接入网维护人员培训资料.docx
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接入网维护人员培训资料
接入网维护人员
1.双向电视网的基础知识
1.1双向电视网的结构
双向电视网不是只传播电视的广播网，他必须是能够承载包括视频、语音、数据在内的多种业务的、可管理、可运营的网络。
完整的双向电视网络将由2个信道组成，一个是广播信道，即A平台，另一个是交互信道，即B平台。
A平台提供电视信号的下行广播通道，使用户的机顶盒能够接收到数字电视各个频道信号及互动点播系统的下行视频信号。
B平台提供交互式数据通道，使用户的交互操作信息以IP数据流的形式上行至互动电视系统，同时也可提供其他多种以IP数据信号为载体的增值业务。
武汉地区双向电视网络将采用数据交换设备构成高性能核心交换网络；IPQAM设备提供下行广播信号；EPON设备提供上行数据信号；EOC设备提供用户端各类信号双向传输通道。
完整的双向网结构如下图：
1.2信号传输途径
1.2.1数字电视信号
数字电视信号为单向广播信号，通过光发射机将电信号变为光信号，再把光信号导入光纤，在另一端由光接收机接收光纤上传来的光信号，并把它变为电信号。
再接入EOC局端与IP数据信号混合调制，经HFC分配网传输至用户EOC终端上，解调后通过室内同轴电缆传输至机顶盒，由机顶盒解码后再传输到用户电视。
1.2.2双向互动电视信号
双向互动电视信号分为2路，1路为下行TS流信号，1路为上行互动数据信号：
下行TS流信号由省核心视频推流服务器以IP数据流的形式，通过IP城域网下发至各分前端机房的IPQAM设备上，IPQAM设备将IP数据流转化为单向广播信号，并由混合器将IPQAM的广播信号与数字电视的广播信号混合后传入光发射机，后续传输途径与数字电视信号相同；
上行互动数据信号由机顶盒以太网接口通过网线传输至EOC终端的以太网接口上，经HFC分配网上行至EOC局端，EOC局端将其解调为IP数据信号并传输至ONU设备。
ONU设备通过光纤与OLT设备通讯，OLT设备上联至IP城域网，上行互动数据信号将由IP城域网自动传输至互动电视平台。
1.2.3互联网信号
互联网信号为双向的IP数据流，用户电脑与EOC终端的以太网接口连接，经HFC分配网上行至EOC局端，EOC局端将其解调为IP数据信号并传输至ONU设备。
ONU设备通过光纤与OLT设备通讯，OLT设备上联至IP城域网。
互联网信号由IP城域网自动传输至互联网出口。
1.3EPON系统简介
EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。
它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。
因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：
低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等。
EPON系统具有以下特点：
a）采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。
在ONU侧通过光分路器分送给最多32个用户，因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力；
b）上下行均为千兆速率，下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）共享带宽。
高速宽带，充分满足接入网客户的带宽需求，并可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽；
c）点对多点的结构，只需增加ONU数量和少量用户侧光纤即可方便地对系统进行扩容升级，充分保护运营商的投资；
d）具有同时传输TDM、IP数据和视频广播的能力，其中TDM和IP数据采用IEEE802.3以太网的格式进行传输，辅以电信级的网管系统，足以保证传输质量。
通过扩展第三个波长（通常为1550nm）即可实现视频业务广播传输。
e）目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s.
