專利名稱：用于使用多分辨率碼序列的光時域反射計的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，并且更具體地說，涉及一種用于使用多分辨率碼序列的一
個或多個集合的光時域反射計的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在長距離光纖通信系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)的狀況是重要的。例如，可以執(zhí)行監(jiān)控以檢測
光纖電纜中的故障或破裂、出故障的中繼器或放大器或關(guān)于系統(tǒng)的其它問題。 已知的監(jiān)控技術(shù)包括使用光時域反射計("0TDR")設(shè)備，其可以生成表示預(yù)定義
的比特序列的測試信號。OTDR設(shè)備可以例如在波分復(fù)用系統(tǒng)中傳送具有信息信號的測試信
號。測試信號可以通過傳送路徑中的反射和/或通過放大器或中繼器內(nèi)的返回路徑而返回
到OTDR設(shè)備。OTDR設(shè)備然后可以將返回的測試信號與數(shù)據(jù)信號分離，并且處理測試信號，
以檢查傳輸系統(tǒng)的狀況。


將參照結(jié)合以下附圖閱讀的以下詳細(xì)描述，其中，相似的標(biāo)號表示相似的部分 圖1是符合本公開的系統(tǒng)的一個示例性實施例的簡化框圖； 圖2A至圖2D包括四個示例性互補測試碼序列集合的圖線； 圖3A和圖3B分別包括圖2A和圖2B以及圖2C和圖2D的傅立葉譜的圖線； 圖4A至圖4C包括用于低分辨率、高分辨率和完全分辨率的圖2A至圖2D示出的
示例性序列對的自相關(guān)之和的圖線； 圖5A至圖5C包括表示可以由圖2A至圖2D所示的四個示例性測試碼序列產(chǎn)生的OTDR波形的圖線；以及 圖6是示出符合本公開的OTDR過程的一個實例的流程框圖。
具體實施例方式
圖1是符合本公開的WDM傳輸系統(tǒng)10的一個示例性實施例的簡化框圖，WDM傳輸
系統(tǒng)10包括光時域反射計(OTDR)設(shè)備12。通常，系統(tǒng)10可以被配置用于選擇性地發(fā)送期
望分辨率(例如低分辨率和/或高分辨率)的OTDR測試信號，并且計算系統(tǒng)響應(yīng)波形。低
分辨率測試信號可以例如允許對系統(tǒng)進(jìn)行瑞利反向散射的檢測和定位，而高分辨率信號可
以允許系統(tǒng)中離散的不連續(xù)物(例如額外光纖損耗)的檢測和定位。來自低分辨率系統(tǒng)響
應(yīng)數(shù)據(jù)和高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)響應(yīng)的組合可以提供完全系統(tǒng)響應(yīng)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，為了易于說明，系統(tǒng)10已經(jīng)被描述為高度簡化的點對點
系統(tǒng)形式。應(yīng)理解，符合本公開的系統(tǒng)和方法可以合并到廣泛的多種網(wǎng)絡(luò)部件和配置中。在
此所示的示例性實施例僅是為了進(jìn)行說明而非限制來提供的。 在所示的示例性實施例中，傳輸系統(tǒng)10包括激光發(fā)射機30和光纖對(包括光纖28和29)，用于承載光信號。例如，光纖28和29可以是長距離光纖線路，用于例如海下部署。光纖28和29可以是單向光纖，并且在相反方向上承載信號。光纖28和29—起建立用于傳送信號的雙向路徑。雖然所示的示例性監(jiān)控系統(tǒng)可以被描述為監(jiān)控包括兩個單向光纖28和29的傳輸系統(tǒng)，但符合本公開的系統(tǒng)可以用于監(jiān)控采用單根雙向光纖的傳輸系統(tǒng)。
