xpon组网与测试.ppt

河南联通培训中心2011 5 中国联通接入网末梢维护 课程大纲 PON典型组网与应用PON测试项目PON测试仪表PON测试内容与注意事项 四PON组网及测试 EPON运营商组网应用 L2Switch NMS BRAS VoiceGateway Splitter Splitter IPTV PC IP Phone Router PC IPTV L2Switch Video Phone ONT ONT ROUTER OLT OLT HOUSE ENTERPRISE BUILDING 31系列ONU Router Router IPTV IP Phone PC Server EPON行业组网应用 分光器 10GE OLT GE GE GE ONU 10GE 10GE OLT OLT FTTH解决方案 IP城域网 社区中心机房 OLT EPON构建的宽带接入社区 分光器 分光器 每个用户一个ONU 交接箱 网管 认证计费 ONU直接到户 按需分配带宽 无源分光器替代楼道交换机 对用户家庭ONU集中管理 利用原有光缆 小区接入FTTB解决方案 社区中心机房 分光器 ONU通过二层交换机连接最终用户 保护已有LAN投资 EPON构建的宽带接入社区 就近接入 分光器 对于LAN已经入户的小区可以采用FTTB的方式 EPON LAN是目前比较成熟的EPON接入模式 IP城域网 OLT 交接箱 网管 认证计费 使用ONU接入多个用户 适合新建网络 商务楼FTTB解决方案 IP城域网 分光器 1 n 适用于写字楼中有多家小公司的情况每个公司一个ONU 按需分配带宽ONU通过交换机或路由器与公司内部网络相连接 商务写字楼 OLT ONU 网管 认证计费 ONU ONU IP城域骨干网 IPTV 组播 解决方案 Router OLT IPTV流媒体服务器 分光器 1 32 IPTV用户 OLT在处理组播报文时利用PON下行的天然广播特性传播报文 相当于按分光比 最大1 32 提高了设备的组播复制能力 IPTV用户 组播复制点 家庭网关 楼道交换机 ONU ONU EPON广电解决方案 同时支持IPTV与传统CATV 利用EPON网络光缆传输CATV信号 避免重复铺设光缆 WDM 合波器 1550nmCATV信号 CATV信号 分离器 传统电视 局端 用户端 分光器 IP电话 PC机 IPTV 流媒体服务器 OLT ONT WDM Internet CATV PSTN IP城域网 10 20KM 网吧一条街解决方案 对于在狭长地带分布的网吧用户 采用EPON接入可大量节约光缆 只需要沿街铺设一条光纤 就可以解决多个网吧的接入 局端 OLT 分光器 分光器 分光器 网吧 网吧 网吧 网吧 采用EPON接入可提供充足的带宽 IP城域网 边远地区解决方案 OLT 分光器 ONU 距离较远 10 20KM 对于边远地区用户 采用EPON接入技术 只需要一根光纤就可以解决多个远距离用户的接入 适用于相对比较集中的一组远距离用户的接入 边远地区 局端 ONU ONU ONU 边远地区解决方案二 充分发挥OLT混合组网能力 在偏远地区放置OLT 即使远大于20KM的情况下也能使用EPON OLT 分光器 距离较远 20KM 边远地区 局端 OLT ONU 10KM 边远地区 视频监控解决方案 在摄像机前端放置视频编解码器和ONU 通过无源光网络传输至派出所的OLT 通过IP网络及相关视频监控软件进行软调度 将监控网络全面IP化 OLT ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU ONU 课程大纲 PON典型组网与应用PON测试概述PON测试仪表PON测试内容与注意事项 四PON组网及测试 PON测试概述 安装与建设测试双方向损耗光回损光钎长度测试激活和维护测试利用PON功率计确认系统是否处于合理的功率水平业务层的测试 如以太网性能测试 或IPTV性能测试 故障诊断测试 在线OTDR的使用光纤的管理 局端部分 终端部分 ODN OpticalDistributionNetwork 光配线网络 用于在OLT和ONT间提供光通道 其中入户光缆段是ODN实施中最困难的部分 FMP Fibermanagementpoint 