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全光网络工程技术建议书(十)

04、工程测试

全光网络工程测试分为有源设备测试和传输线路测试。

4.1、有源设备测试

包括POL设备厂商提供的OLT/ONU/ONT/网管设备的自检测试和接入业务网络的联通测试。由厂商提供测试报告文档。传输线路测试又包括光纤传输介质链路测试(光分路器至ONU/ONT)光纤测试和传输线路信道端至端(OLT至ONU/ONT)的测试。

4.2、传输线路信道端至端(OLT至ONU/ONT)的测试

包括线路连通性测试、端到端全程光链路损耗测试、双向光回损(ORL)测试,传输线路测试又可以分为工程建设/验收阶段、开通阶段和维护阶段。

4.2.1、工程建设与验收阶段测试要点及要求

4.2.1.1、安装施工阶段测试

由施工单位人员负责,内容及要求如下:

1)测量光纤、接头、连接器、光分路器等损耗大小;

2) 测试光纤1310nm/1490nm/1550nm三个传输波长上的损耗;

3) 测试单纤双向系统:如回损(ORL)、损耗的双向测试一些链路特性。

4.2.1.2、验收阶段测试

由建设单位维护人员以及施工单位人员共同负责,需要测试的内容有:

1)端到端传输线路(光纤链路)损耗大小;

2)端到端光回损(含CATV业务时需要);

3)链路长度和链路OTDR曲线。

4.2.1.3、常用测试仪表或工具

光源和光功率计、PONOTDR、回损测试仪、可视化故障定位仪。

4.2.1.4、端到端的全程光链路损耗

最大光链路损耗和最小光链路损耗应满足下表规定。

全程光功率损耗

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ODN最大损耗= Mean launched power MIN -Minimum sensitivity =28dB;

ODN最小损耗=Mean launched power MAX-Minimum overload=13dB;

上、下行方向链路标准相同。

1)应根据应用的不同系统采用相应的上行和下行波长测试ODN的衰减,测试结果应符合设计要求。

2)当需要提供CATV业务时,下行方向需要增加测试1550nm波长的回波损耗,采用光回损测试仪进行测试,光纤链路回波损耗应大于32dB。

4.2.1.5、测试方法

工程中对传输线路(光纤链路)测试常用的方法有三种:用光源和光功率计测试、利用OLT设备PON口和光功率计测试、用PON光时域反射仪(OTDR)测试。

1)用光源和光功率计进行测试

  • 采用光源和光功率计测试,可测试的项目有:光纤衰减、光纤链路全程衰减。测试下行和上行的连接方法如图所示。

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光源和光功率计测试下行示意图

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光源和光功率计测试上行示意图

  • 将光源、光功率计用跳纤直连,测试光源输出光功率。光源、光功率计应重复连接三次,测试得到的三个值若相差大则需查找问题,若相差不大则取平均值作为光源输出光功率并记录。
  • 测试时应注意方向性,即下行采用1490nm窗口,上行采用1310nm窗口。
  • 将光源用跳纤连接到被测光路的一端,将光功率计连接到被测光路的另一端,测量值作为光路的接收光功率并记录。
  • 将测试记录值,减去光源输出光功率值得到的结果,即为光纤链路全程衰减值。光纤链路全程衰减值应不劣于设计中的光纤链路全程衰减核算指标,若超出指标范围则应逐段查找原因,直到修复正常为止。

2)用PON口和光功率计测试

  • 利用OLT设备PON口和光功率计测试,可测试的项目有:光纤衰减、光纤链路全程衰减。其连接方法如图所示。

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PON口和光功率计测试示意图

  • 用跳纤连接OLT的PON口和光功率计,测试PON口的输出光功率并记录。
  • 用跳纤连接OLT的PON口和出局光缆,将光功率计连接到末级光分路器的出口,测量值作为光路的接收光功率并记录。
  • 将测试记录值,减去PON口输出光功率值得到的结果,即为光纤链路全程衰减值。光纤链路全程衰减值应不劣于设计中的光纤链路全程衰减核算指标,若超出指标范围则应逐段查找原因,直到修复正常为止。

3)用PON光时域反射仪测试

  • 采用PON光时域反射仪测试,可测试的项目有:光纤衰减、回波损耗、光纤接头损耗、光纤链路全程衰减、光纤长度。其连接方法如图所示。

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PON光时域反射仪测试示意图

  • 用跳纤将OTDR的发光口与被测光路连接。
  • 在OTDR上选择1310nm测试窗口,并设置好测试折射率。
  • 在OTDR上选择量程,为被测线路的1.5倍,根据量程选择合适的脉冲宽度。
  • 选择自动或手动进行测试形成图像,观察测试图像。如果曲线平滑,则将图像保存,作为竣工技术文件的资料;如有曲线异常则分析原因并及时进行故障的排除。
  • 测试下行时,由局端采用1490nm测试窗口。

