EXFO关于广电“三网融合”测试方案.ppt

exfo关于广电“三网融合”测试方案,邓旌 exfo中国代表处 jing.dengexfo.com,提纲,广电双向化改造现状 epon原理简介 eoc原理简介 广电使用epon组网时的问题及解决方案 hpna的eoc组网的测试方案 城域网iptv的测试方案,3,广电网络结构,4,广电双向化改造现状,广电面对各个运营商的竞争，危机感加强，预计新增投资500亿元提速有线电视网双向改造； 有线电视用户数已经达1.6亿，稳居世界第一位，其中实现了互动功能的双向覆盖用户数为1515万，实际开通互通功能达到117万，各省市改造进程还在加快； 广电的指导意见因地制宜，多种模式并举进行数字化、双向化改造。目前有几个模式： 青岛的pon/eoc模式： 实际解决数字平移，完成数模转化；epon实现高速数据上网，电视依旧是广播模式 杭州的五类线入户+pon/eoc：广电与网通合作组建合资公司实现 epon+eoc的模式，解决高速数据上网，数字视频点播（cable），上行数据走epon，形成一个共赢的模式，最为广电总局肯定 上海，深圳的cable modem模式：采用docsis2.0，cable modem入户 由于modem兼容性问题与cable线缆质量问题，推广受到限制，在其他地区基本被否定,5,广电为宽带技术制订的一些标准,鉴于epon技术在各地的推广，08年广电制订了epon设备技术要求，详细定义了对epon设备的要求 同年广电也制订了eoc设备技术规范与测试规范，不过对eoc的各个标准采用较宽容的模式，没有强调其倾向性 08年12月4日，科技部与国家广播电影电视总局正式签署了国家高性能宽带信息网暨中国下一代广播电视网自主创新合作协议书,6,广电组织现状,集团与省公司通过资产置换等模式加快公司内部资源整合 三个全业务运营商的出现，促使各级广电公司面临强大的竞争压力，各地都在加快双向试点工作，其中epon+eoc的方式基本被肯定，docsic的模式已经出局 广电改造优先考虑的是对于现行网络变化要尽量小，以免出现大量用户断线这样的严重“政治”风险 2008年1月18日，国家广电总局公布了国务院办公厅转发发展改革委等部门关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知（国办发20081号），打开了双向准入的门槛，打破了之前对电信、广电分业经营的相关规定，为广电开展增值业务铺平了道路,提纲,广电双向化改造现状 epon原理简介 eoc原理简介 广电使用epon组网时的问题及解决方案 hpna的eoc组网的测试方案 城域网iptv的测试方案,8,epon技术概述,最广泛的网络承载技术,ethernet,最经济的光纤网络构成,pon,+,epon,easy pon,epon技术概述,为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种复用技术： 下行数据流采用广播技术 1490nm数据信号 、1550nm广播信号 上行数据流采用tdma技术： 1310nm的数据信号,1490nm 下行数据,1550nm 下行广播视频信号通过wdm耦合进光纤,1310nm上行数据信号,10,epon在网络中的位置,提纲,广电双向化改造现状 epon原理简介 eoc原理简介 广电使用epon组网时的问题及解决方案 hpna的eoc组网的测试方案 城域网iptv的测试方案,12,eoc技术分类,无源eoc 没有采用专用的调制技术 p2p的拓扑结构，不能适合树形组网 反向噪声、回波干扰严重，影响使用 冲突检测机制浪费带宽 该技术已经淘汰 有源eoc 有调制，p2mp，效率高，技术完善 主要包括以下技术 homeplug avbpl homepna moca wifi（降频）,13,homeplug avbpl简介（1/2）,homeplug av是由电力线通信技术领域的权威国际机构家庭插电联盟（homeplug）制定 plc技术规范，包括homeplug 1.0、homeplug 1.0-turbo、homeplug av、homeplug bpl、homeplug command&control homeplug 采用的基本技术特征是：homeplug av在物理层采用具有高级前向纠错、通道预估和自适应能力的ofdm。