PON系统如何实现对光链路的监测？

PON系统如何实现对光链路的监测？

OLT与ONU之间系统光链路层故障包括ODN的故障（主要是光纤切断、光分路器故障或者性能劣化、连接器松脱或者端面污染等）和光模块故障（ONU光模块工作温度异常、ONU激光器老化、状态异常导致的长发光等）两类。如何迅速地发现和定位这些光链路层的故障是确保PON系统规模部署后高效运行和维护的关键技术。

实现光链路的诊断与测试主要有以下3种方式。

（1）数据链路层误码率（BER）测量：由于数据链路层误码率一定程度上反映了物理层（光信号）的误码特性，因此通过对所发生的误码和丢包的统计分析实现光层故障的定位。目前绝大多数的PON芯片均支持数据链路层的统计分析功能，所以实现比较容易，能够在一定程度上提高系统故障判断的问题。但误码和丢包特性不能直观地反映光纤的衰减等物理层参数变化，也不能直接用于判断是光纤故障还是光模块故障，所以具有一定的局限性。

（2）单端OTDR测量。就是利用光时域反射仪OTDR发送窄的、高功率的光脉冲到光纤内，然后对反射回的光进行测量。光纤末端、光纤断裂以及连接器等事件都会将入射脉冲的小部分返回到OTDR，OTDR根据光反射回来所花费的时间来确定每个事件的物理位置。其原理如图所示。为了实现对ONU的精确定位，在ONU光模块前面需要设置上行反射器（如光纤布拉格光栅或者薄膜反射器）并在工程实施时要使每个ONU到OLT的距离均不相等，相差在5m以上。单端测量系统能够非常直观地分析整个光纤链路的故障和性能劣化，但系统实现比较复杂，成本较高。

图　单端OTDR测量光链路的原理

（3）双端光模块的参数测量：就是对OLT和ONU的物理层参数进行测量，并通过对双端测量结果的分析实现对光链路性能以及光模块状态的测量和诊断。参数包括光模块的发送光功率、接收光功率、光模块工作温度、供电电压、偏置电流等。这需要ONU的光模块都要支持光模块数字诊断监测接口标准SFF-8472并能通过OAM（EPON系统）或OMCI（GPON系统）通道把测试结果送到OLT进行分析。OLT也要支持对上行突发信号的光功率检测。目前这种技术成本比较低，技术上基本成熟，主流设备都已经支持。

综合考虑成本、实现难度、技术成熟度和有效性等因素，数据链路层测量和双端光模块参数检测是现阶段实现光链路监测的主要方式。随着OTDR技术的发展和成本的降低，单端OTDR测量方式也将得到广泛的应用。

除了上述几种技术外，良好的PON网络光链路运行维护支撑系统还有赖于完善的后台故障处理系统，以实现对系统故障的高效、准确的统计分析。