CN106160846A - 用于检测pon网络线路故障的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于检测PON网络线路故障的方法和装置。该方法包括：对PON网络中OTDR反射事件的回波损耗值进行检测；判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值；若大于第一预定值，则判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常，并判断入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值；若不大于第二预定值，则判定入户光纤发生衰减故障。本发明对PON网络中入户光纤末端形成的反射事件、以及PON网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，以确定光纤线路衰减故障的位置，从而提高了运维效率，降低了运维成本。

Description

用于检测PON网络线路故障的方法和装置

技术领域

本发明涉及电信设备领域，特别涉及一种用于检测PON网络线路故障的方法和装置。

背景技术

OTDR(Optical Time Domain Reflector，光时域反射仪)已经成为传统光纤链路故障分析与定位的必备工具，但是在PON(Passive OpticalNetwork，无源光网络)ODN(光分配网络，Optical Distribution Network)网络中应用时，由于PON ODN引入了一级甚至二级光分路器，导致配线光纤和入户光纤上OTDR测量光脉冲信号大幅度衰减。

同时，在点到多点的ODN结构下，故障分支光纤上衰减事件的背向散射信号还会受到其他分支光纤的背向散射信号叠加干扰，最终导致OTDR在绝大多数情况下无法检测到配线光纤和入户光纤上的衰减故障事件，以及由该故障引入的链路衰减值。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种用于检测PON网络线路故障的方法和装置，可以实现配线光纤和入户光纤衰减故障的测量与诊断，以提高运维效率，降低运维成本。

根据本发明的一个方面，提供一种用于检测PON网络线路故障的方法，包括：

对PON网络中OTDR反射事件的回波损耗值进行检测，其中反射事件包括入户光纤末端反射事件和光分路器反射事件；

判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值；

若入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第一预定值，则判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常，并进一步针对回波损耗值异常的入户光纤所属光分路器的反射事件，判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值；

若入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第二预定值，则判定入户光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：

若入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第二预定值，则进一步判断入户光纤所属光分路器是否为一级光分路器；

若入户光纤所属光分路器为一级光分路器，则判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：

若入户光纤所属光分路器为二级光分路器，则进一步判断二级光分路器所属的一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第三预定值；

若一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第三预定值，则判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：若一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第三预定值，则判定二级光分路器故障、或配线光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，在判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常后，所述方法还包括：

判断回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量是否大于1；

若回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量为1，则针对该入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：

若回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量大于1，则进一步对回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件进行分组，其中在同一个反射事件组中，入户光纤所属的光分路器相同；

对于每个反射事件组，若组内仅包括一个入户光纤末端反射事件，则针对该唯一的入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：若组内包括至少两个入户光纤末端反射事件，则针对该组内入户光纤末端共同所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：若入户光纤发生衰减故障，则根据公式

A＝(R₁-R₂)/2

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中R₁表示反射事件回波损耗的健康值，R₂表示反射事件回波损耗的故障值。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：若接入器件发生故障，则根据公式

$A=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{R_{1i}-R_{2i}}{2n}$

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中，接入器件为二级光分路器或配线光纤或一级光分路器或主干光纤，n为故障接入器件涉及的入户光纤数量，R_1i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的健康值，R_2i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的故障值。

根据本发明的另一方面，提供一种用于检测PON网络线路故障的装置，包括OTDR模块、第一识别模块、第二识别模块和故障确定模块，其中：

OTDR模块，用于对PON网络中OTDR反射事件的回波损耗值进行检测，其中反射事件包括入户光纤末端反射事件和光分路器反射事件；

第一识别模块，用于判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值；

第二识别模块，用于根据第一识别模块的判断结果，在入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第一预定值时，判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常，并进一步针对回波损耗值异常的入户光纤所属光分路器的反射事件，判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值；

故障确定模块，用于根据第二识别模块的判断结果，在入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第二预定值，则判定入户光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，所述装置还包括第三识别模块，其中：

第三识别模块，用于根据第二识别模块的判断结果，在入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第二预定值时，进一步判断入户光纤所属光分路器是否为一级光分路器；

故障确定模块还用于根据第三识别模块的判断结果，在入户光纤所属光分路器为一级光分路器时，判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，所述装置还包括第四识别模块，其中：

