PON网络的测试方法
PON网络光分路器的测试
PON网络光分路器的测试由于PON拓扑在许多方面与传统网络不同，当使用OTDR测试链路特性时就出现新的挑战。
根据网络部署的不同阶段（也就是建设阶段和维护阶段），选择正确的OTDR非常重要。
能够对PON 网络测试的OTDR的特征包括能够利用相对短的脉冲、灵敏的光学检测电路和优化的软件分析提供足够大的动态范围。
该方法允许执行端到端链路鉴定，甚至可以通过分路器进行。
为了测试每段引入光纤或配线光纤，技术人员必须在配线终端或ONT位置连接OTDR，并在上行方向测试光纤。
即使有足够高的动态范围，标准OTDR也无法通过分路器进行测试。
由于分路器引起较高损耗，检测器的恢复速度不足以读取光纤的背向散射水平。
所以，它无法测量这段光纤区域的衰减和事件损耗。
一些OTDR甚至不会在分路器后显示光纤区域。
相反，OTDR会显示噪音，这可能会令技术人员认为是光纤或分路器有缺陷，或熔接不良。
EXFO FTB-7000D OTDR一代的产品，其设计允许使用相对短的脉冲（275ns到1μs）通过分路器进行测试，脉冲长短取决于光纤分布集线器(FDH)处的分光比。
PON优化的光学检测电路可以容忍分路器的高的损耗，并且仍能够恢复和测量后面的光纤区域（光纤配线）的背向散射水平。
新一代OTDR可用作FTB-200和FTB-400主机的插件模块，这些主机可兼容其它很多光学、传输和数据通信测试模块。
分段进行光纤测试很多故障排除测试方案都不需要穿通分路器。
例如，在故障排除期间，用户可能想只测试FDH 和客户之间的分布光纤或配线光纤。
这可使用手持式OTDR（如AXS-100）。
这种OTDR并不是为了对分路器进行测试而设计，但却提供了足够的动态范围，可以完整鉴定PON网络的任意区域，包括CO和FDH位置之间的馈线。
在线的PON测试在很多故障排除情况下，PON网络会保持活动状态，并继续为客户提供服务，承载1490和1550nm的下行传输。
如果使用OTDR精确查找问题，用户必须在测试前确保光纤是暗光纤。
PON网络原理及维护测试分析
Ｐ Ｎ基本 功能 主要 包括 ＰＮ测距和 Ｐ Ｎ 密 。Ｐ Ｎ Ｏ Ｏ Ｏ加 Ｏ 测距 功 能主要 验证 ＯＴ Ｌ 和 Ｏ Ｕ是否 支持 测距 、支持 的测距 范 围和 测 距精 度 ，需 要 使用 一定 长 度 的 Ｎ 光纤 及 验证 测 试 过程 中业 务流 是 否 正常 的 数据 流 量 发生 、 分析 仪表 ，要 求 测距 功能 不影 响业 务 的正常 运行 。Ｐ Ｎ加 密功 能主要 验证 Ｏ Ｔ到各 个 Ｏ Ｕ下 Ｏ Ｌ Ｎ 行方 向数 据 的加 密 ，要求 只有 符合 加密 规则 的 Ｏ Ｕ才 能接 收属于 自己的数据 Ｎ 流 ，且 采 用加 密 功 能 时不 影 响业 务 性 能 。测试 需要 使 用 数据 流 量 发 生、分 析 仪 验 证 业 务 性 能是 否 受 影 响 。 （ ）多 点 控 制 协 议 功 能 ３ ＭＣ Ｐ Ｐ定义 了点 到多 点光 网络 的 Ｍ Ｃ 制机 制 。Ｍ Ｃ Ａ 控 Ｐ Ｐ功 能在 测试 方面 体 现 于 Ｏ Ｔ对 Ｏ Ｕ的认 证功 能 ，包括 对 单个 Ｏ Ｕ的认证 、认 证 拒绝 ，对 多个 Ｌ Ｎ Ｎ Ｏ Ｕ的 认证 、认证 拒 绝及 对 特定 Ｏ Ｕ的 强制 解注 册 功 能 。要求 正确 序 列号 Ｎ Ｎ （ Ｍ Ｃ地址 ）／密码 的 Ｏ Ｉ能 正常 注册 并 收发 数 据 ，非法 Ｏ Ｕ注 册 失败 、 或 Ａ ＮＪ Ｎ 不 能收发 数据 ，且 Ｏ Ｔ可 以强 制去 激活 某个特 定的 Ｏ Ｕ Ｌ Ｎ 。