EXFO--PON网络线路故障诊断及测量技术交流课件.ppt

2008 EXFO.All rights reserved.PON网络故障诊断及测量技术交流EXFO中国代表处Jing.2008 All rights reserved.2或你能看得更清楚你能看到.2008 All rights reserved.3提纲提纲PON技术概述技术概述PON 维护测试维护测试安装测试安装测试业务开通业务开通维护及故障处理维护及故障处理EXFO相关测试仪表信息相关测试仪表信息 2008 All rights reserved.4EPON技术概述技术概述 2008 All rights reserved.5 2008 All rights reserved.6安装测试安装测试 2008 All rights reserved.7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 2008 All rights reserved.9 2008 All rights reserved.10损损耗耗耗耗 (dB/Km)(dB/Km)(Pout dBm-Pin dBm)Distance kmAttenuation 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。2008 All rights reserved.11 损损耗耗耗耗 (dB/Km)(dB/Km)波长因素光纤类型因素 2008 All rights reserved.12 2008 All rights reserved.13光损耗测试光损耗测试基本测试基本测试:PON功率损耗预算损耗预算损耗预算(ITU 建议建议 G.983.4)2008 All rights reserved.14 2008 All rights reserved.15中国的国标：中国的国标：YDT 1636 2008 All rights reserved.16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？光回光回损主要影响以下几个方面：主要影响以下几个方面：激光器激光器输出功率出功率剧烈波烈波动；激光器的波激光器的波长剧烈波烈波动；对接收端的干接收端的干扰；包括降低；包括降低电视信号的信噪比，从而信号的信噪比，从而导致致视频信号失真；信号失真；增加数字系增加数字系统的的误码率（率（BER）；）；降低激光器寿命，降低激光器寿命，对激光器造成永久激光器造成永久损坏。坏。光回损的问题光回损的问题 2008 All rights reserved.17 2008 All rights reserved.18故障故障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。连接器连接器的污染问题的污染问题 2008 All rights reserved.19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。CleanDirtyDamaged回损和插损主要原因回损和插损主要原因 2008 All rights reserved.20IL/ORL双向光纤配线光纤配线可随时提供服务的可靠架构可随时提供服务的可靠架构：光回损：光回损 2008 All rights reserved.21 FOT-930光万用表光万用表:FTTH 特点特点点对多点测试 2008 All rights reserved.22图：P2MP 自动测试光纤配线和端到端测试光纤配线和端到端测试使用使用 PON 分线器进行自动单点对多点分线器进行自动单点对多点(P2MP)测试的方法：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可随时提供服务的可靠架构：光回损：光回损 2008 All rights reserved.23 2008 All rights reserved.24FTTH按阶段测试按阶段测试建设和安装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 2008 All rights reserved.25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光纤测试OTDR的方法的方法OTDR监测的内容 2008 All rights reserved.26LD脉冲发生器耦合器1.测试光持续时间测试光持续时间-计算光纤的长度计算光纤的长度2.测试背向散射及反射光功率测试背向散射及反射光功率 -计算光纤对光的衰耗计算光纤对光的衰耗数字信号处理器显示结果OTDRAPDOTDR的基本原理的基本原理 2008 All rights reserved.27 2008 All rights reserved.28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的基本原理的基本原理OTDR能够捕捉的事件 2008 All rights reserved.29使用使用OTDR 进行分光器穿通测试进行分光器穿通测试用于用于FTTH 测试测试OTDR:E 系列系列 OTDRs高动态范围高动态范围:为了能够进行端至端的链路性能测试，OTDR的动态范围应超过PON功率预算和预留合理的一个富裕度。对Class B类的设备最小动态范围应大于 30 dB 短的盲区短的盲区:用于区分距离很近的事件穿通分光器穿通分光器 必须可以穿通分光器(高损耗)可以区别分光器和光纤尾端。可以区别分光器和光纤尾端。