4.2.2、开通阶段测试要点及要求

4.2.2.1、开通阶段测试

由业务开通人员负责,内容及要求如下:

1)确认已安装的线路损耗是否在合格范围内、确认ONT的输出光功率是否正常;

2)ONT必须接收到OLT方向的光后,才可以发出1310nm波长的光并开始正常工作,需要测试CO到ONT下行损耗大小、ONT的上行损耗大小;

4.2.2.2、常用测试仪表和工具

PON光功率计。

4.2.3、运营维护阶段测试要点及要求

4.2.3.1、运营维护阶段测试

由建设方维护人员负责,内容及要求如下:

1)当PON网络在工作时,处理某一用户的故障应不影响其它用户的正常使用,使用常规的OTDR可能会对其它用户或OLT造成干扰,OTDR本身也无法正常工作。维护用OTDR需要具有1650nm滤波器,可以对正在运行的PON网络进行在线测试,同时不影响对其它用户的正常服务;

2)要求判断和定位故障时不中断其它用户的业务、要求查找故障时不中断正常工作业务。

4.2.3.2、常用测试仪表和工具

带外PON OTDR、光纤信号识别器、光纤端面检测器。

4.3、光纤传输介质链路测试(光分路器至ONU/ONT)光纤测试

所指“光纤链路”只是体现POL的OLT至ONU全程光纤链路中的其中一段,即光分路器的光纤连接器通过光缆至工作区ONU/ONT之间的光纤连接器件的这一段光纤。

4.3.1、传输指标

不同波长的光信号在同一条光纤中传输的衰耗是不一样的,这不仅与光纤的类型有关,还与光纤的敷设路由、弯曲情况等有关。因此在目前技术条件下,光纤链路的全程衰减不大于0.4dB是指分别采用1310nm及1550nm波长进行测试的全程衰减值。

4.3.2、测试方法

光纤链路衰减指标宜采用插入损耗法进行测试,插入损耗法测试光纤链路衰减指标具体测试方法见下图:

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光纤链路衰减测试校准方式

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光纤链路衰减测试连接方式

为准确验证PON技术的单芯光纤、双向、波分复用的传输特性,工程检测中应对上述光链路的下行方向(用户接入点用户侧至家居配线箱方向)和上行方向(家居配线箱至用户接入点用户侧方向)分别采用1550nm和1310nm波长进行衰减测试。

当指标不合格时,应首先通过光纤长度实测值是否超过300m,判断衰减评判指标(0.4dB)是否适当,再进行其他原因分析。

因设计规范中提出的插入损耗(衰减)指标是不包含链路两端光适配器的,所以应注意仪表的校准方式,实际测试时应将被测链路的光接头直接与仪表接口相连,而不应通过适配器连接,否则可能因适配器带来0.5dB的附加出入损耗,造成测试结果超标。

4.3.3、传输指标要求

光纤链路长度不大于300m时, 光纤链路全程衰减不应超过0.4dB(不含适配器)。光纤链路长度大于300m时,光纤链路全程衰减限值可按下式计算:

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式中:

  • β ——用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路衰减(dB);
  • Lmax —— 用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路最大长度(km);
  • αf ——光纤衰减常数(dB/km);
  • N——用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路中熔接的接头数量;
  • 2——光纤通道成端接头数,每端1个;
  • αj ——光纤接头损耗系数,取0.1dB/个。

不同波长的光信号在同一条光纤中传输的衰耗是不一样的,这不仅与光纤的类型有关,还与光纤的敷设路由、弯曲情况等有关。因此在目前技术条件下,用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路的全程衰减不大于0.4dB是指分别采用1310nm 及1550nm 波长进行测试的全程衰减值。

即:

  • Lmax(用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路长度)为0.3km;
  • αf(光纤衰减常数)为0.36dB/km(1310nm波长时G.652D);
  • N(用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路中熔接接头数量)为1个;
  • αj(光纤接头损耗系数)为0.1dB/个(热熔接按0.06dB/个取定,冷接按0.1dB/个取定)。

则:β =0.36×0.3+(1+2)×0.1=0.408dB

该光纤链路的衰耗值控制在一定的范围内,可以为POL系统的端至端全程传输指标得到有效的保证。工程测试首先要进行光纤链路的测试,合格以后再完成全光网络整体系统的测试,这样有利于查找和判断故障的产生位置和原因。

参考文献:

全光网络工程技术应用指南

《无源光局域网工程技术标准》(T/CECA 20002)

宣贯辅导材料

中国电子节能技术协会绿色全光网络联盟编制-2019.12

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全光网络工程技术建议书(完结篇)

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