通信學(xué)論文-淺談城區(qū)ＨＦＣ分配網(wǎng)中光纖傳輸衰減的測(cè)試.docVIP

通信學(xué)論文-淺談城區(qū)分配網(wǎng)中光纖傳輸衰減的測(cè)試摘要：隨著有線電視事業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)已建成光纜為干線傳輸介質(zhì)，同軸電纜為分配網(wǎng)的光纖電纜混合網(wǎng)，即HFC、網(wǎng)絡(luò)是比較經(jīng)濟(jì)可行、高質(zhì)量的寬帶接入網(wǎng)。關(guān)鍵詞：光纜、光纖電纜混合網(wǎng)隨著有線電視事業(yè)的飛速發(fā)展，我縣城區(qū)與1993年建設(shè)的300MHZ有線電視網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過2002年6月至2003年6月近一年的網(wǎng)絡(luò)改造?，F(xiàn)已建成以光纜為干線傳輸介質(zhì)，同軸電纜為分配網(wǎng)的光纖電纜混合網(wǎng)（HybirdFiberCoaxial）即HFC。網(wǎng)絡(luò)是比較經(jīng)濟(jì)可行、高質(zhì)量的寬帶接入網(wǎng)。為了確保HFC分配網(wǎng)的技術(shù)管理和維護(hù)質(zhì)量，首先要了解光纖線路傳輸衰減的產(chǎn)生原因和計(jì)算程序，用常用的兩種光纖測(cè)試設(shè)備對(duì)傳輸線路衰減進(jìn)行測(cè)試。下面淺談我縣域區(qū)HFC分配網(wǎng)中光纖傳輸衰減的測(cè)試。1光纖線路傳輸衰減值的計(jì)算在有線電視寬帶接入網(wǎng)內(nèi)HFC主干傳輸網(wǎng)中，或者在HFC分配傳輸網(wǎng)中，光信號(hào)在光纖傳輸線路上的傳輸損耗，是光纖的傳輸特性。以下對(duì)HFC分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行分析，確定光纖線路損耗計(jì)算程序。應(yīng)根據(jù)光纖傳輸衰減特性，利用光纖傳輸損耗設(shè)計(jì)值的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。如前端至每個(gè)光節(jié)點(diǎn)光路損耗的計(jì)算公式為：L=Ad_0.02n+0.5+0.5+1+(-2dBm)(1)式中：a為1310波長(zhǎng)單模光纖損耗為0.35Dbm/km；若采用1550nm波長(zhǎng)式中a的單模光纖損耗取0.2dBm；D為光纖路徑長(zhǎng)度，單位Km；n為熔結(jié)頭數(shù)，0.02為熔結(jié)點(diǎn)損耗0.02dBm；1為常規(guī)預(yù)留系統(tǒng)余量1dBm；-2dBm為光接收機(jī)輸入功率為-2dBm(也可0dBm或-1dBm)。根據(jù)（1）式計(jì)算出來的每個(gè)HFC光節(jié)點(diǎn)的傳輸損耗功率，是光纖傳輸衰減測(cè)試的依據(jù)。HFC網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)完成，然后按設(shè)計(jì)施工。當(dāng)前端至每個(gè)光節(jié)點(diǎn)施工結(jié)束，必須對(duì)光纖傳輸損耗是否在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)、光纜工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣、光發(fā)、光收設(shè)備優(yōu)劣進(jìn)行檢測(cè)，驗(yàn)收測(cè)試前端至每個(gè)HFC光節(jié)點(diǎn)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，列表記錄存檔。