第四识别模块，用于根据第三识别模块的判断结果，在入户光纤所属光分路器为二级光分路器时，进一步判断二级光分路器所属的一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第三预定值；

故障确定模块还用于根据第四识别模块的判断结果，在一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第三预定值时，判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，故障确定模块还用于根据第四识别模块的判断结果，在一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第三预定值时，判定二级光分路器故障、或配线光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，所述装置还包括第五识别模块，其中：

第五识别模块，用于在第二识别模块判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常后，判断回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量是否大于1；

第二识别模块具体用于根据第五识别模块的判断结果，在回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量为1时，针对该入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

在本发明的一个实施例中，所述装置还包括分组模块，其中：

分组模块，根据第五识别模块的判断结果，在回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量大于1时，进一步对回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件进行分组，其中在同一个反射事件组中，入户光纤所属的光分路器相同；

第二识别模块具体用于对于每个反射事件组，在组内仅包括一个入户光纤末端反射事件时，针对该唯一的入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

在本发明的一个实施例中，第二识别模块具体用于在组内包括至少两个入户光纤末端反射事件时，针对该组内入户光纤末端共同所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

在本发明的一个实施例中，所述装置还包括损耗获取模块，其中：

损耗获取模块，用于在入户光纤发生衰减故障时，根据公式

A＝(R₁-R₂)/2

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中R₁表示反射事件回波损耗的健康值，R₂表示反射事件回波损耗的故障值。

在本发明的一个实施例中，损耗获取模块还用于在接入器件发生故障时，根据公式

$A=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{R_{1i}-R_{2i}}{2n}$

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中，接入器件为二级光分路器或配线光纤或一级光分路器或主干光纤，n为故障接入器件涉及的入户光纤数量，R_1i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的健康值，R_2i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的故障值。

本发明通过对PON ODN网络中入户光纤末端形成的反射事件、以及PON ODN网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，可以确定光纤线路衰减故障的位置，从而提高了运维效率，降低了运维成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于检测PON网络线路故障的方法一个实施例的示意图。

图2为本发明用于检测PON网络线路故障的方法另一实施例的示意图。

图3为本发明一个实施例中PON网络线路的示意图。

图4为本发明另一实施例中PON网络线路的示意图。

图5为本发明一个实施例中PON网络线路故障时形成的OTDR曲线的示意图。

图6为本发明用于检测PON网络线路故障的方法又一实施例的示意图。

图7为本发明用于检测PON网络线路故障的装置一个实施例的示意图。

图8为本发明用于检测PON网络线路故障的装置另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明用于检测PON网络线路故障的方法一个实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明用于检测PON网络线路故障的装置执行。该方法包括以下步骤：

步骤101，对PON网络中OTDR反射事件的回波损耗值进行检测，其中反射事件包括入户光纤末端反射事件和光分路器反射事件。

在本发明的一个实施例中，步骤101之前，所述方法还可以包括：通过OTDR对PON ODN网络中每一反射事件的回波损耗健康值进行检测并保存为健康档案。

步骤102，判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值。

步骤103，若入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第一预定值，则判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常；并进一步针对末端反射事件回波损耗值异常的入户光纤所属的光分路器的反射事件，判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值。

步骤104，若入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第二预定值，则判定末端反射事件的回波损耗值异常的相应入户光纤发生衰减故障。

基于本发明上述实施例提供的用于检测PON网络线路故障的方法，通过对PON ODN网络中入户光纤末端形成的反射事件、以及PON ODN网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，可以方便地确定光纤线路衰减故障的位置，从而提高了运维效率，降低了运维成本。

图2为本发明用于检测PON网络线路故障的方法另一实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明用于检测PON网络线路故障的装置执行。该方法包括以下步骤：

步骤201，对PON网络中OTDR反射事件的回波损耗值进行实时检测，其中反射事件包括入户光纤末端反射事件和光分路器反射事件。

步骤202，判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值是否异常，即，判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值。若入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第一预定值，则执行步骤204；否则，若入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第一预定值，则执行步骤203。

步骤203，判定光纤链路未发生衰减故障，之后不再执行本实施例的其它步骤。

步骤204，判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常；并进一步针对回波损耗值异常的入户光纤所属光分路器的反射事件，判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值(即，判断入户光纤所属光分路器的反射事件回波损耗值是否异常)。若入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第二预定值，则执行步骤205；否则，若入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第二预定值，则执行步骤206。