测 试需 要使 用数据 流 量 发生 、分析 仪 ， 以验证 正常 注 册 后 的 ０Ｎ Ｕ是 否 能 收 发数 据 。 （ ４） 动 态 带 宽 分 配 功 能 Ｄ Ａ （ 态 带宽 分配 ）功 能主 要 验 证 Ｏ Ｔ到各 Ｏ Ｕ的动 态 带宽 分 配功 Ｂ 动 Ｌ Ｎ 能 、带 宽控制 精度 。Ｄ Ａ功 能是 使 Ｅ Ｏ Ｂ Ｐ Ｎ系 统链 路带 宽得 到有 效利 用的保 证 ， 要求 系统 支持 Ｄ Ａ功 能且带 宽控 制粒度 不 大于 ２ ６ ｂ ／ 。测试 需 要使用 数 Ｂ ５ｋｉ ｓ ｔ 据流 量发 生 、分析 仪 以确保 Ｄ Ａ功 能 的正常 支持 和 带宽 控制 粒度 符合 要求 。 Ｂ
电路数据传输性能测试及实现方法
-9
或
丢包率小于 10 时的最低光功率值。
-9
二、上/下行过载功率
接收机过载功率是指在参考点上，达到规定的 BER＜10 小于 10 时，所能接收的最大平均光功率。 实际测试 为 OLT 端和 ONU 端分别接 上 VEEX 测试 仪表，通过一 端发送，另一 端接收的测试方法，然后通过调整光衰减器，观察 BER＜10 10 时的最大光功率值。
完成这些测试后,就可为客户制定 SLA 提供一个基准.
一、上/下行接收灵敏度
接收灵敏度是指在参考点上，达到规定的 BER＜10
-12
或丢低平均光功率。 实际测试为 OLT 端和 ONU 端分别接上 VEEX 测试仪表， 通过一端发送， 另一端接收的 测试方法，然 后通过调整光 衰减器，观察 BER＜10
5
能够处理的最大突发帧数. ---每次测试时间不低于 2 秒并且至少重复 50 次,然后将所有记录 的平均值作为结果.
七、误码率
由于 PON 是在第一层物理介质上传输的,因此有必要逐比特地对以 太网的传输性能进行验证.这可以通过误码率测试(BERT)完成. BERT 使用封装到以太网帧中的伪随机二进制序列(PRBS),将基于 帧的误差测量转换成误码率测量.该方法对物理介质传输系统的验收达 到了逐比特 误差记数的 精度. 实际测试 为 OLT 端和 ONU 端 分 别 接上 VEEX 测试仪表，通过一端发送，另一端接收的测试方法，以规定 速率和帧长度向被测网络(OLT+ONU)发送规定数量的帧。
十、二层隔离功能
OLT 应实现 ONU 之间的隔离，ONU 应实现以太网口之间的隔离。 实际测试为 OLT 端和多个 ONU 端分别接上 VEEX 测试仪表，从 OLT 向特定 ONU 发送数据， 其它 ONU 不能收到。 从不同 ONU 向 OLT 发送数据， OLT 能收到，但是不同 ONU 不能收到。
pon光模块光功率
pon光模块光功率
PON光功率计是一种用于测试光纤通信网络中光功率的仪器。
在PON网络中，光功率计主要用于测量和评估各个光路的光功率水平，以确保网络的正常运行。
PON光功率计的光功率测量主要包括以下几个方面：
1.上行光功率：PON网络中，光网络单元（ONU）需要向光线路终端（OLT）发送数据。
测量上行光功率有助于评估ONU的发送性能和网络传输质量。
2.下行光功率：OLT向ONU发送数据的光功率。
测量下行光功率有助于评估OLT的发送性能和网络传输质量。
3.光功率分布：PON网络中的光功率分布不均匀，需要进行测量和调整，以确保各个光路的传输质量和稳定性。
4.光功率损耗：PON网络中的光功率损耗是一个重要的性能指标，需要进行测量和分析，以评估网络的传输质量和效率。
为了准确测量PON网络中的光功率，需要使用专门设计的PON光功率计。
这类光功率计通常具有以下特点：
1.支持多波长测量：PON网络中通常包含多个波长的光信号，因此PON光功率计需要支持测量不同波长的光功率。
