CN101964682A - 分布式光纤故障定位方法和*** - Google Patents

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赵峻
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Abstract

本发明提供了一种分布式光纤故障定位方法和***，其中该方法包括：将信号光和监测光耦合到光路中，所述信号光和监测光波长不同；将所述信号光和监测光分路传向多个光网络单元；在各分支线路的区域交界处分布式放置的多个反射器反射部分监测光；接收所述反射器的光反射信号，获得所述光反射信号的时域监测图像；对比所述时域监测图像和工程验收图像，确定出现故障的区域。本发明能够实现光纤分支特定位置的低成本故障定责。

Description

分布式光纤故障定位方法和***
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种分布式光纤故障定位方法和***。
背景技术
在目前的无源光网络(PON，Passive Optical Network)中，光纤资源经常是由不同的运营商占有，故障定责是接入网光层管理(OLS，Optical Layer Supervisor)的重要组成部分，如果不能有效的找出问题光路所在位置，必然会造成大量的时间与经济损失。因此一旦出现光纤故障，需要及时的进行定责。虽然利用普通的光时域反射仪(OTDR，Optical Time Domain Reflectormeter)即可准确定位点到点结构中单跟光纤的故障，而对于PON这种点到多点的结构，故障定位则比较复杂，业界的解决方法有很多不足，主要是无法区分光分路器之后的各支路的故障位置。
针对这一问题，发展了高分辨率光时域反射仪(H-OTDR，High resolution OTDR)和可调光源光时域反射仪(TLS-OTDR，Tunable Laser Source OTDR)技术，其中H-OTDR技术通过在每条分支中设置光纤布拉格光栅(FBG，Fiber Bragg Grating)来根据监测光反射情况确定发生故障的分支，但无法对不同运营商的线路资源进行故障定责和在一条分支中对某个节点进行故障定责，而且使用FBG的成本很高。TLS-OTDR技术同样使用OTDR和FBG来实现故障定责，与H-OTDR技术不同的是，使用TLS且每条分支的FBG的反射波长不同，FBG的位置没有限制，以保证两条分支的反射波长能够被分辨，所以FBG必须定制，这就导致成本比H-OTDR技术更高，对于线路中有多个运营商线路资源等较为复杂的情况，也无法有效定责。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种分布式光纤故障定位方法和***，能够克服现有技术中无法对不同运营商的线路资源或不同网络节点进行故障定责的缺点。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种分布式光纤故障定位方法，包括：将信号光和监测光耦合到光路中，所述信号光和监测光波长不同；将所述信号光和监测光分路传向多个光网络单元；在各分支线路的区域交界处分布式放置的多个反射器反射部分监测光；接收所述反射器的光反射信号，获得所述光反射信号的时域监测图像；对比所述时域监测图像和工程验收图像，确定出现故障的区域。
本发明实施例提供一种分布式光纤故障定位***，包括：光线路终端，用于发射信号光；光时域反射仪，用于发射监测光，和接收光反射信号形成所述光反射信号的时域监测图像，所述监测光与所述信号光的波长不同；光纤波分复用器，用于将所述信号光和监测光耦合到光路中；光分路器，用于将所述信号光和监测光分路传向多个光网络单元；多个第一反射器，位于各分支线路的区域交界处且反射部分监测光；比较装置，用于对比所述时域监测图像和工程验收图像，确定出现故障的区域。
本发明实施例通过在各分支线路的区域交界处分布式放置的多个反射器反射部分监测光，获得所述光反射信号的时域监测图像，实现光纤分支特定位置的低成本故障定责。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为根据本发明实施例一的分布式光纤故障定位方法的流程图。
图2为根据本发明实施例二的分布式光纤故障定位***的结构示意图。
图3为根据本发明实施例二的反射器设置位置的结构示意图。
图4为根据本发明时域监测图像的示意图。
图5为根据本发明工程验收图像的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例一
本实施例提供一种分布式光纤故障定位方法。如图1所示，该方法包括：