而在mac层则综合使用具有qos保证的tdma时分多址有序接入和csma竞争接入两种方式，并通过快速自动重发请求（arq）可靠传送。homeplug av支持tdma和fdma，即兼容时分多址和频分多址，以便兼容bpl宽带接入。homeplug av前向兼容homeplug 1.0。homeplug av协议栈支持多种上层协议，如802.3、ip 和upnp,14,homeplug avbpl简介（2/2）,目前主要芯片供应商：intellon（homeplug av)，spidcom（homeplug bpl) 波段：230m以内 phy速率:200/224mbps 峰值流量（udp): 100 mbps/csma 最大客户数：253 基本媒介；any wire 0衰减最大距离：700m 调制模式：ofdm 最大衰减:80db mac层工作方式: csma/tdma 工作方式：半双工 电力上网使用较多，俗称电力猫。,15,homepna简介（1/2）,homepna 是 home phoneline networking allinace（家庭电话线网络联盟）的简称。该组织于 1998 年成立, 致力于开发利用电话线假设区域网络的技术方案 homepna3.0于2005年5月被国际电联(itu-t)接受成为国际标准(g.9954)。 最新标准为 2006 年 12 月所推出的 3.1 版, 其传输速率为 320 mbps 主要使用运营商：at&t，国内有些运营商开始尝试,16,homepna简介（2/2）,波段：4-28mhz以内 phy速率:128mbps 峰值流量: 80 mbps 最大客户数：16 基本媒介；any wire 0衰减最大距离：500m 调制模式：fdqam 最大衰减:55db mac层工作方式: tdma 工作方式：半双工,17,homepna拓扑,18,moca 简介,moca同轴线多媒体联盟 2006年3月28日，moca宣布，已经批准moca mac/phy v1.0标准 actiontec、entropic、linksys、mototech、摩托罗拉、松下、2wire和westell已经通过了moca认证 北美verizon采用 目前主要芯片供应商：entropic 波段：8001500mhz phy速率：270 mbps 数据链路层速率：130mbps 流量：信道带宽50mhz ，15个信道可选 最大客户数：31（63） 基本媒介：coax 0衰减最大距离：300m 调制模式：ofdm 最大衰减：75db mac层工作方式：tdma 工作方式：半双工 国内使用很少,19,wifi（降频）简介,同轴电缆传输性能优异，在高达2.4ghz的频段仍具备高速数据传输的潜力，因而将wifi(802.11系列无线局域网)的技术成熟、接入便捷与同轴电缆的高带宽相结合，便产生了同轴wifi技术。 此类技术在入户的最后一段距离内，将wifi ap的2.4ghz射频信号经阻抗变换后，送入同轴电缆传输，接入端即可使用专用的接收设备，也可使用市场上普遍销售的802.11系列无线网卡，无线网卡接收既可以使用无线方式，也可用同轴电缆有线连接。采用802.11g标准，phy速率可达54mbps，实际吞吐量可达22mbps。 由于穿透能力有限，通过0.5m的墙壁后，衰减到几乎没有，使用受到限制。,提纲,广电双向化改造现状 epon原理简介 eoc原理简介 广电使用epon组网时的问题及解决方案 hpna的eoc组网的测试方案 城域网iptv的测试方案,提纲,pon技术概述 pon 维护测试 安装测试 业务开通 维护及故障处理 exfo相关测试仪表信息,epon技术概述,epon 维护测试,安装测试 业务开通 维护及故障处理,安装测试,安装测试,光损耗测试 光回损测试 (orl) 三个pon 波长 端至端和每段测试,光纤的基本知识,玻璃的分子结构,纯净玻璃 = si o2 不纯玻璃 不完整的分子结构，掺杂有杂质，有氢氧根结合等。