广播电视信号传输中光通路的常用测试方法

2016-03-02王镝

新闻研究导刊 2016年8期

关键词：信号传输测试方法光缆

王镝

（国家新闻出版广电总局北京广播电视维护中心，北京 110035）

广播电视信号传输中光通路的常用测试方法

王镝

（国家新闻出版广电总局北京广播电视维护中心，北京 110035）

摘要：光缆传输在各个领域得到了广泛的应用，而维护方式是依靠巡线人员的判断，因此存在一定的难度。该篇文章笔者介绍了几种常用的测试方法。

关键词：信号传输；光缆；测试方法

一、光缆通信的发展现状

20世纪以来，通信业的发展带动整个光通信行业技术的快速成熟，扩大了整个市场的规模，降低了光缆通讯中的成本，促使光传输技术在各个行业、领域得到广泛的应用。近些年来，光缆已经成为现代广播、电视的主要有线传输介质，承载着广播、电视信号源的传输，是广播、电视安全播出和运转的基本保证，在整个节传系统中承担着重要责任。

光缆的维护是将线路的损耗控制在合理范围内，其中包括线路整体损耗、接口损耗、终端法兰损耗等。在日常维护中，如何做到信号的畅通，如何在发生故障时短时间内完成故障的处理及线路的恢复工作，利用测试设备在最短的时间内完成事故点定位是线路维护工作中必须掌握的技能，也是维护工作的重点。

二、光缆事故的类型特点

光缆具有耐腐蚀性强的特点，保障了其在没有强大外力的作用下，信号在损耗很小的范围内进行传输。就是在恶劣的环境下，光缆还是能保持良好的传输效果。现在，我们的维护手段主要是依靠巡线人员的判断预测可能的断点，在预想的点位附近走寻查找。这样，抢修时间往往受到断点位置的隐蔽、施工环境复杂等方面的影响，很难快速找到断点。如何能在第一时间发现断线位置，可靠、准确的测试方法成为缩短排查故障时间的关键。

三、光缆维护方法

光缆测试方法：

常用的光缆测试方法有：连通性测试、功率测试和反射损耗测试3种，现如下分别简述：

第一，连通性测试。连通性测试是基础的测试方法，通过可见光，维护人员可以直观地判断线路是否连通。具体方法如下：将红光源接入光缆中继端的法兰中，将光信号传入线路中，完成信号在线路中的传输，有效传输距离在15公里左右。在光缆中继端的另一侧，通过接收可见光，维护人员查看是否能够接收到红光，可视表示线路连通，反之表示线路中断，需要立即排查故障位置。此方式常用在光缆终端机房的尾纤、跳线中，是光缆连通性最基本的测试方法，但是通常情况下，红光源的测试并不能发现光缆在很大损耗下的信号收、发情况，所以只能作为光缆连通性的基础测试方法，为维护人员提供基础的线路连通性信息，应用在对损耗范围较大的线路故障排查中，不能作为光缆工程的验收标准。

第二，光功率测试。光功率测试方法：需要维护人员同时在光缆中继端两侧检测，并且两侧的维护人员需要同步收、发功率，及时将数据反馈给对方，这是测试光缆线路传输效率的有效方法，能够通过测试的数据有效反映出光缆线路的实际传输效果，为维护人员提供有据可依的维护数据。在测试中，为了线路测试的有效性，需要另准备一条长度在1km的跳接线，避免测试中的鬼影出现。在实际应用中，伴随着线路传输距离的增加，线路损耗的增大，光功率的收发数值差会越来越大，在能够接收到光功率的基础上，收、发功率之差越小表示光缆传输的损耗越小，整条线路的传输效果越好，操作流程如下：一是在发送端将1km跳线接入测试光缆的法兰中，将功率计接入跳接的另一端，触发光功率计，使其向线路发送光，同时观察、记录在光功率测试仪上显示的功率值。二是接收端的操作不需要使用跳线，用跳接线取代原来的跳线，接上光功率测试仪，当发现接收端显示的数据有变化时，说明设备已经检测到发出的功率，即接收到发送端的光功率值。在同步两端数据后，发现收发两端数据不一致，两端设备的光功率值之差就是此条线路的整体损耗量。