步骤101：将信号光和监测光耦合到光路中，所述信号光和监测光波长不同；
该步骤由光纤波分复用器(WDM)、光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)和光时域反射仪(OTDR，Optical Time Domain Reflectormeter)执行，其中OLT出射为信号光，波长为λ1，OTDR出射为监测光，波长为λ2；WDM将OLT出射的信号光和OTDR出射的监测光耦合到一路光纤中。
步骤102：将所述信号光和监测光分路传向多个光网络单元；
该步骤由光分路器(optical splitter)执行，例如由1×N的光分路器将耦合到一路光纤中的信号光和监测光传向N个光网络单元(ONU，Optical Network Unit)。
步骤103：在各分支线路的区域交界处分布式放置的多个反射器反射部分监测光；
该步骤由反射器执行，设置在各分支线路的区域交界处，例如运营商区域交界处和/或光网络中的连接节点。
如图2所示，以线路从局端到用户端分别由A、B、C、D由4个运营商共享为例，在两个运营商线路交界处放置反射器R1，其光学特性为：对于λ1为增透膜，对于λ2为部分反射膜，即信号光λ1通过反射器1后几乎没有能量损失，而监测光λ2通过反射器1后分为两束光，一束光通过反射器继续向前传播，另一束光沿原路返回，经过WDM后被OTDR接收。进一步地，在最后两个运营商C和D的交界处设置反射器R2，其光学特性为：对于λ1为增透膜，对于λ2为全反膜，即信号光λ1通过反射器2后几乎没有能量损失，最终到达ONU，而监测光λ2通过反射器2后全部被反射回来，经过WDM后被OTDR接收，从而避免λ2进入ONU内部，影响ONU工作。
如图3所示，以光网络中存在不同的连接节点为例。OLT出射为信号光，波长为λ1，OTDR的出射为监测光，波长为λ2，两个波长的光通过WDM耦合到一路光纤里。光经过一个1×M的光分路器，每条分支的连接情况不同，第一条分支为FTTB，在大楼的地下室通过1×N的光分路器又分为N个分支，再连接到ONU，第二分支为FTTH，直接连接用户的ONU。还在1×N光分路器前端的光纤分支，即光路分支与再分支的连接节点处设置反射器R1，以全面确定光网络中发生故障的位置。
步骤104：接收所述反射器的光反射信号，获得所述光反射信号的时域监测图像；
该步骤由OTDR执行，OTDR接收反射回的监测光后形成时域监测图像。以图2的四个运营商为例，在***正常工作时，OTDR输出曲线如图4所示，第一条分支中监测光经过运营商A和运营商B线路中间的反射器，产生的脉冲记为1A，经过运营商B和运营商C线路中间的反射器，产生的脉冲记为1B，第二条分支中监测光经过运营商A和运营商B线路中间的反射器，产生的脉冲记为2A，其他脉冲命名以此类推。当线路铺设好、完成工程验收时，线路处于工作正常，将此时的监测图像保存为工程验收图。
步骤105：对比所述时域监测图像和工程验收图像，确定出现故障的区域。
该步骤由比较装置或人工完成，仍以图2的四个运营商为例，根据监测图像相对于工程验收图像缺失脉冲则可以确定分支中故障的位置。如对比图5(时域监测图)和图4(工程验收图)，其中虚线显示了监测图像相对于工程验收图像缺失的脉冲，很容易可以确定是第一分支中B运营商的线路出现了故障。
本实施例通过在各分支线路的区域交界处反射部分监测光，获得所述光反射信号的时域监测图像，实现光纤分支特定位置的低成本故障定责。
实施例二
本实施例提供一种分布式光纤故障定位***。如图2所示，该***包括：
光线路终端210，用于发射信号光；
光时域反射仪220，用于发射监测光，和接收光反射信号形成所述光反射信号的时域监测图像，所述监测光与所述信号光的波长不同；
光纤波分复用器230，用于将所述信号光和监测光耦合到光路中；
光分路器240，用于将所述信号光和监测光分路传向多个光网络单元；
多个第一反射器R1，位于各分支线路的区域交界处且仅反射部分监测光；
比较装置250，用于对比所述时域监测图像和工程验收图像，确定出现故障的区域。
OLT 210出射为信号光，波长为λ1，OTDR 220出射为监测光，波长为λ2；WDM 230将OLT 210出射的信号光和OTDR 220出射的监测光耦合到一路光纤中，由1×N的光分路器240将耦合到一路光纤中的信号光和监测光传向N个ONU。多个反射器R1设置在各分支线路的区域交界处，例如运营商区域交界处和/或光网络中的连接节点。