激光發(fā)射機30可以是波分復(fù)用(WDM)發(fā)射機，其被配置為通過光纖29在多個信道(或波長)上將光學(xué)數(shù)據(jù)傳送到W匿接收機60。為了易于說明，發(fā)射機和接收機當(dāng)然是以高度簡化的形式示出的。激光發(fā)射機30可以包括多個激光發(fā)射機，每一激光發(fā)射機使用不同的信道或波長來傳送光學(xué)數(shù)據(jù)信號；以及多路復(fù)用器，用于將數(shù)據(jù)信號組合為在光纖29上傳送的集合信號。接收機可以對所傳送的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行多路解復(fù)用和檢測。相似地，即在與光纖29上的那些信號相反的方向上，W匿數(shù)據(jù)信號可以在光纖28上從發(fā)射機62傳送到接收機64?？商鎿Q地，在光纖28和/或29上可以承載數(shù)據(jù)的僅單個信道。
光時域反射計設(shè)備(OTDR) 12可以被配置用于監(jiān)控系統(tǒng)10的狀況。在所示的示例性實施例中，OTDR 12包括碼生成器14、激光發(fā)射機16、延遲系統(tǒng)20、相關(guān)器系統(tǒng)22和濾波器26，相關(guān)器系統(tǒng)22包括碼處理器72和計算機可讀存儲器71。 OTDR 12可以被配置為當(dāng)在系統(tǒng)10上進(jìn)行測試時將輸出24(例如系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù))提供給元件管理系統(tǒng)74。元件管理系統(tǒng)74可以將這個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形形式(例如，幅度與時間的關(guān)系圖線)，用于輸出到用戶接口 80。元件管理系統(tǒng)74也可以從用戶接口 80接收輸入，以使得OTDR 12傳送所選擇的測試碼。 響應(yīng)于在用戶接口 80處的用戶輸入，碼生成器14可以被配置用于生成并且輸出測試碼(例如非周期互補碼序列)。各種碼生成器和碼配置對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。碼生成器14的輸出可以耦合到激光發(fā)射機16。在此使用的術(shù)語"耦合"指的是任何連接、耦接、鏈接等，通過所述任何連接、耦接、鏈接等，由一個系統(tǒng)元件所承載的信號被傳遞到"被耦合的"元件。這些"被耦合的"設(shè)備不一定是直接彼此相連的，而是可以通過可以操控或者修改所述信號的中間部件或設(shè)備而被分離。 激光發(fā)射機16可以采用已知的配置(例如分布式反饋激光器(DFB))，并且可以被配置為以與在傳輸系統(tǒng)上待傳送的所有數(shù)據(jù)信道的波長不同的載波波長A 。產(chǎn)生光輸出。載波波長A?？梢岳缭谙到y(tǒng)的光譜帶寬邊緣處，或者可以處于數(shù)據(jù)信道之間。在一個實
施例中，激光發(fā)射機可以被配置為在多個不同載波波長處提供光輸出?？梢詫⒓す馄鬏敵龅墓β试O(shè)置為低于在光纖28和29上傳送的數(shù)據(jù)信號的功率電平，以使得數(shù)據(jù)信號的損傷最小化。 激光發(fā)射機16可以生成表示從碼生成器14接收到的碼的OTDR測試信號。可以將0TDR測試信號提供為激光發(fā)射機16的0TDR測試信號輸出18。在一個實施例中，碼生成器的輸出可以對激光器輸出的幅度進(jìn)行直接調(diào)制。用于將碼傳遞給來自激光發(fā)射機的輸出光的其它配置是已知的。例如，可以通過幅度或耦合到激光發(fā)射機16的輸出的其它調(diào)制器來傳遞碼。 在所示的示例性實施例中，耦合器34可以組合來自發(fā)射機30的WDM數(shù)據(jù)32與0TDR測試信號18，并且輸出這個組合后的信號，以用于傳輸?shù)焦饫w29。多個光中繼器36-1、
36-2...... 36-N可以耦合到光纖28和29。每一中繼器可以分別包括第一放大器40_1、
40-2...... 40-N，用于對在光纖29上傳送到接收機60的光信號進(jìn)行放大；以及第二放大器
38-1 、38-2...... 38-N，用于對在光纖28上傳送到接收機64的光信號進(jìn)行放大。每一中繼器也可以包括相關(guān)聯(lián)的OTDR路徑42-1 、42-2....... 42_N(例如OTDR返回路徑)，其耦合
從光纖29到光纖28的反射信號，以用于傳輸回到OTDR 12。 信號52可以耦合到濾波器26，并且可以承載光纖28上出現(xiàn)的所有信號，包括組
