EPON测试技术

1、D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON测试与维护技术交流测试与维护技术交流中国联通重庆分公司重庆东电通信技术有限公司D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON测试与维护技术交流测试与维护技术交流目录目录v EPONEPON原理及系统架构原理及系统架构v FTTXFTTX应用场景应用场景v 功率测试模型功率测试模型v 综合性能测试综合性能测试v 故障处理故障处理D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON测试与维护技术测试与维护技术参考参考: :中华人民共和国通信行业标准，YD/T 1531-2006中国电信EPON设备技术要求

2、 V1.3 IEEE Std 802.32005，“接入网技术要求-基于以太网方式的无源光网络（EPON）”基于基于: :DT623 PON光功率计DN880 EPON综合测试仪表DT611 光衰减器D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON原理及系原理及系统统架架构构D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON下行下行传输传输原理原理D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON上下行上下行传输传输原理原理D O D EM IN D U ST R IAL组网结构组网结构星型星型组网结构组网结构树树型型组网结构组网结构D O D EM

3、 IN D U ST R IALFTTXFTTX应应用用场场景（景（FTTHFTTH）D O D EM IN D U ST R IALFTTXFTTX应应用用场场景（景（FTTB/CFTTB/C）D O D EM IN D U ST R IALFTTXFTTX应应用用场场景（景（FTTOFTTO）D O D EM IN D U ST R IALFTTXFTTX应应用用场场景（景（FTTCabFTTCab）D O D EM IN D U ST R IAL分光器的分光器的插插入入损损耗耗D O D EM IN D U ST R IALPONPON功率功率计计 v 为什么不采用传统的功率计来进行测试

4、？ v 从ONT发出的光是突发方式的稀疏信号，要求PON功率计具有触发测试光功率能力；v ONT需要OLT的激活才能工作，在测试ONT功率时，需要在穿通方式下进行；v 由于PON网络中可能存在3个工作波长的信号，需要仪表具有能够分辩不同波长信号的能力。D O D EM IN D U ST R IAL重庆东电重庆东电DT-623 PONDT-623 PON光功率计光功率计 使用PON光功率计的目的是要有效进行EPON网络中用户处ONU侧的功率验证，以测试“最后一公里”线路中的局端下行信号在经过了分光器的大衰耗（对于116分光器损耗为14dB左右）以及各类熔接点和连接器之后，是否仍能处于ONU的有

5、效光接收功率范围内。并且，应用PON光功率计也可以有效地来对线路进行故障排除。D O D EM IN D U ST R IAL开关键重庆东电DT-623 PON光功率计采用双端口，液晶背光显示。除了屏幕显示测试结果外，按键上方的三个彩色LED灯也可指示各种状态。1310nm、1490nm、1550nm阈值状态指示灯D O D EM IN D U ST R IAL 仪表上方有两个测试端口，分别连接测试上行ONU信号（1310nm）和下行OLT信号（1490nm）。光纤接口类型共有3种：FC/PC、SC/PC、ST/PC，用户可根据实际情况更换使用相应的适配头（将仪表上的金属适配头旋下并旋上需要的

6、适配头即可）。连接OLT下行信号连接ONU上行信号 仪表侧面则分别是仪表侧面则分别是USBUSB端口和电池充电口，可通过端口和电池充电口，可通过USBUSB线将仪表连接至电脑线将仪表连接至电脑来上传存储的测试结果，并可以通过来上传存储的测试结果，并可以通过PCPC软件来对其进行编辑和打印。软件来对其进行编辑和打印。D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON光功率光功率测测量模型量模型D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON光功率光功率测测量模型量模型D O D EM IN D U ST R IALEPONEPON光功率光功率计计典型典型应应用用测量

7、光链路端到端总损耗测量光链路端到端总损耗D O D EM IN D U ST R IAL光接口光功率指光接口光功率指标标D O D EM IN D U ST R IAL光功率光功率预预算算D O D EM IN D U ST R IALDT-623 按键与操作说明开关键A.A.在没有接入光纤的情况下，按下此键在没有接入光纤的情况下，按下此键开机，仪表没有检测到光功率，将会显开机，仪表没有检测到光功率，将会显示示“Low”Low”字样。字样。B.B.在接入光纤的情况下，按下电源键开在接入光纤的情况下，按下电源键开机，立即进入普通测试状态，屏幕显示机，立即进入普通测试状态，屏幕显示被测线路的光功率