2.支持不同PON标准：PON技术有多种标准，如EPON、GPON等，PON光功率计需要支持不同标准的PON网络测量。
3.数据存储和分析功能：PON光功率计需要具备数据存储和分析功能，以便对网络性能进行长期监测和分析。
4.便携性：PON光功率计需要具备一定的便携性，以便在网络现场进行测量和维护。
PON光功率计在PON网络建设和维护中起着重要作用，能够确保光信号传输的质量和稳定性。
PON网络全面测试解决方案
PON网络全面测试解决方案随着互联网通信的飞速发展，铜缆接入已越来越不能满足用户的需要。
单模光纤的发展，加之其接近无限的带宽，使FTTX 正在成为当前最流行的接入方式，EPON/GPON 也因为其成熟简单而成为其中的主流。
一、在PON系统安装或维护过程中，需要对各测试参考节点处的输入和输出功率进行精确测量。
而PON系统的单纤双向三波长传输、上行TDMA受激发光等特性，导致传统的光功率计无法对各节点处的光功率进行测量。
理念科技提供的iT6230 PON 光功率计解决了这一测量难题。
二、在PON系统光线路方面；在线路安装阶段采用理念iT6230 PON 光功率计与iT6055 PON光源配合使用进行光路1310、1550、1490nm 窗口的损耗测试；在服务激活与故障维护阶段采用AQ7275系列PON OTDR进行测试。
三、在PON系统的业务层测量方面，针对EPON系统，传输性能测试归根结底是以太网的数据传输性能测试，因此可以利用已用的RFC2544测试方法来解决性能验证方面的问题。
具体包括：吞吐量、时延、帧丢失、背靠背、误码率等指标的测试，理念科技提供的MS2以太网测试仪将损耗和吞吐量放在一起测试。
四、PON系统的多业务融合特性也对光回损指标提出了更高要求，当ORL指标不够优良时，将会产生诸如模拟视频信号失真等问题。
我们行ORL指标的测试，当大的回损是由于连接器产生时，理念科技也提供光纤端面放大镜来进行检测。
方案配置仪表：iT-6230 系列PON光功率测试仪◆概述iT-6230系列PON光功率测试仪是我公司专门针对FTTx/PON 无源光网络测试推出的新款测试仪表,采用了高清的TFT彩色液晶，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。
还可设置功率阈值，对每个波长提供通过、警告或未通过状态指示。
是PON网络工程、施工和维护的理想选择。
◆产品特点1.滤波测量功能，同时测试PON系统中的1490nm，1550nm，1310nm三种波长相应的功率值。
中国电信ONU设备测试方案
测试目的 测试仪表 测试环境
测试步骤 预期结果
转发延时的测试
Smartbits
测试配置如图 6 1. 按图 6 所示连接被测 OLT，参考 ONU 和 Smartbits。 2. 配置被测试设备正常业务，对数据网络性能分析仪进行转发延时
测试，记录测试结果； 下行 500us 以内，上行 1.5ms 以内
程； 3.将被测 ONU 连入 PON 网络，通过参考 OLT 的 EMS 观察 OAM 发现是
否完成。
1.2.4 ONU 的三重解搅动功能测试
测试目的 测试仪表 测试环境
测试步骤
预期结果 测试说明
测试 ONU 的下行业务解搅动（Dechurning）功能以及基于 Preamble 中 Enc 字节的密钥同步机制和基于 OAM 的密钥更新机制
试，记录测试结果；
多 ONU 情况下，上行大于 900M，下行大于 950M
a) 测试采用 7 个典型包长：64 字节、128 字节、256 字节、512 字节、1024 字节、1280 字节、1514 字节；
