光纤到户工程用户(FTTH)光缆的验收测试解决方案

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1.     背景介绍

为支撑“宽带中国”战略实施，促进“宽带普及提速工程”的落实，住建部和工信部编制了《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》GB50846-2012（以下简称：《FTTH设计规范》）和《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程施工及验收规范》GB50847-2012（以下简称：《FTTH验收规范》），并联合发布了《关于贯彻落实光纤到户国家标准的通知（建标[2013]36号）》。规范中明确了工程责任界面（如图1所示），即：用户接入点交换局侧的“配线光缆”与配线设备由电信业务经营者负责建设；用户接入点用户侧的“用户光缆”、配线设备和家居配线箱等由住宅建设方负责建设。《FTTH设计规范》中将“新建住宅区和住宅建筑内的地下通信管道、配线管网、电信间、设备间等通信设施应与住宅区及住宅建筑同步施工、同时验收。”列为强制性条款（第1.0.3条）予以规定。

图1 用户接入点与工程界面划分

标注说明：1.配线光缆，2.配线光缆与配线设备间的活动连接器，3.配线设备与光跳纤间的活动连接器，4.光跳纤，5.光跳纤与用户光缆间的活动连接器，6.用户光缆的引入部分，7.楼或单元的光纤接续点（在某些场景中可能不出现），8.用户光缆的垂直部分，9.楼层光纤接续点，10.用户光缆的楼层部分，11.用户光缆与光网络终端设备的连接器

《FTTH设计规范》第6.0.1条规定：“用户接入点至家居配线箱之间的光纤链路应全部检测”。用户光缆性能检测报告成为整个工程验收文件的重要组成部分。

本解决方案详细介绍用户光缆的测试方法与仪表选用。

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2.用户光缆

2.1光链路构成
      为确保链路衰减指标，降低故障率，《FTTH设计规范》第6.0.1条和第6.0.2条要求：用户光缆路由中不应采用活动光纤连接器；用户光缆继续、成端宜采用熔接方式；用户接入点配线设备及家居配线性内宜采用熔接尾纤方式成端；现场不具备熔接条件时可采用现场组装预埋光纤连接器成端。根据上述要求及工程界面划分，用户光缆光链路的各组成部分可用图2予以描述。


图2 用户光缆各组成部分示意图

标注说明：1、13——用户接入点和家居配线箱内的光纤连接器器插头，2、12——现场组装预埋光纤连接（与尾纤熔接不同时出现），3、11——成端用尾纤，4、10——成端尾纤熔接点（与现场组装预埋光纤连接不同时出现），5——用户接入点至楼或单元的光缆（G.652D），6——进楼或单元光缆分歧接续点（在某些场景中可能不出现），7——用户光缆的垂直部分，8——楼层配线箱内光纤接续点，9——楼层配线箱至家居配线箱之间的光缆（G.657）

2.2传输指标

FTTH工程中所采用的PON（Passive Optical Network无源光网络）技术，在单根光纤上通过波分复用实现全双工通信，其下行链路采用1490nm波长（数据）和1550nm（模拟电视），上行链路采用1310nm波长。根据用户光缆链路构成，考虑到实际工程中用户光缆多在300米范围以内，为避免现场计算和简化操作，《FTTH设计规范》第8.0.1条规定：“用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路长度不大于300米时，光纤链路全程衰减不应超过0.4dB。” 对于超过300米的光链路，第8.0.2条规定其衰减值按以下公式计算:

根据光纤传输特性（如图3所示），单向传输时，如果1310nm波长衰减合格，可认为1490nm和1550nm波长衰减也合格（实际工程中用1550nm代替1490nm传输衰减指标）。但单纤双向传输时，由于光纤本身缺陷、熔接点、连接器等可能存在的差异，即使相同波长，也会造成光信号上下行衰减不同。

