测试挑战
对于单一技术、单波长的 PON 部署,简单的宽带功率计一直是 PON 激活和故障排查的优秀且足以胜任的工具。然而,现有的 PON 光纤基础设施可以同时在许多波长上传输光功率,并且用于所有实际目的,而不会产生干扰。基于这一概念,新的下一代 PON 技术与当前一代技术部署在同一光纤设备上,但使用独立的波长。因此,只需更换光纤末端的设备,就可以在现有基础设施上向客户快速推出强大的新 PON 功能。
然而,在同一光纤上或在同一 PON 基础设施内存在多个波长对于那些从事 PON 激活和故障排查的人以及那些仅配备宽带(未滤波)光功率计的人来说存在重大问题。出现这些问题的主要使用场景有两种:
- 在共存的 PON 服务结构中,不同波长的两个 PON 服务同时在同一光纤上传送,使用宽带功率计将导致错误和误导的功率测量。下面将加以详细解释
- 在不同波长的两种服务存在于同一覆盖区的并行 PON 服务结构中,网络将被构造为使得给定的光纤将承载一种服务(波长)或另一种服务,但不能同时承载这两种服务。在这种使用场景中,很容易因修补或预置错误而意外地将客户连接到错误的服务。在这种场景下使用宽带功率计存在风险,即在 PON 中测量的功率可能看起来很好,但实际上提供的是错误的波长。如果您不能立即确定客户驻地存在错误波长这一简单事实,则可能导致不必要的客户驻地设备 (CPE) 交换、长时间的故障排查会话和不必要的上报
光功率计内部原理
光功率计采用光电二极管,该光电二极管检测每单位时间撞击光电二极管表面的光子数,并将光子率转换成测量的光功率。大多数宽带功率计中的光电二极管可以检测宽光谱波长的光能,通常在 780 纳米和 1650 纳米之间。以这种方式构造的功率计将测量来自光电二极管波长范围内的任何和所有波长的光的光子能量,并将产生与单位时间内来自所有波长的所有光子的总和成比例的单个功率测量值。(参见图 1。)
举一个具体的例子,如果使用宽带功率计来测量具有共存的 GPON(1490 纳米)和 XGS-PON(1577 纳米)服务的 PON,则宽带功率计的输出将是 GPON 和 XGS-PON 波长的功率之和。用户将不知道链路上两个 PON 服务中的任何一个的实际功率和余量是多少。同样重要的是,即使在光纤上一次只能有一种服务的网络中,宽带功率计也无法告诉您它当前测量的是哪种服务(波长)。错误的预置和连接/修补将不会被检测到,最终 CPE 将无法激活服务。
由于这些原因,设计用于多业务环境的 PON 功率计在其内部光电二极管前包括滤波器,以确保仅测量目标特定波长的功率。对于为 GPON 和 XGS-PON(共存和并联网络)设计的 PON 功率计,通常使用两个滤波光电二极管。更具体地说,来自被测光纤的光在功率计内部被分离到两个独立的光电二极管,通过这些光电二极管前面的两个选择性滤波器。一个滤波器用于 1490 纳米的 GPON 波长,第二个滤波器用于 1577 纳米的 XGS-PON。(参见图 2。)
如此构造的 PON 功率计可以立即、同时准确且独立地测量经滤波的波长的光功率,从而防止由共存环境中的宽带功率计传递的误导测量,并识别与共存和并行 PON 两者的那些功率测量相关联的特定波长。
在多业务 PON 中应用错误工具的后果
如上所述,当在共存的 GPON/XGS-PON 网络中使用宽带功率计时,当 GPON 和 XGS-PON 信号同时出现在光纤上时,测量的功率将看起来人为地很高。在服务激活期间,这可能会产生两种类型的影响:
- 功率测量可能看起来很好,但单个 GPON 和 XGS-PON 信号的实际功率太低,无法操作设备,导致错误通过和驱动:
- 不必要的 CPE 更换
- 故障排查复杂性,增加完成安装所需的时间
- 不必要的上报
- 功率测量结果可能过高,导致错误的故障和驱动:
- 因不正确的预置检查或变更请求而向中心局进行不必要的回呼
- 花费大量时间对不存在的问题进行故障排查
- 不必要的上报和上门服务