合后的WDM數(shù)據(jù)32和在光纖28上由OTDR路徑42_1、42_2.......42-N所返回的被反射的
OTDR測試18信號。OTDR反射信號19可以耦合到濾波器26，并且可以承載光纖29上出現(xiàn)的所有反射信號，包括被反射的W匿數(shù)據(jù)32和可以在耦合器34與第一中繼器36-1之間被反射的被反射的OTDR測試信號18。濾波器26可以是波長選擇性的，并且僅將0TDR測試信號18的波長傳遞到相關(guān)器22。 為了有助于通過相關(guān)器22進(jìn)行的相關(guān)運算，延遲系統(tǒng)20可以從碼生成器14接收所傳送的碼，并且將相關(guān)聯(lián)的延遲碼輸出到相關(guān)器22。延遲系統(tǒng)20可以在與接收用于測試中的系統(tǒng)10的完全反射的OTDR測試信號所需的時間對應(yīng)的時間延遲之后輸出每一碼。
相關(guān)器22然后可以對反射的OTDR測試信號與來自延遲系統(tǒng)20的延遲碼進(jìn)行相關(guān)。相關(guān)器22可以對電信號或光信號進(jìn)行相關(guān)。在相關(guān)器22對電信號進(jìn)行相關(guān)的情況下，0TDR 12還可以包括光電轉(zhuǎn)換器，其連接在濾波器26與相關(guān)器22之間，用于將濾波器26所輸出的光信號轉(zhuǎn)換為電信號。 在相關(guān)運算中，碼處理器72可以被配置為計算第一 OTDR測試信號與其相關(guān)聯(lián)的第一 0TDR反射信號的第一相關(guān)性。相關(guān)器22然后可以將第一相關(guān)性結(jié)果存儲在存儲器71中。碼處理器72還可以被配置為計算第二 OTDR測試信號與其相關(guān)聯(lián)的第二 0TDR反射信號的第二相關(guān)性。相關(guān)器22于是可以被配置為將第二相關(guān)性結(jié)果與第一相關(guān)性結(jié)果相加，并且將總和存儲在存儲器71中。所述總和于是可以表示測試中的系統(tǒng)10的放大的響應(yīng)。
相關(guān)器22然后可以將系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)24輸出到元件管理系統(tǒng)74。元件管理系統(tǒng)74可以生成系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)的圖形表示，用于通過用戶接口 80進(jìn)行顯示。用戶可以估計所顯示的系統(tǒng)響應(yīng)，并且確定是否可以期望進(jìn)一步的測試數(shù)據(jù)。如果期望進(jìn)一步的測試數(shù)據(jù)，則用戶可以在用戶接口處提供輸入，以使得OTDR設(shè)備12提供第二測試信號集合，并且重復(fù)相關(guān)過程。 例如，用戶可以初始地選擇發(fā)送被配置為提供具有相對低分辨率的系統(tǒng)響應(yīng)的第一測試信號集合。所述低分辨率測試信號可以產(chǎn)生指示在測試中的系統(tǒng)10的長度上的信號損耗的系統(tǒng)響應(yīng)。如果在示出期望的分辨率中系統(tǒng)響應(yīng)被認(rèn)為是不充足的，則用戶然后可以選擇發(fā)送被配置為提供具有相對高分辨率的系統(tǒng)響應(yīng)的第二信號集合。這樣的高分辨率測試信號可以產(chǎn)生對于確定離散反射物(例如光纖29中的不連續(xù)物)的一個或多個位置有用的系統(tǒng)響應(yīng)。可以對低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)和高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，以產(chǎn)生完全分辨率系統(tǒng)響應(yīng)波形。附加的序列集合可以提供附加的分辨率級別。此外，如果對于高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)的需要是已知的，則用戶可以初始地選擇發(fā)送高分辨率測試信號。