图3 光纤衰减特性

因此，《FTTH设计规范》第8.0.1条的“条文说明”中指出：“不同波长的光信号在同一条光纤中传输的衰耗是不一样的，这不仅与光纤的类型有关，还与光纤的敷设路由、弯曲情况等有关。因此在目前技术条件下，用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路的全程衰减不大于0.4dB是指分别采用1310nm及1550nm波长进行测试的全程衰减值。”

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3.测试方法

《FTTH验收规范》第6.0.2条规定：“光纤链路衰减指标宜采用插入损耗法进行测试。”《FTTH设计规范》所定义的“用户光缆”光链路特点是：以连接器插头为终端，中间不出现活动连接器和适配器。因此，在使用IEC61280-4-2[3]和IEC14763-3[4][5]规定的“衰减/插入损耗”测试方法时，应注意选择正确的校准方式、测试模型和测试界面。

从表1对上述测试方法的比较可知，应选择“三跳纤法”对仪表进行校准，并按“信道”测试模型进行操作，即：将参与校准的适配器保留在仪表测试跳纤末端，并与被测用户光缆的连接器插头直接相连，才能满足《FTTH设计规范》所定义的用户光缆测试界面的要求，获得准确的衰减数据。

表1 IEC定义的使用光源光功率计测试插入损耗方法比较

4. 测试仪表

通过上述分析可知，除符合量程、误差、精度等基本指标外，满足《FTTH设计规范》和《FTTH验收规范》中“用户光缆”的拓扑结构、链路构成、传输指标、测试方法等特点的工程验收仪表，原则上还应具备以下功能：1．适用于单根光纤端到端测试；2．具有双波长——1550nm和1310nm；3．满足上下行双方向测试4．能获得光纤长度数据，以协助判断“300米内0.4dB”的要求是否适用于被测链路；5．能存储测试结果，作为归档测试报告；6. 操作简单，便于工程验收现场使用。

4.1认证级光源光功率计

在综合布线工程验收中已被广泛使用的“线缆认证测试仪”，安装光纤测试适配器后就成为“光纤认证测试仪”（如图4所示），或称：“认证级光源光功率计”，适用于FTTH工程中用户光缆的验收测试。

图4光纤认证测试仪

仪表的光纤适配器内分别配有1550nm和1310nm光源，并同时配置光功率计，按“三跳纤法”校准后，将主机和远端机分别与用户接入点和家居配线箱处的用户光缆插头相连，按下测试键几秒钟内，即可获得并保存：双波长、双向、带长度信息的衰减数据。

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4.2仪表的校准与测试

测试数据可上传计算机后自动生成归档测试报告（如图5所示）。

图5 光链路测试报告

5.仪表与附件配置

LanTEK®II系列测试仪主机标准配置

项目	数量	描述
目录型号		33-991	33-992	33-993
主机型号		LanTEK®II-350	LanTEK®II-500	LanTEK®II-1000
最高测试带宽		350MHz	500MHz	1000MHz
标配适配器	2	6类通用测试适配器  0012-00-0629	6A类通用测试适配器  0012-00-0656	6A类通用测试适配器  0012-00-0656
标配跳线	2	6A类 F/FTP跳线  6011-50-0001	6A类 F/FTP跳线  6011-50-0001	6A类 F/FTP跳线  6011-50-0001
交流电源/充电器	2	110-124VAC，12VDC    单件型号：33-990-PS01
对讲耳麦	2	单件型号：33-990-TS01
USB通信线	1	单件型号：33-990-DC01
锂离子电池	2	单件型号：33-990-BP01
标配硬质仪表箱	1	33-990-CC01
适配器便携箱	1	选件，33-990-CC02
报告软件	1	光盘1份
仪表背带	2	仪表背带、
证书	1	ETL精度认证证书

   
FiberTEK®FDX光纤认证套件配置

型号	描述
33-990-FA03	FP激光光源，单模（1310/1550nm）光纤测试套件
以上设备型号所含部件	2支FiberTEK®FDX测试适配器、硬质仪表箱、2套SC/FC/ST转换接口、2套满足ISO/IEC14763-3标准的SC-SC跳线（多模套件：3×62.5µm, 3×50µm；单模套件：3×9um）、1本快速指导手册、电子版操作手册（光盘）