,a) 吸收点 b) 散射点 c) 微弯点 (外部微弯) d) 微弯点 (内部微弯),光纤中功率的损耗,损耗 (db/km),(pout dbm - pin dbm),distance km,attenuation db/km =,db/km -衰减测试标准单位. 损耗源于吸收、散射、微弯、宏弯、连接和断开 损耗是性能降低的重要原因之一。在决定发送端和接受端最大距离中起重要作用。,损耗 (db/km),波长因素 光纤类型因素,损耗因素,ftth中损耗的因素,光损耗测试,基本测试: pon功率损耗预算 损耗预算( itu 建议 g.983.4),安装测试,光回损 (orl) 标准组织建议. 为了保证无误码传输，itu 建议了最大的orl值,中国的国标： ydt 1636,光回波损耗（orl）定义为反射功率与入射功率之比。单位是db，其值为正，读数越高越好 为什么要将 orl 减至最低？ 光回损主要影响以下几个方面： 激光器输出功率剧烈波动； 激光器的波长剧烈波动； 对接收端的干扰；包括降低电视 信号的信噪比，从而导致视频信号失真； 增加数字系统的误码率（ber）； 降低激光器寿命，对激光器造成永久损坏。,光回损的问题,连接器末端污染将会影响网络的性能 产生损耗 产生光回损 高功率信号可能会烧毁连接器 可能损坏测试设备,连接器的污染,故障 edfa等设备处的连接器烧毁,这些设备的成本很高 到货安装周期也很长,摘要 必须清洁光学跳线!预防问题的发生 1490 nm 的正常信号与 1550 nm 的非正常信号只能使用 pon 功率计进行确定。 使用合适的仪器评估问题可以迅速获得解决方案。,连接器的污染问题,不良连接占光网络问题的70%以上。 光纤端面检测仪是很好的解决工具，它可以安全地检测光纤端面。,回损和插损主要原因,il/orl 双向,光纤配线,可随时提供服务的可靠架构 ：光回损,fot-930光万用表: ftth 特点,点对多点测试,图：p2mp 自动测试,光纤配线和端到端测试 使用 pon 分线器进行自动单点对多点 (p2mp) 测试的方法： 一台设备作为“主设备”。 多个“远程”设备可激活测试。 结果可存储在主设备、远程设备或同时存储在两种设备上。,可随时提供服务的可靠架构 ：光回损,fttx 测试结果显示：fot-930光万用表,ftth按阶段测试,建设和安装测试 使用otdr进行每一段链路测试 端到端测试 每一段测试,距离 (km),衰耗 (db),光接头,光接头,弯曲点,机械接续点,光纤终端,熔接点,otdr给出被测连接的详细图示,光纤测试otdr的方法,otdr监测的内容,脉冲 发生器,耦合器,测试光持续时间 计算光纤的长度 2. 测试背向散射及反射光功率 计算光纤对光的衰耗,数字信号 处理器,显示结果,otdr,otdr的基本原理,瑞利散射发生在每个方向 - 散射光 部分背向散射光反向传回到光源 - 背向散射光 背向散射光光功率大约比光源发光功率低60db，这相当于1*10e-6水平，亦即0.0001%!,pout =0 dbm,pend =-20 dbm,fiber attenuation: 20 db,pbs =-80 dbm,pin = -100 dbm,fiber attenuation: 20 db,otdr的基本原理,otdr的背向散射功率,反射事件 连接器造成的 光纤断裂造成的 (光纤间过大的空气间隙) 机械连接造成的 非反射事件 光纤中大的弯曲及微弯 熔接点 使用折射率匹配液的物理连接 光纤折断 (无间隙),otdr的基本原理,otdr能够捕捉的事件,总链路损耗和反射率 - otdr,从 ont 进行测试 使 otdr 曲线更容易解释 从 olt 测试 将显示 otdr 曲线，分线器之后可组合多达 32 条支路,ont,olt,f1,f2,无传输,otdr从ont、onu处测试 使用 otdr 进行测试,pon 优化的otdr和普通otdr的比较,分线器后的盲点,普通 otdr：,pon 优化 otdr：,第一分路器,第二分路器,exfo的pon专用otdr和其它otdr的对比,1:32 分路器, 275ns, 15 秒平均时间,pon优化后的 otdr,普通小动态otdr，无滤波,大动态 otdr，无pon优化,exfo的pon专用otdr：因为盲区小、线性度好，故其测试结果更加准确！ 选择针对pon优化后的 otdr是相当重要的！