b) 测试时间设置为 指在不丢包的条件下设备所有端口同时发送数据速率能 力的总和。 测试应单向分别进行；测试采用 10 个 ONU 进行。 最好是混合 ONU 测试。
图 14 ONU 光发送机的眼图模版 眼图中的{X1,X2,Y1,Y2,Y3}应满足{0.22,0.375,0.20,0.20,0.30} 4、ONU 光发送机（PX-10-U 和 PX20-U）的上行中心波长：1480nm~1500nm;
-20dB 谱宽：≤1nm 边模抑制比：≥30dB 5、ONU 光接收机的灵敏度为： 当采用 1000BASE－PX10 时为：≤-24dBm 当采用 1000BASE－PX20 时为：≤-24dBm 6、ONU 光接收机的过载光功率为： 当采用 1000BASE－PX10 时为：最小值-3dBm 当采用 1000BASE－PX20 时为：最小值-3dBm 测试说明： 1、 ONU 工作在突发模式下，没有连接OLT时候的ONU发送就是ONU的信号输入时发送光 功率； 2、 消光比是|0 最坏反射条件时，全调制条件下，传号212.1714 0 TD0.0057>-5.7<02c822782747<2747<2-5.f9ccd4>5.
通信线路工程(第2版)第7章PON网络
EPON采用了时分复用、波分复用、动态带宽分配等关键技术，实现了高速、高效的数据传输。同时 ，EPON还支持多种业务类型，如语音、视频和数据等。
GPON协议栈及关键技术
GPON协议栈
GPON（吉比特无源光网络）协议栈 与EPON类似，也包括物理层、数据 链路层和网络层。但GPON在协议设 计和功能实现上更加灵活和高效。
光分路器
用于将OLT发出的下行光信号分配到 多个ONU/ONT中，同时将多个 ONU/ONT发出的上行光信号汇聚到 OLT中。
光衰减器
用于调节光信号的功率水平，确保光 信号在传输过程中的稳定性和可靠性。
03 PON网络工作原理与协议
PON网络工作原理
OLT与ONU之间 的通信
上下行数据传输
光信号传输
OLT设备特点
具备高性能处理能力，支持大量ONU/ONT的接入；提供丰 富的业务接口，满足不同类型业务的需求；具备高可靠性和 稳定性，确保网络的稳定运行。
ONU/ONT设备功能与特点
ONU/ONT设备功能
作为PON网络的用户侧设备，ONU/ONT提供用户侧业务接口，将用户业务流量 汇聚到ODN中，并通过OLT与核心网进行通信。
PON网络优化策略及实施步骤
优化策略制定
根据PON网络性能监测和评估结果，制定相应的优化策略，包括 设备升级、参数调整、拓扑优化等。
优化方案实施
按照优化策略制定详细的实施计划，逐步推进优化方案的实施工作。
优化效果评估
在优化方案实施完成后，对PON网络的性能进行再次评估，验证 优化效果并持续改进。
THANKS FOR WATCHING
设备安装
安装OLT、ONU等PON网络 设备，并进行初步配置。
GPON设备测试方案
GPON设备测试方案GPON（Gigabit Passive Optical Network）是一种基于光纤传输的接入技术，它通过条件反射自发射（WDM-PON）技术实现了光纤宽带接入。
GPON网络具有高带宽、长传输距离、灵活的拓扑结构和低成本等特点，已成为目前主流的光纤宽带接入技术之一为了确保GPON设备的正常运行和提供高质量的服务，需要对其进行全面测试。
以下是一份GPON设备测试方案，包括设备测试目的、测试内容、测试方法和测试环境等。
一、测试目的1.验证GPON设备的硬件和软件功能是否符合规格书中的要求。
