PON网络接入维护方案

©2003IBMCorporation2PON网络简介©2003IBMCorporation何为PON网络？PON指无源光网络（Passiveopticalnetwork），是一种基于点对多点（P2MP）拓扑的技术，纯介质网络，在传输途中没有电子部件，不需电源；可有效避免电磁干扰和雷电影响；共享大带宽介质与CO端光器件，具备高密度的接入能力，端局的一根光纤可以带32/64或更多的用户。PON的实现方式有很多种，但从其结构上来讲，PON网络一般分为三部分：OLT、ODN和ONU（光用户单元）。OLT位于局端，主要是用来接收从ONU的数据并将数据转发到ONU。ODN（光分配网络）则是指从OLT到ONU之间的光纤、光纤交接箱和光分路器等组合而成的无源光分配网络。ONU则指光网络单元，一般位于用户使用端。©2003IBMCorporation目前业界广泛使用的网络分为GPON和EPON。EPON是基于以太网（Ethernet）的无源光网络，其标准是IEEE802.3ah，标准中定义了EPON的物理层、MPCP(多点控制协议)、OAM(运行管理维护)等相关内容。GPON的标准是ITU-TG.984系列标准，规定了GPON的物理层、TC层和OAM相关功能。同EPON相比，GPON更多的考虑了网络的可管理性和对传统业务的支持，其帧格式采用ATM信元或GFP帧。从支持的速率上来看，GPON的上下行速率为1.25/2.5G，而EPON采用的速率为上下行都为1.25G。为了满足更高宽带的应用的需求，PON网络的标准也在不断的更新，目前10GEPON的标准已经发布。对于PON网络维护来讲，主要还是更多的指光分配网络的维护，从这个意义上来讲，GPON和EPON网络的维护是没有本质区别（本文以下的内容如果没有特指，一般都指EPON）。EPON与GPON？©2003IBMCorporationFTTx全景应用©2003IBMCorporation1）PON+LAN模式：OLT安装在局端;无源光分路器安装于小区汇聚点，ONU内置多端口LAN交换机，ONU安装于楼道内，多用户共享一个ONU；2）PON+DSL模式：OLT安装在局端，无源光分路器安装于小区汇聚点，ONU内ADSL2+小线数DSLAM，ONU安装于楼道内，多用户共享一个ONU；3）FTTh模式：OLT安装在局端，无源光分路器安装在住宅小区内，光缆直接进用户家庭，用户独享ONU；4）FTTn模式：在小区内安装DSLAM或宽窄带一体化设备，小区设备和局端采用点对点模式互联，一般到路边Curb，不是FTTB(光纤到楼)。PON网络的运行模式©2003IBMCorporationPON网络采用点到多点的方式来进行通信（如下图），其和一般光接入网络的最大的区别在于引入了光分路器的概念。从分路器到OLT之间的馈线光纤是被多个用户共享的。目前国内PON网络大多还是以EPON为主，在南方一些省份，也有一部分在使用GPON。在PON网络中，下行采用广播方式：下行数据广播，各ONU根据包头ID取出自己的数据，可高效支持组播或广播业务；上行采用时分复用的方式：上行数据时分复用，各ONU定时上报各自流量，OLT根据各ONU业务流量进行动态带宽分配授权时隙，ONU在授权时隙内突发传送数据。因此OLT发出的光是连续的，而ONU/ONT的发光是突发的。PON网络传输原理G/EPON使用的波长为下行1490nm(语音和数据)和1550nm（视频）,上行1310nm。©2003IBMCorporation随着PON网络日渐成熟，这一技术已在我国各地大量组网使用，由于EPON是基于以太网(Ethernet)数据承载在光链路上传输，其测试仪表不外乎光链路（OTDR、光源、光功率计、光衰）及以太网数据分析仪。重庆东电新研发的PON光源(DT-605)和PON光功率计(DT-623)目前在同类产品中处于领先位置，结合日本安立的PONOTDR可以有效的对FTTx网络进行工程验收及维护。PON网络维护及测试©2003IBMCorporationPON测试仪表及应用©2003IBMCorporation4DT-623PON光功率计©2003IBMCorporationPON测试问题？为什么不采用传统的功率计来进行测试？•从ONU发出的光是突发方式的稀疏信号，要求PON功率计具有突发测试光功率能力；•ONU需要OLT的激活才能工作，在测试ONU功率时，需要在穿通方式下进行；•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。©2003IBMCorporationDT-623PON光功率计使用PON光功率计的目的是要有效进行PON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1×16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。©2003IBMCorporation特点•可在BPON/EPON/GPON架构上实验语音、数据和视频信号的同步测量和显示；•同时测试PON系统中的1490nm，1550nm，1310nm三种波长•用于1310nm上行波长的突发模式测试；•记录可在设备或上机位软件中保存、查看、删除；•通过上位机软件设置阈值，上传数据，校准波长；•提供十组阈值选择，三个指示灯直观显示被测光路状态；•设备十分钟后自动关机（可进行时间设置）。©2003IBMCorporation仪表描述1、显示屏2、上下行信号快速判断指示灯3、电源开关按键4、绝对值/相对值切换键5、数据存储按键6、快速/标准测量模式切换7、背景光开关键8、阈值菜单选择按键9、参考值设定/确定按键10、向上/向下，特定菜单下有用11、ONT上行信号接口(1310nm)SC/PC12、OLT下行信号接口（1490nm/1550nm）SC/PC123456798101112©2003IBMCorporation开机、省电功能按下“电源开关键”后设备将开启，并自动进行初始零点校准。