯示為光纖配線上的斷裂，因此使用PON優(yōu)化型OTDR以較大脈沖（如100至500ns）進行二次取樣，用戶便可以在中心局(CO)驗證累積損耗（最高到OLT），同時還能定位OLT和分光器之間的傳輸光纖上的所有彎曲問題。

　　普通OTDR

　　使用普通OTDR設備時，即使具有光過濾功能，也會存在眾多妨礙進行有效鏈路鑒定的因素，例如：

　　1．動態(tài)范圍在中等脈沖寬度（100至500ns）下不足；
　　2．分辨率在較大脈沖寬度（1000ns）下不足；
　　3．以下任何原因所導致的階躍響應嚴重失真（分光器分路）：

　　PON優(yōu)化型OTDR

　　回到前面提到的相關(guān)示例，如果用戶嘗試確定1×32分光器和OLT之間的事件，那么圖1所示曲線就沒有多大用處。OLT和分光器之間的光纖上的宏彎可能會影響一些客戶，而不會影響另外一些客戶（在其光纖配線的損耗更低的情況下）。要在有故障的ONT上精確定位事件并將其快速修復，就必須使用PON優(yōu)化型OTDR，完整地鑒定從ONT到OLT的光纖鏈路（如圖2所突出顯示的標記）。
　　使用PON優(yōu)化型OTDR，就能大大降低分光器分路后的失真，而且測試結(jié)果具有很高的可重復性和可靠性。另外，用戶還可以測量分光器的損耗和鏈路累積損耗，并且可確定分光器之前或之后是否發(fā)生了任何預期之外的物理事件。

　　在構(gòu)建階段，PON優(yōu)化型OTDR也極具價值：1310/1550nm精確測試可確保端到端鏈路完整性，從而顯著降低客戶激活后發(fā)生的問題數(shù)量。前述方法中僅使用1625/1650nm（或者再加上1310/1550nm），這在構(gòu)建完整網(wǎng)絡的過程中也極具實用價值。在線測試建議使用1650nm。當然也有許多人認為使用1625nm測試也是一個較好的選擇。然而有一點很重要，就是在網(wǎng)絡建設時，就需要使用帶外波長進行測試并將結(jié)果保存為模版，這對于以后的維護階段是非常有用的。這樣，維護人員便可輕易定位異常，并且可以比較所有事件（連接器、熔接點和分光器）的損耗，從而清楚地確定出故障。

　　這就是FTB-7300E OTDR之類的PON優(yōu)化型OTDR所具有的優(yōu)點；FTB-7300E OTDR配備有能提供高質(zhì)量信息的軟件。摘要屏幕可以突出顯示每個波長的通過/未通過狀態(tài)、徑距總損耗、從OLT到ONT距離上的徑距ORL、宏彎標識和位置，再搭配FTB-200緊湊型平臺提供的線性視圖，將使技術(shù)人員的工作大大簡化。

結(jié)論

　　根據(jù)應用選擇正確的OTDR能夠帶來完全不同的效果。例如，具有在線故障診斷功能的FTB-7300E PON優(yōu)化型OTDR能將PON OTDR在線光纖測試的性能和價值推上新的臺階。
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