2.确保GPON设备在各种网络场景下的稳定性和可靠性。
3.评估GPON设备的性能，包括带宽、时延、丢包率等指标。
4.保证GPON设备与其他设备的互操作性，如交换机、路由器等。
二、测试内容1.硬件功能测试（1）端口功能测试：验证所有端口的连接、状态、速率等是否正常。
（2）光模块功能测试：测试光模块的功率、发送和接收敏感度等参数是否符合要求。
（3）硬件接口测试：验证各种接口的功能、带宽等是否符合规格书中的要求。
2.软件功能测试（1）设备配置测试：验证设备的配置是否正确，包括网络参数、VLAN配置、QoS配置等。
（2）设备管理测试：测试设备的管理功能，如远程管理、日志记录等是否正常。
（3）设备安全性测试：验证设备的安全特性，如访问控制、用户认证、数据加密等是否有效。
3.网络性能测试（1）带宽测试：测试GPON设备在不同负载下的带宽性能。
（2）时延测试：测量数据在GPON网络中的传输时延。
（3）丢包率测试：测试GPON设备在高负载情况下的丢包率。
4.互操作性测试（1）与交换机的互操作性测试：测试GPON设备与不同品牌的交换机之间的互操作性。
（2）与路由器的互操作性测试：测试GPON设备与不同品牌的路由器之间的互操作性。
三、测试方法1.硬件功能测试可以通过实际连接设备进行测试，使用测试仪器对连接的端口、光模块、接口等进行测试。
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PON网络的测试方法
随着FTTH技术在我国的广泛应用，如何对FTTH网络进行合理地测试，已越来越成为许多现场工程师非常关注的问题。
虽然FTTH有多种实现方式，但在我国EPON和GPON仍是主流的技术。
本文主要介绍了在EPON和GPON网络中工程安装、业务开通、运营和维护中所需要的测试内容。
一. PON网络安装阶段的主要测试内容：
PON网络与传统的光纤通信系统相比主要具有如下的特殊性和测试需要：
1.从拓扑结构上讲PON网络是一个树形的结构，即点对多点的结构，与传统的光纤通信系统相比，引入了无源光分路器，例如1x32或更高的分光
比，如1x64光分路器，从而构成了PON网络最主要的损耗部分。
下表是不同的分光比下的光分路器的典型损耗值：
值的一提的是，与我们想象不同的是，实际上两个方向上（即上、下行方向）的损耗值基本相同。
2.PON网络是一个单纤双向的系统。
即在一根光纤中既有OLT至ONT的信号，又有ONT至OLT方向的信号，特别是在PON网络中可以同时集成模
拟的有线电视信号。
基于上述原因，对于光回损应有足够的关注，在一些国际标准中如ITU G.983.1和G.984.2的建议中都要求ORL的值应优于32dB。
3.PON光网络本身下行方向可以是一个WDM的系统，即1490nm用于数据业务，1550nm用于有线电视业务；而上行方向使用1310nm。
这本身要
求应在这3个波长下进行工程验收性测试。
下图是一个典型的PON网络结构图：
图一. 典型的PON网络结构
PON网络工程建设测试仪表：
1）光纤损耗、回损（ORL）和光纤长度的测量：
EXFO公司针对FTTH网络测试，开发了FOT-930 测试仪表，用户只需单键操作，在10秒之内可以完成3波长（1310nm, 1490nm和1550nm）、双方向的损耗、回损（ORL）和光纤长度测试。
典型测试方式如下图所示：
图2. FOT－930测试PON网络的损耗、回损和长度
2）OTDR测试光纤链路：
EXFO公司为PON网络安装而设计的OTDR FTB-150具备PON网络测试的3个波长，同时可以穿通光分路器。
