CN1866790A - 一种使用otdr检测光路的pon网络设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种使用OTDR检测光路的PON网络设计方法。一种在光网络中使用OTDR检测光路的***，包括顺次连接的包含OTDR光线路终端OLT***、无源光分配网络ODN***和多个光接入网络用户终端ONU/ONT，在所述的ODN***中，分路器输出端接有用于改变分支光路物理长度、使所有分支光路长度均不同的光路调节盒。光信号在ODN***的分路器中进行分路后接入光路调节盒，通过经调节后物理长度各不相同的分支光路传送至ONU；在OLT***端接入OTDR，对分支光路各不相同的PON网络进行测试。本发明在光网络各等长的分支光路中引入光路调节盒，在保留原有网络结构的基础上稍加改动，便实现了各分支光路长度不等，从而可以使用OTDR对各已调节分支光路进行测量。

Description

一种使用OTDR检测光路的PON网络设计方法

技术领域

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种使用OTDR检测光路的PON网络设计方法。

背景技术

由于光通信尤其是光纤通信具有传输频带极宽、通信容量很大、信号传输质量高等一系列优点，该技术在通信领域中有着极其广泛的应用。光接入网络FTTH作为光纤通信网络中的一个重要部分具有广阔的应用前景。典型的光接入网络的接入方法包括点到点P2P接入方法和点到多点的无源光网络PON接入方法。PON网络***作为一种点到多点的接入方法与点到点的P2P相比具有大量节省光纤成本的明显优势。

如图1所示为基本的PON网络模型。

无源光网络PON由光线路终端OLT、光分配网络ODN和光网络用户端ONU/ONT三部分顺次连接构成，其中光线路终端通过光纤与光分配网络的单输入端相连，光分配网络的多输出端通过光纤连接有多个光网络用户端。

无源光网络从光线路终端接入光信号，光信号通过光纤传送至光分配网络，经过光分配网络的多个输出端口，光信号最终到达光网络用户终端。

所述PON***在实际应用中存在一个重要的问题，就是如何对各个分支光路进行故障检查，并且在发现存在故障后能够区分出故障出现在分支光路还是用户终端。由于光纤网络覆盖的地域范围往往十分宽广，其网络本身线路又比较复杂，分支光路数量庞大，所以分支光路一旦出现问题，则实现快速的故障定位比较困难，这一问题为减少***的维护成本提出了难题。目前电信光缆传输网已成为承载着巨大信息量的信息高速公路。因此，保证其安全、畅通是非常重要的。

光时域反射计OTDR是一种测试通讯网络中光纤状态的功能强大的仪器。它应用了点到点光传输***中比较成熟的光路检测技术，根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，如果光纤损伤或者断裂了，OTDR可以迅速找出损坏的位置并检验修复是否得当，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。

但是，OTDR在点到多点的***应用中仍会存在一定问题。因为OTDR技术对待侧光路的长度有特别要求，它只能分辨长度不同的分支光路，不能分辨长度相同的分支光路。然而在实际的光网络中，尤其是在点到多点的光路分支上存在着大量光路长度相等或基本相等的情况，这时OTDR由于无法分辨长度而失去了作用，无法正常地检测光路、定位故障位置。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种使用OTDR对光网络中各分支光路进行测试的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种在光网络中使用OTDR检测光路的***，包括顺次连接的包含OTDR光线路终端OLT***、无源光分配网络ODN***和多个光接入网络用户终端ONU/ONT，ODN***设有光分路器复合设备，该设备具有光分路功能并提供具有不同光传输长度的光分支路。