用于ODN故障诊断时的测试接入点 FTTHODN基本结构 馈线光缆 配线光缆 入户光缆 局端OLT 光分配点 光接入点 ONT终端 PON架构 PON链路衰减预算要求 GPON光模块满足ClassB 标准 满足20km 1 64分光比EPON光模块满足PX10 PX20标准 满足10km 1 32分光比或20km 1 16分光比 建议ODN网络规划时 链路具有一定的衰减冗余 光功率预算 主干光路每公里光衰减约为0 25 0 4dB每经过1 2分光 光功率衰减10log 0 5 3dB 对于20km传输距离 按1 32分光 光功率衰减约为 PLoss 20 0 3 10log 1 32 21dB发光模块发送光功率和收光模块接收灵敏度OLTPON口 发送光功率 PX10 3 2dBm接收灵敏度 24dBmONUPON口 发送光功率 1 4dBm接收灵敏度 27dBm PX20 2 7dBm 光接口测试 功率指标 设备光接口测试 其他光指标 发射机中心波长 20dB谱宽最小边模抑制比发送眼图消光比接收机过载光功率ONUPON口 SLM激光器发射机中心波长 1480nm 1500nm 1nm 30dB X1 X2 Y1 Y2 Y3 满足 0 22 0 375 0 20 0 20 0 30 6dB 3dBmMLM激光器1260 1360nm 20dB谱宽 2 8nm 均方根谱宽 3 5nm 最小边模抑制比发送眼图消光比 30dB X1 X2 Y1 Y2 Y3 满足 0 22 0 375 0 20 0 20 0 30 9dB 接收机过载光功率 3dBm OLTPON口 课程大纲 PON典型组网与应用PON测试概述PON测试仪表PON测试内容与注意事项 四PON组网及测试 PON线路维护仪表 PON维护中使用的各类专用仪表 光损测测试仪 OLTS 可同时测量ORL和光损 光回损仪 ORL表 可视化故障定位仪 VFL 多波长PON功率计PON光时域反射仪 OTDR EXFO FOT 930 光损耗测试 高光功率计 单模多模光源 光纤长度测试仪 端到端链路损耗测试仪OLTS 主要功能 安立 CMA 50 JDSU OLT 55 双向RL ORL测试 端到端链路损耗测试仪OLTS 可视故障定位仪 VFL 可视化光纤故障定位仪 通过在被测光纤中发射光强度可视的红色激光光束 波长为650nm 可以快速的发现光纤中断裂处和弯曲点的位置 PON网络光功率计 一 LCD同时显示所有3个波长功率 PON网络功率计与传统功率计的差别在于 一 实现不同波长光功率 1310nm 1490nm 1550nm 的同时测试二 对1310nm上行信号突发光功率进行正确检测 PON功率计采用两头结构 用双向耦合器对测试线路进行10 分光 对上行信号 1310nm 分光后直接接入探测器进行功率探测 对下行信号 1490和1550nm 分光后先用高隔离度的WDM将波长分开后再分别接入探测器进行功率探测 这样就能同时探测3个波长的光功率 并且在测量过程中线路可保持正常通信 突发光功率检测原理 PON网络光功率计 二 突发光信号功率检测的基本思想是利用信号变换 信号整形 时序同步 延时触发控制和信号采样保持技术 将高频率突发式的光信号变为低频率的可维持的电信号脉冲电平 即前置放大器和整形电路部分 将PIN管产生的电流信号转换成具有一定线性对应关系的电压信号 结合检测处理 从而实现PON系统中上行突发光信号功率的检测 电压信号的质量将直接影响到后续电路检测的准确性和稳定性 PON网络光功率计 三 可自定义的多站点阈值设置PPM 20光功率计可进行自定义站点阈值设置 在测试过程中 用户可根据测试位置和所使用设备的类型 设置不同的阈值 而每个阈值设置中包含三种波长 1310 1490和1550nm 每种波长都有其自己的通过 警告和未通过阈值 使用户方便地进行通过 失败分析 可通过基于PC的PPMManager软件对这些阈值进行命名和配置 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 PON网络专用OTDR 一 高动态范围 OTDR的动态范围应超过PON功率预算并预留一个富裕度动态范围大于30dB短的盲区 用于区分距离很近的事件通常事件盲区 