FTTH测试及故障诊断省公司.doc

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1、FTTH 测试测试及故障诊断及故障诊断 目录目录 FTTH 的测试.I FTTH 测试简介.1 第 1 部分安全和常识问题.2 正确的操作.2 错误的操作.2 1.1)光纤光缆的维护.3 什么是宏弯？.3 如何避免宏弯？.3 检测宏弯需要的工具：OTDR 和/或 VFL.3 1.2)连接器的维护.4 为何清洁连接器很重要？.4 有哪些可能的污染物？.4 那些地方需要清洁？.4 何时清洁连接器？.4 如何检查连接器？.5 检查说明.5 1.3）光纤连接建议.6 需要的检查工具：光纤端面检测器.6 需要的清洁工具：.7 第 2 部分FTTH 测试常见问题解答 .8 2.1）是否仍可在 FTTH 测

2、试中使用传统的 OTDR？.8 2.2）什么是推荐的 OTDR 测试方向？.8 2.3）为何 ORL 测量在 FTTH 中很重要？.8 2.4）有效 FTTH 安装的最起码的预防措施是什么？.8 2.5）执行室内光纤安装时要注意哪些事项？.8 2.6）是否需要记录所安装的每根光纤？.9 2.7）传统的功率计在 FTTH 测试中是否起作用？.9 2.8） FTTH 测试中采用什么样的测试波长？.9 2.9）需要执行哪些测试？.9 2.10）有哪些常规测试阶段？.9 2.11）针对每个团队建议的 FTTH 测试仪器清单是什么？.10 第 3 部分FTTH 测试概述.11 3.1）安装.11 3.2

3、）服务激活、维护和故障诊断.11 3.3）网络监控.12 3.4）FTTH 测试阶段摘要表.12 第 4 部分网络和设备安装.14 4.1）总损耗预算.14 4.2）光纤链路测试（单根光纤）：.17 4.3) 分光器端口 损耗和反射系数的测试.18 4.4) 端到端损耗和反射系数测试.18 4. 5)OLT 和 ONU 运行 .18 第五部分 FTTH 网络进一步测试 .19 5.1）光时域反射仪 (OTDR) 测试.19 5.2）光纤链路建设熔接测试.19 5.3）包含分光器的端到端测试.20 5.4）双向损耗 (IL) 和光回损 (ORL) 测试.21 5.5）自动损耗测试仪 (OLTS)

4、 的参考步骤 .21 5.6）测量 IL 和 ORL点对多点 (P2MP) 测试.21 5.7）测量 IL 和 ORL点对点技术 .22 5.8）建设期间的故障诊断.24 5.9）服务激活阶段.25 使用 PON 功率计测量功率级别：.25 5.10）服务激活阶段 网络层.27 类型 I : 家庭用户.27 类型 II : 商业用户 .29 5.11)用户驻地处的故障诊断.36 5.12)网络故障诊断.36 FTTH 测试简介测试简介 本资料是根据部分仪表厂家提供的资料整理而成，不代表任何标准，但这些测 试内容是 PON 部署所必须的。由于所用的设备不同，各分公司可结合所用设备进 行修改，并形

5、成本地的培训资料。在充分学习和理解的基础上，结合 ODN 的特点， 可简化本资料。如： 1、如 ODN 中不叠加模拟电视或使用 10G EPON 或 GPON,可不进行光回损 (ORL) 测量。 2、为加快 ODN 布署，结合光纤宏弯在较长波长下的损耗要比在较短波长下的损 耗更大、衰减在较长波长比较短波长小的特点，可采用 1650nm （或 1625nm） 判断宏弯，采用 1310nm 判断衰减。既在 1650nm （或 1625nm）宏弯能够满足， 较短波长也能满足；在 1310nm 衰减能够满足，较长波长也能满足。 3、PON 光功率计主要是用来测试上行功率的，主要是验证 ONU 的发光功

6、率是否 正常。考虑激光器的稳定性，可不测试上行功率，不配或少配 PON 光功率计， 采用替换法进行查障，减少维护成本。 资料整理：李馨春 审校：费高峰 曲豫川 第第 1 部分部分 安全和安全和常识问题常识问题 正确的操作正确的操作 安全有效的光纤处理的基本规则： 1)检查或清洁连接器、器件或光纤之前，始终关闭激光源。不可见的激 光辐射可能严重损害视力。 2)始终在未使用的连接器上盖上保护盖，并将保护盖保存在密封的容器 里以防止污染。 3)如果不能确保残留物彻底清除，请不要使用酒精、溶剂或湿布进行清 洁，因为这些残余物可能反而导致端面二次污染。 4)切勿反复使用清洁棉布、棉签或清洁卷带。请丢弃用

