自首次部署無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON) 以來(lái)，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出很多種測(cè)試方法來(lái)對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行驗(yàn)證和故障診斷。其例子包括：測(cè)試從中心局 (CO) 到光網(wǎng)絡(luò)終端 (ONT) 的所有點(diǎn)，或僅測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的某些部分，甚至在一些情況下根本不進(jìn)行測(cè)試。
OTDR法測(cè)試
然而隨著時(shí)間的推移，已經(jīng)證明，根本不進(jìn)行測(cè)試這一做法并不合適，因?yàn)闊o(wú)論是在網(wǎng)絡(luò)激活以后還是從長(zhǎng)期來(lái)看，這種做法都會(huì)造成更大的開(kāi)支。
預(yù)計(jì)未來(lái)三年部署的PON數(shù)量將非常巨大，因此運(yùn)營(yíng)商將在測(cè)試這些網(wǎng)絡(luò)時(shí)再三遇到挑戰(zhàn)。從歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，已經(jīng)涌現(xiàn)出的PON測(cè)試方法中最好的一種來(lái)源于光時(shí)域反射法 (OTDR)。OTDR法能夠獲得可靠的結(jié)果，同時(shí)還能降低測(cè)試的整體成本。
另外，由于OTDR法是一種單端方法，因此能夠顯著縮短人工操作的時(shí)間，這也是該方法的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。但是，OTDR法的缺點(diǎn)在于設(shè)備成本高，并且要求用戶(hù)具有較高的技能水平。價(jià)格更合理的微型OTDR已經(jīng)面世，但仍然存在一個(gè)缺點(diǎn)，那就是要求用戶(hù)具有較高的技能水平。
利用高質(zhì)量OTDR以及軟件工具向用戶(hù)提供的可靠信息，可以高度簡(jiǎn)化OTDR測(cè)試和對(duì)結(jié)果的解釋。
為了幫助闡明用于PON網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證和故障診斷的OTDR測(cè)試方法，本文將介紹相對(duì)于普通OTDR而言，PON優(yōu)化型OTDR在使用1x32分光器的PON鏈路上表現(xiàn)如何，以及PON優(yōu)化型 OTDR（搭配相應(yīng)的軟件工具）將如何讓技術(shù)人員能夠快速解決被測(cè)PON鏈路的故障。
普通型OTDR示例
為了說(shuō)明PON優(yōu)化型OTDR具有的優(yōu)點(diǎn)，這個(gè)例子將著眼于最具挑戰(zhàn)性的實(shí)際情景：服務(wù)中的網(wǎng)絡(luò)。該情景中使用兩臺(tái)OTDR：一臺(tái)為普通儀表，另一臺(tái)為專(zhuān)為PON測(cè)試而優(yōu)化的儀表 (FTB-7300E)。這兩臺(tái)儀表均具有在線單模1625 nm端口。用戶(hù)使用帶外信號(hào)，就能在不干涉其他傳輸波長(zhǎng)（1310、1550 nm等）的情況下進(jìn)行測(cè)試。
另外，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的端口將拒絕傳入信號(hào)，這樣就可以避免使OTDR的雪崩光電二極管失靈，從而使OTDR能夠在傳送在線信號(hào)的光纖上進(jìn)行取樣。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱應(yīng)用說(shuō)明：在實(shí)時(shí)FTTH網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行服務(wù)中故障診斷的創(chuàng)新解決方案
在該情景中，兩臺(tái)OTDR設(shè)備在很多方面都不盡相同，例如，可用脈沖寬度和接收器帶寬都不相同，因而致使空間分辨率存在差異。此外，OTDR會(huì)遭遇 1x32分光器導(dǎo)致的顯著損耗（16至17 dB）。這時(shí)就出現(xiàn)了一個(gè)重要問(wèn)題：當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)分光器時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況？注意，是執(zhí)行從ONT到光線路終端 (OLT) 的測(cè)試。
本例將示范 1x32 分光器的第二半用戶(hù)的激活情況；第一半客戶(hù)能夠接收到良好的信號(hào)強(qiáng)度，但不是所有新客戶(hù)都能接收到良好的信號(hào)強(qiáng)度。在該情景中，運(yùn)營(yíng)商必須派遣一個(gè)團(tuán)隊(duì)執(zhí)行故障診斷任務(wù)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)首先來(lái)到一個(gè)有故障的ONT，在這里著手使用PON功率計(jì)監(jiān)測(cè)信號(hào)。如果信號(hào)太弱，就需要采用 OTDR 進(jìn)行故障診斷。