1m 衰减盲区 4m多波长测试 PON在1310nm 1490nm 1550nm波长下光纤链路测试穿通分光器可以穿通分光器可以区分分光器和光纤尾端 PON网络专用OTDR的主要特点 PON网络专用OTDR 二 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 PON网络专用OTDR 二 PON网络专用OTDR 二 PON网络专用OTDR分类 PON网络OTDR的盲区精度 光源脉冲宽度 测试时间周期各不相同 与使用的激光器及器件有关 但按照工作波长的不同 主要可分为以下几种 1310nm 1550nmOTDR1625nmOTDR1650nmOTDR780nmOTDR 注 主流厂家包括 EXFO JDSU ANRISTU 住友 PON网络专用OTDR 三 各类型OTDR对比 1310nm 1550nmOTDR使用传统OTDR工作波长 技术成熟 能够测试分路比为1 32以下的PON网络光纤链路状态 由于使用的波长与EPON网络使用的上下行波长相同 因此测试结果能够真实 准确的反映出实际链路质量状态及衰耗变化情况 但由于其工作波长的缘故 使得这种OTDR无法进行在线测试 适用于工程调测及业务中断的情况下使用 PON网络专用OTDR 四 各类型OTDR对比 780nmOTDR此类OTDR的工作波长为780nm 由于与EPON工作波长间隔较大 可直接用于工程测试和在线测试 设备不需要加装滤波器 使用便捷 但由于该波长超出了850nm 1650nm低损耗窗口范围 因此其可用测量距离较短 衰耗较大 仅能对距离为50 2000米范围内的用户接入段光链路进行测试 并且能量无法传统分路器 适合于从用户测试口向上行方向测试使用 PON网络专用OTDR 五 各类型OTDR对比 1625nm 1650nmOTDR测试波长采用EPON网络上下行工作波长之外的1625nm或1650nm 可直接用于工程测试或在网络中增加滤波器后用于在线障碍测试 适用范围较广 但由于该波长相较1310nm 1490nm长 因而测量结果有时会比实际线路质量差 同时 由于长波的事件盲区相对大些 因此排障时需要使用不同的脉宽进行测试比较来判断障碍位置 1625nmOTDR与1650nmOTDR测试仪比较 通常激光器的发光频率是一个范围 1625nmOTDR激光器使用的是 FP LD 发射光源的频率波动范围1625nm 30 40nm 即1585 1665nm 而1650nm使用的是 DFB LD 发射光源的脉冲展宽较小频率精度高 1650nm 5nm 即1645 1655mn 在开通CATV业务 波长1550nm 的EPON网络进行在线检测时 1625nmOTDR的光源可能对有线电视业务带来影响 因为根据ITU T建议 考虑到EPON网络中滤波器的使用 维护波长应距离通信波长100nm以上 并且 正在制定相关标准的10GEPON使用的下行波长大致为 1570 1580nm 因此 1625nmOTDR在10GEPON网络中可能无法满足在线测试的要求 PON网络专用OTDR 六 PK 课程大纲 PON典型组网与应用PON测试概述PON测试仪表PON测试内容与注意事项 四PON组网及测试 衰减 dB 衰减是光在光沿光缆传输过程中光功率的减少 插入损耗 IL 是指光纤中的光信号通过活动连接器之后 其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数 插入损耗的测量方法同衰减的测量方法相同 回波损耗 ORL 回波损耗又称为反射损耗 它是指在光纤连接处 后向反射光相对输入光的比率的分贝数ORL dB 10log 入射功率 反射功率 回波损耗愈大愈好 以减少反射光对光源和系统的影响建议线路最小ORL 45db精度为PC的回波损耗为 45dbAPC 55db 对于CATV业务 要求ODN所有节点必须使用APC类型接头 回波损耗 ORL 影响 使激光器输出功率剧烈波动 在接收机端产生干扰降低模拟系统的载干比 CNR 导致电视信号失真使数字系统的BER升高可能会导致激光器永久性损伤 PON测试内容 测试项目 项目1 项目2 项目3 项目4 项目5 馈线段链路测试 链路总损耗预算 配线段和入户段测试 