步骤205，判定末端反射事件回波损耗值异常的相应入户光纤发生衰减故障，之后不再执行本实施例的其它步骤。

步骤206，进一步判断入户光纤所属光分路器是否为一级光分路器。若入户光纤所属光分路器为一级光分路器，即，待测光纤链路为如图3所示的仅包含一级光分路器的光纤链路，则执行步骤208；否则，若入户光纤所属光分路器为二级光分路器，即，待测光纤链路为如图4所示的包含一级光分路器和二级光分路器的光纤链路，则执行步骤207。

步骤207，判断二级光分路器所属一级光分路器的反射事件回波损耗值是否异常，即，判断二级光分路器所属的一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第三预定值。若一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第三预定值，则执行步骤208；否则，若一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第三预定值，则执行步骤209。

步骤208，判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障，之后不再执行本实施例的其它步骤。

步骤209，判定二级光分路器故障、或配线光纤发生衰减故障。

本发明上述实施例通过对PON ODN网络中入户光纤末端形成的反射事件，以及PON ODN网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，不仅可以方便地确定如图3所示的包含一级光分路器的光纤线路发生衰减故障的位置，还可以方便地确定如图4所示的包括一级、二级光分路器的光纤线路发生衰减故障的位置，从而提高了运维效率，降低了运维成本。

在本发明的一个实施例中，在图1实施例的步骤104或图2实施例的步骤205之后，所述方法还可以包括：若入户光纤发生衰减故障，则根据公式

A＝(R₁-R₂)/2 (1)

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中R₁表示反射事件回波损耗的健康值，R₂表示反射事件回波损耗的故障值。

本发明上述实施例可以通过对PON ODN网络中入户光纤末端形成的反射事件、以及PON ODN网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，方便地确定光纤线路衰减故障的位置(配线光纤或入户光纤)，从而提高了运维效率，降低了运维成本；同时还可以确定关系链路中衰减故障事件的损耗值。

在本发明的一个实施例中，图2实施例的步骤208或209之后，所述方法还可以包括：若接入器件发生故障，则根据公式

$A=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{R_{1i}-R_{2i}}{2n}---\left(2\right)$

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中，接入器件为二级光分路器或配线光纤或一级光分路器或主干光纤，n为故障接入器件涉及的入户光纤数量，R_1i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的健康值，R_2i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的故障值。

在本发明的一个实施例中，根据公式(2)获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A的步骤可以包括：

步骤1、根据公式

$A_i=\frac{R_{1i}-R_{2i}}{2}$

来获取通过故障接入器件涉及的每一入户光纤获得的衰减损耗值A_i，其中，1≤i≤n。

步骤2、根据公式

$A=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{A_i}{n}$

对A_i求平均值，获取故障链路中衰减事件的最终衰减损耗值A。

此外，相比现有OLT/ONU双端光功率检测，本发明提出的回波损耗值的测量精确高，且稳定性好。同时，对于现有OLT/ONU双端光功率检测，一旦ONU掉电、不在线时无法读取ONU光模块发送/接收光功率，没有足够的检测数据用于故障测量与诊断。而本发明则无论ONU是否在线均能检测到反射事件的回波损耗值

此外，对于现有的反射率检测法，其OTDR采样分辨率直接影响反射事件峰值反射率的检测精度。而本发明则通过反射事件既有的回波损耗的测量，计算回波损耗差值并求平均的检测方法，精度较高且不依赖与OTDR高性能的采样分辨率。

在本发明的一个实施例中，图1实施例的步骤103或图2实施例的步骤204中，在判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常后，所述方法还可以包括：

判断回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量是否大于1。

若回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量为1，则针对该入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

在本发明的一个实施例中，所述方法还可以包括：

若回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量大于1，则进一步对回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件进行分组，其中在同一个反射事件组中，入户光纤所属的光分路器相同；

对于每个反射事件组，若组内仅包括一个入户光纤末端反射事件，则针对该唯一的入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

在本发明的一个实施例中，所述方法还可以包括：若组内包括至少两个入户光纤末端反射事件，则针对该组内入户光纤末端共同所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

本发明上述实施例通过对异常入户光纤末端反射事件进行分组，针对属于同一光分路器的入户光纤，进行一次所属光分路器反射事件是否异常的判断，从而避免了针对每个异常入户光纤末端反射事件，都进行所属光分路器反射事件是否异常的判断，从而进一步提高了运维效率，降低了运维成本。