0TDR設(shè)備12可以被配置為生成一個或多個可能的碼的集合。每一碼可以是比特序列，其中，每一比特可以是l或-l。每一序列可以具有長度N，其中，N是序列中比特的數(shù)量。用戶可以選擇可以用作測試碼的這些碼的子集，以生成一個或多個OTDR測試信號(例如圖1中的0TDR測試信號18)。在一個實施例中，多個測試碼的集合可以包括互補序列。在另一實施例中，碼集合可以包括相互正交的互補序列集合。 如果序列集合的自相關(guān)對于所有非零移位為零，則序列集合可以理解為是互補
7的。換句話說，如果滿足以下條件，則序列集合(Ai，l《i《M)是互補的
其中，U^,M是序列Ai的自相關(guān)函數(shù)，并且
下"
中的第l個元素, 如果互補序列集合的任何兩個是彼此配對的，則互補序列集合可以說是相互正交的互補序列集合。換句話說，如果滿足以下條件，則序列集合(Bi，l《i《M)可以說是序列集合的配對
對于1《i《M， &的長度等于Bi的長度；
集合(By 1《i《M)是互補集合；并且AT
其中，l/w^是序列Ai和Bi的互相關(guān)函數(shù)，并且^\.^ (0 = 2] 一O
是^,A中的第1個元素。 例如，可以使用迭代過程并且開始于一對格雷(Golay)序列^和A2來生成相互正交的互補序列集合。^和4初始地可以包括一個元素。作為第一次迭代的結(jié)果，所得集合可以包括長度為2的兩個序列。然后可以將由第一次迭代產(chǎn)生的集合輸入到第二次迭代。由第二次迭代產(chǎn)生的集合可以包括長度可以是四的兩個序列。迭代過程可以繼續(xù)進(jìn)行，直到可以實現(xiàn)期望長度的序列集合為止。通過方程形式，每一迭代步驟可以被定義為 其中，-A是序列A的非，I表示序列的級聯(lián)。前次迭代的結(jié)果變?yōu)閷τ谙麓蔚妮斎搿＠?，開始于一個元素格雷(Golay)對(1. 1)，可以如下生成長度2、4和8的碼
<formula>formula see original document page 8</formula>
可以如下生成互補集合的配對。如果(Ai，l《i《M)是具有偶數(shù)序列的互補集
合，則(^,〔-A,》;i4,(-;^,…,L，〔-A^')j可以是其配對之一，其中，；是序列A的逆，—^是序列
A的非的逆。例如，給定互補集合(A"A》，例如格雷(Golay)對，對于該集合的配對可以是<formula>formula see original document page 8</formula>
<formula>formula see original document page 8</formula>
將互補集合與其配對進(jìn)行組合，通過矩陣的形式，得到
<formula>formula see original document page 8</formula>
其中，
矩陣的每一列可以是相互正交的。此外，如果A是各列為相互正交的互補集合的序列的矩陣，并且矩陣A '是如下從A構(gòu)建的
其中，0表示交織，則A'的各列也是相互正交的互補集合。兩個序列A二 {ai，a2， ， aN}和B = {b" b2， ， bN}的交織可以定義如下A⑧fi-foA,a2力2,…，aw,fc;J。
兩個序列矩陣的交織可以是基于一個分量接一個分量而執(zhí)行的。例如，可以如下從一對格雷(Golay)序列A ;A2}生成四個相互正交的互補序列集合 A'= 在該實例中，矩陣A'的每一列可以是互補序列集合，并且可以是其它列的配對。所構(gòu)建的(即交織的)互補序列的碼長度可以是格雷(Golay)序列;A2}的長度的兩倍。
在 一 個示例性實施例中，用戶和/或元件管理系統(tǒng)74可選擇A '的任何列作為 一 個或多個測試信號，并且自相關(guān)之和可以在零移位處具有非零值。換句話說，如果A".是上述矩陣中的第ij序列，即△U-A ^^^-/^ ^,^!--^ ^,^"--^ ^,…"，則的第k列的自
相關(guān)函數(shù)之和是
1>一("=柳"1，2,3，4
并且A '的第-
