廣播電視信號傳輸中光通路的常用測試方法

2016-03-02 08:24:53王鏑

新聞研究導刊 2016年8期

王鏑

（國家新聞出版廣電總局北京廣播電視維護中心，北京 110035）

廣播電視信號傳輸中光通路的常用測試方法

王鏑

（國家新聞出版廣電總局北京廣播電視維護中心，北京 110035）

摘要：光纜傳輸在各個領域得到了廣泛的應用，而維護方式是依靠巡線人員的判斷，因此存在一定的難度。該篇文章筆者介紹了幾種常用的測試方法。

關鍵詞：信號傳輸；光纜；測試方法

一、光纜通信的發展現狀

20世紀以來，通信業的發展帶動整個光通信行業技術的快速成熟，擴大了整個市場的規模，降低了光纜通訊中的成本，促使光傳輸技術在各個行業、領域得到廣泛的應用。近些年來，光纜已經成為現代廣播、電視的主要有線傳輸介質，承載著廣播、電視信號源的傳輸，是廣播、電視安全播出和運轉的基本保證，在整個節傳系統中承擔著重要責任。

光纜的維護是將線路的損耗控制在合理范圍內，其中包括線路整體損耗、接口損耗、終端法蘭損耗等。在日常維護中，如何做到信號的暢通，如何在發生故障時短時間內完成故障的處理及線路的恢復工作，利用測試設備在最短的時間內完成事故點定位是線路維護工作中必須掌握的技能，也是維護工作的重點。

二、光纜事故的類型特點

光纜具有耐腐蝕性強的特點，保障了其在沒有強大外力的作用下，信號在損耗很小的范圍內進行傳輸。就是在惡劣的環境下，光纜還是能保持良好的傳輸效果。現在，我們的維護手段主要是依靠巡線人員的判斷預測可能的斷點，在預想的點位附近走尋查找。這樣，搶修時間往往受到斷點位置的隱蔽、施工環境復雜等方面的影響，很難快速找到斷點。如何能在第一時間發現斷線位置，可靠、準確的測試方法成為縮短排查故障時間的關鍵。

三、光纜維護方法

光纜測試方法：

常用的光纜測試方法有：連通性測試、功率測試和反射損耗測試3種，現如下分別簡述：

第一，連通性測試。連通性測試是基礎的測試方法，通過可見光，維護人員可以直觀地判斷線路是否連通。具體方法如下：將紅光源接入光纜中繼端的法蘭中，將光信號傳入線路中，完成信號在線路中的傳輸，有效傳輸距離在15公里左右。在光纜中繼端的另一側，通過接收可見光，維護人員查看是否能夠接收到紅光，可視表示線路連通，反之表示線路中斷，需要立即排查故障位置。此方式常用在光纜終端機房的尾纖、跳線中，是光纜連通性最基本的測試方法，但是通常情況下，紅光源的測試并不能發現光纜在很大損耗下的信號收、發情況，所以只能作為光纜連通性的基礎測試方法，為維護人員提供基礎的線路連通性信息，應用在對損耗范圍較大的線路故障排查中，不能作為光纜工程的驗收標準。

第二，光功率測試。光功率測試方法：需要維護人員同時在光纜中繼端兩側檢測，并且兩側的維護人員需要同步收、發功率，及時將數據反饋給對方，這是測試光纜線路傳輸效率的有效方法，能夠通過測試的數據有效反映出光纜線路的實際傳輸效果，為維護人員提供有據可依的維護數據。在測試中，為了線路測試的有效性，需要另準備一條長度在1km的跳接線，避免測試中的鬼影出現。在實際應用中，伴隨著線路傳輸距離的增加，線路損耗的增大，光功率的收發數值差會越來越大，在能夠接收到光功率的基礎上，收、發功率之差越小表示光纜傳輸的損耗越小，整條線路的傳輸效果越好，操作流程如下：一是在發送端將1km跳線接入測試光纜的法蘭中，將功率計接入跳接的另一端，觸發光功率計，使其向線路發送光，同時觀察、記錄在光功率測試儀上顯示的功率值。二是接收端的操作不需要使用跳線，用跳接線取代原來的跳線，接上光功率測試儀，當發現接收端顯示的數據有變化時，說明設備已經檢測到發出的功率，即接收到發送端的光功率值。在同步兩端數據后，發現收發兩端數據不一致，兩端設備的光功率值之差就是此條線路的整體損耗量。