這時(shí)，如果分光器端口未熔接，團(tuán)隊(duì)就能斷開(kāi)分光器處的光纖配線并在暗光纖上展開(kāi)測(cè)試，但即使是在這樣的情景下，他們也必須轉(zhuǎn)移到分光器所在處才能測(cè)試光纖；操作的分光器越多，發(fā)生錯(cuò)誤（例如，拔錯(cuò)客戶(hù)的接線，造成新的臟污連接器等）的可能性就越大；因此，使用大量分光器和連接器的終端很容易就會(huì)帶來(lái)巨大的麻煩。
自首次部署無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON) 以來(lái)，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)出很多種測(cè)試方法來(lái)對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行驗(yàn)證和故障診斷。其例子包括：測(cè)試從中心局 (CO) 到光網(wǎng)絡(luò)終端 (ONT) 的所有點(diǎn)，或僅測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的某些部分，甚至在一些情況下根本不進(jìn)行測(cè)試。
OTDR法測(cè)試
然而隨著時(shí)間的推移，已經(jīng)證明，根本不進(jìn)行測(cè)試這一做法并不合適，因?yàn)闊o(wú)論是在網(wǎng)絡(luò)激活以后還是從長(zhǎng)期來(lái)看，這種做法都會(huì)造成更大的開(kāi)支。
預(yù)計(jì)未來(lái)三年部署的PON數(shù)量將非常巨大，因此運(yùn)營(yíng)商將在測(cè)試這些網(wǎng)絡(luò)時(shí)再三遇到挑戰(zhàn)。從歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，已經(jīng)涌現(xiàn)出的PON測(cè)試方法中最好的一種來(lái)源于光時(shí)域反射法 (OTDR)。OTDR法能夠獲得可靠的結(jié)果，同時(shí)還能降低測(cè)試的整體成本。
另外，由于OTDR法是一種單端方法，因此能夠顯著縮短人工操作的時(shí)間，這也是該方法的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。但是，OTDR法的缺點(diǎn)在于設(shè)備成本高，并且要求用戶(hù)具有較高的技能水平。價(jià)格更合理的微型OTDR已經(jīng)面世，但仍然存在一個(gè)缺點(diǎn)，那就是要求用戶(hù)具有較高的技能水平。
利用高質(zhì)量OTDR以及軟件工具向用戶(hù)提供的可靠信息，可以高度簡(jiǎn)化OTDR測(cè)試和對(duì)結(jié)果的解釋。
為了幫助闡明用于PON網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證和故障診斷的OTDR測(cè)試方法，本文將介紹相對(duì)于普通OTDR而言，PON優(yōu)化型OTDR在使用1x32分光器的PON鏈路上表現(xiàn)如何，以及PON優(yōu)化型 OTDR（搭配相應(yīng)的軟件工具）將如何讓技術(shù)人員能夠快速解決被測(cè)PON鏈路的故障。
普通型OTDR示例
為了說(shuō)明PON優(yōu)化型OTDR具有的優(yōu)點(diǎn)，這個(gè)例子將著眼于最具挑戰(zhàn)性的實(shí)際情景：服務(wù)中的網(wǎng)絡(luò)。該情景中使用兩臺(tái)OTDR：一臺(tái)為普通儀表，另一臺(tái)為專(zhuān)為PON測(cè)試而優(yōu)化的儀表 (FTB-7300E)。這兩臺(tái)儀表均具有在線單模1625 nm端口。用戶(hù)使用帶外信號(hào)，就能在不干涉其他傳輸波長(zhǎng)（1310、1550 nm等）的情況下進(jìn)行測(cè)試。
另外，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的端口將拒絕傳入信號(hào)，這樣就可以避免使OTDR的雪崩光電二極管失靈，從而使OTDR能夠在傳送在線信號(hào)的光纖上進(jìn)行取樣。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱應(yīng)用說(shuō)明：在實(shí)時(shí)FTTH網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行服務(wù)中故障診斷的創(chuàng)新解決方案
在該情景中，兩臺(tái)OTDR設(shè)備在很多方面都不盡相同，例如，可用脈沖寬度和接收器帶寬都不相同，因而致使空間分辨率存在差異。此外，OTDR會(huì)遭遇 1x32分光器導(dǎo)致的顯著損耗（16至17 dB）。這時(shí)就出現(xiàn)了一個(gè)重要問(wèn)題：當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)分光器時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況？注意，是執(zhí)行從ONT到光線路終端 (OLT) 的測(cè)試。