-列和第k列的互相關(guān)函數(shù)之和是 換句話說，通過選擇A'的一列(例如第一列)的一個或多個序列作為一個；個測試信號，用戶和/或元件管理系統(tǒng)74可以具有所選擇的互補序列集合。如以下示例性實施例所示，從互補序列集合構(gòu)建的測試信號可以允許傳輸系統(tǒng)(例如圖1的系統(tǒng)10)的迭代測試，并且可以實現(xiàn)期望的分辨率，而不犧牲信噪比。用戶和/或元件管理系統(tǒng)74可以選擇用于傳輸?shù)乃x擇的序列集合的第一子集，例如A'的An和A21。所選擇的序列集合的第一子集可以提供低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。這種低分辨率可以指示在測試中的系統(tǒng)(例如圖1的系統(tǒng)10)的長度上的信號損耗。用戶和/或元件管理系統(tǒng)74可以估計低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)，并且可以確定是否已經(jīng)實現(xiàn)了期望的分辨率。 如果尚未實現(xiàn)期望的分辨率，則用戶和/或元件管理系統(tǒng)74可以選擇用于傳輸?shù)乃x擇的測試序列集合的第二子集，例如A'的八31和A41。第二子集可以提供較高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。這樣的高分辨率可以用于確定離散反射物(例如圖1的光纖29中的不連續(xù)物)的一個或多個位置。用戶和/或元件管理系統(tǒng)74可以估計較高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)，并且可以確定是否已經(jīng)實現(xiàn)了期望的分辨率。該過程可以繼續(xù)進(jìn)行，直到已經(jīng)實現(xiàn)了期望的分辨率為止。 符合本公開，可以選擇所選擇的測試序列集合的第一子集，以提供較高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)，并且可以選擇所選擇的測試序列集合的第二子集，以提供相對低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。在任一個實施例中，可以將低分辨率數(shù)據(jù)與高分辨率數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，以產(chǎn)生完全分辨率系統(tǒng)響應(yīng)波形。附加的序列集合可以提供附加的分辨率級別。 圖2A至圖2D包括相對功率與時間的關(guān)系圖線，其示出符合本公開的示例性四個互補碼序列集合。圖2A包括符合本公開的低分辨率序列CS1的圖線200。圖2B包括符合本公開的另一低分辨率序列CS2的圖線202。圖2C包括符合本公開的較高分辨率序列CS3的圖線204。圖2D包括符合本公開的另一高分辨率序列CS4的圖線206。
可以使用以上概括的過程來分別創(chuàng)建圖2A至圖2D所示的四個序列CS1 、 CS2 、 CS3 、CS4。例如，可以使用以上概括的過程來創(chuàng)建一對格雷(Golay)序列;A2}，其中，^和A2均具有長度N二 32個元素。根據(jù)這個格雷(Golay)序列集合，可以如下創(chuàng)建四個碼序列CS1、CS2、CS3、CS4 : CS1 = A! Aj
CS2 = A2 A2
CS3--A^A！ CS4 = —A2 A2 其中，如上，0表示交織。 圖3A和圖3B分別示出圖2A和圖2B以及圖2C和2D所示的示例性碼序列的傅立葉譜的示例性圖線300、302。如所示，低分辨率序列CS1和CS2的傅立葉譜(例如分別在圖2A和圖2B中示出)可以在比與CS3和CS4的譜(例如分別在圖2C和圖2D中示出)相關(guān)聯(lián)的最大幅度更低的頻率處具有最大幅度。應(yīng)理解，具有在相對較低頻率處具有最大幅度的傅立葉譜的序列可以提供較低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)，而具有在相對較高頻率處具有最大幅度的傅立葉譜的序列可以提供較高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。 圖4A至圖4C包括圖2所示的四個示例性碼序列的自相關(guān)函數(shù)之和的圖線400、402、404。圖4以圖形形式示出四個碼序列CS1、CS2、CS3、CS4的自相關(guān)函數(shù)之和: VCS^ (n)+VCS2CS2 (n)+VCS3CS3 (n)+VCS4CS4 (n)。 同樣，圖4B示出兩個碼序列CS1和CS2的自相關(guān)函數(shù)之和VCS〗CS(n) + VCS2CS2 (n)，圖4C示出其余兩個碼序列CS3和CS4的自相關(guān)函數(shù)之和