在光纜各項(xiàng)傳輸技術(shù)指標(biāo)中，光路損耗是全程驗(yàn)收測(cè)試中最重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為今后光纖線路維修提供了必要的數(shù)據(jù)。對(duì)光纜前端AM調(diào)制器而言，主要是依靠提高視頻信噪比SNR的記法來提高前端的C/N值。在光纖系統(tǒng)中，其CTB指標(biāo)除了與頻道數(shù)N密切相關(guān)外，還與其光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)有關(guān)。CSO值在光纖系統(tǒng)中顯的尤為重要，因?yàn)镃SO失真是屬于二階失真，是一主要失真指標(biāo)。所以光纖系統(tǒng)的CSO、CTB指標(biāo)主要由光發(fā)射機(jī)決定，因而光發(fā)射機(jī)的選型顯得特別重要。光接收機(jī)是決定系統(tǒng)內(nèi)C/N比的關(guān)鍵，以光接收機(jī)輸入功率-2dBm作典型值時(shí)，光接收機(jī)所接收到的光功率每減小1dBm,則鏈路C/N比基本上劣化1dBm,反之亦然。依上所述，CSO、CTB由光發(fā)射機(jī)決定，而C/N比由AM調(diào)制器決定，鏈路C/N由光發(fā)射機(jī)輸入功率決定上。若測(cè)試每個(gè)HFC光節(jié)點(diǎn)光接收機(jī)的輸入功率，便知道前端至每個(gè)HFC光節(jié)點(diǎn)光接收機(jī)輸入端的全程光纖線路損耗功率。可采用全程光路損耗的計(jì)算公式求得。其計(jì)算公式為：P損=P出-P收（2）式中：P損為前端至每個(gè)光節(jié)點(diǎn)光路傳輸損耗功率；P出為至光接收機(jī)輸入端的光發(fā)射機(jī)功率；P收為光接收機(jī)的輸入功率，單位統(tǒng)一為mw。對(duì)HFC分配網(wǎng)中光纖傳輸衰減，經(jīng)工程計(jì)算設(shè)計(jì)再由儀器（功率計(jì)）檢測(cè)，就可得出某一光節(jié)點(diǎn)傳輸衰減值。2用光功率計(jì)測(cè)試HFC分配網(wǎng)用來測(cè)量光設(shè)備和光纖傳輸網(wǎng)中光功率值的一種儀器，叫光功率計(jì)。在HFC分配網(wǎng)中我們通常要測(cè)量的是光發(fā)射機(jī)輸出光功率、光分路器的出口光功率、光接收機(jī)的輸入光功率。上圖是我縣星型HFC分配網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖（其中的一部分）。被測(cè)光纖全程長(zhǎng)度為6Km，每2Km有一個(gè)光節(jié)點(diǎn)，全程共有4個(gè)熔節(jié)點(diǎn)，代入公式（1）得：L=aD+0.02n+0.5+0.5+1+(-2dBm)=0.35*6+0.02*4+0.5+0.5+1+(-2)=2.18（dBm）=1.65mw式中1.65mw是縣有線機(jī)房光發(fā)后經(jīng)光6分路器后送給萬興達(dá)廠區(qū)招待所的光功率（P出）。接著在光接收機(jī)輸入端用光功率計(jì)測(cè)量尾纖輸出的光功率P收。其方法是把光接收機(jī)輸入端連接器插頭（FC/APC）接入光功率計(jì)傳感器上，測(cè)得光功率為-1.15dBm,1.15dBm=0.767mw。代入公式：P損=P出-P收=1.65mw-0.767mw=為0.883mw。式中P損為0.883mw是HFC光節(jié)點(diǎn)全程光路損耗值。再?gòu)墓夤β视?jì)在光接收機(jī)輸出端測(cè)量的光功率看，測(cè)得實(shí)測(cè)值為1.15dBm,這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)有1dBm預(yù)留，基本上還是符合設(shè)計(jì)指標(biāo)，滿足光接收機(jī)-2dBm接收功率。