8、值。被测线路的光功率值。C.C.在开机状态下短按此键，则屏幕右下方在开机状态下短按此键，则屏幕右下方“Auto off”Auto off”将消失，此时仪表将不会在将消失，此时仪表将不会在1010分钟无操作之后自动关机。分钟无操作之后自动关机。D O D EM IN D U ST R IALDT-623 按键与操作说明mode键在普通测量模式时，短按此键则进入通过在普通测量模式时，短按此键则进入通过/ /失失败测量模式，此时屏幕上会有状态指示，下方败测量模式，此时屏幕上会有状态指示，下方的的LEDLED指示灯也相应显示状态指示。其中：指示灯也相应显示状态指示。其中：Pass表示通过、Warnin

9、g表示告警、Fail表示失败如果在此模式下，光功率低于仪表的测量下限，则屏幕显示“Low”，并且指示灯为红色。D O D EM IN D U ST R IALDT-623 按键与操作说明Threshold键长按此键可以进入功率阈值选择界面，进入长按此键可以进入功率阈值选择界面，进入后会先显示后会先显示1310nm1310nm的功率阈值。的功率阈值。D O D EM IN D U ST R IALDT-623 按键与操作说明dBm/dB Time键此键可以切换此键可以切换dBmdBm和和dBdB测量单位，短按此键测量单位，短按此键后仪表将进入参考功率值的相对测量模式。后仪表将进入参考功率值的相对

10、测量模式。D O D EM IN D U ST R IALDT-623 通过/失败(P/F)测量模式说明仪表不但对测量的光功率值在液晶上进行显示，同时对于仪表不但对测量的光功率值在液晶上进行显示，同时对于P/FP/F测量模式下附以指示测量模式下附以指示灯指示，以下是指示灯说明：灯指示，以下是指示灯说明：红色表示红色表示FailFail（失败）状态，橙色表示（失败）状态，橙色表示WarningWarning（告警）状态，绿色表示（告警）状态，绿色表示PassPass（通（通过）状态。三个指示灯分别对应上行过）状态。三个指示灯分别对应上行1310nm1310nm（ONUONU）和下行）和下行149

11、0nm1490nm（OLTOLT）、下行）、下行1551550nm0nm（VideoVideo）。）。1550nm1310nm1490nm分别对应三个波长的状态指分别对应三个波长的状态指示示注：屏幕内同时仅显示一个波长的三个功率阈值，其它两个波长的功率阈值则需要按“Threshold”键来切换查看。D O D EM IN D U ST R IAL 对于对于FailFail（失败）状态、（失败）状态、WarningWarning（告警）状态和（告警）状态和PassPass（通过）状态（通过）状态的界定如下：的界定如下：假设仪表功率的测量上界为假设仪表功率的测量上界为L1L1，测量下界为，测量下界

12、为L2L2，仪表内设置的，仪表内设置的PassPass阈阈值为值为T1T1，WarningWarning阈值为阈值为T2T2，FailFail阈值为阈值为T3T3，且有，且有L2T3T2T1L1L2T3T2T1L1，若，若用用P P表示当前测得光强度：表示当前测得光强度：1. PL21. PL2，则屏幕显示，则屏幕显示LowLow，同时指示灯为，同时指示灯为红色红色；2. L2PT32. L2PT3，则屏幕显示，则屏幕显示FailFail，同时指示灯为同时指示灯为红色红色；3. T3PT23. T3PT2，则屏幕显示，则屏幕显示WarningWarning，同时指示灯为同时指示灯为橙色橙色；4

13、. T2PT14. T2PT1，则屏幕显示，则屏幕显示PassPass，同时指示灯为，同时指示灯为绿色绿色；5. T1PL15. T1PL16. PL1，则屏幕显示，则屏幕显示HighHigh，同时指示灯为同时指示灯为红色红色。 举个例子，以举个例子，以1490nm1490nm波长为例，波长为例，仪表的测量下限仪表的测量下限L2=-40dBmL2=-40dBm，测量，测量上限上限L1=+15dBmL1=+15dBm，并将其功率阈值设置为上图的，并将其功率阈值设置为上图的T1=-4.5dBmT1=-4.5dBm，T2=-22.T2=-22.5dBm5dBm，T3=-25.5dBmT3=-25.5

14、dBm。D O D EM IN D U ST R IAL1). 1). 假设线路中假设线路中1490nm1490nm波长的实际功率波长的实际功率P=-48dBmP=-48dBm时时1550nm1310nm1490nm-48dBm-40dBm（PL2）则屏幕将显示Fail，指示灯为红色D O D EM IN D U ST R IAL2). 2). 假设线路中假设线路中1490nm1490nm波长的实际功率波长的实际功率P=-34.1dBmP=-34.1dBm时时1550nm1310nm1490nm-40dBm-34.1dBm-25.5dBm（L2PT3）则屏幕将显示Fail，指示灯为红色D O