  LanTEK®II系列测试仪一般技术指标

仪表尺寸	高/宽/厚：25.4cm/12.7cm/5.3cm
仪表重量（带电池）	主机：1.1kg  远端机：1.0kg
电池	锂离子电池，7.4V，6.6AH；充电器12V/2ADC；典型使用时间：18小时（新电池运行6类测试，每2.5分钟测试一次，背光全开）；充电时间：快速4小时，仪表内充电6小时。
外接电源	AC 110-240V / DC 12-15V, 2A
显示器	4.3”宽屏TFT，480×272像素，有效显示区域95×54mm
接口	适配器接口：168针极低串扰接口  Mini USB接口、USB主接口（仅主机有）  4针串口（仅供维修用）  耳麦接口  电源/充电接口
存储器	容量：可存储1700条带图形6类线测试结果  支持64G U盘
测试参数	接线图、直流环路电阻、电容、近端串音、插入损耗、近端衰减串音比、远端衰减串音比（等电平远端串音）、回波损耗、特性阻抗、时延、时延偏差、近端串音功率和、近端衰减串音比功率和、远端衰减串音比功率和、线外串扰（需选用AXT测试套件）
长度	0-2000 ft.，分辨率1 ft.，误差±(3% + 3 ft.)
时延	0－8000ns，分辨率1ns，误差±（3％＋1ns）
特性阻抗	35－180Ω，分辨率0.1Ω，误差±（3％＋1Ω）
电容（每英尺）	0-100nF，分辨率0.1pF，误差±（2％＋1pF）
环路电阻	0-200Ω，分辨率0.1Ω，误差±（1％＋2Ω）
插入损耗	分辨率0.1dB
近端串音	分辨率0.1dB
回波损耗	分辨率0.1dB
远端衰减串音比  （等电平远端串扰）	分辨率0.1dB
本底噪声	< -90dB
动态测量范围	> 90dB
测试标准	GB  50312-2007  ANSI/TIA/EIA  568C，ISO 11801  AS/NZS 3080，IEEE 802.3，EN50173，EN50173.A1
测试时间	5e类测试时间9秒；6类测试时间13秒；6A类测试时间18秒；
适配器类型	Cat 6/6A Class E/EA RJ-45接口适配器（标配）  GG45/ ARJ45/TERA/EC7 (MMCPRO3000)7类接口适配器（选件）  同轴电缆50-75Ω (BNC)接口适配器（选件）  M12工业以太网接口适配器（选件）
音频发生器	集成在主机和远端机内，与标准模拟音频探针兼容，可选音调（高/低/颤音）500/600Hz，可选择输出针脚
测试接口输入保护	100V @ 25mA
使用温度	0°C ～ 50°C， 不凝结
存储温度	-20°C ～ 70°C， 不凝结
振动与跌落实验	满足MIL-PRF-28800 F，Class 3要求
界面语言	简体中文
精度	精度基线：经ETL认证，满足IEC 61935 Level III/IIIe/IV； 信道/永久链路：TIA 568-B.2-2及IEC 61935 Level III/IIIe/IV
质保	LanTEK®II/FiberTEK®FDX设备：自购买日起1年  电池及附件：自购买日起90天
报告软件安装要求	最低安装要求：Microsoft  Windows® XP或Vista，512MB内存，500MB硬盘；  每处理1,500条6类测试记录，需增加1GB硬盘空间

FiberTEK®FDX光纤认证测试适配器一般技术指标

配套主机	LanTEK®II所有型号，LanTEK®固件3.0或更高版本
连接器	SC/FC/ST（2.5mm），现场可更换
激光安全性	单模1310/1550：Class3，5mW max
光功率计精度	±0.5dB (0dBm  ~ -40dBm 850-1550nm)  动态范围： 40dB
长度测量精度	±3%；最大测量距离：3000m
显示分辨率	功率/衰减：0.1dB  长度：0.1m/0.1ft.

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