7、过的清洁布和清 洁棉签。 5)避免拉伸或扭曲光纤或测试跳线。 错误的操作错误的操作 光纤测试前的准备： 1) 切勿在未检查接头端面之前连接光纤。 2) 切勿触摸连接器插针。 3) 切勿将 APC 接头与 UPC 接头直接连接。 4) 切勿将光纤直接悬垂在机架之间，且不要过度拉伸或挤压光纤。 5) 光纤整理时请不要直接将光纤打结。小心不要使光纤过度弯曲，因为宏 弯会引起功率损耗，除非是使用 G.657 类型光纤 (BIF) 6) 光纤的管理：切勿忽略光纤的正确标识和标签。 7) 切勿将断开的光纤跳线与目前有业务的光纤跳线混在一起。 8) 切勿让未使用的光纤跳线连接器或连接器端口暴露在外。 9)

8、切勿过度使用连接器，应丢弃重复次数超过寿命的法兰盘和光纤跳线。 1.1)光纤光纤光缆的维护光缆的维护 什么是宏弯？ 在光纤光缆上施加过度外力时，对光纤造成过度弯曲称为宏弯。 宏弯将引起不必要的损耗并增加衰减。 如何避免宏弯？ 安装期间，处理光缆时，确保弯曲半径符合要求。 在盘绕光缆时，切勿过渡弯曲光缆。 检测宏弯需要的工具：OTDR 和/或 VFL（可视故障 定位或红光笔） 1) 可使用长波长的光来检测宏弯，因为，与较 短波长相比，较长波长更易于穿过纤芯包层，即对弯 曲更加敏感。这意味着，宏弯对 1550nm 波长的信号 损耗比 1310nm 波长信号大。OTDR 最佳检测宏弯的 的波长为 1

9、625nm 或 1650nm。 2）此外，可使用可视故障定位仪 (VFL) 来检查 宏弯或光纤断裂。 1.2)连接器的维护连接器的维护 为何清洁连接器很重要？ 由于单模光纤的纤芯很小，直径通常为 9 或 10 m，所以一粒灰尘或烟尘 即可阻塞相当大的传输面积，并增加损耗。 受损或脏污的连接器可能导致： 错误的测试结果 不良传输 在高功率传输时造成端面永久的损坏（主要指模拟电视高功率信号）。 执行任何光纤连接之前，检查并确保要使用的连接器未受损或脏污，这相当 重要。 有哪些可能的污染物？ 污染物大多数是由于对光纤处理不当引起的。如果未遵循基本安全规则，通 常会发生这种情况，这会使连接器吸附灰尘和

10、油脂，甚至会产生刮痕。最糟 的是，长期运行的连接器会因为存在污染物而烧毁端面（主要指模拟电视高 功率信号）。 烧毁的连接器不洁连接器清洁连接器 此外，纤芯可能因生产缺陷而导致连接准直问题而影响光信号传输。 那些地方需要清洁？ 应始终对以下部件执行清洁： ODF 架中的法兰盘 测试跳线端面 光缆接头盒中的跳线端面 配线架端面检查 何时清洁连接器？ 始终应检查和清洁所有连接器，以防止以后出现耗时耗财的故障诊断。 这些阶段包括： 安装之前 测试之前 工厂新交付的跳线和光缆 如何检查连接器？ 必须使用光纤端面检测器或高倍放大镜执行清洁和检查。 1.3）光纤）光纤连接建议连接建议 在配线架中检查光纤时，

11、只打开与被测光纤相对应的端口 完成测试后，应 立即替换保护盖。 未使用的保护盖应用小塑料袋包住。 接头的预期寿命通常额定为 500 次适配。 最多在 500 次适配后，替换与测试仪器一起使用的测试跳线（请参见 EIA- 455-21A） 如果在 OTDR 测试中使用了引纤，则避免在 OTDR 和引纤之间或在引纤与 配线架之间使用测试跳线。应在 500 次适配后替换引纤或将其返回给制造商 重新抛光。 切勿让未适配的连接器接触任何表面，除了进行清洁外，任何时候都不能接 触连接器的插针。 对于 PON 应用，在清洁后或在适配前，应使用显微镜（视频端面检测器更 好）检查每个连接器。 每当使用测试仪器后

