鏈路感知技術(shù)原理 光網(wǎng)絡(luò)智能測試關(guān)鍵技術(shù)解析

隨著光通信行業(yè)的大力發(fā)展，光纜大規(guī)模部署，光網(wǎng)絡(luò)如何全面地測試成了運營商面臨的主要問題。傳統(tǒng)的測試方式有兩種：光損測試和OTDR測試法。光損測試采用光源和光功率計相結(jié)合來測試光鏈路的損耗，其優(yōu)點是設(shè)備價格低廉，使用簡單，但是需要兩名技術(shù)人員才能完成，并且無法準確定位光鏈路的故障點及其原因。OTDR測試可以測量光纖長度、傳輸衰減、接頭衰減和故障定位，具有測試時間短、速度快和精度高等優(yōu)點，但是使用OTDR測試，測試人員對測試結(jié)果有不同的解讀，很大程度上取決于使用者的經(jīng)驗和能力，只有專家級的測試人員才能準確完成測試。這兩種測量方式都已經(jīng)無法滿足快速簡單、準確全面的測試要求。目前，業(yè)界提出一種智能測試技術(shù)，它以O(shè)TDR原理為基礎(chǔ)，采用鏈路感知技術(shù)，快速確定光鏈路的元件組成，分析光鏈路的狀態(tài)，診斷光鏈路的故障原因。測試人員不需要專業(yè)的技術(shù)知識即可快速、準確的完成光網(wǎng)絡(luò)的測試。

1鏈路感知技術(shù)原理

鏈路感知技術(shù)的基本原理是：基于OTDR技術(shù)，采用不同的脈寬對光網(wǎng)絡(luò)進行多次數(shù)據(jù)采集，使用短脈寬檢測光纖近距離部分，用長脈寬檢測光纖遠端部分，最后合并、綜合分析采集的數(shù)據(jù)，得出光纖鏈路的元件組成，診斷光纖鏈路的狀態(tài)及故障原因。通常，利用OTDR技術(shù)測量光纖鏈路時，需要使用合適的脈寬，然而單一脈寬的選擇會帶來一定的問題，用長脈寬（大于320ns）測量時，會丟失很多器件的信息，很多接頭的衰減無法準確計算；用短脈寬（小于80ns）測量時，雖然能獲得光纖鏈路中較小的細節(jié)，但是在PON網(wǎng)絡(luò)中難以穿透分光器，無法獲得端到端的損耗值。鏈路感知技術(shù)同時集成了長脈寬與短脈寬的優(yōu)勢，可充分感知光鏈路的狀態(tài)。

2光網(wǎng)絡(luò)智能測試技術(shù)方案

光網(wǎng)絡(luò)智能測試技術(shù)的實現(xiàn)需要向光纖鏈路注入一定的光脈沖信號，通過接收光纖的后向散射和反射信號來分析光鏈路的組成。在硬件上，包括激光脈沖發(fā)射電路，光信號的接收光路和電路，信號采集電路，軟件上包括數(shù)據(jù)處理與分析以及最終的結(jié)果顯示?？傮w方案如圖1所示。

圖1總體方案框圖

通常，激光器的波長選擇1310nm或者1550nm.激光脈沖發(fā)射電路使用高速FPGA來控制激光器，通過FPGA的嚴格精確的時序來產(chǎn)生精確的脈沖寬度，并能根據(jù)脈寬的大小自適應(yīng)地控制激光器的發(fā)射功率。接收光路采用APD光電探測器，將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，同時在電路上使用高性能運算放大器，將信號無失真放大，提高信噪比。數(shù)據(jù)采集電路使用高速并行的AD芯片，保證采樣精度和空間分辨率。同時，采用高速FPGA來做數(shù)據(jù)的預(yù)處理，對采集的數(shù)據(jù)進行多次累加。MCU中對采集數(shù)據(jù)進行綜合、智能地分析，判斷出光纖鏈路的組成及狀態(tài)。