下面通过具体示例对本发明用于检测PON网络线路故障的方法进行说明：

图5描述的是在OTDR进行PON ODN网络光链路故障检测时，形成的OTDR曲线，通过OTDR曲线分析，每个入户光纤末端和光分路器均会形成一个反射事件。图5的OTDR曲线示意图中，包括第1个一级光分路器、4个二级光分路器以及多个入户光纤末端(连接了ONU终端)形成的反射事件。本发明就是通过这些反射事件回波损耗的检测以及分析，进行光纤链路故障的测量与诊断。

图6描述的是进行PON ODN网络光纤链路中入户光纤末端和光分路器形成反射事件进行回波损耗检测，并用于光纤链路故障测量与诊断的流程。结合图6及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。本发明进行PON ODN网络光纤链路故障测量与诊断的具体步骤包括：

步骤S601、采用OTDR对一个正常的PON ODN网络进行扫描，检测并保存每一个入户光纤末端形成反射事件的回波损耗，以及每一个光分路器(包括一级光分路器和二级光分路器)形成反射事件的回波损耗的健康值，作为健康档案。该健康档案需要定期维护，一旦有新的分支光纤接入需要重新进行光纤链路扫描，对新增的分支光纤末端形成的反射事件回波损耗健康值进行检测并保存到健康档案中。

步骤S602、OTDR主动实时监测光纤链路是否发生衰减故障，或者通过用户申告被动实时监测光纤链路是否发生衰减故障。若监测到PON ODN网络光纤链路发生衰减故障，则执行步骤S604；否则，若监测到PON ODN网络光纤链路未发生衰减故障，则执行步骤S603。

步骤S603、进行入户光纤末端反射事件和光分路器反射事件回波损耗值，健康档案的维护，之后不再执行本实施例的其它步骤。

步骤S604、采用OTDR再次进行光纤链路扫描，检测每一个入户光纤末端形成反射事件和每一个光分路器形成反射事件，记录并保存每个反射事件的回波损耗值。

步骤S605、将故障检测保存的反射事件回波损耗值，与健康档案中相应的回波损耗健康值进行比较，进行光纤链路的故障诊断。

步骤S606、根据步骤S605的比较结果，若仅有一路入户光纤末端形成反射事件的回波损耗值发生明显增加，且该路入户光纤上一级光分路器形成反射事件的回波损耗没有异常变化(例如图5所示的具体示例中，仅有一路入户光纤OUN#2末端形成反射事件的回波损耗值有明显变化)，则执行步骤607。

步骤S607、诊断为该入户光纤链路段发生衰减故障；通过公式(1)获取该衰减故障事件的损耗值，之后不再执行本实施例的其它步骤。

步骤S608、根据步骤S605的比较结果，若有多路入户光纤末端形成反射事件的回波损耗值发生明显增加，且该多路入户光纤同属于一个配线光纤分支，该配线光纤分支的二级光分路器形成反射事件回波损耗值发生明显异常，则步骤609；反之，若配线光纤分支的二级光分路器形成反射事件回波损耗值未发生明显异常，则诊断为多个入户光纤段存在衰减故障，具体故障点可能为多个入户光纤在一根光缆中从光纤分纤箱引出时，在光缆引出段发生衰减故障造成该光缆内多个入户光纤同时发生衰减故障。

步骤S609、诊断为该配线光纤段存在衰减故障；通过公式(2)获取该衰减故障事件的损耗值，之后不再执行本实施例的其它步骤。

步骤S610、根据步骤S605的比较结果，若有多路入户光纤末端形成反射事件的回波损耗值发生明显增加，且该多路入户光纤属于不同的配线光纤分支，则执行步骤611。

步骤S611、分别比较每个配线光纤分支所属二级光分路器形成反射事件的回波损耗值是否发生明显增加。若发生明显增加，则执行步骤S612。

步骤S612、判断是否所有配线光纤分支的二级光分路器形成反射事件的回波损耗值均明显异常。若所有配线光纤分支的二级光分路器形成反射事件的回波损耗值均明显异常，则执行步骤S615；否则，若上述配线光纤分支的二级光分路器形成反射事件的回波损耗值仅是个别发生明显异常，则执行步骤S613。