在并行的 GPON/XGS-PON 网络中,其中网络设计集中地将 GPON 或 XGS-PON 路由到驻地(但不是两者),使用宽带功率计可能导致在引入光纤的末端测量良好的功率,而没有意识到与功率测量相关联的波长是错误的。在分路器机柜中连接到错误类型的分路器,或者将分接光纤连接到错误的分接终端端口,这些简单的事情都很容易造成这种情况。
最近,错误预置的光线路终端 (OLT) 端口越来越多地导致错误波长出现在客户的终端。随着 PON OLT 设备的成熟,出现了从专用的单服务 OLT 端口到双功能 OLT 端口(可配置为一种或另一种服务类型),再到多服务 OLT 端口(在同一 OLT 端口内提供同时 PON 服务和内部共存功能)的自然迁移。预置和连接/修补错误将再次导致:
- 不必要的 CPE 更换
- 故障排查复杂性,增加完成安装所需的时间
- 不必要的上报和上门服务。
避免交叉连接问题
当新客户与服务提供商签约时,他们会触发几个活动。第一步包括安排安装日期以及订购 ONT 和任何其他 CPE。然而,简单地将任何 ONT 连接到实时 PON 网络并不能确保服务的激活。如果是这样的话,任何人都可以购买 ONU 并连接它以获得免费服务。发生的另一个步骤是告诉 OLT,它将负责并批准向特定的 ONT 设备提供服务。这被称为预置服务,意味着分配特定的 OLT 端口以向特定的 ONT 序列号提供支持(数据)。
如果您将 ONT 连接到正确的 分支终端端口,该端口将路由回已配置服务的 OLT 端口,则服务将正常开通。但是,如果您连接到错误的分支终端端口,从而连接到没有提供服务的 OLT 端口,ONT 可能会启动,但服务本身不会激活。这是因为 OLT 希望 ONT 出现在不同的端口上或在不同的端口上通信,所以它不会向该 ONT 提供服务。错误的光,即来自没有预置服务的 OLT 端口的下行波长,是 FTTx 部署中相当常见的问题。
分支终端盒通常包括标签,以显示哪个端口是哪个端口,但在现实世界中,标签很容易难以辨认、丢失或出错,这通常是因为之前的技术人员已经改变了配线光纤布线。为了确保将正确的光缆连接到正确的 OLT 端口,并轻松处理安装错误标签,需要一种设备来识别任何网络位置的 OLT 类型和 OLT ID。该设备必须能够评估 PON-ID,这是由 ITU-T 标准化的唯一标识符,并且是携带 PON 特定信息的 PLOAMd 中的帧,诸如 OLT-ID、ODN 类别和从 OLT 传输的光电平。如果您可以提取并读取它,则可以比较预置信息和状态,以确定客户连接到的 OLT 端口是否正确。
应对挑战
VIAVI 拥有丰富的选择性 PON 功率计和 TruePON 测试仪产品组合,可满足任何正在向下一代多业务 PON 迁移的现场工作组的需求。从 OLP-37x 系列(袖珍型选择性功率计),到 OLP-87 系列(在 BPON、GPON、EPON、XG-PON 和 NG-PON2 的整个范围内解决下行和上行多业务 PON 功率测量),再到 OLP-88 系列(添加 GPON-ID 和 PON 激活分析),以及 OLP-39 系列(具有 PON-ID 功能的用于 GPON 和 XGS-PON 的袖珍型测试仪),VIAVI 使现场技术人员能够快速准确地:
- 确认有足够的功率来运行弹性 PON 服务
- 确认测得的功率在所需服务的正确波长上
- 将问题细分到光纤设备的特定部分,避免不必要的 CPE 或分接光纤更换,并提高上报呼叫的准确性
结论
与当前的 PON 技术相比,下一代 PON 为提供商提供了许多业务关键优势,包括更高的服务速率、改进的服务速率对称性、增加的分流比以及将多个应用融合到单个光分配网络 (ODN) 中。随着许多提供商从 BPON、GPON 或 EPON 过渡到 XGS-PON 或 NG-PON2 等下一代技术,需要一种新的测试模式,因为在多业务 PON 环境中继续使用宽带功率计可能会带来负面的业务影响,这是一个真实而紧迫的问题。然而,通过部署选择性 PON 功率计和 TruePON 测试仪来激活和修复多业务 PON,提供商将提高服务激活和修复团队的效率,并避免与更长的安装和故障排查时间以及不必要的上报和上门服务相关的成本增加。