如图2所示，以线路从局端到用户端分别由A、B、C、D由4个运营商共享为例，在两个运营商线路交界处放置反射器R1，其光学特性为：对于λ1为增透膜，对于λ2为部分反射膜，即信号光λ1通过反射器1后几乎没有能量损失，而监测光λ2通过反射器1后分为两束光，一束光通过反射器继续向前传播，另一束光沿原路返回，经过WDM后被OTDR接收。进一步地，在最后两个运营商C和D的交界处设置反射器R2，其光学特性为：对于λ1为增透膜，对于λ2为全反膜，即信号光λ1通过反射器2后几乎没有能量损失，最终到达ONU，而监测光λ2通过反射器2后全部被反射回来，经过WDM后被OTDR接收，从而避免λ2进入ONU内部，影响ONU工作。
如图3所示，以光网络中存在不同的连接节点为例。OLT出射为信号光，波长为λ1，OTDR的出射为监测光，波长为λ2，两个波长的光通过WDM耦合到一路光纤里。光经过一个1×M的光分路器，每条分支的连接情况不同，第一条分支为FTTB，在大楼的地下室通过1×N的光分路器又分为N个分支，再连接到ONU，第二分支为FTTH，直接连接用户的ONU。还在1×N光分路器前端的光纤分支，即光路分支与再分支的连接节点处设置反射器R1，以全面确定光网络中发生故障的位置。
OTDR 220接收到反射的监测光后形成时域监测图像。以图2的四个运营商为例，在***正常工作时，OTDR 220输出曲线如图4所示，第一条分支中监测光经过运营商A和运营商B线路中间的反射器，产生的脉冲记为1A，经过运营商B和运营商C线路中间的反射器，产生的脉冲记为1B，第二条分支中监测光经过运营商A和运营商B线路中间的反射器，产生的脉冲记为2A，其他脉冲命名以此类推。当线路铺设好、完成工程验收时，线路处于工作正常，将此时的监测图像保存为工程验收图。比较装置250比较监测图像相对于工程验收图像是否缺失脉冲。仍以图2的四个运营商为例，根据监测图像相对于工程验收图像缺失脉冲则可以确定分支中故障的位置。如对比图5(时域监测图)和图4(工程验收图)，其中虚线显示了监测图像相对于工程验收图像缺失的脉冲，很容易可以确定是第一分支中B运营商的线路出现了故障。
本实施例通过在各分支线路的区域交界处反射部分监测光，获得所述光反射信号的时域监测图像，实现光纤分支特定位置的低成本故障定责。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种分布式光纤故障定位方法，其特征在于，该方法包括：
将信号光和监测光耦合到光路中，所述信号光与监测光的波长不同；
将所述信号光和监测光分路传向多个光网络单元；
在各分支线路的区域交界处分布式放置的多个反射器反射部分监测光；
接收所述反射器的光反射信号，获得所述光反射信号的时域监测图像；
对比所述时域监测图像和工程验收图像，确定出现故障的区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在各分支线路的最后两个区域交界处反射全部监测光。
3.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：在各分支线路的区域交界处增透所述信号光。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：根据监测图像相对于工程验收图像缺失的脉冲确定出现故障的区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述区域交界处为运营商区域交界处和/或光网络中的节点。
6.一种分布式光纤故障定位***，其特征在于，该***包括：
光线路终端，用于发射信号光；
光时域反射仪，用于发射监测光，并接收光反射信号形成所述光反射信号的时域监测图像，所述监测光与所述信号光的波长不同；
光纤波分复用器，用于将所述信号光和监测光耦合到光路中；
光分路器，用于将所述信号光和监测光分路传向多个光网络单元；
多个第一反射器，位于各分支线路的区域交界处且反射部分监测光；
比较装置，用于对比所述时域监测图像和工程验收图像，确定出现故障的区域。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，还包括：多个第二反射器，位于各分支线路的最后两个区域交界处并反射全部监测光。
8.根据权利要求6或7所述的***，其特征在于：所述第一反射器和第二反射器增透所述信号光。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于：所述第一反射器和第二反射器通过连接头镀膜或适配器***膜片方式制成。
10.根据权利要求6所述的***，其特征在于：所述比较装置根据监测图像相对于工程验收图像缺失的脉冲确定出现故障的区域。
11.根据权利要求6所述的***，其特征在于：所述区域交界处为运营商区域交界处和/或光网络中的节点。
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