步骤S613、诊断为个别配线光纤段发生衰减故障，以及个别入户光纤段发生衰减故障。

步骤S614、当为个别配线光纤段发生衰减故障，则衰减故障事件的损耗值可以通过公式(2)获取；当个别入户光纤段发生衰减故障时，则这些入户光纤段衰减故障事件的损耗值A可以通过公式(1)获取。之后不再执行本实施例的其它步骤。

步骤S615、判断一级光分路器反射事件的回波损耗值是否发生明显变化。若一级光分路器反射事件的回波损耗值发生明显变化，则执行步骤S616；否则，若一级光分路器反射事件的回波损耗值未发生明显变化，则执行步骤S617。

步骤S616、诊断为一级光分路器故障或主干光纤发生衰减故障，之后执行步骤S618。

步骤S617、诊断为这些配线光纤段均发生衰减故障，或者配线光纤连接的一级光分路器的输出端口存在故障。

步骤S618、衰减故障事件的损耗值可以通过公式(2)获取。

在本发明的一个实施例中，步骤S605中，故障检测保存的反射事件回波损耗值，与健康档案中相应的回波损耗健康值进行比较的步骤可以包括：

判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值。若入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第一预定值，则判定入户光纤末端反射事件的回波损耗明显异常。

判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值。若入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第二预定值，则入户光纤所属光分路器的反射事件回波损耗明显异常。

判断二级光分路器所属的一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第三预定值。若一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第三预定值，则一级光分路器的反射事件回波损耗明显异常。

本发明上述实施例可以通过对PON ODN网络中入户光纤末端形成的反射事件、以及PON ODN网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，方便地确定光纤线路衰减故障的位置(配线光纤或入户光纤)，从而提高了运维效率，降低了运维成本。

本发明上述实施例还可以方便地确定关系链路中衰减故障事件的损耗值；本发明回波损耗值测量精确高，且稳定性好；本发明无论ONU是否在线均能检测到反射事件的回波损耗值；本发明则通过反射事件既有的回波损耗的测量，计算回波损耗差值并求平均的检测方法，精度较高且不依赖与OTDR高性能的采样分辨率。

图7为本发明用于检测PON网络线路故障的装置一个实施例的示意图。如图7所示，所述用于检测PON网络线路故障的装置包括OTDR模块701、第一识别模块702、第二识别模块703和故障确定模块704，其中：

OTDR模块701，用于对PON网络中OTDR反射事件的回波损耗值进行检测，其中反射事件包括入户光纤末端反射事件和光分路器反射事件。

第一识别模块702，用于判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值。

第二识别模块703，用于根据第一识别模块702的判断结果，在入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第一预定值时，判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常，并进一步针对回波损耗值异常的入户光纤所属光分路器的反射事件，判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值。

故障确定模块704，用于根据第二识别模块703的判断结果，在入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第二预定值，则判定入户光纤发生衰减故障。

基于本发明上述实施例提供的用于检测PON网络线路故障的装置，通过对PON ODN网络中入户光纤末端形成的反射事件、以及PON ODN网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，可以方便地确定光纤线路衰减故障的位置，从而提高了运维效率，降低了运维成本。

图8为本发明用于检测PON网络线路故障的装置另一实施例的示意图。与图7所示实施例相比，在图8所示实施例中，所述装置还可以包括第三识别模块801，其中：

第三识别模块801，用于根据第二识别模块703的判断结果，在入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第二预定值时，进一步判断入户光纤所属光分路器是否为一级光分路器。

故障确定模块704还用于根据第三识别模块801的判断结果，在入户光纤所属光分路器为一级光分路器时，判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，所述装置还可以包括第四识别模块802，其中：

第四识别模块802，用于根据第三识别模块801的判断结果，在入户光纤所属光分路器为二级光分路器时，进一步判断二级光分路器所属的一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第三预定值。

故障确定模块704还用于根据第四识别模块802的判断结果，在一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第三预定值时，判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

在本发明的一个实施例中，故障确定模块704还用于根据第四识别模块802的判断结果，在一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第三预定值时，判定二级光分路器故障、或配线光纤发生衰减故障。