VcS3CS3(n)+Vcs4CS4 (n)。 在該示例性實施例中，兩個碼序列CS1和CS2可以產(chǎn)生低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)，而兩個碼序列CS3和CS4可以產(chǎn)生高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。例如，用戶可以選擇發(fā)送CS1和CS2作為低分辨率測試信號。相關(guān)器可以從系統(tǒng)接收返回到OTDR設(shè)備的CS1和CS2的反射部分，并且可以計算CS1與CS1的反射部分的第一相關(guān)性以及CS2與CS2的反射部分的第二相關(guān)性。相關(guān)器22于是可以將第一相關(guān)性結(jié)果與第二相關(guān)性結(jié)果相加，并且將總和存儲在存儲器71中。由于CS1和CS2是低分辨率互補序列，因此相關(guān)性結(jié)果之和可以表示測試中的系統(tǒng)10的放大的低分辨率響應(yīng)。 用戶也可以或可替換地選擇發(fā)送CS3和CS4作為高分辨率測試信號。相關(guān)器可以
10從系統(tǒng)接收返回到0TDR設(shè)備的CS3和CS4的反射部分，并且可以計算CS3與CS3的反射部分的第一相關(guān)性以及CS4與CS4的反射部分的第二相關(guān)性。相關(guān)器22然后可以將第一相關(guān)性結(jié)果與第二相關(guān)性結(jié)果相加，并且將總和存儲在存儲器71中。由于CS3和CS4是高分辨率互補序列，因此相關(guān)性結(jié)果之和可以表示測試中的系統(tǒng)10的放大的高分辨率響應(yīng)。
低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)可以指示在光纖(例如圖1中光纖29)的長度上的損耗，而高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)可以指示局部改變，例如可以由中繼器或光纖不連續(xù)物產(chǎn)生的局部改變?？梢杂嬎阃耆直媛氏到y(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)作為低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)與高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)之和。 圖5A至圖5C示出用于延長150km并且具有50km中繼器間隔的示例性系統(tǒng)的示例性系統(tǒng)響應(yīng)波形500、502、504。響應(yīng)波形是作為相對功率(以dB為單位，按對數(shù)比例繪制)對于距離(以千米為單位)而示出的，并且是使用圖2A至圖2D所示的測試碼序列而獲得的。圖5A示出示例性完全分辨率系統(tǒng)響應(yīng)波形，圖5B示出示例性低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)波形，圖5C示出示例性高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)波形。 圖5B所示的低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)是通過發(fā)送CS1和CS2作為測試信號而獲得的，如上所述，并且圖5C所示的高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)是通過發(fā)送CS2和CS3作為測試信號而獲得的，如上所述。圖5A所示的完全分辨率系統(tǒng)響應(yīng)被計算為低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)與高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)之和。 如圖所示，例如，在圖5B中，低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)可以表征普通系統(tǒng)損耗。圖線
