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在無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）中，光纖鏈路和無源器件安裝面臨的困難要求重新審視目前的標(biāo)準(zhǔn)測試技術(shù)。

    測試技術(shù)遇到的其他挑戰(zhàn)之一是，1490nm波長為光時域反射儀（OTDR）帶來了特殊的難題。當(dāng)安裝分波器后進(jìn)行測試時，OTDR必須面對高損耗和信號恢復(fù)困難的挑戰(zhàn)。本文將討論無源光網(wǎng)絡(luò)在安裝和某些測試過程中面臨的主要測試難題。

    國際電信聯(lián)盟（ITU）公布的G.986.3建議提出了通過波長分配提高服務(wù)能力的寬帶接入系統(tǒng)。這個建議指定1490nm波長用于下行的語音和數(shù)據(jù)信號，1550nm波長用于下行的視頻信號，1310nm用于上行的語音和數(shù)據(jù)信號。

    許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和器件制造商已經(jīng)接受了ITU的G.983.3建議。因此，今天許多光纖網(wǎng)絡(luò)運營商都正在安裝光接入系統(tǒng)，這些系統(tǒng)由光線路終端（OLT）、光網(wǎng)絡(luò)終端（ONT）、WDM耦合器和1×N分波器組成（圖1）。用于光纖接入系統(tǒng)的光纖測試設(shè)備必須能測試所有三種波長。光纖網(wǎng)絡(luò)運營商和測試設(shè)備制造商對1310nm和1550nm波長相當(dāng)熟悉，但是1490nm波長的出現(xiàn)給OTDR帶來了新的挑戰(zhàn)。

    圖1.ITUG.983.3光接入系統(tǒng)包括光線路終端、光網(wǎng)絡(luò)終端和1×N分波器。這些寬帶系統(tǒng)有三種傳輸波長。新的1490nm波長用于下行的語音和數(shù)據(jù)信號。

    業(yè)界許多人認(rèn)為1550nm處的測試足以覆蓋1490nm的范圍。這個看法只對鋪設(shè)于90年代后期或更近期的新光纖（尤其是G.652C低水峰光纖）來說是正確的。而對于90年代早期使用的舊光纖來說就存在問題了，因為當(dāng)時G.652C還沒出現(xiàn)，水峰區(qū)（E波段）還沒有引起人們的興趣。由于這個原因，現(xiàn)在許多光纖測試設(shè)備制造商都考慮到為了測試PON，要為其產(chǎn)品開發(fā)1490nm測試功能。PON安裝需要完成的主要光測試包括：

    ●　端到端的鏈路特性。

    ●　耦合端口的損耗和反射特性。

    ●　雙向端到端光回波損耗（ORL）和光損耗。

    端到端的鏈路特性

    理想情況下，PON應(yīng)該在每段安裝后進(jìn)行測試。例如，一旦光纜安裝好了，就應(yīng)該在光纖末端和中心局（CO）的OLT之間完成端到端的測試。這一段室內(nèi)設(shè)備的測試是很重要的，因為它包括了許多聯(lián)系緊密的器件，如連接器、光纜、機械接頭和熔融接頭。如果可能，應(yīng)該進(jìn)行雙向測試，因為尺寸不均勻的纖芯會導(dǎo)致不同方向的損耗有所不同。

    過去，因為OTDR的盲區(qū)不足以測量到互相靠得很近的器件，所以用功率計和信號源測量室內(nèi)設(shè)備的特性。現(xiàn)在，測試設(shè)備制造商提供的OTDR有1m的盲區(qū)和6m的衰減盲區(qū)，因此能夠定位每個器件和光纖的彎曲。當(dāng)光纖過度彎曲時，通過比較1310nm、1490nm和1550nm處的損耗可以容易地探測出來。彎曲過度時，長波長處比短波長處有更高的損耗。

    測量時要確保在每個波長──1310nm、1490nm和1550nm處都有足夠的光纖衰減。光纖衰減應(yīng)該用OTDR測量。新的G.652C光纖的典型衰減參數(shù)是：1310nm處為0.33dB/km、1490nm處為0.21dB/km、1550nm處為0.19dB/km。從CO接線板到分波器（在連接之前）和從分波器到ONT的每條光纖都應(yīng)該測量。