所述光分路器复合设备可由两个各自独立的光分路器和光路长度调节盒顺次连接构成；

或

所述光分路器复合设备为具有光路长度调节功能的整体光分路器。

所述光路长度调节盒具有多个输入光路分支光纤接口和多个输出的光路分支光纤接口，并且各个支路的光物理传输长度均不相同。

所述OLT***包括：

合路器以及接入合路器的OLT和OTDR。

在ODN***中，为分支光路长度相同的每组分支光路连接设置一个光路调节盒，所述的光路调节盒连接于分路器输出端。

一种在光网络中使用OTDR检测光路的方法，其特征在于：

A、光信号在ODN***的分路器中进行分路后将各分路信号接入光路调节盒的各条物理长度各不相同的分支光路传送至ONU；

B、在OLT***端接入OTDR，对分支光路各不相同的PON网络进行测试。

当全部分支光路为一个支路组构成时，所述步骤A包括：

A1、一路光信号输入第一级分路器分为多路分支信号；

A2、对于长度不同的各个分支光路，各分支信号分别直接接入所述的各分支光路，最终传输至ONU；对于长度相同的一组或多组分支光路，各路分支信号接入各组分支光路接有的第二级分路器和光路调节盒，然后再接入所述的各组分支光路，最终传输至ONU。

所述步骤B包括：

B1、OLT***端的合路器将来自于OLT的光信号和来自于OTDR的测试信号合成一路信号并输入光路；

B2、OLT***端的OTDR根据输入光路的测试信号在光接头、光端面、光断点的反射峰值点的位置检测各ONU的光路状态。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明在光网络各等长的分支光路中引入光路调节盒，在保留原有网络结构的基础上稍加改动，便实现了各分支光路长度不等，从而使用OTDR对各已调节分支光路进行测量。

附图说明

图1为所示为基本的PON网络；

图2所示为单光分路测试***；

图3所示为多级光分路测试***；

图4所示为分等长单光分路测试***；

图5所示为部分光路等长单光分路测试***；

图6所示为光路调节盒的基本结构；

图7所示为OTDR发射测试曲线；

图8所示为光路等长时的OTDR测试曲线；

图9所示为增加光路调节盒后OTDR测试曲线。

具体实施方式

本发明的核心是在使用光时域反射计OTDR测试光路时，在光分配网络ODN中接入光路调节盒。所述光路调节盒具有多条光连接通道，每个通道的光路长度各不相同。将长度相同的各个分支光路通过此光路调节盒接入ODN***，确保经过原本长度相同的各个分支光路经过调节后光路长度各不相同，这样就可以使用现有的成熟OTDR测试技术实现对部分光路等长的多分支光路检测。

具体一点讲，本发明是在光网络终端OLT***端加入OTDR，在光分配网络ODN***中加入光路调节盒，其中光路调节盒一端接于ODN中分路器的输出端，另一端接有多路长度相同的分支光路。

在OLT***端，合路器输入端分别接有OLT和OTDR，其中，OLT用于接收并传输来自于信号发送端的传输信号，OTDR作为光时域反射计接入网络用于对光网络中各个分支光路进行检测，判断各分支光路是否发生故障以及故障发生后判断故障出现在分支。OTDR虽然是一种很成熟的技术，但是它在使用时对各个分支光路的长度有特殊要求，即各个分支光路的长度必须不同，否则OTDR将失去检测功能。

由于在实际的***中存在大量光路等长的情况，因此必须解决等长分支光路的检测问题。使用OTDR对等长分支光路的测试时，由于光信号在信道中的传输速度很快，所以分支光路的长度在几米以及几十米的范围内发生变化时，光路的变化对于通信质量并没有影响。这样只需要对原来的等长分支光路进行处理，更改其光路的长度，将原来等长的光路变为不等长，以便使用OTDR进行检测。

更改分支光路长度的方法为在ODN***中为各个等长的分支光路接入一个光路调节盒。光路调节盒内有多条光连接通道，每条光连接通道的光路长度各不相同。原本等长的各个分支光路分别接入光路调节盒的各个光连接通道后，则由分支光路和调节盒内光连接通道共同构成的新的光路长度各不相同。这样既没有对原有分支光路进行复杂的改动，又实现了实际光路长度的改变，为使用OTDR进行检测扫清了道路。