12、，也应（使用显微镜，使用视频端面检测器更好）检查 其连接器。 需要的清洁工具需要的清洁工具： 始终应使用合适的清洁方法和相应的附件。合适的清洁附件应包括： 端面清洁垫 清洁带 光学级丝织清洁带 适用于清洁光纤器件的纯酒精或异丙醇 第第 2 部分部分 FTTH 测试常见问题解答测试常见问题解答 虽然光纤测试已经不是一个很新的话题，关于 FTTH 测试，仍有一些个性问题问题。 2.1）是否仍可在）是否仍可在FTTH测试中使用传统的测试中使用传统的OTDR？ 是：可使用 OTDR 逐段测试每段光纤。 否：如果需要在单点对多点环境中通过分光器执行端到端测试。随着无源光 分路器的引入，出现了极高光损耗，

13、使传统 OTDR 很容易将分光器视为光 纤末端。这意味着，只有为 PON 优化的 OTDR 才能够通过分光器进行测试 并发现真实的光纤末端。 2.2）什么是推荐的）什么是推荐的OTDR测试方向测试方向？ 现场端到端测试通常是从用户所在驻地 (CP) 到中心局 (CO) 执行的。 在线测试时，可以从 OLT 端也可以从 ONU 端进行测试，从 OLT 端进行测试 时，需要在 OLT 端加光合波器/分波器，测试时，需要把测试用光和业务 光合在一起，同时把反射回来的信号光分离出去，到 OTDR 测试端口。 目前现场网络中，一般建设时，都很少考虑测试问题，从 OLT 端进行测 试的好处在于可以从整体上

14、看出各个 ONU 链路的状况，但是要求每个 ONU 到光分路器的距离是不同的，从 OLT 端测试时的 OTDR 测试曲线 如下图： 从ONU 端测试时， 更有针对性，主要是针对有问题的线路，可以快速发现网络中的问题。从 ONU 端测试的波形如下图： 2.3）为何）为何ORL测量在测量在FTTH中很重要中很重要？ 需要测量光回损 (ORL)。虽然在过去的光纤通信系统中，较少考虑回损的影 响。随着 PON 网络上模拟视频的引入，从中心局到用户驻地的回损 测量成 为不可或缺的项目，高的回损导致激光器的稳定度降低和诸如模拟视频业务 的重影。同时由于 PON 是一个单纤双向的系统，以及点对多点的拓扑机构

15、， 对回损的控制也显得尤为重要。对于 10G EPON 或 GPON，回损 测量也很 重要。 2.4）有效）有效FTTH安装的最起码的预防措施是什么安装的最起码的预防措施是什么？ 当我们发现光纤从中心局至用户驻地，具有许多的接头。通常而言，由于用 户业务的需要，经常会使用多个分光器级联的方式。这意味着将引入更多的 光损耗。因此，建议在进行任何连接之前始终清洁连接器，使光插入损耗降 到最低，这相当重要。 2.5）执行室内光纤安装时要注意哪些事项）执行室内光纤安装时要注意哪些事项？ 室内光纤的引入可能具有不同的方式，例如可能采用架空的方式，也可能采 用地下掩埋或钻孔等。在用户室内的部分应因地制宜。

16、面临的较大挑战是： 避免出现宏弯的现象，且通常需要安装人员具备良好的光纤连接技能（机械 连接或熔接）。 2.6）传统的功率计在）传统的功率计在FTTH测试中是否起作用？测试中是否起作用？ 否。PON 的上行波长为 1310nm，下行波长为 1490, 1550nm。传统的功率计将无法 探测到上行的突发信号，因此，需要使用 PON 优化功率计来捕获此突发信号。此 外，另外由于 ONU 必须收到 OLT 握手信号后，ONU 才能发光 PON 功率计需要 提供两个端口，才有可能在穿通模式中工作。 2.7）PON光功率计就可以解决问题吗？光功率计就可以解决问题吗？ PON 光功率计主要是用来测试上行功