下图是OTDT穿通PON网络两个级联的1x4和1x8光分路器的测试应用及测试结果：
图3. FTB-150从ONT侧穿通两个级联的1x4和1x8光分路器的测试结果
需要指出的是，在工程测试中损耗以及回损的超标的原因，许多情况下与光纤端面的清洁程度有关，在上述FOT-930及FTB-150的仪表中，我们都配有光纤端面检查器选件。
二. 业务开通、运营和维护中主要需要的测试内容
1．业务开通的测试：
在业务开通中，最为常见的操作是利用PON功率计确认系统是否处于合理的功率水平。
为什么不采用传统的功率计来进行测试？第一个原因是EPON或GPON系统采用时分多址技术，从ONT发出的光是突发方式的稀疏信号，要求PON功率计具有触发测试光功率能力，使用传统的功率计是无法完成此类信号的测试的；第二个原因是ONT本身是需要OLT的激活才能工作，由于OLT与ONT工作中的握手机制，在测试ONT功率时，需要在穿通方式下进行；最后一个原因是由于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。
由于EPON和GPON工作速率不同，PON 功率计需要作不同的优化。
EXFO公司作为业界第一个PON功率计制造商，其PON功率计同时支持BPON/EPON/GPON等不同的系统。
下图是一个典型的PON功率计工作方式：
图5. 使用PON功率计PPM-350进行业务开通的测试
对于一些重要的用户，还应进行业务层的测试，如以太网性能测试，或IPTV性能测试。
EXFO公司的AXS-200测试仪可以完成相关的测试任务，如RFC2544测试，IPTV 的MDI参数测试等。
在性能测试中，也可以与EXFO高端的FTB-8510B以太网分析仪或FTB-8510G万兆以太网分析仪配合进行使用，典型的测试方式如下图：
图6. 使用EXFO公司的AXS-200或FTB-200以太网性能分析仪进行性能测试
2．PON维护的测试
在线OTDR的使用：
在PON网络维护中，上述的PON功率计PPM－350仍是最为常见的手段。
同时，PON维护用OTDR也是一个很重要的工具。
与建设阶段使用的OTDR相比，维护用OTDR应轻巧、简单易用，适合在户外日光下、管井中等狭小的空间里使用，同时由于使用数量大，考虑到运营商的运营成本，价格应较为低廉。
除了上述特点外，在维护用的OTDR需要采用“带外波长”方式进行测试。
原因在于工程师在对某一PON用户进行故障排除时，不应对同一OLT下其它正常的用户业务造成干扰，同时在实际工作中也很难避免的一个情形是，工程师可能有意或无意地在有工作信号的条件下进行OTDR检测，这要求OTDR不仅能够在线条件下正常工作，同时OTDR的测试信号亦应不影响PON网络的工作信号。
ITU L.41中建议使用1650nm波长作为OTDR的带外测试波长进行在线测试，而在实际工作中，常常采用特殊的具有滤波功能的1625nm OTDR来代替。
EXFO公司的AXS-100 手持式OTDR可以满足这一测试需要。
典型的在线测试方式如下图所示：
图7. 使用EXFO公司的AXS－100进行在线OTDR测试的情形
光纤的管理：
随着FTTH的大量部署，光纤的管理也成为非常重要的环节，在AXS－100中我们设计了特殊的光纤端口识别功能，方法是在光纤配线架侧加装相应的附件，在AXS-100中可以自动识别出光纤序号，从而大大方便了光纤的管理。
另外EXFO公司还在业界首次开发出了能够在线对纤的光纤识别器LFD-300 FiberFinder™ 。
结束语
随着PON技术在我国广泛的采用，作为一家专业的光通信测试厂家，EXFO为中国用户提供了一流的仪表和最为完善测试方案。