,otdr测试需求,otdr 测试需求 盲区要短； 动态范围要足够大（最小的动态范围是不小于线路衰减最大值5db至7db 富裕度）； 线性度要好，直接关系到损耗精确性； 硬件上需要为pon网络测试而优化，短脉宽特别是在100ns, 275ns脉宽下动态范围应足够高； 软件上优化，能够穿通分路器后分析数据。,宏弯检测：可视红光源,宏弯,-3.50 dbm,-4.75 dbm,临界角条件没有满足,-1.25 db损耗,对单模光纤，最小曲率半径为3cm,使用可视故障定位仪（红光）来确定宏弯,宏弯测试,直线光纤最大测试距离5km,olts 和 otdr 都可以检测宏弯曲,a1：olts 损耗值在 1550 nm下显著增高,a2：otdr 长度在 1550 nm下更短,宏弯曲检测：olts 或 otdr？,状况 端到端测试显示额外损耗,故障诊断 波长为 1550 nm 和 1625 nm 的 otdr 曲线显示，一个主要损耗位于 8.7 公里处，另一个位于 19.9 公里处,1625 nm,1310 nm,1550 nm,8.7 公里,19.9 公里,实际案例研究 宏弯,pon测试,安装测试 业务开通 维护和故障处理,业务开通测试,新的挑战: 该工作由接入工程师完成 对电缆较为熟悉 一般对处理光纤则处于刚刚起步阶段 需要一种可以提供通过/未通过信息的简单操作的仪表。,业务开通测试,用户业务激活过程 ont 安装 光纤引入线安装 ont 加电 使用ppm-350c进行光信号功率测量 (必须符合相应指标),pon 功率测试的挑战,挑战1：如何测试1310nm上行信号 g.983要求ont(1310nm上行信号)只有收到olt的激活信号后才可以发光 如果断开光纤时，ont将停止发光 不能够使用普通功率计进行测试 解决方案： 功率计能够穿通方式工作,非常重要： 穿通测试功能是exfo在pon光功率计产品上的专利技术，受国际专利公约保护。 *美国专利编号为 wo 2005/036783，英国专利号7187861,德国专利号20 2004 0212080 按照专利合作条约在全球范围内受保护。,pon 功率测试的挑战,挑战2：测试数据上行方向的稀疏信号 ont每隔一个周期向olt通信一次，周期约100ms，信号时间非常短（与系统有关，如epon持续时间在700ns，gpon在400ns） 窗口时间只有400ns到700ns，要在这么短的时间内测试出上行1310nm波长的功率，对功率计提出了相当的要求。 解决方案： 设计新的具有触发功能工作的功率计,ppm-350c: pon 功率计测试能力,pon 功率测试的挑战,挑战3：下行方向信号为两个波长的信号 两个不同波长和功率的信号：比如 1550nm catv信号可以高达21dbm 1490nm数据信号功率约4dbm 如果使用标准功率计读数为约21.1dbm 不能够知道具体1490nm和1550nm信号的功率是多少 解决方案： 功率计具有滤波作用,ppm-350c pon 功率计,lcd 同时显示所有3个波长功率,leds 显示三个波长的 通过/未通过信息 绿色 = 通过 黄色 = 告警 红色 = 未通过,业务开通测试 - 测试点,已建成网络允许有多个测试点: 测试点 1: 在分光器位置测试 下行视频1550nm信号功率 下行数据1490nm输出功率 每一个端口都可以独立进行测试,olt,co,dt,ont,fdh,parking,业务开通测试 - 测试点,已建成网络允许有多个测试点: : 测试点 2: 在接头盒处 下行视频1550nm信号功率 下行数据1490nm输出功率 从co经过分光器的信号 每一个端口都可以独立进行测试,olt,co,dt,ont,fdh,parking,业务开通测试 - 测试点,已建成网络允许有多个测试点: : 测试点3: 在 ont 处(需要穿通测试) 下行视频和数据信号功率测试 上行数据信号功率测试 pon网络中经过各器件后信号功率 exfo ppm-350c 为用户业务激活而设计的具有穿通功能。