Eine Analyse einer wesentlichen Einschränkung beim Testen optischer Kommunikation
Bei der Installation und Wartung von Glasfasernetzwerken werden PON-Leistungsmesser üblicherweise zur Messung der optischen Downstream-Leistung in passiven optischen Netzwerken (PONs) verwendet. Viele Ingenieure haben jedoch versucht, sie zur Messung optischer Signale bei Wellenlängen wie 1510 nm, 1530 nm oder 1570 nm zu verwenden, wobei sie nur verwirrende Ergebnisse erhielten-extrem niedrige oder ungültige Messwerte. Tatsächlich ist dies nicht auf eine Fehlfunktion der Ausrüstung zurückzuführen, sondern wird vielmehr durch die grundlegenden Konstruktionsprinzipien von PON-Leistungsmessern bestimmt.
I. Wellenlängenplanung in PON-Netzwerken und Funktionsweise von Leistungsmessern
Ein typisches PON-System nutzt die Wavelength Division Multiplexing (WDM)-Technologie, um Upstream- und Downstream-Signale auf verschiedenen Wellenlängen zu übertragen:
Abwärtsrichtung (OLT → ONU):
1490 nm: Überträgt gängige Datensignale (z. B. GPON/EPON)
1550 nm: Wird für Videoübertragungsdienste (CATV) verwendet.
Upstream-Richtung (ONU → OLT):
1310 nm: Wird für GPON/EPON verwendet
1510 nm: Wird in 10G-PON-Systemen wie XG-PON/XGS-PON verwendet
Die Hauptaufgabe eines PON-Leistungsmessers besteht darin, die optische Downstream-Leistung am Benutzerende genau zu messen. Zu diesem Zeitpunkt enthält das optische Signal sowohl starkes Downstream-Licht (1490/1550 nm) als auch schwaches Upstream-Licht (1310/1510 nm). Wenn ein universeller optischer Leistungsmesser verwendet würde, würde dieser die optische Leistung aller Wellenlängen summieren, was zu erheblichen Ungenauigkeiten führen würde.
Daher sind PON-Leistungsmesser mit einem optischen Präzisionsfilter ausgestattet. Bei Betrieb im „PON“- oder „XGPON“-Modus:
Lässt nur Licht innerhalb extrem schmaler Bänder um 1490 nm und 1550 nm passieren;
Unterdrückt stark andere Wellenlängen wie 1310 nm, 1510 nm sowie 1530 nm, 1570 nm usw.
Dieses Design stellt sicher, dass das Instrument nur auf Standard-PON-Downstream-Signale reagiert und andere Störungen eliminiert.
II. Warum können 1510 nm, 1530 nm und 1570 nm nicht gemessen werden?
Diese Wellenlängen können in zwei Typen eingeteilt werden, die beide in den „toten Winkel“ eines PON-Leistungsmessers fallen:
1510 nm (Upstream-Wellenlänge)
Der Filter in einem PON-Leistungsmesser ist bewusst so konzipiert, dass er alle Upstream-Wellenlängen blockiert, um Interferenzen mit Downstream-Messungen der optischen Leistung zu verhindern. Dadurch wird das optische 1510-nm-Signal stark gedämpft und kann nicht erkannt werden, wodurch der Messwert ungültig wird.
1530 nm und 1570 nm (Nicht-Standard-PON-Downstream-Wellenlängen)
Obwohl diese Wellenlängen häufig in DWDM-Systemen oder anderen optischen Kommunikationsszenarien verwendet werden, sind sie nicht Teil herkömmlicher PON-Protokolle. Der Durchlassbereich des Filters eines PON-Leistungsmessers ist extrem schmal und nur für 1490 nm und 1550 nm kalibriert. Wellenlängen wie 1530 nm und 1570 nm liegen außerhalb dieses Bereichs und werden ebenfalls vom Filter unterdrückt.
Einfach ausgedrückt ist ein PON-Leistungsmesser ein „wellenlängenspezifisches“ Testtool, das nur die voreingestellten PON-Wellenlängenbänder erkennt. Alle anderen Wellenlängen werden als „Rauschen“ behandelt und verworfen.
III. Wie misst man diese Wellenlängen richtig?
Abhängig vom tatsächlichen Signaltyp sollte die geeignete Messausrüstung ausgewählt werden:
| Messszenario | Empfohlene Ausrüstung | Leistung des PON-Leistungsmessers |
|---|---|---|
| PON-Downstream-Licht (1490/1550 nm) | PON-Leistungsmesser | ✅ Präzise und zuverlässig |
| 10G PON Downstream (z. B. 1577 nm) | Leistungsmesser, der den XGPON-Modus unterstützt | ✅ Präzise und zuverlässig |
| 1510 nm Dauerlicht | Universeller-Leistungsmesser | ❌ Sehr niedriger Messwert (gefiltert) |
| 1530 nm/1570 nm Dauerlicht | Universeller-Leistungsmesser | ❌ Ungenau (Außerhalb des Passbandes) |
| ONU Burst Upstream-Lichtsignal | Leistungsmesser im Burst-Modus | ❌ Messung nicht möglich |
Allgemeiner-optischer Leistungsmesser: Ermöglicht die manuelle Einstellung der Zielwellenlänge (z. B. 1510 nm, 1570 nm), um präzise Messungen basierend auf Kalibrierungsparametern zu erzielen.
Optischer Leistungsmesser im Burst-Modus: Speziell für die Erfassung von optischen Impulsen im Millisekundenbereich- entwickelt, die von ONUs ausgesendet werden, wodurch er für die Upstream-Signalanalyse geeignet ist.
Abschluss
Ein PON-Leistungsmesser ist ein hochoptimiertes Instrument, das für bestimmte Anwendungsszenarien entwickelt wurde. Sein optischer Filter gewährleistet eine Empfindlichkeit nur gegenüber PON-Downstream-Wellenlängen. Bei Verwendung zur Messung nicht-Standardwellenlängen wie 1510 nm, 1530 nm oder 1570 nm sind die erhaltenen Daten ungültig und nicht referenzierbar.
Bei der Durchführung von Glasfasertests ist es wichtig, das geeignete Werkzeug basierend auf der Art des gemessenen Signals auszuwählen, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse sicherzustellen.