15、D EM IN D U ST R IAL3). 3). 假设线路中假设线路中1490nm1490nm波长的实际功率波长的实际功率P=-24.7dBmP=-24.7dBm时时1550nm1310nm1490nm-25.5dBm-24.7dBm-22.5dBm（T3PT2）则屏幕将显示Warning，指示灯为橙色D O D EM IN D U ST R IAL4). 4). 假设线路中假设线路中1490nm1490nm波长的实际功率波长的实际功率P=-8.6dBmP=-8.6dBm时时1550nm1310nm1490nm-22.5dBm-8.6dBm-4.5dBm（T2PT1）则屏幕将显示Pass

16、，指示灯为绿色D O D EM IN D U ST R IAL5). 5). 假设线路中假设线路中1490nm1490nm波长的实际功率波长的实际功率P=-3.2dBmP=-3.2dBm时时-4.5dBm-3.2dBm+15dBm（T1P+15dBm（PL1）则屏幕将显示FailFail，指示灯为红红色色1550nm1310nm1490nmD O D EM IN D U ST R IAL实际使用实际使用 一般我们会将一般我们会将PONPON功率计在用户功率计在用户ONUONU侧来使用。根据经验，在侧来使用。根据经验，在ONUONU之前我们一般希望线路中光功率的范围为：之前我们一般希望线路中光功

17、率的范围为： 上行上行1310nm1310nm：-5dBm-5dBm+4dBm+4dBm； 下行下行1490nm1490nm：-26dBm-26dBm-5dBm-5dBm； 下行下行1550nm1550nm：-28dBm-28dBm-5dBm-5dBm。 所以，可以事先通过所以，可以事先通过PCPC软件来修改仪表上的功率阈值或直接使用软件来修改仪表上的功率阈值或直接使用仪表内已存储的阈值，那么以后在实际测量当中，我们可以很方便地仪表内已存储的阈值，那么以后在实际测量当中，我们可以很方便地仅仅观察仪表给出的通过仅仅观察仪表给出的通过/ /告警告警/ /失败指示，而不必过于关心确切的功失败指示，而

18、不必过于关心确切的功率数值是多少。率数值是多少。D O D EM IN D U ST R IALEPON综合测试仪D O D EM IN D U ST R IAL测试内容测试内容 v 上上/ /下行接收灵敏度下行接收灵敏度 v 上上/ /下行过载功率下行过载功率 v 最大分路比和传输距离验证最大分路比和传输距离验证 v 吞吐量吞吐量 v 时时 延延 v 帧丢失帧丢失v 背靠背背靠背 v 误码率误码率 v 动态带宽分配功能动态带宽分配功能 v VLANVLAN功能功能 v 二层隔离功能二层隔离功能 v 保护倒换时间测试保护倒换时间测试 D O D EM IN D U ST R IAL上上/ /下

19、行接收灵敏度下行接收灵敏度v 接收灵敏度是指在参考点上，达到规定的BER10-12或丢包率小于10-9时，所能接收的最低平均光功率。 v 实际测试为OLT端和ONU端分别接上DN880测试仪表，通过一端发送，另一端接收的测试方法，然后通过调整光衰减器，观察BER10-12或丢包率小于 10-9时的最低光功率值。D O D EM IN D U ST R IAL上上/ /下行过载功率下行过载功率v 接收机过载功率是指在参考点上，达到规定的BER10-12或丢包率小于10-9时，所能接收的最大平均光功率。 v 实际测试为OLT端和ONU端分别接上 DN880 测 试仪表，通过一端发送，另一端接收的测

20、试方法，然后通过调整光衰器，观察BER10-12或丢包率小于10-9时的最大光功率值。D O D EM IN D U ST R IALv 吞吐量是指被测网络(OLT+ONU)在不丢包情况下的最大速率.吞吐量测试可以用来测量网络的速率上限.实际上,吞吐量相当于带宽. v 在实际应用中,数据流中哪怕一个帧的丢失都会因为需要等待高层协议处理而导致较大时延,因此知道设备实际可支持的最大数据速率是非常有用的.测试应根据不同的帧长度分别进行.v 如果接收到的帧数等于发送到被测网络(OLT+ONU)的帧数,就提高发送速率重新进行测试. v 如果接收到的帧数小于发送到被测网络(OLT+ONU)的帧数,就降低发

21、送速率重新进行测试. v 吞吐量是指经被测网络(OLT+ONU)传输的测试帧数与测试设备发送到被测网络(OLT+ONU)的测试帧数相等时的最大速率.吞吐量及测试吞吐量及测试D O D EM IN D U ST R IALv 实际测试为OLT端和ONU端分别接上DN880测试仪表，通过一端发送，另一端接收的测试方法，以规定速率和帧长度向被测网络(OLT+ONU)发送规定数量的帧。 v 发送标记帧并存储时戳(A),在接收端上捕获带标记的帧并存储时戳(B). v 时延是标记(B)减去标记(A)所得的值. v 测试至少重复 20 次,将所有记录值的平均值作为最终报告的结果.时时 延延 D O D EM