2008 All rights reserved.30 2008 All rights reserved.31PON 优化优化的的OTDR和和普通普通OTDR的比较的比较 分线器后的盲点普通 OTDR：PON 优化 OTDR：第一分路器第二分路器 2008 All rights reserved.32 EXFOEXFO的的PONPON专专用用OTDROTDR和其它和其它OTDROTDR的的对对比比1:32 分路器分路器,275ns,15 秒平均秒平均时间PON优化后的优化后的 OTDR普通小动态普通小动态OTDR，无滤波无滤波大动态大动态 OTDR，无，无PON优优化化EXFO的的PON专用专用OTDR：因为盲区小、线性度好，：因为盲区小、线性度好，故其测试结果更加准确！故其测试结果更加准确！适当选择适当选择PON OTDR的的动态范围是相当重要的！动态范围是相当重要的！2008 All rights reserved.33 OTDR测试需求需求分光比分光比所需脉冲所需脉冲宽度度1:850ns1:32275ns1:64500nsOTDR 测试需求测试需求1.盲区要短；2.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）；3.线性度要好，直接关系到损耗精确性；4.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；5.软件上优化，能够穿通分路器后分析数据。2008 All rights reserved.34宏弯检测：宏弯检测：可视红光源可视红光源 2008 All rights reserved.35宏弯宏弯宏弯宏弯-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 2008 All rights reserved.36使用可视故障定位仪（红光）来确定宏弯使用可视故障定位仪（红光）来确定宏弯宏弯测试宏弯测试 直线光纤最大测试距离5Km 2008 All rights reserved.37OLTS 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：宏弯曲检测：OLTS 或或 OTDR？2008 All rights reserved.38状况状况端到端测试显示额外损耗故障诊断故障诊断波长为 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 nm1310 nm1550 nm8.7 公里19.9 公里实际案例研究实际案例研究 宏弯宏弯 2008 All rights reserved.39PON测试测试安装测试安装测试业务开通业务开通维护和故障处理维护和故障处理 2008 All rights reserved.40业务开通测试业务开通测试 2008 All rights reserved.41 业务开通测试业务开通测试用户业务激活过程1.ONT 安装2.光纤引入线安装3.ONT 加电4.使用PPM-350C进行光信号功率测量(必须符合相应指标)2008 All rights reserved.42PON 功率测试的挑战功率测试的挑战挑战挑战1：如何测试：如何测试1310nm上行信号上行信号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：解决方案：功率计能够穿通方式工作功率计能够穿通方式工作非常重要非常重要：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。2008 All rights reserved.43PON 功率测试的挑战功率测试的挑战挑战挑战2：测试数据上行方向的稀疏信号：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：解决方案：设计新的具有触发功能工作的功率计设计新的具有触发功能工作的功率计 2008 All rights reserved.44PPM-350C:PON 功率计测试能力功率计测试能力 2008 All rights reserved.45PON 功率测试的挑战功率测试的挑战挑战挑战3：下行方向信号为两个波长的信号：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：解决方案：功率计具有滤波作用功率计具有滤波作用 2008 All rights reserved.46PPM-350C PON 功率计功率计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 2008 All rights reserved.47 业务开通测试业务开通测试 新的挑战新的挑战:该工作由接入工程师完成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需要一种可以提供通过/未通过信息的简单操作的仪表。未通过信息的简单操作的仪表。2008 All rights reserved.48业务开通测试业务开通测试-测试点测试点已建成网络允许有多个测试点已建成网络允许有多个测试点:测试点测试点 1:在分光器位置测试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OLTCODTONTFDHParking 2008 All rights reserved.49业务开通测试业务开通测试-测试点测试点已建成网络允许有多个测试点已建成网络允许有多个测试点:测试点测试点 2:在接头盒处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OLTCODTONTFDHParking 2008 All rights reserved.50业务开通测试业务开通测试-测试点测试点已建成网络允许有多个测试点已建成网络允许有多个测试点:测试点测试点3:在在 ONT 处处(需要穿通测试需要穿通测试)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。