第三，光时域反射仪测试（OTDR）。其中，衡量OTDR的性能指标的关键是动态范围——即在满足给定误码的条件下，光端机接入连接器，能接收最大的光功率与最小光功率电平值（接收灵敏度）之差。动态范围越大，所能测试距离越长。

光时域反射仪（OTDR）是一个用于确定光纤网络特性的测试仪。主要用于检测、定位与描述光纤链路上的事件。其主要优点是能够显示整条线路的实际传输情况，把每一个事件都能够以效果图的形式展现出来，便于维护人员直观地进行分析，从而获得完整的光纤特性曲线图。

OTDR是检测光通路中最为常用的分维护设备，不仅可以反映线路的通断，还能分析出故障点的位置，特别是对一些损耗大，但又没有中断的事件点能够给予明确的提示，通过操作设备将焦点移动至事件点，系统可以显示此点的损耗数据，通过分析有利于故障类型的判断。

光时域反射仪测试工作的基本原理是：利用光在线路中的传输时间计算出光缆线路的距离，由此判断出光缆的另一端即可能的中断点的位置。所以，OTDR测试常常用于故障点的定位。在损耗大的线路维护中，也可以分析事件点的位置，获知实际情况及进行修理。OTDR测试结果为维护人员在线路检测和应急维护中提供了重要数据。

根据不同的故障类型，可以采取以下三种方式进行OTDR测试：

第一，不加尾纤的测试。不测量光缆线路的两个中继端，只进行光缆线路的测量。此种测试方式可以测试光信号在线路中的传输情况，忽略掉它们两个的损耗，即光缆的前、后终端不能被测试。缺点是不能确定端点连接器点的损耗。为了解决这一问题，在OTDR的发射位置（前端）以及被测光纤的接收位置上加上一段尾纤，从而将原有光缆延长，将终端作为其中一个事件点，完成线路的整体测试。

第二，加尾纤的测试。测量光缆线路的两个中继端，对整个光缆线路进行测量。此种测试方式不仅可以测试光信号在线路中的传输情况，而且可以测试到两个中继端的损耗，此种方式加上发射与接收两个中继端的光缆创术光缆，可以测试整条链路的事件点，其中包括线路以及线路中所有的连接点。

第三，环路测试。使用发射与接收光缆的环回测试，此种方式可以测试被测光缆的整条链路以及所有的连接点。由于采用环回测量方法，技术人员仅需要一台OTDR用于双向OTDR测量。在光纤的一端（近端）执行OTDR数据读取。一次可以同时测试两根光缆，所有数据读取时间被减为二分之一。测试人员需要两名，一人在近端OTDR位置，另一人位于光缆另一端，采用跳线或者发射光缆将测试的两根光缆链路进行连接。

光缆损耗现场测量方法及OTDR的监测方式可以分为：

第一，光缆损耗现场测量法：一是插入测量法；二是切断测量法；三是后向测量法。

后向法又称OTDR法，这是一种非破坏性的方法且具有单端测量的特点，非常适用于现场单盘测量，能精确地测量出单盘光纤长度、损耗，也适用于现场障碍点判断，如水毁、大型自然灾害等造成的多个断点障碍。

第二，OTDR的监测方式。

第三，远端测量法：一是近端测量法；二是远端环回测量法。

远端测量法是将OTDR放在局内，通过ODF架上光纤连接器连接到被测光纤始端进行测试。这是一种比较理想的测量方式，适用于工程、维护、障碍判断等测试。

四、线路测试要求

线路测试要求如下：

在中继段光纤通道后向散射信号曲线测试时，每次测试时仪表测试设置应相同；应进行双向测试，取其平均值供分析比较；当发现光纤损耗增大或后向散射信号曲线上有大台阶时，应进行检查和分析，找出原因（如光纤接头损耗增大、线路中活动连接器的连接损耗增大等）并及时处理；如发现光缆中若干根光纤的衰减变动量都大于0.1dB/km，应采取改善措施。

在对地绝缘电阻测试时，当金属护套对地绝缘电阻低于2MΩ/盘时，需用故障探测仪查明外护层破损位置。测试时，应排除光缆接头盒对地绝缘不良或进水的影响。当金属护套对地绝缘电阻很低，且致使该缆中若干根光纤的衰减变动量大于0.1dB/km时，则表明已危及光缆的安全，应迅速进行修复。