适用于FTTH的光纤维护及工程用OTDR

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        07/13/2005,安立公司，最近，日本和美国有大量投资在FTTH上。截止到2005年中期，日本FTTH服务的用户数量已达到400万，并且近来新FTTH用户的数量超过了新ADSL用户。另外，韩国的光州广域市也从2005年开始启动FTTH试验。该报告分析了FTTH光纤维护所需OTDR的性能与技术规范。
FTTH主要采用GE-PON/G-PON技术
    在FTTH的服务形式中，通过使用低成本高效率的PON技术，多个用户可以共享同一光纤。当前的FTTH服务采用的是B-PON方法，但是将来预计会转向速度较快的GE-PON（IEEE802.3ah）或G-PON（ITU-T G984.2.），也有用于更大距离范围的WDM-PON技术，但是它还没达到商业化的阶段。
典型的FTTH光纤问题
    FTTH光纤问题的主要来源存在于分线器到最终用户之间的几百米光纤中。具体来讲，大多数实例中都是在光纤中发生断纤或是光纤损耗增加，从而阻止了光纤信号到达ONU。导致断纤的典型原因是自然灾害，比如台风、地震和洪水，以及昆虫和鸟对光纤外包层的损坏。
FTTH维护的现状
当前对FTTH光纤的维护一般是采用一台光功率计和一个可视光源。在ONU、机箱和机柜处试着测量光功率，以确定故障位置。但是，当进入建筑物或建筑物内部的光纤线路比较复杂的时候，光功率计并不能精确地定位确切的故障点。另外，数量日益增加的小型办公室和企业正在采用千兆比特光网络，当有来自连接光纤的连接器反射时，通常就存在数据通信错误（比特误码）。在这种情况下，对于评价故障点位置和测试连接点反射的大小而言，光功率计是毫无用处的。
  
图1  FTTH维护的现状

使用OTDR进行维护
    与当前的情况相反，使用OTDR可使快速且有效的FTTH维护成为了可能，因为OTDR可以从一端显示光纤的状态。另外，由于可以评价光纤中每个连接器位置上的反射，查明具有较大反射的连接器是很简单的一件事，这种大反射导致了比特误码。但是，并不是所有的OTDR都可以用于FTTH光纤维护——必须使用具有符合FTTH特点的最佳功能和性能的OTDR。
使用OTDR维护PON时的问题
    部分OTDR厂家投放了以FTTH市场为目标的OTDR。大多数都建议使用从中心局侧到PON的测量方法，但是，当实行从中心局到PON分线器的维护时，实际上会存在一些严重问题。
    首先，PON分线器之后的波形是一种合成波形。而且，由于每个支路光纤的长度是未知的，因此工程师很难通过OTDR波形来分析支路光纤的状况。
    其次，也存在盲区的问题。从中心局的分线器监测光纤需要至少25dB的动态范围，没有1 ?s的脉冲宽度不可能获得这样的范围。但是，当脉冲宽度为1 ?s时，盲区的数量级是100m，这意味着诸如ONU这样的分线器和连接器之后的100米光纤不能使用这种类型的OTDR进行分析。另外，由于大多数故障发生在连接器附近，维护从中心局开始的全部光纤长度确实不是那么容易。
适用于FTTH的OTDR的功能与性能
    如今，大多数FTTH光纤维护的有效方法是在分线器的两端用OTDR测试。特别是，当在分线器后面进行测量时，必须拥有一个被优化用于分析短光纤的OTDR，这意味着一个具有短盲区和高分辨率的OTDR。当前市场上的OTDR中，一些OTDR满足1m或更小的菲涅尔盲区规范。对于详细分析诸如建筑物光缆和PON分线器后面的连接光纤这样的短光纤而言，这些OTDR是很不错的。另外，这些仪器的确具有出色的盲区性能，它们在20?s的脉冲宽度下具有38dB的高动态范围，使它们完全可被用于安装和维护现在所使用的中距－长距光纤。

图2 用于FTTH维护的具有短盲区的OTDR（安立的ACCESS Master MT9081D）

集于一体的测量仪器
    维护不仅仅是关于光纤的，也有必要具有FTTH  IP测试功能。IP测试功能用于评价基本的FTTH服务，比如，连接到万维网的能力和以Mbps为单位的服务速度等等。通常是用一台PC来评估FTTH的IP功能。
    但是，PC不能用于评价未来的千兆比特级的FTTH服务，因为它的处理能力比较差。千兆比特类FTTH服务需要使用专用仪器（IP测试仪）。另外，如果需要的话，可以使用短盲区OTDR中标准内置的光功率计和可视光源（选件），进行故障诊断。MT9081是集成度很高的仪器（包括OTDR，光功率计，光源，可视光源和IP测试功能），可以为FTTH光纤工程与维护提供出色的、低成本的解决方案，

图3 高度集成的测量仪器（安立的ACCESS Master MT9081D）