OLTCODTONTFDHParking1310nm1490nm1550nm 2008 All rights reserved.51业务开通测试业务开通测试-通过通过/未通过测试未通过测试EXFO PPM-350C 具有用户可定义的门限值设置功能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对不同的测试点都有一套门限值:接入盒,ONT,FDH,等比如在比如在 ONT 处处:未通过(闪烁)通过告警未通过6 dBm(通过通过)2 dBm(告警告警)1 dBm(未通过未通过l)1310 nmONT未通过l(闪烁)通过告警未通过-4 dBm(通过通过)-22 dBm(告警告警)-25 dBm(未通过未通过)1490 nmOLT未通过(闪烁)通过告警未通过6.9 dBm(通过通过)-10.6 dBm(告警告警)-13.6 dBm(未通过未通过)1550 nmVIDEO 2008 All rights reserved.52 FTTH 测试测试安装安装业务开通业务开通维护和故障处理维护和故障处理 2008 All rights reserved.53难题：对发生的故障进行快速诊断难题：对发生的故障进行快速诊断 2008 All rights reserved.54对不同故障的处理步骤对不同故障的处理步骤OLT和和ONT之间无通信之间无通信PPM-350C 确定光信号功率水平确定光信号功率水平OTDR 确定故障点位置确定故障点位置BER增加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。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。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可用于判断故障位置宏弯宏弯 VFL 可视故障定位仪可以用于确定宏弯的位置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可以用于确定问题的位置连接器问题连接器问题光纤端面检测器可以用于检查端面是否干净。光纤端面检测器可以用于检查端面是否干净。2008 All rights reserved.55ONT 主要告警类型主要告警类型当当OLT与与ONT之间的通信出现问题时，将产生告警。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信号随系统制造商不同而不同告警将发送到告警将发送到OSS，从而指派现场技术员进行现场维护，从而指派现场技术员进行现场维护OSS(Operation Support System)OLT 2008 All rights reserved.56故障处理步骤故障处理步骤-OLT与与ONT之间无通信之间无通信故障处理举例故障处理举例:ONT信号丢失信号丢失LOS可以使用可以使用PPM-350C从从ONT方向不同的测试点进行故障定位。方向不同的测试点进行故障定位。OLTCOFDHDTONT1234PPM-350C 可以同时对每一个波长进行测试可以同时对每一个波长进行测试56 2008 All rights reserved.57故障举例故障举例:ONT信号丢失信号丢失如果光纤线路故障，如果光纤线路故障，OTDR可以用于判断故障位置。可以用于判断故障位置。光纤必须从光纤必须从FDH处或处或CO处断开，处断开，或使用暗光纤测试。或使用暗光纤测试。保证被测光纤中无保证被测光纤中无光信号光信号 （这是这是对于常规对于常规OTDR而言而言)OTDR 置于置于FDH 或或 ONT 处处OLTCOFDHDTONT该OTDR测试位置，只允许从分光器的输出位置到ONT方向该OTDR测试，依赖分光器前面OLT是否工作，可以测试从ONT至FDH或CO线路故障处理步骤故障处理步骤-OLT与与ONT之间无通信之间无通信 2008 All rights reserved.58PON维护用维护用OTDR带外带外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 2008 All rights reserved.59PON测试涉及以下仪表测试涉及以下仪表物理层测试：PON光功率计PON专用OTDROLTS：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 2008 All rights reserved.60EXFO PON 优化测试仪表系列优化测试仪表系列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 2008 All rights reserved.61以太网测试议(up to 10 Gigabit)ADSL/三重播放测试议 FTB-8510B 以太网测试 EXFO PON 优化测试仪表系列优化测试仪表系列AXS-850以太网测试以太网测试 AXS-630ADSL/VDSL2 三三层播放测试层播放测试 2008 All rights reserved.62EXFO 三种常用三种常用PON网络网络OTDRAXS-100：动态范围：29/28dB（1310/1550nm），配备1625nm（28dB）在线测试事件盲区2.5m，衰减盲区11m线性度：0.05dB/dB采样点：3万个采样分辨率：0.16 至5米AXS-110：(中国电信主力机型中国电信主力机型)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 配备配备FTB-7300E模块模块：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 