1.4EOC系统组成部分与用途
EoC（EthernetoverCOAX以太数据通过同轴电缆传输）源于欧洲一些厂家，原文是“EthernetoverCOAX”，也就是以太网信号在同轴电缆上的一种传输技术，原有以太网络信号的帧格式没有改变。
最早的EOC实际上是下文讲的无源EOC或基带EOC。
现在则将所有的在Cable上传输数据的技术都称为EOC。
EOC（EthernetOverCOAX）主要可分为基带传输、调制传输应用两类，其中又可细分出很多具体的标准/非标准技术，目前中国市场常见的EOC技术具体分类如下：
分类
标准/非标
高频/低频
EOC技术
备注
无源EOC
标准
低频
基带EOC
有源EOC
标准
低频
HomePNA
有源EOC
标准
低频
HomePlugBPL
有源EOC
标准
低频
HomePlugAV
有源EOC
标准
低频
IEEEP1901
有源EOC
非标
低频
ECAN
类EPON协议应用到同轴
有源EOC
标准
高频
同轴WiFi
标准的2.4GWiFi，非降频
有源EOC
标准
高频
ITUG.hn
有源EOC
标准
高频
MOCA
我公司在武汉地区的采用的技术
有源EOC
标准
高频
HiNOC
目前尚无芯片
有源EOC
非标
高频
BIOC/WOC
降频WiFi，降到那个频段未标准化
2.传输设备状态监测与维护
2.1光放大器
光放大器就是放大光信号。
在此之前，传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换，即O/E/O变换。
有了光放大器后就可直接实现光信号放大。
光放大器提供光信号增益，以补偿光信号在通路中的传输衰减，增大系统的无中继传输距离。
在泵浦能量（电或光）的作用下，实现粒子数反转（非线性光纤放大器除外），然后通过受激辐射实现对入射光的放大。
光放大器是基于受激辐射或受激散射原理实现入射光信号放大的一种器件。
其机制与激光器完全相同。
实际上，光放大器在结构上是一个没有反馈或反馈较小的激光器
在实际使用中应注意以下几点：
a）测量输入的光功率。
并做好记录。
厂家提供的EDFA的输入光功率范围都较宽，但为保证载噪比指标，在不超过其最高允许输入光功率的条件下，应尽量提高EDFA的输入光功率，一般情况下不要低于3dB。
b）关机的条件下，擦拭尾纤端面后插好输入尾纤，用与光放大器输出端匹配的尾纤连接光功率计，开机测试输出功率应符合光放大器的输出光功率。
c）再次关机后，将尾纤连接至光分路器，测量分路器各路的输出光功率。
并做好记录。
d）由于光放大器的输出功率高63mW（18dB）～158.5mW（22dB）插拔尾纤和对尾纤端面进行擦拭，必须在关机的条件下，否则会因在插拔尾纤和对尾纤端面进行擦拭的瞬间，由于反射功率过高损坏光发射模块或光模块输出尾纤的端面。
2.2光接收机
在光纤通信系统中，光接收机的任务是以最小的附加噪声及失真，恢复出光纤传输后由光载波所携带的信息，因此光接收机的输出特性综合反映了整个光纤通信系统的性能。
光发射机发射的光信号经传输后，不仅幅度衰减了，而且脉冲波形也展宽了，光接收机的作用就是检测经过传输的微弱光信号，并放大、整形、再生成原传输信号。
光接收机主要的性能指标是误码率（BER）、灵敏度以及动态范围。
误码率是指在一定的时间间隔内，发生差错的脉冲数和在这个时间间隔内传输的总脉冲数之比。
例如误码率为10-9表示平均每发送十亿个脉冲有一个误码出现。
光纤通信系统的误码率较低，典型误码率范围是10-9到10-12。
光接收机的误码来自于系统的各种噪声和干扰。
这种噪声经接收机转换为电流噪声迭加在接收机前端的信号上，使得接收机不是对任何微弱的信号都能正确接收的。
使用光接收机的注意事项：
a）光纤APC头有光输出，检修时，应避免光输出头对准人的眼睛，防止光对人眼的伤害。
b）光连接头应避免灰尘，连接之前应用无水酒精清洗。
c）电压波动较大的地方，应加装交流稳压器。