本例將示范 1x32 分光器的第二半用戶(hù)的激活情況；第一半客戶(hù)能夠接收到良好的信號(hào)強(qiáng)度，但不是所有新客戶(hù)都能接收到良好的信號(hào)強(qiáng)度。在該情景中，運(yùn)營(yíng)商必須派遣一個(gè)團(tuán)隊(duì)執(zhí)行故障診斷任務(wù)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)首先來(lái)到一個(gè)有故障的ONT，在這里著手使用PON功率計(jì)監(jiān)測(cè)信號(hào)。如果信號(hào)太弱，就需要采用 OTDR 進(jìn)行故障診斷。
這時(shí)，如果分光器端口未熔接，團(tuán)隊(duì)就能斷開(kāi)分光器處的光纖配線并在暗光纖上展開(kāi)測(cè)試，但即使是在這樣的情景下，他們也必須轉(zhuǎn)移到分光器所在處才能測(cè)試光纖；操作的分光器越多，發(fā)生錯(cuò)誤（例如，拔錯(cuò)客戶(hù)的接線，造成新的臟污連接器等）的可能性就越大；因此，使用大量分光器和連接器的終端很容易就會(huì)帶來(lái)巨大的麻煩。
理想的情況是，從有故障的ONT直接開(kāi)始故障診斷，以便于從端點(diǎn)（最高到OLT）解決光纖鏈路事件。有經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)將利用較小脈沖寬度（如 5、10 或 30 ns）進(jìn)行故障診斷，以便以更高分辨率跟蹤從ONT到分光器的事件，以此來(lái)逐步完成工作。
由于在較低的脈沖下，分光器分路處顯示為光纖配線上的斷裂，因此使用PON優(yōu)化型OTDR以較大脈沖（如100至500 ns）進(jìn)行二次取樣，用戶(hù)便可以在中心局 (CO) 驗(yàn)證累積損耗（最高到OLT），同時(shí)還能定位OLT和分光器之間的傳輸光纖上的所有彎曲問(wèn)題。
PON普通型OTDR
使用普通OTDR設(shè)備時(shí)，即使具有光過(guò)濾功能，也會(huì)存在眾多妨礙進(jìn)行有效鏈路鑒定的因素，例如：
動(dòng)態(tài)范圍在中等脈沖寬度（100至500ns）下不足；
分辨率在較大脈沖寬度 (1000 ns) 下不足；
以及以下任何原因所導(dǎo)致的階躍響應(yīng)嚴(yán)重失真（分光器分路）：
a. 電子器件的臨界穩(wěn)定性（注意，下圖所示曲線并非來(lái)自EXFO OTDR）
b. 強(qiáng)拖尾效應(yīng)
c. 不合適的人為增益情況和不適合PON鏈路測(cè)試的設(shè)計(jì)
圖1（a、b、c） 使用非PON優(yōu)化型OTDR獲得的1x32分光器之后的OTDR曲線示例
PON優(yōu)化型OTDR
回到前面提到的相關(guān)示例，如果用戶(hù)嘗試確定 1x32 分光器和 OLT 之間的事件，那么圖 1 所示曲線就沒(méi)有多大用處。OLT和分光器之間的光纖上的宏彎可能會(huì)影響一些客戶(hù)，而不會(huì)影響另外一些客戶(hù)（在其光纖配線的損耗更低的情況下）。要在有故障的ONT上精確定位事件并將其快速修復(fù)，就必須使用PON優(yōu)化型OTDR，完整地鑒定從ONT到OLT的光纖鏈路（如圖 2 所突出顯示的標(biāo)記）。
圖2 PON 優(yōu)化型 OTDR 獲得的從 ONT 到 OLT 分光器的曲線
使用 PON 優(yōu)化型 OTDR，就能大大降低分光器分路后的失真，而且測(cè)試結(jié)果具有很高的可重復(fù)性和可靠性。另外，用戶(hù)還可以測(cè)量分光器的損耗和鏈路累積損耗，并且可確定分光器之前或之后是否發(fā)生了任何預(yù)期之外的物理事件。
圖3 線性視圖簡(jiǎn)化了技術(shù)人員的OTDR曲線分析工作
在構(gòu)建階段，PON優(yōu)化型OTDR也極具價(jià)值：1310/1550 nm精確測(cè)試可確保端到端鏈路完整性，從而顯著降低客戶(hù)激活后發(fā)生的問(wèn)題數(shù)量。前述方法中僅使用1625/1650 nm（或者再加上 1310/1550 nm），這在構(gòu)建完整網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中也極具實(shí)用價(jià)值。在線測(cè)試建議使用1650 nm。
當(dāng)然也有許多人認(rèn)為使用1625 nm測(cè)試也是一個(gè)較好的選擇。然而有一點(diǎn)很重要，就是在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，就需要使用帶外波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)試并將結(jié)果保存為模版，這對(duì)于以后的維護(hù)階段是非常有用的。這樣，維護(hù)人員便可輕易定位異常，并且可以比較所有事件（連接器、熔接點(diǎn)和分光器）的損耗，從而清楚地確定出故障。
這就是FTB-7300E OTDR之類(lèi)的PON優(yōu)化型OTDR所具有的優(yōu)點(diǎn)；FTB-7300E OTDR配備有能提供高質(zhì)量信息的軟件。摘要屏幕可以突出顯示每個(gè)波長(zhǎng)的通過(guò)/未通過(guò)狀態(tài)、徑距總損耗、從OLT到ONT距離上的徑距ORL、宏彎標(biāo)識(shí)和位置，再搭配FTB-200緊湊型平臺(tái)提供的線性視圖，將使技術(shù)人員的工作大大簡(jiǎn)化。
結(jié)論
根據(jù)應(yīng)用選擇正確的OTDR能夠帶來(lái)完全不同的效果。例如，具有在線故障診斷功能的FTB-7300E PON優(yōu)化型OTDR能將PON OTDR在線光纖測(cè)試的性能和價(jià)值推上新的臺(tái)階。