分光器链路测试 业务发放 测试项目一 总损耗预算 根据部署的PON类型 测试前应认真检查ODN网络的每个元件 PON链路总损耗包括以下几个方面 1 分光器损耗2 熔接和冷接损耗3 连接器 适配器 法兰盘 损耗4 光纤传输损耗5 线路额外损耗 一般取3dB左右对于集成CATV业务 需要另外增加考虑 6 WDM的损耗 每个WDM耦合器的损耗通常约为0 7到1 0dB 7 1550nm波长应用于CATV传输时 链路功率预算需另外计算 1550nm的衰减约为0 2dB km CATV接收机光功率最小为 8dBm 测试项目一 总损耗预算 GPON光模块满足ClassB 标准 满足20km 1 64分光比EPON光模块满足PX10 PX20标准 满足10km 1 32分光比或20km 1 16分光比 注意 ODN网络规划时 链路具有一定的衰减冗余 ODN链路衰减预算要求 测试项目一 总损耗预算 总损耗预算举例 测试项目一 总损耗预算 OLT接收机的动态范围概念 OLT ONT 1 2分光器 1 16分光器 ONT 预算此链路ONT处接受到的光强度为 7db 预算此链路ONT处接受到的光强度为 23db 1 根据协议规定 OLT的接收机范围是在15db以内 即最大光衰和最小光衰的差值应该在15db以内 否则一旦超出OLT接收机的动态范围 会导致误码率上升 甚至某些ONU掉线2 如果按照标准规划ODN网络 链路总损耗符合协议规定 一般不会出现这个问题 测试项目二 PON口发光功率测试 可选 目的 测试OLTPON口发光功率 保证PON口发光功率在正常范围之内 1 32分光器 OLT ONT 光功率 已经验收完成的PON口就不需要再测试了 测试项目二 PON口发光功率测试 使用工具 光功率计注意事项 1 PON口接头类型为SC PC 而光功率计的接头类型通常为FC PC 圆头 需要准备合适的跳纤类型2 所有PON网络的跳纤都必须是单模的 禁止在PON网络中使用多模跳纤 单模跳纤是黄色的 多模跳纤是橘黄色的 颜色较单模光纤颜色深 3 测试完成请使用无水酒精或专业清洁工具清洁尾纤接头 测试项目三 馈线段链路测试 1 目的 测试主干光缆 馈线段 链路情况 从PON口至接分光器IN口 1 32分光器 OLT ONT 使用OTDR 测试项目 1 光衰值2 回波损耗值3 距离4 异常损耗点 测试项目三 馈线段链路测试 1 使用工具 OTDR注意事项 1 由于大多数OTDR都是无法穿透分光器 从OLT侧向下测试的时候OTDR上显示的距离是OLT到分光器的距离 2 OTDR测试时光纤必须为黑光纤状态 即光纤链路中不能有光源 否则将干扰OTDR测试结果 特别注意从分光器向OLT做上行测试时 务必将光纤与PON口断开 并注意对测试结果进行记录 从OLT向下行方向测试时注意ONT侧不能有长发光设备或流氓ONT 3 最好能双向测试4 测试完成请使用无水酒精或专业清洁工具清洁尾纤 必须 测试项目三 馈线段链路测试 2 目的 测试主干光缆 馈线段 链路情况 从PON口至接分光器IN口 无OTDR 1 32分光器 OLT ONU 1 光衰值2 异常损耗点 使用光功率计 光源 光功率计 光功率计 测试项目三 馈线段链路测试 2 使用工具 光功率计注意事项 1 如果没有OTDR 只有光功率计 只有对每个具有适配器的节点进行单独检测 但是只能检测出光衰 无法检测出ORL 回波损耗 和距离等2 使用光功率计 必须保证对端有稳定发光的光源设备 需要双方配合好 3 配线段和入户段使用光功率计测试的方法与馈线段类似 按节点测试 3 最好能双向测试4 测试完成请使用无水酒精或专业清洁工具清洁尾纤 必须 推荐使用OTDR进行测试和验收 测试项目四 配线段和入户段链路测试 目的 测试配线段和入户段光缆 分支段 链路情况 从分光器OUT口至ONT侧 1 32分光器 OLT ONT 1 光衰值2 回波损耗值3 距离4 异常损耗点 测试项目四 配线段和入户段链路测试 使用工具 OTDR注意事项 1 由于大多数OTDR都是无法穿透分光器 做上行测试时距离为ONT至分光器距离2 OTDR测试光纤必须为黑光纤 即链路中不能有光源干扰 注意测试时上行和下行的波长选择 1310nm 1490nm 1550nm 3 最好能双向测试4 