2008 All rights reserved.63 AXS-110 介绍介绍单键测试键单键测试键反射式反射式TFT 屏屏幕幕1个或个或 2个个 OTDR 端端口口功率计选件功率计选件红外接口红外接口光纤端面检测器选光纤端面检测器选件件IP 测试测试两个两个USB 接口接口VFL一个小例子一个小例子一个小例子一个小例子 2008 All rights reserved.64PPM-350C PON光功率计的特点PON PON 测试结果存储测试结果存储 能力能力 (可达可达10001000个个)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可在仪表上独立设置ONT,OLT ONT,OLT 及不同位置的测试门限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可配备红光光源能够方便地进行短距离的故障查找PONPON和普通光功工作模式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-350CPPM-350C具备具备EXFOEXFO一贯的坚固耐用特点，并配备仪表保护罩一贯的坚固耐用特点，并配备仪表保护罩 2008 All rights reserved.65PPM-350C PON光功率计的特点测试之前，先设置好门限数据测试之前，先设置好门限数据FTTx FTTx 测试结果面临挑战测试结果面临挑战:手持式仪表往往按键少而小手持式仪表往往按键少而小PONPON测试往往是在多个点进行测试测试往往是在多个点进行测试在办公室，我们可使用在办公室，我们可使用PCPC完成下列工作：完成下列工作：进行进行ONT,OLT ONT,OLT 和任意位置的测试设置（门限）和任意位置的测试设置（门限）为仪表数据进行任务管理、结果分组等为仪表数据进行任务管理、结果分组等USB 2008 All rights reserved.66PPM-350C方便的方便的测试流程流程OLT ID:相当于OLT/CO的编号或名字ONT ID:相当于ONT的编号：0至128Loc ID:相当于测试位置：FDT,ONT,等等)方便的分组测试数据 2008 All rights reserved.67 VLAN 嵌套嵌套(Q in Q)自动网线检测（直通或交叉）自动网线检测（直通或交叉）1-4 层层环回测试环回测试 支持标准的及用户自定义的支持标准的及用户自定义的 RFC-2544结果通过结果通过-未通过自动检测未通过自动检测自动报告生成自动报告生成文本报告可保存在仪表内或外接文本报告可保存在仪表内或外接 USB可使用可使用 Active Sync 或或 FTP 存取存取简单直观的图形用户界面简单直观的图形用户界面 设置过程只需设置过程只需 2 步步-快速、方便、高效快速、方便、高效数字键盘数字键盘扫描子网以检测远程环回仪表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选择远端仪表进行环回测试3 秒启动秒启动电池工作时间电池工作时间 4 小时小时充电用时充电用时 2 小时小时自动记忆常用设置自动记忆常用设置四层四层BERT测试测试 十兆十兆/百兆百兆/千兆电口千兆电口 百兆和千兆光口百兆和千兆光口智能环回智能环回易于使用易于使用内置报告生成功能内置报告生成功能智能远程环回控制智能远程环回控制RFC-2544AXS-200/850以太网测试仪简介 2008 All rights reserved.68商业用户的服务等级协议商业用户的服务等级协议(SLA)验证及测试验证及测试 2008 All rights reserved.69应用领域应用领域AXS-610AXS-630AXS-635AXS-650数据分析IPTV 分析 VoIP 分析 Ethernet 连接验证ADSL2+业务验证VDSL2 业务验证铜线故障检测铜线故障定位VoIP频段的检测ADSL2+物理层的检测(2.2MHz)VDSL2 物理层的检测(30MHz)铜线质量铜线质量xDSL/Eth三重播放三重播放 AXS-200/600 AXS-200/600 系列的应用（三重播放等）系列的应用（三重播放等）系列的应用（三重播放等）系列的应用（三重播放等）产品矩阵产品矩阵产品矩阵产品矩阵 2008 All rights reserved.70未来的未来的FTTH?2008 All rights reserved.71 所有的这些光纤都承载着信号，但只有一条光纤需要断开或需要维护需要维护的光纤Tx 端端Rx 端端哪条光纤?光纤的管理光纤的管理不中断业务的方式：在线光纤对纤器不中断业务的方式：在线光纤对纤器 2008 All rights reserved.72光纤的管理光纤的管理不中断业务的方式：在线光纤对纤器不中断业务的方式：在线光纤对纤器目前常用的方案:2008 All rights reserved.73光纤的管理光纤的管理不中断业务的方式：在线光纤对纤器不中断业务的方式：在线光纤对纤器起始端产生调制信号,在另一端检测!*在线光纤识别*2008 All rights reserved.74PON测试方案：主要客户名单测试方案：主要客户名单中兴通信、华为公司中兴通信、华为公司Utstarcom、烽火通信、烽火通信爱立信、阿尔卡特爱立信、阿尔卡特-朗讯朗讯信息产业部电信研究所、广州设计院、郑州设计院信息产业部电信研究所、广州设计院、郑州设计院中国电信大部分省份中国电信大部分省份中国网通多数省份、中国移动部分省份中国网通多数省份、中国移动部分省份四川省及附近：云南电信、重庆电信、贵州电信、成都电信、四川省及附近：云南电信、重庆电信、贵州电信、成都电信、重庆移动、绵阳广电等重庆移动、绵阳广电等无法一一列举无法一一列举 2008 All rights reserved.75或你能看得更清楚你能看到.