d）输出端没有全部使用时，没使用端应加装75Ω假负载。
e）野外型光接收机外壳一定要锁紧，防止水浸入。
f）装光接收机的地方要有防雷设施，外壳要接地良好
2.3ONU
ONU设备为EPON系统的终端设备，其上联设备为分前端机房OLT（中接光分路器）。
在实际施工中，一般不能光纤直接接ONU，需要添加分光器或衰减器，避免ONU接收的光强度超过ONU光接收饱和光功率－3dBm;
光衰减最大的地方光功率不能小于－24dBm，否则光功率小于ONU的接收灵敏度，OLT无法发现ONU。
注意这些地方不一定是最远处，光衰减值不完全和距离相关，关键因素是光路所经过分光器的分光比。
所有ONU接收侧的光功率大于等于－24dBm，小于等于－8dBm，－8dBm是考虑到ONU之间光衰减值相差不能太大，每处ONU光功率尽量平均分布，最后倒数第一、二级分光器建议使用50:
50和25:
75的分光器。
光路损耗的计算方法是：
光路损耗=光路所经过分光器插损值之和+光纤长度（KM）*0.3+熔纤点数目*0.1+法兰盘个数*0.2。
0.35dB是1310nm波长光每公里衰减值；0.3dB是1490nm波长光每公里衰减值；每个熔纤点会造成0.1dB的衰减；每个法兰盘会造成0.2dB的衰减。
详细图示如下：
在实际使用中应注意以下几点：
a）光纤连接（非融纤，采用法兰盘连接时）需要通过ODF架固定；不能散乱放置；
b）室内光纤（如：
分光器黄色尾纤部分），多余光纤需要通过盘纤架固定，确保最小6cm的盘纤半径，并禁止受外力牵扯或挤压；
c）多根光纤并行走线需固定时，注意固定用捆绑不能太紧，避免光纤挤压，造成光损增加或不可用；
d）预留光纤不用时，一定要盖好防尘帽，防止尘土污染、水气浸入导致光纤不可用；连接两段光纤时必须先用酒精棉清洁端面；
e）通过法兰盘或其他方式连接光纤时，一定要检查连接可靠性，确保安装卡口到位；光纤未插紧会导致连接不稳定，端面尘土、水气侵入导致光路损耗太大，不可用；
f）ONU在楼道机箱内必须固定，防止光纤、线缆不必要的受力，导致使用过程中网线脱落、光路中断；
g）ONU电源适配器需固定，不能随意悬挂；否则容易导致电源脱落，业务中断；
2.4EOC局端
EOC局端是EOC系统的上层设备，其功能是将ONU传入的IP数据信号与光接收机传入的电视广播信号进行调制，然后经同轴电缆分配网将信号传输至用户终端EOC设备。
EOC局端在使用中要注意以下几点：
a）安装设备位置要便于将来的维护，就是要留出一定的空间；
b）在多个设备安装在同一个机箱中的时候，设备与设备要留出一定空间；
c）安装设备完成时要确保设备水平放置，防止以后开箱维护造成设备掉落。
d）做线时，留出的中心铜线不要太长，防止与滤波器接触不好；
e）线的外部屏蔽网一定要同轴头的外壳接触良好，因为这部分属于接地，如果接触不好导致的结果就是衰减过大，同轴供电的电压不够，
f）接头要一致，这个一致就是说我们现在的设备都是采用的公制的F头，我们在施工过程中也一定要用公制的接头，否则造成的结果就是信号强度不够，在一个就是容易松动；
g）在一个在放置线的时候不要使线的弯动的幅度过大，因为线在弯动幅度过大的时候会产生一个很强的张力，长时间受到此张力会对设备的有所损害，当然也会容易造成接头的松动出现故障；
h）有的地方接线的地方用的是-9的线，这样一定要利用转接头转成-5的接头，因为-9的线径太粗，我们所使用的滤波器是适应-5线的线径；
i）接线时一定要将线头与F头拧紧，不拧紧的话也会造成信号强度衰减过大，再一个外界干扰也容易侵入，导致故障；
3.尾纤跳线的使用与制作
3.1尾纤的种类与使用方法
光纤尾纤是光纤末端附属于连接装置，便于该元件和另一端光纤连接的光纤。
尾纤分为多模尾纤和单模尾纤。
多模尾纤为橙色，波长为850nm，传输距离为500m，用于短距离互联。
单模尾纤为黄色，波长有两种，1310nm和1550nm，传输距离分别为10km和40km.