使用本发明技术后，OTDR光路测试技术便对各种各样的分支光路进行测试。

下面将结合附图对本发明所述的方法作进一步详细说明

本发明所述方法的具体实施方案如图2、图3、图4、图5所示，实施方法如下：

本发明是对传统的点到多点传输网络进行改进，改变实际网络中大量长度相等的分支光路的光路长度，以便将目前点到点传输中较成熟的OTDR技术应用到点到多点传输中，实现在光网络中使用OTDR检测光路。

本发明在保持基本的光线路终端OLT***、无源光分配网络ODN***和多个光接入网络用户终端ONU/ONT这三个基本部分，分别对OLT***和ODN***进行改进。

对于OLT***端，除了普通的OLT外，本发明加入了用于检测网络的OTDR以及合路器。

光时域反射计OTDR是一种测试通讯网络中光纤状态的功能强大的仪器。它应用了点到点光传输***中比较成熟的光路检测技术，根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，如果光纤损伤或者断裂了，OTDR可以迅速找出损坏的位置并检验修复是否得当，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。

在工作时，OTDR需要通过光纤信道接收来自于分支光路的反射信号以便进行光路检测，因此在OLT***端，OTDR和OLT通过合路器一同接入光纤信道。OTDR的测试信号和OLT的信源信号通过同一信道共同传输。

本发明中的ODN***为长度相同ONU的分支光路添加了光路调节盒。传统的ODN***是通过分路器来为各个ONU分配信号，由分路器输出的信号直接进入长度相同的分支光路传输至ONU。本发明的不同之处在于，在添加光路调节盒后，从分路器输出的信号首先进入光路调节盒的长度各不相同的光连接通道，然后输入原有的长度相同的分支光路。

如图6所示为光路调节盒的基本结构。

光调节盒内有多条光连接通道，每条通道的光路长度各不相同。例如：让每个光传输通道长度递增，如按10m长度递增；光调节盒内各光路长度分别为：10m、20m、30m...(n×10)m等。将等长的各个光路通道同时与光调节盒的各输入端连接，这样，由原等长信道和光调节盒内信道共同组成的新信道的各光路物理长度将各不相同。

对于ODN***，由于到达各ONU的众多分支光路的长度有多种情况，相应的分路器以及光路调节盒具有多种连接方式，其具体方案如下：

如图2所示为单光分路测试***。

所述***适用的情况为，所有分支光路的长度均相同。此时只需要使用一个分路器和一个光路调节盒，光路调节盒的一端直接连接分路器，另一端连接于各个等长的分支光路。由于各个原分支光路等长，所以只需接入一个光路调节盒，就可使新形成的所有光路长度各不相同。

如图3所示为多级光分路测试***。

所述***适用的情况为，所有分支光路由几组长度相同的分支光路组构成。此时需要使用一个第一级分路器和多个第二级分路器以及对应第二级分路器的多个光路调节盒。各组分支光路通过光路调节盒接入第二级分路器，然后再接入第一级分路器。只需适当调节光路调节盒中的光连接通道的长度便可实现新形成的所有光路长度各不相同。

如图4所示为分等长单光分路测试***。

所述***适用的情况为，所有分支光路由一组长度相同的分支光路组和多个长度互不相同的分支光路构成。此时只需使用一个分路器和一个光路调节盒。长度相同的分支光路组通过光路调节盒接入分路器的部分接口；长度互不相同的分支光路直接接入分路器的其它接口。适当调节光路调节盒中的光连接通道的长度便可实现新形成的所有光路长度各不相同。

如图5所示为部分光路等长单光分路测试***。

所述***适用的情况为，所有分支光路由多组长度相同的分支光路组和多个长度互不相同的分支光路构成。此时需要使用一个第一级分路器和多个第二级分路器。每个分支光路组通过光路调节盒接入一个第二级分路器，所有长度互不相同的分支光路共同接入一个第二级分路器。适当调节光路调节第二级分路器。每个分支光路组通过光路调节盒接入一个第二级分路器，所有长度互不相同的分支光路共同接入一个第二级分路器。适当调节光路调节盒中的光连接通道的长度便可实现新形成的所有光路长度各不相同。