17、率的，主要是验证 ONU 的发光功率是 否正常，但是对于光纤链路中问题发生在何处还是不能有效的进行判定。还 是需要使用 OTDR 进行测试。 2.8） FTTH测试中采用什么样的测试波长？测试中采用什么样的测试波长？ 使用 FTTH 的工作波长：1310、1490 和 1550nm。 2.9）需要执行哪些测试？）需要执行哪些测试？ 1. 光纤配线和分光器安装测试：该部分的内容包括将光纤配线引入到用户驻地的 引入光纤点。测试项目其至少需要包括从光纤引入点至中心局的 的端到端测试。 测试参数应包括以下记录：- 1310、 1490 和 1550nm 波长的插入损失 1310、1490 和 1550

18、nm 波长的光回损 分光器光损耗 熔接损耗（如有） 2. 用户驻地引入点至用户室内光纤安装，测试参数应包括： 1310、 1490 和 1550nm 波长的插入损耗 连接或熔接损耗 PON 功率计读数 基于用户服务等级协议的数据吞吐量测量 从 ONU 到 OLT 的连通性检查 2.10）有哪些常规测试阶段？）有哪些常规测试阶段？ 测试阶段取决于工程分工界面的划分，一般可分为以下阶段。 安装阶段（服务中断） 激活阶段（服务中断） 服务中故障诊断（在线测试） 2.11）针对每个团队建议的）针对每个团队建议的FTTH测试仪器清单是什么？测试仪器清单是什么？ PON 功率计 PON 工程用 OTDR

19、带有 1310、1490，1550nm 波长 OTDR 和宏弯检测功能 PON 维护用 OTDR：应包括 1310、1550nm 端口和具备滤波功能的具备滤波功能的 1625nm 第二个端口，用于在线光纤的检测。 一对 PON 光损耗测试套件 适用于自动化三波长（1310、1490 和 1550nm）双向插入损耗、光回损（ORL）和光纤长度测量。 FIP（光纤端面检测器） 可视故障定位仪 (VFL) 在线光纤检测器 (LFD) 适用于 FTTH 吞吐量、延迟和帧丢失测量的接入以太网测试仪 适用于 IP 连通性测试的便携式电脑或以太网测试仪 第第 3 部分部分 FTTH 测试概述测试概述 网络安

20、装网络安装 业务开通、维护和故业务开通、维护和故 障处理障处理 网络监控网络监控 （可选）（可选） FTTH 测试金字塔测试金字塔 3.1）安装）安装 金字塔的底部是最常见的 FTTH 部署阶段 安装。其包含在光纤从中心机 房至用户接入点之间的大部分工作。FTTH 安装是最为重要的阶段，在安装 过程中进行充分的测试可及早发现问题，如光纤连接问题、脏污或损坏的连 接器以及其它有问题的器件，避免由此而造成的业务中断，从而最大限度地 减少费用高昂且相当耗时的故障诊断工作。所以成功的网络维持和顺利的业 务接入，关键在于 FTTH 网络建设中遵循严格的测试规范。 合适的连接器和光缆处理可确保减少网络故障

21、。另一个重要方面是端到端光 纤记录。这些工作可以确保快速处理用户投诉，避免由于网络问题引起的服 务中断。 安装期间，需要工程施工方提供从用户接入点到 OLT 的完整的 OTDR 曲线。 这可用作将来故障诊断的重要参考。 3.2）服务激活、维护和故障诊断）服务激活、维护和故障诊断 用户开始订制服务时，将需要在用户室内安装最后一段光纤。由于光纤对于 宏弯非常敏感。此时进行测试和正确的记录很重要，因为此段光纤最接近用 户，且最易遭受外界环境影响和人为干扰。 在服务激活期间，除了 PON 功率级别测试，另外还建议在住宅用户处使用 仪表或便携式电脑执行 PING 测试；对于商业用户，建议执行包括吞吐量、

22、 帧丢失和延迟的 RFC-2544 服务等级协议 (SLA) 测试。 故障诊断涉及许多方面，且经验会有明显的帮助。本文将讨论几个案例，以 便了解 FTTH 维护的一些常见问题。 3.3）网络监控网络监控（可选）（可选） FTTH 测试金字塔的最高端是 PON 光纤网络监控，服务监控系统中的 PON 使用 1625 nm 或 1650 nm 波长来监视网络，这是确保网络始终以最佳性能 运行的有效措施。但由于造价高，难以普及。 3.4）FTTH测试阶段摘要表测试阶段摘要表 测试测试 类型类型 测试原因测试原因测试参数测试参数测试方案测试方案测试考虑事项测试考虑事项 网网 络络 安安 装装 服务 中