常见的尾纤型号有以下几种：
3.2跳线的制作方法
4.光纤链路的维护与测试
4.1光功率计的使用
光功率计:
用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。
在光纤系统中，测量光功率是最基本的。
非常像电子学中的万用表，在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表，光纤技术人员应该人手一个。
通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。
用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。
选择光功率计最重要的标准是使光探头类型与预期的工作波长范围相匹配。
下表汇总了基本的选择。
值得一提的是，在进行测量时，InGaAs在三个传输窗口都有上佳表现，与锗相比InGaAs具有在所有三个窗口更为平坦的频谱特性，在1550nm窗口有更高的测量精度，同时具有优越的温度稳定性和低噪声特性。
下一个因素与校准精度息息相关。
功率计是与你应用相一致的方式校准的吗？
即：
光纤和连接器的性能标准与你的系统要求相一致。
应分析是什么原因导致用不同的连接适配器测量值不确定？
充分考虑其它的潜在误差因素是很重要的，虽然NIST（美国国家标准技术研究所）建立了美国标准，但是来自不同生产厂家相似的光源、光探头类型、连接器的频谱是不确定的。
第三个步骤是确定符合你测量范围需求的光功率计型号。
以dBm为单位表示，测量范围（量程）是全面的参数，包括确定输入信号的最小/最大范围（这样光功率计可以保证所有精度，线性度（BELLCORE确定为+0.8dB）和分辨率（通常0.1dBor0.01dB）是否满足应用要求。
光功率计的最重要选择标准是光探头类型与预期的工作范围相匹配。
第四，大多数光功率计具备dB功能（相对功率），直接读取光损耗在测量中非常实用。
低成本的光功率计通常不提供此功能。
没有dB功能，技术人员必须记下单独的参考值和测量值，然后计算其差值。
所以dB功能给使用者以相对损耗测量，因而提高生产率，减少人工计算错误。
4.2ODTR的使用
用OTDR进行光纤测量可分为三步：
参数设置、数据获取和曲线分析。
人工设置测量参数包括：
（一）波长选择（λ）：
因不同的波长对应不同的光线特性（包括衰减、微弯等），测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。
（二）脉宽（PulseWidth）：
脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大；短脉冲注入光平低，但可减小盲区。
脉宽周期通常以ns来表示。
（三）测量范围（Range）：
OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。
最佳测量范围为待测光纤长度1.5～2倍距离之间。
（四）平均时间：
由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。
例如，3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。
但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。
一般平均时间不超过3min。
（五）（5）光纤参数：
光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。
折射率参数与距离测量有关，后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。
这两个参数通常由光纤生产厂家给出。
参数设置好后，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，对光电探测器的输出取样，得到OTDR曲线，对曲线进行分析即可了解光纤质量。
a）光纤质量的简单判别：
正常情况下，OTDR测试的光线曲线主体（单盘或几盘光缆）斜率基本一致，若某一段斜率较大，则表明此段衰减较大；若曲线主体为不规则形状，斜率起伏较大，弯曲或呈弧状，则表明光纤质量严重劣化，不符合通信要求。
b）波长的选择和单双向测试：
1550波长测试距离更远，1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感，1550nm比1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测的熔接或连接器损耗更高。
在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。
对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算，才能获得良好的测试结论。