驗(yàn)收時(shí)應(yīng)把HFC光節(jié)點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)登記后存檔。以上所述是HFC分配網(wǎng)的HFC光節(jié)點(diǎn)處測(cè)量全程光路損耗功率的辦法，這種測(cè)量辦法經(jīng)常用于光纜的維護(hù)和檢修之中。3用光時(shí)域反射儀（OTDR）測(cè)試HFC分配網(wǎng)在光纜工程施工結(jié)束時(shí)，或者HFC分配網(wǎng)驗(yàn)修時(shí)，如在HFC光節(jié)點(diǎn)光接收機(jī)輸入端用光功率計(jì)測(cè)試輸入光功率超出設(shè)計(jì)范圍，接收光功率不夠，光路損耗值增加，就用光學(xué)時(shí)域反射儀（OTDR）測(cè)試光線路損耗增加所在的部位。光時(shí)域反射儀（OTDR）的功能：能夠正確地測(cè)出光纜長(zhǎng)度、光纖損耗值、光纖熔接頭損耗值、光纖故障點(diǎn)位置等?，F(xiàn)在一般采用的光學(xué)時(shí)域反射儀，它的基本原理是一樣的，即它的脈沖輸出進(jìn)入被測(cè)光纖傳輸時(shí)，光脈沖在光纖傳輸中所引起的散射光中有部分會(huì)沿著光脈沖傳輸光相反的方向返回始端；利用它的時(shí)基來直觀反映反回光功率的曲線變化程度。若用TFS3031微型光學(xué)時(shí)域反射儀，其性能：分辨率高；損耗分辨率為0.001dB,距離分辨率為0.25米；有35dB的動(dòng)態(tài)范圍；機(jī)器精度高，有15米的損耗盲區(qū)，5米的時(shí)間盲區(qū)；顯示測(cè)量范圍距離是0.001km至240Km；損耗是0.01dB22dB。若用PK/YOrK7500便攜式光時(shí)域反射儀，其性能為分辨率高；有40dB的大動(dòng)態(tài)范圍；機(jī)器精度高，有20m的損耗盲區(qū)，5m的時(shí)間盲區(qū)，用OTDR檢測(cè)的曲線，能真實(shí)細(xì)致反映光纜線路中情況。它采用觸摸屏，自動(dòng)測(cè)試單鍵設(shè)計(jì)以及窗口式軟件和畫中畫功能，使用操作簡(jiǎn)單方便。它的測(cè)試連接如下圖：把光分路器輸出的尾纖頭從法蘭盤上取下，跳線兩端的尾纖頭，分別接入光時(shí)域反射儀的輸出端和被測(cè)光路，然后接通光時(shí)域反射儀電源。自動(dòng)測(cè)試單鍵置開位置，OTDR輸出的光脈沖信號(hào)向被測(cè)光纖傳送，光脈沖信號(hào)在光纖內(nèi)傳播，由于光信號(hào)在光纖傳輸中的衰減特性，會(huì)產(chǎn)生瑞利散射，其散射的一部分光返回始端，根據(jù)返回始端到達(dá)時(shí)間區(qū)域早晚和返回光功率變化情況，利用高分辨率和采樣點(diǎn)，進(jìn)行快速信號(hào)處理，在顯示屏上顯示測(cè)試曲線。它反映光纖線路中各種情況。屏幕上顯示曲線的縱坐標(biāo)表示反射光功率衰減變化情況，縱坐標(biāo)表示時(shí)間區(qū)域光纖長(zhǎng)度。用OTDR可以自動(dòng)測(cè)試顯示出光纖路由的接頭點(diǎn)或故障點(diǎn)，及光纖的任意兩點(diǎn)間的距離。工程驗(yàn)收或故障處理、測(cè)試，都要搞好記錄，對(duì)一些重要數(shù)據(jù)要搞好存檔，以備后用?？傊鈺r(shí)域反射儀測(cè)試曲線真實(shí)細(xì)致地反映了光纜線路中各種情況，在曲線上反映光纖傳輸質(zhì)量，同時(shí)能顯示測(cè)出曲線上的任意點(diǎn)的損耗和任意兩點(diǎn)間的距離，是測(cè)試光纖傳輸衰減特性和判斷光纜故障位置的最好幫手。為了確保