第三，光時域反射儀測試（OTDR）。其中，衡量OTDR的性能指標的關鍵是動態范圍——即在滿足給定誤碼的條件下，光端機接入連接器，能接收最大的光功率與最小光功率電平值（接收靈敏度）之差。動態范圍越大，所能測試距離越長。

光時域反射儀（OTDR）是一個用于確定光纖網絡特性的測試儀。主要用于檢測、定位與描述光纖鏈路上的事件。其主要優點是能夠顯示整條線路的實際傳輸情況，把每一個事件都能夠以效果圖的形式展現出來，便于維護人員直觀地進行分析，從而獲得完整的光纖特性曲線圖。

OTDR是檢測光通路中最為常用的分維護設備，不僅可以反映線路的通斷，還能分析出故障點的位置，特別是對一些損耗大，但又沒有中斷的事件點能夠給予明確的提示，通過操作設備將焦點移動至事件點，系統可以顯示此點的損耗數據，通過分析有利于故障類型的判斷。

光時域反射儀測試工作的基本原理是：利用光在線路中的傳輸時間計算出光纜線路的距離，由此判斷出光纜的另一端即可能的中斷點的位置。所以，OTDR測試常常用于故障點的定位。在損耗大的線路維護中，也可以分析事件點的位置，獲知實際情況及進行修理。OTDR測試結果為維護人員在線路檢測和應急維護中提供了重要數據。

根據不同的故障類型，可以采取以下三種方式進行OTDR測試：

第一，不加尾纖的測試。不測量光纜線路的兩個中繼端，只進行光纜線路的測量。此種測試方式可以測試光信號在線路中的傳輸情況，忽略掉它們兩個的損耗，即光纜的前、后終端不能被測試。缺點是不能確定端點連接器點的損耗。為了解決這一問題，在OTDR的發射位置（前端）以及被測光纖的接收位置上加上一段尾纖，從而將原有光纜延長，將終端作為其中一個事件點，完成線路的整體測試。

第二，加尾纖的測試。測量光纜線路的兩個中繼端，對整個光纜線路進行測量。此種測試方式不僅可以測試光信號在線路中的傳輸情況，而且可以測試到兩個中繼端的損耗，此種方式加上發射與接收兩個中繼端的光纜創術光纜，可以測試整條鏈路的事件點，其中包括線路以及線路中所有的連接點。

第三，環路測試。使用發射與接收光纜的環回測試，此種方式可以測試被測光纜的整條鏈路以及所有的連接點。由于采用環回測量方法，技術人員僅需要一臺OTDR用于雙向OTDR測量。在光纖的一端（近端）執行OTDR數據讀取。一次可以同時測試兩根光纜，所有數據讀取時間被減為二分之一。測試人員需要兩名，一人在近端OTDR位置，另一人位于光纜另一端，采用跳線或者發射光纜將測試的兩根光纜鏈路進行連接。

光纜損耗現場測量方法及OTDR的監測方式可以分為：

第一，光纜損耗現場測量法：一是插入測量法；二是切斷測量法；三是后向測量法。

后向法又稱OTDR法，這是一種非破壞性的方法且具有單端測量的特點，非常適用于現場單盤測量，能精確地測量出單盤光纖長度、損耗，也適用于現場障礙點判斷，如水毀、大型自然災害等造成的多個斷點障礙。

第二，OTDR的監測方式。

第三，遠端測量法：一是近端測量法；二是遠端環回測量法。

遠端測量法是將OTDR放在局內，通過ODF架上光纖連接器連接到被測光纖始端進行測試。這是一種比較理想的測量方式，適用于工程、維護、障礙判斷等測試。

四、線路測試要求

線路測試要求如下：

在中繼段光纖通道后向散射信號曲線測試時，每次測試時儀表測試設置應相同；應進行雙向測試，取其平均值供分析比較；當發現光纖損耗增大或后向散射信號曲線上有大臺階時，應進行檢查和分析，找出原因（如光纖接頭損耗增大、線路中活動連接器的連接損耗增大等）并及時處理；如發現光纜中若干根光纖的衰減變動量都大于0.1dB/km，應采取改善措施。

在對地絕緣電阻測試時，當金屬護套對地絕緣電阻低于2MΩ/盤時，需用故障探測儀查明外護層破損位置。測試時，應排除光纜接頭盒對地絕緣不良或進水的影響。當金屬護套對地絕緣電阻很低，且致使該纜中若干根光纖的衰減變動量大于0.1dB/km時，則表明已危及光纜的安全，應迅速進行修復。