在使用过程中应注意以下事项：
1）接头清洁：
光纤活接头接入OTDR前，必须认真清洗，包括OTDR的输出接头和被测活接头，否则插入损耗太大、测量不可靠、曲线多噪音甚至使测量不能进行，它还可能损坏OTDR。
避免用酒精以外的其它清洗剂或折射率匹配液，因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。
2）折射率与散射系数的校正：
就光纤长度测量而言，折射系数每0.01的偏差会引起7m/km之多的误差，对于较长的光线段，应采用光缆制造商提供的折射率值。
3）鬼影的识别与处理：
在OTDR曲线上的尖峰有时是由于离入射端较近且强的反射引起的回音，这种尖峰被称之为鬼影。
识别鬼影：
曲线上鬼影处未引起明显损耗；沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数，成对称状。
消除鬼影：
选择短脉冲宽度、在强反射前端（如OTDR输出端）中增加衰减。
若引起鬼影的事件位于光纤终结，可"打小弯"以衰减反射回始端的光。
4）正增益现象处理：
在OTDR曲线上可能会产生正增益现象。
正增益是由于在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的。
事实上，光纤在这一熔接点上是熔接损耗的。
常出现在不同模场直径或不同后向散射系数的光纤的熔接过程中，因此，需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。
在实际的光缆维护中，也可采用≤0.08dB即为合格的简单原则。
5）附加光纤的使用：
附加光纤是一段用于连接OTDR与待测光纤、长300～2000m的光纤，其主要作用为：
前端盲区处理和终端连接器插入测量。
一般来说，OTDR与待测光纤间的连接器引起的盲区最大。
在光纤实际测量中，在OTDR与待测光纤间加接一段过渡光纤，使前端盲区落在过渡光纤内，而待测光纤始端落在OTDR曲线的线性稳定区。
光纤系统始端连接器插入损耗可通过OTDR加一段过渡光纤来测量。
如要测量首、尾两端连接器的插入损耗，可在每端都加一过渡光纤。
5.信号检测与故障处理
5.1数字电视信号检测
机顶盒输入电平应为50-75dB（一般规定，数字电平应比模拟电平低10dB），一般不超过65dB。
如果过高会产生两个问题：
1、数字频道会对临频模拟频道产生干扰；2、增加非线性产物。
根据行业标准规定，被分配的任意频道之间的电平差应小于或等于10dB。
如果这些电平的差值较大，则电平大的频道可能对电平小的频道产生干扰。
在任意60MHz频率范围内，载波电平差小于或等于8dB；相邻频道间载波电平差，一般应小于或等于3dB。
影响服务质量的关键指标归结起来主要有MER（调制误差率）、BER（比特误码率）、C/N（载噪比）、PowerLevel（平均功率）、星座图等组成的射频和调制质量指标。
平均功率在数字电视广播时用于表征频道信号功率强弱，也称信道功率。
信道平均功率的测量是指对被测信道信号平均功率的测量。
这个指标的测量可以使我们对测量点的信号强度有一个准确的认识，从而保证从前端到用户整个传输工程中信号的强度在一个适当的范围内。
在数字电视中，MER是表征数字信号质量的最重要指标，它精确表明数字信号在调制和传输过程中所受到的损伤，也一定程度上说明该信号是否能被解调还原，以及解调还原后信号质量状况。
如果系统的MER减小，信号受到的损伤变大，出现误码率的概率就会增加。
MER指标如下：
前端
不低于34db
光节点
不低于32db
放大器
不低于28db
分支器、机顶盒
不低于24db
5.2双向互动电视信号检测
互动电视下行广播信号与数字电视信号的检测方法相同，上行数据信号的检测需要使用到笔记本电脑。
将笔记本电脑通过网线接入EOC终端的FE1口，并将笔记本电脑的网卡设置为自动获取IP地址的模式，如电脑能获取到IP地址，则上行数据信号传输正常。
5.3互联网信号检测
互联网信号的检测需要使用笔记本电脑。
主要检测数据线路的连接质量。
在电脑上设置PPPOE拨号连接方式，然后将电脑通过网线接入EOC终端的FE4口。
拨号成功后在电脑上运行“CMD”命令，出现如下界面：
在此界面中按“ping”+“网站域名”+“-n”+“100”的格式输入检测命令，再按回车键
待命令执行完毕后即可显示检测结果
检测结果主要看“lost”和“average”2项指标。
“lost”表示丢包数量，括号内表示丢包率，2个数值均为0表示链路质量极好，丢包率超过2%则表示数据链路存在问题，需要联系技术人员进行检查。
“average”表示到达网站的平均延时，10ms-50ms范围内为访问网站速度较快，50ms-100ms范围内为访问网站速度正常，100ms以上为访问网站速度较慢。
5.4常见故障处理
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