测试完成请使用无水酒精或专业清洁工具清洁尾纤 必须 测试项目五 分光器端口测试 目的 对分光器每个OUT口进行测试 以保证分光器插损值符合规范 1 32分光器 OLT ONT 测试项目五 分光器端口测试 使用工具 光功率计注意事项 1 分光器的接头类型种类丰富 需要提前准备合适的跳纤2 使用光功率计测试时候需要有稳定光源3 测试需要经常插拔分光器接头 注意测试完成后清洁尾纤接头及适配器 如果有条件 最好使用可以穿透分光器的OTDR对每个分光器进行测试 测试项目六 业务开通测试 ONT处接受到的光功率需要满足光模块的要求 举例 EPONPX20中规定 ONT光模块的发光灵敏度为 24dbm 过载光功率为 3dbm 那么ONT处接受到的光功率必须大于 24dbm 小于 3dbm 负值越大 光强度越弱 测试项目六 业务开通测试 2 确认ODN链路实际损耗在预算损耗之内 ONT处接受到的光功率 21dbm 与预算差了9个dbm 但在光模块的工作范围内 需要排查链路吗 例 A局点 OLT PON发光功率3dbm 到某ONT处的链路衰减预算总值为15db 预算到ONT处的光功率为 12dbm 但是现场测试发现ONT处接受到的光功率为 21dbm 需要重新排查链路 因为光衰异常 可能引起回波损耗等其他参数异常 导致网络不通 测试项目六 业务开通测试 3 使用光功率计测试ONT 保证ONT光模块不长发光 正常情况下 在没有与PON网络连接上之前 ONT光模块是不发光的 如果测试发现光模块长发光 即能测试出来有稳定光信号 请更换ONT或者关闭光模块长发光 1 32分光器 OLT ONT 测试项目六 业务开通测试 4 确认距离在相关PON标准范围之内 GPON光模块ClassB 标准 满足20km 1 64分光比EPON光模块PX10标准 满足10km 1 32分光比EPON光模块PX20标准 满足20km 1 16分光比 测试项目六 业务开通测试 5 其他例如保证接头类型一致 保证尾纤头清洁比如我们的ONT的接头类型为SC APC 绿色大方头 那么适配器两端的类型必须都为SC APC的 禁止SC PC对接SC APC SC PC与SC APC对接 最大可产生20个dB的衰减 并且测试的时候也许正常 但后续在网随时都可能故障 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 350B进行光信号功率测量 必须符合相应指标 PON功率测试 问题1 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1550nmCATV信号可以高达21dBM1490nm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 PON功率测试 问题2 如何测试1310nm上行信号 在同一光纤不同的方向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 PON功率测试 问题3 测试数据上行方向的稀疏信号ONT 1310nm上行信号 只有在特定的时隙发光 时隙由OLT管理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ns量级 解决方案 设计新的具有触发功能工作的功率计 业务开通 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 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 业务开通 测试点 业务开通 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EXFOPPM 350B为用户业务激活而设计的具有穿通功能 业务测试试 通过 未通过测试 PPM 350B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 PON网络与传统接入方式的差异 FTTB FTTC POTS VDSL2 LAN MiniDSLAM MiniMSAN FTTHONT MDU GE 10GE DSL POTS OLT FTTBD