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PON网络的测量及其面临的挑战
 
慧聪网   2005年12月29日13时46分   信息来源:网络通信产品商贸网    

  电信业正经历着重大的变革。在过去的几年里,信息高速公路的建设方面取得了巨大的进展;光纤骨干网建设和城域网建设基本完成。 这条信息高速公路即将面临“最后一公里”—光纤到户 (FTTP) 网络的出现,运营商可通过接入网络提供“Triple Play”服务(多条电话线路、高速数据传输以及高清晰度的数字和模拟视频)。

  在FTTx建设中光纤安装的速度和数量将更甚于以往任何时候,使习惯于处理以线为基础的 POTS 的安装和维护人员将不得不开始熟悉光纤。

  对于所有类型的光纤网络而言,正确的测试都将是建构和维护“下一代”网络的重要组成部分。本文将集中就 FTTx 网络测试的主要方面进行阐述。

  了解 FTTx

  图 1 展示了 FTTx 网络的普通架构。在交换中心(即 CO,也称为数据转发器)处,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 1490 nm 和上行 1310 nm 的波长来传送数据和语音。通过光视频转换器可将视频服务转变成波长为 1550 nm 的光路形式。WDM 耦合器可将 1550 nm 和 1490 nm 的波长组合起来,然后一起进行下行传送(到目前为止,还没有进行上行视频传送的计划)。这种组合使得三种波长(1310、1490 和 1550 nm)可通过相同的光纤在多个方向上同时传送不同的信息。

  光纤主干在交换中心和分路器之间传送光信号,分路器可使多个 ONT 与同一条光纤相连。每个用户都需要一个 ONT,它可为不同服务(POTS、以太网和视频)提供连接。由于一个 FTTx 网络一般可向 32 个用户提供服务,而64个用户的服务也已出现。

典型FTTx网络架构

典型FTTx网络架构

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  光无源网络(PON)的测量面临的主要挑战:

  与传统的光纤通信系统相比,PON网络测试主要面临如下主要挑战:

  挑战1:新的传输波长

  国际电信联盟 (ITU) 发布了 建议 G.983.3,此方案提出了宽带光接入系统可以通过对波长的分配来提高系统服务能力。它为下行语音和数据信号指定 1490 nm 波长,为下行视频信号指定 1550 nm 波长,为上行语音和数据信号指定 1310 nm 波长。

  光接入系统所使用的光纤测试设备必须能够以全部三种波长进行测试。光纤网络运营商和测试设备制造商对 1310 和 1550 nm 传输波长都非常熟悉,但新的 1490 nm 传输波长却对测试设备如回损仪、 OTDR 构成了挑战。

  许多业内人士都认为 1550 nm 测试足以涵盖 1490 nm 区域。对于 20 世纪 90 年代后期或更晚时期所安装的新光纤(尤其是 G.652C 零水峰光纤)来说,通常确实如此。但对于 90 年代初期部署的早期光纤来说,这种说法很值得怀疑(那时 G.652C 尚未出现,而水峰(E 带)还未引起人们足够的兴趣)。基于这一原因,许多光纤测试设备制造商在其开发的产品中提供了 1490 nm 测试功能以进行 PON 测试。

  挑战2:WDM的系统,同时又是单纤双向的系统

  在下行方向要求1490纳米波长与1550nm波长复用在一起,上行方向采用1310nm,在PON网络和建设和维护中,采用传统的波分系统测试手段如光谱仪显然是不太现实的。所以要求便携式测试设备应能够同时支持上述波长的测试。同时由于是单纤双向的系统,一些链路特性如回损(ORL)、损耗双向测试也是必须的,同时对回损的要求也显得尤为重要。
ITU 推荐标准 G.983.1 和 G.984.2 允许的最大 ORL 值为 32 dB。

  ITU在G.983和G.984中分别对不同的类别(A类,B类,C类)建议了最小和最大的损耗值。关于 PON 测试的光损耗预算的重要信息,读者也可以参阅EXFO公司的 “FTTx PON 指南”。

  挑战3:ONT需要OLT的激活才开始工作,同时信号不是连续信号,而是稀疏(SPARSE)信号

  出于安全等因素的考虑,ONT必须接收到OLT方向光后,才可以正常工作,1310nm光才被发出;同时OLT给每 一个ONT分配了不同的时隙,所以在大部分时间里,ONT是不发光的,例如对EPON系统,在大约100毫秒时间内,ONT只有约2微秒时间是发光的,如果使用常规的功率计,则无法完成对光通信最基本的测试项目-光功率测试

  挑战4:点对多点的系统

  PON网络拓扑结构上来讲是一个点对多点的系统,这给一些正常的维护和故障处理带来一些问题。例如如何处理某一用户的故障,但同时不能影响其它用户的正常使用。因此使用常规的1310nm/1550nm波长的OTDR可能会对其它用户或OLT造成干扰(或OTDR本身无法正常工作),所以用于安装和验收的OTDR与用于PON维护目的的OTDR是不同的。

  针对上面的一些特点,EXFO公司为PON网络开发了专用的测试仪表,并对FTTx的安装、开通和维护提供了一站式解决方案。

 
 
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