本发明上述实施例通过对PON ODN网络中入户光纤末端形成的反射事件，以及PON ODN网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，不仅可以方便地确定如图3所示的包含一级光分路器的光纤线路发生衰减故障的位置，还可以方便地确定如图4所示的包括一级、二级光分路器的光纤线路发生衰减故障的位置，从而提高了运维效率，降低了运维成本。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，所述装置还可以包括第五识别模块803，其中：

第五识别模块803，用于在第二识别模块703判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常后，判断回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量是否大于1。

第二识别模块703具体用于根据第五识别模块803的判断结果，在回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量为1时，针对该入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，所述装置还可以包括分组模块804，其中：

分组模块804，根据第五识别模块803的判断结果，在回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量大于1时，进一步对回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件进行分组，其中在同一个反射事件组中，入户光纤所属的光分路器相同。

第二识别模块703具体用于对于每个反射事件组，在组内仅包括一个入户光纤末端反射事件时，针对该唯一的入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

在本发明的一个实施例中，第二识别模块703具体用于在组内包括至少两个入户光纤末端反射事件时，针对该组内入户光纤末端共同所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

本发明上述实施例通过对异常入户光纤末端反射事件进行分组，针对属于同一光分路器的入户光纤，进行一次所属光分路器反射事件是否异常的判断，从而避免了针对每个异常入户光纤末端反射事件，都进行所属光分路器反射事件是否异常的判断，从而进一步提高了运维效率，降低了运维成本。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，所述装置还可以包括损耗获取模块805，其中：

损耗获取模块805，用于在入户光纤发生衰减故障时，根据公式(1)获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中R₁表示反射事件回波损耗的健康值，R₂表示反射事件回波损耗的故障值。

本发明上述实施例可以通过对PON ODN网络中入户光纤末端形成的反射事件、以及PON ODN网络中光分路器形成的反射事件的回波损耗测量进行检测，并与相应回波损耗健康值进行比较，方便地确定光纤线路衰减故障的位置(配线光纤或入户光纤)，从而提高了运维效率，降低了运维成本；同时还可以确定关系链路中衰减故障事件的损耗值。

在本发明的一个实施例中，损耗获取模块805还用于在接入器件发生故障时，根据公式(2)获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中，接入器件为二级光分路器或配线光纤或一级光分路器或主干光纤，n为故障接入器件涉及的入户光纤数量，R_1i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的健康值，R_2i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的故障值。

在本发明的一个实施例中，损耗获取模块805可以包括损耗获取单元和均值获取单元，其中：

损耗获取单元，用于根据公式

$A_i=\frac{R_{1i}-R_{2i}}{2}$

来获取通过故障接入器件涉及的每一入户光纤获得的衰减损耗值A_i，其中，1≤i≤n。

均值获取单元，用于根据公式

$A=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{A_i}{n}$

通过对A_i求平均值，获取故障链路中衰减事件的最终衰减损耗值A。

相比现有OLT/ONU双端光功率检测，本发明提出的回波损耗值测量精确高，且稳定性好。同时，对于现有OLT/ONU双端光功率检测，一旦ONU掉电不在线时无法读取ONU光模块发送/接收光功率，没有足够的检测数据用于故障测量与诊断。而本发明则无论ONU是否在线均能检测到反射事件的回波损耗值

此外，对于现有的反射率检测法，其OTDR采样分辨率直接影响反射事件峰值反射率的检测精度。而本发明则通过反射事件既有的回波损耗的测量，计算回波损耗差值并求平均的检测方法，精度较高且不依赖与OTDR高性能的采样分辨率。

在上面所描述的第一识别模块702、第二识别模块703和故障确定模块704、第三识别模块801、第四识别模块802、第五识别模块803、分组模块804、损耗获取模块805等功能单元可以实现为用于执行本发明所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (18)

1.一种用于检测PON网络线路故障的方法，其特征在于，包括：

对PON网络中OTDR反射事件的回波损耗值进行检测，其中反射事件包括入户光纤末端反射事件和光分路器反射事件；

判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值；

若入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第一预定值，则判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常，并进一步针对回波损耗值异常的入户光纤所属光分路器的反射事件，判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值；

若入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第二预定值，则判定入户光纤发生衰减故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第二预定值，则进一步判断入户光纤所属光分路器是否为一级光分路器；

若入户光纤所属光分路器为一级光分路器，则判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

若入户光纤所属光分路器为二级光分路器，则进一步判断二级光分路器所属的一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第三预定值；