23、断 测试 测试网络的外 部固定设备部 分 确保其符合传 输系统要求 避免在开通系 统时产生延迟 和成本高昂的 维修 光损耗和插入损耗 (IL) 与光损耗预算相关 的总端到端损耗 光回损 (ORL) 测 量，特别是 RF /模 拟视频 活动接头端面或熔 接点检查 仪表厂家 不一样， 所用仪表 也不一样， 根据不同 厂家仪表 配置 测试不同的波长 (1310, 1490 &1550nm) 自动执行单点到多点测试 从 ONU 到 OLT 的 OTDR 曲线记录（报告） 数据存储 分段和总链路测试 服服 务务 激激 活、活、 维维 护护 和和 故故 障障 诊诊 断断 在线 测试 开通新用户 为商业用户

24、开 通新线路并提 供 SLA 测试 报告 维护现有线路 但不干扰已有 用户业务 在出现故障时 进行故障诊断 功率级别测量（特 别是突发模式的上 行信号） OTDR 在线测试或 故障位置确定（宏 弯） 连接器和接头端面 检查 住宅（家庭）：从 ONU 到 OLT 的 PING 测试 商用（商业）：适 用于从 ONU 到 OLT 的服务等级协 议验证：RFC-2544 测试（包括吞吐量、 延迟和帧丢失）和 误码率测试 仪表厂家 不一样， 所用仪表 也不一样， 根据不同 厂家仪表 配置 应在穿通模式中执行功率 级别测试，且不能干扰已 有用户信息。 建议使用 1625 或 1650 OTDR 宏弯定位

25、。 如果未正确地记录初始安 装，则将需要耗费更多的 时间和成本。 PING 测试是一种简单的 连通性检查，可以使用个 人电脑执行。但是，不能 够验证终端用户的吞吐量。 建议针对商业用户执行合 适的 SLA 测试，并提供 测试报告，以避免在未来 出现争议。 网网 络络 监监 控控 在线 测试 符合网络增长 之需求，并为 PON 监控系统 全天候自动化 作好准备。 自动故障和光 纤断裂检测 检测光纤断裂 检测光纤衰减 针对所报告的故障 立即执行网络检查。 迅速识别正确的端 口并提供给新用户 1625nm 波 长在线光网 络监控 通过 PON 网络在线监控 系统，可以帮助技术人员 难以管理日益扩大和

26、复杂 化的网络时，可轻易地证 明使用最昂贵的维护工具 （ROI 除外）的合理性。 第第 4 部分部分 网络和设备安装网络和设备安装 S D atalyst 8500 P o w e r S u p p ly 0 C IS C O Y S T E M SS P o w e r S u p p ly 1 Sw itch Processo r S E R I E S OLT 1:32 分路器分路器 S DP R O L IA N T1 8 5 0 R S DP R O L IA N T1 8 5 0 R S DP R O L IA N T1 8 5 0 R ONTs S DP R O L IA N

27、T1 8 5 0 R . S DP R O L IA N T1 8 5 0 R C.O 住宅住宅 建议的测试步骤建议的测试步骤 步骤步骤 1) 规划阶段确认总的损耗预算规划阶段确认总的损耗预算 步骤步骤 2) 链路测试链路测试 步骤步骤 3) 耦合器和分路器测试耦合器和分路器测试 步骤步骤 4) 端到端损耗和回损测试端到端损耗和回损测试 步骤步骤 5) OLT 和和 ONU 业务开通业务开通 ONU 图 1：针对网络和设备安装建议的测试步骤 4.1）总损耗预算总损耗预算 根据部署的 PON 类型（B 级 PON 的总损耗预算为 25 dB，C 级 PON 的总损 耗预算为 30 dB），测试前应认真查看网络的每个器件。 PON 功率预算的参考表如下所示。PON 功率预算要求适用于单光纤拓扑。 损耗损耗 (dB)级别级别 最最 小小 值值 最大最大 值值 ITU-T 建议建议 A520983.3 B1025983.3 B1022984.2 C1530983.3 C1527984.2 典型总损耗预算的计算示例如下所示： 1:x N 分光器分光器 1:X N 分光器分光器 16 dB