开启后默认为使用省电模式。（省电模式表示设备在无任何操作十分钟后，设备自动关闭）如果想将设备一直保持开机状态，可在开启设备时按住“电源开关键”2秒以上，液晶屏幕上显示“PERM”，即表示取消省电模式。任何开机状态下，再次按下“电源开关键”后，设备将关闭。©2003IBMCorporation光功率测量DT-623PON功率计可同时测量PON网络中的上行1310nm，下行数据信号1490nm和下行视频信号1550nm的输出功率。开机后，屏幕上就同时显示3个信道的实测功率值，如果显示“LO”表示输入光信号强度过低，显示“HI”表示输入信号过强。©2003IBMCorporation快速判断测量快速判断模式是指定实测数据和预先设定的阈值做比较，从而快速判断线路是否符合通讯要求。按下“F/Pmode”如果满足线路设计规范中的功率指标，屏幕上相对应的波长功率值后就会显示“PASS”表示通过。如果实测功率即将失去通信，则显示“WRNG”表示警告即将不能通信。如果信号太小甚至没有信号，则显示“FAIL”表示通信失败，不能连接。在屏幕下方同样有三个指示灯表示三个信道的情况，绿色表示“PASS”,橙色表示“WRNG”红色表示“FAIL”.©2003IBMCorporation阈值设置阈值的设定用于快速检测线路是否能购达标，已确定线路是否可用。按下“Threshold”键用于设定或查看阈值。屏幕显示上图所示的菜单。继续按下此键后仪表显示存储菜单，当再次按下此键后仪表退回到测试界面，并且把当前阈值编号所设定的数据作为快速判断测量的参考值。ThNo：21490nm-------Unit：dBmFALT：3.0WRNG：-20.0FALT：-30.01310nm------1550nm-------FALT：3.0FALT：3.0WRNG：-20.0WRNG：-20.0FALT：-30.0FALT：-30.0©2003IBMCorporation数据存储/显示在测量界面的情况下，按“Save/ReCall”键，即可存储当前的测量数据。需要查看存储数据时按两次“Threshold”键，显示上图所示菜单，菜单中记录着历史数据。按下/下键可进行翻页。History13101490155001-31.7-6.2-27.502-32.0-13.1-3.103-29.7-9.2-25.004NONENONENONE-PrevNext-©2003IBMCorporation连接方式DT-623PON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。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、1550nm）。连接OLT下行信号连接ONU上行信号仪表侧面则分别是USB端口和电池充电口，可通过USB线将仪表连接至电脑来上传存储的测试结果，并可以通过PC软件来对其进行编辑和打印。（选配）©2003IBMCorporation测量模型©2003IBMCorporation分光器的插入损耗©2003IBMCorporation光接口光功率指标©2003IBMCorporation光损耗计算示例©2003IBMCorporation测试参数在工程实施中采用两级光分的模式,2*16或者4*8。一级光分在机房内,采用2分路或4分路,二级光分在用户小区光机柜内,采用16分路或8分路。OLT的发送光功率是-3～+2dBm,接收灵敏度-24dBm;ONU发送光功率是-1～+4dBm,接收灵敏度-24dBm;光指标:楼道ONU光接口输入端,来自OLT的光功率必须大于-24.0dBm;同一OLT端口下,各个ONU光接口输入光功率差异最大和最小不能超过15dB;工程指标:所有光纤、光缆、尾纤的弯曲直径必须大于8cm;所有光分路器、熔纤盒、ONU以及附带的法兰盘必须固定,避免悬挂、可摇晃。©2003IBMCorporation1:32Splitter2kmFiber4kmFiber2.2kmFiber完整的PON安装和测量工具.©2003IBMCorporation为什么要使用1650nm的测试波长？目前国际上使用的在线监视波长有1625nm和1650nm两个波长，根据ITU-TL.41建议（光纤传输信号中的维护波长），考虑到滤波器的特性，在线维护测试波长与业务波长要有100nm以上的间隔。1625nm波长的激光器一般采用FP的激光器，其波长精度通常在+/-30nm左右，1650nm的波长一般采用DFB的激光器，其波长精度为+/-5pm，从上图可以看出，1625nm波长的OTDR有在1550的通信波长45nm的邻近位置出现的可能，不适合FTTH系统的滤波器管理；而1650nm波长的OTDR波长精度高，即使最短的波长也与1550nm的业务波长有着95nm的距离，因此非常适合FTTH维护使用，以及FTTH系统的滤波器管理。©2003IBMCorporation・利用现有光纤、将G-PON、视频系统、10G-PON融合在一起GE-PON和10GE-PON的Migration(IEEE802.3sv,FSAN)10G-ONU1G-ONU10GTx/Rx1GTx/Rx10G&1GOLTDownUpVideo1G-PON1.49um1.31um1.55um10G-PON1.574–1.6um1.26–1.28um1.55um・G-PON/10G-PON中，数据（data)使用1.49um和1.58um两个波长（WDM）。・由于波长离维护波长更近了，进一步需要对维护波长进行严格管理。