,业务开通测试 - 通过/未通过测试,exfo ppm-350c 具有用户可定义的门限值设置功能: 对每一个波长都具有一套门限值: 1310, 1490, 1550nm 对不同的测试点都有一套门限值: 接入盒, ont, fdh, 等,比如在 ont 处:,ftth 测试,安装 业务开通 维护和故障处理,对不同故障的处理步骤,olt和ont之间无通信 ppm-350c 确定光信号功率水平 otdr 确定故障点位置 ber增加 当光功率在接收机范围之外（高于或低于），系统误码增加。 ppm-350c 是监控每一个信号功率的理想工具。 otdr 可用于判断故障位置 宏弯 vfl 可视故障定位仪可以用于确定宏弯的位置 otdr 可以用于确定问题的位置 连接器问题 光纤端面检测器可以用于检查端面是否干净。,故障处理步骤 - olt与ont之间无通信,故障处理举例: ont信号丢失los 可以使用ppm-350c从ont方向不同的测试点进行故障定位。,ppm-350c 可以同时对每一个波长进行测试,故障举例: ont信号丢失 如果光纤线路故障，otdr可以用于判断故障位置。 光纤必须从fdh处或co处断开，或使用暗光纤测试。保证被测光纤中无光信号 （这是对于常规otdr而言) otdr 置于fdh 或 ont 处,故障处理步骤 - olt与ont之间无通信,pon维护用otdr带外otdr,故障举例: ont处信号较低 需要带外 otdr 具有1650nm（1625nm）滤波器 符合itu l.41 允许在线测试,ont 主要告警类型,当olt与ont之间的通信出现问题时，将产生告警。 告警信号随系统制造商不同而不同 告警将发送到oss，从而指派现场技术员进行现场维护，可结合中兴、华为等厂商的设备的告警类型进行测试。,oss (operation support system),olt,pon测试涉及以下仪表,物理层测试： pon光功率计 pon专用otdr olts：自动光衰耗测试仪（光万用表） 光纤端面检测器 可视故障定位仪（红光光源） 其它： 以太网测试仪 iptv测试仪,exfo pon 优化测试仪表系列,ppm-350b pon 功率计,fot-930 光万用表 插损 / 回损 / 距离 / 端面检测,axs-110 手持otdr 包括:端面检测 vfl 和 功率计,ftb-200 平台, ftb-7300d otdr 测试 ftb-3930 olts 测试,光纤端面检测,以太网测试议 (up to 10 gigabit),ftb-8510b 以太网测试,exfo pon 优化测试仪表系列,axs-850 以太网测试,axs-650 以太 三重播放测试,ftb-1 配备860g模块，10 g以太网测试,exfo 三种常用pon网络otdr,ftb-1 配备730模块 动态范围：39/37db（1310/1550nm），配备 1625nm（39db）在线测试 事件盲区0.8m，衰减盲区4.5m 线性度：0.03db/db 采样点：25.6 万个 采样分辨率：0.04 至5米 支持蓝牙、wifi、3g无线网卡,axs-110： (主力机型) 动态范围：37/36db（1310/1550nm），配备 1625nm（37db）在线测试 事件盲区0.8m，衰减盲区4.5m 线性度：0.03db/db 采样点：6.4万个 采样分辨率：0.08 至5米,ftb-200 配备ftb-7300e模块： 动态范围：39/37db（1310/1550nm），配备 1625nm（39db）在线测试 事件盲区0.8m，衰减盲区4.5m 线性度：0.03db/db 采样点：25.6 万个 采样分辨率：0.04 至5米,axs-110 介绍,一个小例子,ppm-350c pon光功率计的特点,pon 测试结果存储 能力 (可达1000个) 相对传统光测试，pon涉及olt、ont，及线路上的不同位置 ppm-350c能够给出完整的一组数据 可在仪表上独立设置ont, olt 及不同位置的测试门限 使用更方便 能够显示简单的“通过”或“未通过”信息（led和屏幕颜色） 强大的后台处理能力，尤其在需要处理大量测试结果的时候 现场可以在仪表上对结果文件自动命名 回到办公室可以简单而快速地整理数据 可配备红光光源 能够方便地进行短距离的故障查找 pon和普通光功工作模式 既能作为一台优秀的pon光功率计，也可作为普通光功率计使用 