22、 IN D U ST R IALv 帧丢失是指网络设备在稳定状态(常态)下由于资源缺乏而未转发的帧的数量.这个测试可以用来报告网络设备在超负载状态下的性能.v 它可以用来指示在非正常网络条件下的设备运行状况帧丢失及测试方法帧丢失及测试方法v 实际测试为 OLT 端和 ONU 端分别接上 DN880 测试仪表，通过一端发送，另一端接收的测试方法，以规定速率和帧长度向被测网络(OLT+ONU)发送规定数量的帧。v 然后测试由被测网络(OLT+ONU)转发出的帧的个数,算出帧丢失数. v 应对不同帧长度分别进行测试. D O D EM IN D U ST R IALv 将具有最小帧间隔的突发帧发送至

23、被测网络(OLT+ONU),然后测量由被测网络(OLT+ONU)转发出的帧数. v 如果转发出的帧数等于发送的帧数,则增加突发的长度重新进行测试. v 如果转发出的帧数小于发送的帧数,则减少突发的长度重新进行测试. v 背靠背值是被测网络(OLT+ONU)在没有任何帧丢失的情况下,能够处理的最大突发帧数. v 每次测试时间不低于2秒并且至少重复50次,然后将所有记录的平均值作为结果.背靠背背靠背D O D EM IN D U ST R IAL误码率误码率 由于 PON 是在第一层物理介质上传输的,因此有必要逐比特地对以太网的传输性能进行验证.这可以通过误码率测试(BERT)完成. BERT 使

24、用封装到以太网帧中的伪随机二进制序列(PRBS),将基于帧的误差测量转换成误码率测量.该方法对物理介质传输系统的验收达到了逐比特误差记数的精度. 实际测试为 OLT 端和 ONU 端分别接上 DN880 测试仪表，通过一端发送，另一端接收的测试方法，以规定速率和帧长度向被测网络(OLT+ONU)发送规定数量的帧。 D O D EM IN D U ST R IAL OLT应采用动态带宽分配机制（DBA）来提高系统带宽利用率及保证业务公平性和QOS。 实际测试为 OLT 端和 ONU 端分别接上 DN880 测试仪表，多个 ONU 端同时发送超过系统吞吐量的总流量，另一端接收数据并查看ONU 的带

25、宽是否符合DBA配置参数。动态带宽分配功能动态带宽分配功能D O D EM IN D U ST R IALv OLT 或 ONU 应支持 IEEE 802.1Q 协议，应支持按照 PON 端口或以太网划分VLAN，也可支持按MAC地址划分VLAN。 v 实际测试为 OLT 端和多个 ONU 端分别接上 DN880 测试仪表，将多个ONU 划分为不同 VLAN，检查向特定 VLAN 发送的广播包是否该特定 VLAN都能收到，并同时检查其它VLAN 接收情况。VLANVLAN功能功能 D O D EM IN D U ST R IALv OLT应实现ONU之间的隔离，ONU应实现以太网口之间的隔离。

26、 v 实际测试为 OLT 端和多个 ONU 端分别接上 DN880 测试仪表，从 OLT向特定ONU发送数据， 其它ONU不能收到。 从不同ONU向OLT发送数据，OLT能收到，但是不同ONU不能收到。二层隔离功能二层隔离功能D O D EM IN D U ST R IALv 保护倒换准则测试是对系统保护倒换功能的测试，即检验系统在保护倒换条件发生时能否成功的实现倒换。 v 实际测试为 OLT 端和 ONU 端分别接上 DN880 测试仪表，并使它们正常工作，然后模拟保护倒换准则给出条件，测试系统保护倒换时间。v 一般保护倒换时间应小于50ms.保护倒换时间测试保护倒换时间测试D O D EM IN D U ST R IAL其他测试内容其他测试内容v ONU以太网端口的链路运行状态（EthLinkState）v ONU的 MPCP发现、注册功能 v 非法 ONU认证的静默功能v ONU的 MAC功能和性能测试 v ONU的上行业务流分类、标记、排队和调度 v ONU的组播功能测试D O D EM IN D U ST R IAL 作为FTTx的业务保证的一部分，在线监测有必要性。使用OTDR进行在线监测，通过分析光纤网络物理参数的变化趋势，能够提前发现问题，在问题影响业务之前就解决；在网络有故障时也能够快速找到故障位置。其测试接入点可在OLT端分光器监控口或者ON