在对***进行测试时，OTDR测试仪发送光信号到光纤线路，光信号在光路传输时将有部分信号反射回发送端，在光接头、光端面和光断点将出现光反射峰值点。如图7所示，横坐标表示光路的距离，纵坐标表示单位时间反射的光功率，根据峰值点位置可判断其光路的连接情况。如果出现光纤断裂，其光反射点将发生变化；根据光反射峰值点位置变化，就可判定其光路的变化。

OTDR组网一般只能分辨几米以上的光路距离。在***组网中，存在一种情况，即许多用户端的光纤距离相同。因此，OTDR将不能分辨相同距离(几米误差之内)的ONU/ONT。图7所示为ONU光路等长时的OTDR测试曲线(忽略其它接点反射)，此时，曲线只有一个反射的峰值点C，因此不能区分每个单独用户。

图8所示为等长光路的ONU***调节光路距离的设备时的OTDR测试曲线(忽略其它接点反射)，此时曲线有多个反射峰值点，可以区分每个单独用户。峰值之间的距离为光路调节距离。

图9所示为等长光路的光网络单元***调节光路距离的设备是的OTDR测试曲线(忽略其它接点反射)，此时曲线有多个反射峰值点，可以区分每个单独用户，峰值之间的距离为光路调节距离。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1、一种在光网络中使用OTDR检测光路的***，包括顺次连接的包含OTDR光线路终端OLT***、无源光分配网络ODN***和多个光接入网络用户终端ONU/ONT，其特征在于，ODN***设有光分路器复合设备，该设备具有光分路功能并提供具有不同光传输长度的光分支路。

2、根据权利要求1所述的在光网络中使用OTDR检测光路的***，其特征在于，

所述光分路器复合设备包括两个各自独立的光分路器和光路长度调节盒，两个各自独立的光分路器和光路长度调节盒顺次连接；

或

所述光分路器复合设备为具有光路长度调节功能的整体光分路器。

3、根据权利要求2所述的在光网络中使用OTDR检测光路的***，其特征在于，

所述光路长度调节盒包括多个输入光路分支光纤接口和多个输出的光路分支光纤接口，并且各个支路的光物理传输长度均不相同。

4、根据权利要求1所述的在光网络中使用OTDR检测光路的***，其特征在于，所述OLT***包括：

合路器以及接入合路器的OLT和OTDR。

5、根据权利要求3所述的在光网络中使用OTDR检测光路的***，其特征在于，在ODN***中，为分支光路长度相同的每组分支光路连接设置一个光路调节盒，所述的光路调节盒连接于分路器输出端。

6、一种在光网络中使用OTDR检测光路的方法，其特征在于：

A、光信号在ODN***的分路器中进行分路后将各分路信号接入光路调节盒的各条物理长度各不相同的分支光路传送至ONU；

B、在OLT***端接入OTDR，对分支光路各不相同的PON网络进行测试。

7、根据权利要求6所述的在光网络中使用OTDR检测光路的方法，其特征在于，当全部分支光路为一个支路组构成时，所述步骤A包括：

A1、一路光信号输入第一级分路器分为多路分支信号；

A2、对于长度不同的各个分支光路，各分支信号分别直接接入所述的各分支光路，最终传输至ONU；对于长度相同的一组或多组分支光路，各路分支信号接入各组分支光路接有的第二级分路器和光路调节盒，然后再接入所述的各组分支光路，最终传输至ONU。

8、根据权利要求6所述的在光网络中使用OTDR检测光路的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、OLT***端的合路器将来自于OLT的光信号和来自于OTDR的测试信号合成一路信号并输入光路；

B2、OLT***端的OTDR根据输入光路的测试信号在光接头、光端面、光断点的反射峰值点的位置检测各ONU的光路状态。

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