502的部分506示出與在50km處的放大器和在100km處的放大器之間的瑞利反向散射相
關(guān)聯(lián)的損耗。低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)可以用于例如檢測反向散射或放大器功能的改變。圖5C
所示的高分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)可以表征局部改變。圖線504的部分508例如清楚地示出在
80km距離處的0. 2dB額外光纖損耗。這種光纖損耗不連續(xù)性在圖5B的低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)
數(shù)據(jù)中并非顯而易見的。圖5A示出完全系統(tǒng)響應(yīng)，其可以是低分辨率系統(tǒng)響應(yīng)與高分辨率
系統(tǒng)響應(yīng)的組合。部分510示出通用系統(tǒng)響應(yīng)和系統(tǒng)中的局部改變二者。此外，由于測試
信號是從互補碼序列集合推導(dǎo)出的，因此用戶可以選擇發(fā)送高和低分辨率測試信號二者，
并且獲得完全系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)，或者發(fā)送僅僅低或僅僅高分辨率測試信號。 圖6是符合本公開的一個示例性O(shè)TDR過程600的流程框圖。在此用于描述各個
實施例所使用的流程框圖包括特定步驟序列。然而，可以理解，步驟序列僅提供可以如何實
現(xiàn)在此描述的通常功能性的實例。此外，每一步驟序列無需是按所提出的順序來執(zhí)行的，除
非另外指出。 在圖6所示的示例性實施例中，可以定義互補測試序列的一個或多個集合602。可以傳送所選擇的測試序列子集，并且可以計算并且顯示系統(tǒng)響應(yīng)波形604。如果作為所選擇的測試序列的傳輸?shù)慕Y(jié)果而沒有實現(xiàn)期望的分辨率，則可以傳送附加的測試序列集合，并且可以計算并且顯示系統(tǒng)響應(yīng)波形606。 可以使用例如在計算機系統(tǒng)(例如碼處理器72和/或碼生成器14)上運行的一個或多個計算機程序或應(yīng)用來實現(xiàn)在此描述的OTDR設(shè)備的功能性?？梢詫⑦@種計算機程序或應(yīng)用存儲在存儲器71或其它機器可讀介質(zhì)(例如硬盤、CD Rom、系統(tǒng)存儲器、光存儲器等)上，用于由處理器執(zhí)行。期望這種計算機程序產(chǎn)品可以發(fā)布為可移除的機器可讀介質(zhì)(例如盤、CD-ROM)，預(yù)加載有系統(tǒng)(例如在系統(tǒng)ROM或固定盤上)，或者在網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)或萬維網(wǎng))上從服務(wù)器或電子公告牌而發(fā)布。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，可以使用硬件、軟件、和/或固件的任何組合來實現(xiàn)0TDR設(shè)備功能性，以提供這樣的功能性。
因此存在一種用于使用多分辨率碼序列的光時域反射計(0TDR)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本公開的一個方面，提供一種光時域反射計系統(tǒng)，包括碼生成器，其被配置為生成預(yù)定義的互補碼序列集合；以及相關(guān)器。所述預(yù)定義的互補碼序列集合可以包括多個第一分辨率碼序列和多個第二分辨率碼序列，所述第一分辨率碼序列和第二分辨率碼序列分別具有第一頻率譜和第二頻率譜，所述第一頻率譜在第一頻率處具有最大值，所述第二頻率譜在與所述第一頻率不同的第二頻率處具有最大值。