若一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第三预定值，则判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

若一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第三预定值，则判定二级光分路器故障、或配线光纤发生衰减故障。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常后，还包括：

判断回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量是否大于1；

若回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量为1，则针对该入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

若回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量大于1，则进一步对回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件进行分组，其中在同一个反射事件组中，入户光纤所属的光分路器相同；

对于每个反射事件组，若组内仅包括一个入户光纤末端反射事件，则针对该唯一的入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

若组内包括至少两个入户光纤末端反射事件，则针对该组内入户光纤末端共同所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的步骤。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

若入户光纤发生衰减故障，则根据公式

A＝(R₁-R₂)/2

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中R₁表示反射事件回波损耗的健康值，R₂表示反射事件回波损耗的故障值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

若接入器件发生故障，则根据公式

$A=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{R_{1i}-R_{2i}}{2n}$

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中，接入器件为二级光分路器或配线光纤或一级光分路器或主干光纤，n为故障接入器件涉及的入户光纤数量，R_1i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的健康值，R_2i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的故障值。

10.一种用于检测PON网络线路故障的装置，其特征在于，包括OTDR模块、第一识别模块、第二识别模块和故障确定模块，其中：

OTDR模块，用于对PON网络中OTDR反射事件的回波损耗值进行检测，其中反射事件包括入户光纤末端反射事件和光分路器反射事件；

第一识别模块，用于判断入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第一预定值；

第二识别模块，用于根据第一识别模块的判断结果，在入户光纤末端反射事件的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第一预定值时，判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常，并进一步针对回波损耗值异常的入户光纤所属光分路器的反射事件，判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值；

故障确定模块，用于根据第二识别模块的判断结果，在入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第二预定值，则判定入户光纤发生衰减故障。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括第三识别模块，其中：

第三识别模块，用于根据第二识别模块的判断结果，在入户光纤所属光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第二预定值时，进一步判断入户光纤所属光分路器是否为一级光分路器；

故障确定模块还用于根据第三识别模块的判断结果，在入户光纤所属光分路器为一级光分路器时，判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括第四识别模块，其中：

第四识别模块，用于根据第三识别模块的判断结果，在入户光纤所属光分路器为二级光分路器时，进一步判断二级光分路器所属的一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第三预定值；

故障确定模块还用于根据第四识别模块的判断结果，在一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值大于第三预定值时，判定一级光分路器故障、或主干光纤发生衰减故障。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

故障确定模块还用于根据第四识别模块的判断结果，在一级光分路器的反射事件中的回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值不大于第三预定值时，判定二级光分路器故障、或配线光纤发生衰减故障。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括第五识别模块，其中：

第五识别模块，用于在第二识别模块判定入户光纤末端反射事件的回波损耗值异常后，判断回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量是否大于1；

第二识别模块具体用于根据第五识别模块的判断结果，在回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量为1时，针对该入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括分组模块，其中：

分组模块，根据第五识别模块的判断结果，在回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件的数量大于1时，进一步对回波损耗值异常的入户光纤末端反射事件进行分组，其中在同一个反射事件组中，入户光纤所属的光分路器相同；

第二识别模块具体用于对于每个反射事件组，在组内仅包括一个入户光纤末端反射事件时，针对该唯一的入户光纤末端所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，

第二识别模块具体用于在组内包括至少两个入户光纤末端反射事件时，针对该组内入户光纤末端共同所属的光分路器的反射事件，执行判断回波损耗值与相应回波损耗健康值的差值是否大于第二预定值的操作。

17.根据权利要求10-16中任一项所述的装置，其特征在于，还包括损耗获取模块，其中：

损耗获取模块，用于在入户光纤发生衰减故障时，根据公式

A＝(R₁-R₂)/2

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中R₁表示反射事件回波损耗的健康值，R₂表示反射事件回波损耗的故障值。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，

损耗获取模块还用于在接入器件发生故障时，根据公式

$A=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{R_{1i}-R_{2i}}{2n}$

获取故障链路中衰减事件的衰减损耗值A，其中，接入器件为二级光分路器或配线光纤或一级光分路器或主干光纤，n为故障接入器件涉及的入户光纤数量，R_1i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的健康值，R_2i表示第i个所述涉及的入户光纤末端的反射事件回波损耗的故障值。