ppm-350c具备exfo一贯的坚固耐用特点，并配备仪表保护罩,ppm-350c pon光功率计的特点,测试之前，先设置好门限数据 fttx 测试结果面临挑战: 手持式仪表往往按键少而小 pon测试往往是在多个点进行测试 在办公室，我们可使用pc完成下列工作： 进行ont, olt 和任意位置的测试设置（门限） 为仪表数据进行任务管理、结果分组等,usb,ppm-350c方便的测试流程,方便的分组测试数据,vlan 嵌套(q in q) 自动网线检测（直通或交叉）,1-4 层环回测试,支持标准的及用户自定义的 rfc-2544 结果通过-未通过自动检测,自动报告生成 文本报告可保存在仪表内或外接 usb 可使用 active sync 或 ftp 存取,简单直观的图形用户界面 设置过程只需 2 步 - 快速、方便、高效 数字键盘,扫描子网以检测远程环回仪表 选择远端仪表进行环回测试,3 秒启动 电池工作时间 4 小时 充电用时 2 小时 自动记忆常用设置,四层bert测试,十兆/百兆/千兆电口 百兆和千兆光口,智能环回,易于使用,内置报告生成功能,智能远程环回控制,rfc-2544,axs-200/850以太网测试仪简介,商业用户的服务等级协议(sla)验证及测试,铜线质量,xdsl/eth,三重播放,axs-200/600 系列的应用（三重播放等） 产品矩阵,提纲,广电双向化改造现状 epon原理简介 eoc原理简介 广电使用epon组网时的问题及解决方案 hpna的eoc组网的测试方案 城域网iptv的测试方案,homepna测试利器aru 100,aru 100是什么,hpna 测试探头 用于家庭同轴电缆环境 和axs-600 series配合工作 是个附件，不是个单独的解决方案 使用650 lan/wan口 hpna 设备、参数 发现家里的hpna设备 读取设备间的协商参数 不支持射频rf的测试 aru-100 可做hpna物理层测试,我们可以支持hpna的三重播放测试,产品概览,为什么要用它呢,可以做hpna 和iptv、voip 业务部署的故障检测,fttx,axs-620 axs-625 axs-630 axs-635 axs-650,功能,预估hpna和iptv的业务部署,fttx,axs-650,功能,hpna 自动发现 hpna 芯片能自动找到其他的hpna芯片,功能,hpna 网络和认证测试 执行hpna的测试，认证线路质量 按照成功/失败的方式评估（用户定义阈值）,功能,hpna 噪声测试 执行本地噪声测试 特别有用的是能测出家里的噪声是否比外面大,功能,可在用户家用，模拟终端测试，如图：.,什么时候用？,串接在宽带路由器后面,直接在猫后面（随便什么样的modem）,什么时候用？,什么时候用？,监控iptv.,什么时候用呢？,发现 hpna设备.,模拟机顶盒,xpon,hpna 终端模式 机顶盒仿真,hpna 监控模式 穿通模式（能测试 voip）,axs-650: hpna / 支持三重播放测试,hpna,xpon,hpna,video,video,video,hpna,video,video,video,hpna,优势1: 三重播放测试 优势 2: 只是个附件,总结,hpna 测试探头 测试hpna在家庭同轴电缆环境下。 和axs-600系列一起工作 使用 650 lan口、wan口 测试 hpna 设备, 参数 发现其他hpna设备 读取和其他hpna设备通信的参数,在hpna上测试三重播放 !,提纲,广电双向化改造现状 epon原理简介 eoc原理简介 广电使用epon组网时的问题及解决方案 hpna的eoc组网的测试方案 城域网iptv的测试方案,iptv 测试应用 (编解码),iptv网络的测试方法是全新的。 需要长时间的监控，以防止系统劣化 8510b 或rtu 310 通过交换机、路由器、交换机测试或镜像端口接入网络 接口是以太网的（电口或光口）,应该在每一个主要的路由点进行iptv的测试和监控。 关键的测试点就是那些媒体内容进入网络的点。 高级别源端、本地内容和到接入交换机的连接。 测试点越多，故障隔离就越容易。,iptv 测试应用 (编解码),可以同时测量单播和多播（ip地址）频道的所有iptv参数，包