    安裝分波器后的測試

    在安裝了分波器后，分波器的每個輸出端口和OLT之間都應(yīng)該進(jìn)行端到端測試。當(dāng)下路終端安裝后，每個下路終端和OLT之間也應(yīng)該進(jìn)行測試。

    針對PON的OTDR可以順利完成安裝分波器后的測試。事實上，傳統(tǒng)的OTDR根據(jù)用戶的配置可以識別出高達(dá)3dB至7dB的損耗，這與光纖末端的損耗一樣高。通過修改OTDR的分析方法和調(diào)整OTDR的信號恢復(fù)能力，OTDR在分波器之后能夠測出高達(dá)20dB的損耗。

    從CO到分波器，再從分波器到所有ONT也建議進(jìn)行測試，這可以通過點到多點OTDR測試來實現(xiàn)。然而，只有從分波器到ONT的下行光纖都是互不相同的，點到多點的測試才是可能的（圖2）。

    圖2.當(dāng)安裝無源光網(wǎng)絡(luò)時，從CO到分波器，再從分波器到所有ONT建議用OTDR進(jìn)行測試。然而，只有從分波器到ONT的下行光纖都是相互分開的，測試才是可能的。

    當(dāng)耦合器（分波器）和來自CO的光纖連接后，建議測量耦合器的損耗和反射特性以檢驗這些參數(shù)與制造商給出的是否一致。OTDR與裸光纖適配器和脈沖抑制器一起使用，可以完成這項測量。測量在耦合器輸出端和CO的OLT之間進(jìn)行，從而確定每個分波器端口在1310nm、1490nm和1550nm處的損耗。測量必須使用脈沖抑制器才能完成；否則，分波器的損耗將落在OTDR的盲區(qū)內(nèi)，無法測出來。按ITU-TG.983.1，耦合器端口的反射應(yīng)該是-35dB或者更好。

    雙向損耗測量

    根據(jù)ITU-TG.983.4建議，B類PON的總損耗預(yù)算是22dB，C類PON是27dB（B類和C類是根據(jù)激光器和光器件的質(zhì)量區(qū)分的）。這一損耗預(yù)算是相當(dāng)緊張的，尤其是使用高端口數(shù)的分波器時。因為輸入功率要分給幾個輸出端口，PON中的分波器有固有的分波損耗。分波損耗取決于分波比例，1:2的分波器大約是3dB，每增加一個輸出端口相應(yīng)增加3dB損耗。一個1:32的分波器有至少15dB的分波損耗。這個損耗在下行和上行信號中都是存在的。加上WDM耦合器、接頭、連接器和光纖本身的損耗，就容易理解為什幺在安裝時必須精確地雙向測量端到端光損耗。

    除了光損耗，端到端鏈路光回波損耗（ORL）的測量也是非常重要的。ORL的不利影響包括干擾光源信號、增加數(shù)字系統(tǒng)的誤碼率、降低系統(tǒng)光信噪比、增強激光器輸出功率的波動和永久損壞激光器。

    有些光損耗測試儀既包括損耗測量也包括ORL測量。此類測試設(shè)備能在每個PON傳輸鏈路上很好地執(zhí)行損耗和ORL測量（圖3）。

    圖3.ITUG.983.3提出無源光網(wǎng)絡(luò)的總損耗預(yù)算是22dB或27dB，這一損耗預(yù)算是相當(dāng)緊張的，尤其是使用高端口數(shù)的分波器時。關(guān)鍵是在每個PON傳輸鏈路安裝時進(jìn)行雙向光損耗和光回波損耗的測量。新的光損耗測試儀既包括損耗測量也包括ORL測量。

    在PON測試領(lǐng)域正在開發(fā)重要的技術(shù)。OTDR和光損耗測試儀能滿足安裝階段測試的需要。在ONT的運行和維護(hù)階段使用的測試設(shè)備也在開發(fā)中。