所述碼生成器可以被配置為提供所述第一分辨率碼序列作為第一分辨率測試信號，用于在光通信系統(tǒng)上的傳輸。所述相關(guān)器可以被配置為從所述光通信系統(tǒng)接收所述第一分辨率測試信號的反射部分作為反射的第一分辨率測試信號，并且從所述第一分辨率碼序列和所述反射的第一分辨率測試信號提供第一分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。所述碼生成器可以被配置為提供所述第二分辨率碼序列作為第二分辨率測試信號，用于在光通信系統(tǒng)上的傳輸。所述相關(guān)器可以被配置為從所述光通信系統(tǒng)接收所述第二分辨率測試信號的反射部分作為反射的第二分辨率測試信號，并且從所述第二分辨率碼序列和所述反射的第二分辨率測試信號提供第二分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本公開的另一方面，提供一種光通信系統(tǒng)，包括第一光纖路徑，用于在第一
方向上承載信號；第二光纖路徑，用于在與所述第一方向相反的第二方向上承載信號；多個中繼器，其耦合到所述第一光纖路徑，每一中繼器具有耦合到所述第二光纖路徑的相關(guān)
聯(lián)的0TDR路徑；碼生成器，其被配置為生成預(yù)定義的互補碼序列集合；以及相關(guān)器。所述預(yù)定義的互補碼序列集合可以包括多個第一分辨率碼序列和多個第二分辨率碼序列，所述第一分辨率碼序列和第二分辨率碼序列分別具有第一頻率譜和第二頻率譜，所述第一頻率譜在第一頻率處具有最大值，所述第二頻率譜在與所述第一頻率不同的第二頻率處具有最大值。所述碼生成器可以被配置為提供所述第一分辨率碼序列作為第一分辨率測試信號，用于在第一光纖路徑上的傳輸。所述相關(guān)器可以被配置為從所述第二光纖路徑接收所述第一分辨率測試信號的反射部分作為反射的第一分辨率測試信號，并且從所述第一分辨率碼序列和所述反射的第一分辨率測試信號提供第一分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。所述碼生成器可以被配置為提供所述第二分辨率碼序列作為第二分辨率測試信號，用于在所述第一光纖路徑上的傳輸。所述相關(guān)器可以被配置為從所述第二光路徑接收所述第二分辨率測試信號的反射部分作為反射的第二分辨率測試信號，并且從所述第二分辨率碼序列和所述反射的第二分辨率測試信號提供第二分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。 根據(jù)本公開的另一方面，提供一種在光通信系統(tǒng)中執(zhí)行時域反射計的方法，所述方法包括定義互補碼序列集合，所述互補碼序列集合包括多個第一分辨率碼序列和多個第二分辨率碼序列，所述第一分辨率碼序列和第二分辨率碼序列分別具有第一頻率譜和第二頻率譜，所述第一頻率譜在第一頻率處具有最大值，所述第二頻率譜在與所述第一頻率不同的第二頻率處具有最大值；在所述光通信系統(tǒng)上傳送所述第一分辨率碼序列作為第一分辨率測試信號；從所述光通信系統(tǒng)接收所述第一分辨率測試信號的反射部分作為第一分辨率反射的測試信號；以及由所述第一分辨率碼序列和所述反射的第一分辨率測試信號推導(dǎo)第一分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。 已經(jīng)在此描述的實施例僅是實現(xiàn)本發(fā)明的若干實施例中的一些實施例，并且在此
12是通過說明性而非限制性的方式來闡述的。很多其它實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的，可以在實質(zhì)上不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下而得以進(jìn)行。
權(quán)利要求
一種光時域反射計系統(tǒng)，包括碼生成器，其被配置為生成預(yù)定義的互補碼序列集合，所述預(yù)定義的互補碼序列集合包括多個第一分辨率碼序列和多個第二分辨率碼序列，所述第一分辨率碼序列和第二分辨率碼序列分別具有第一頻率譜和第二頻率譜，所述第一頻率譜在第一頻率處具有最大值，所述第二頻率譜在與所述第一頻率不同的第二頻率處具有最大值，所述碼生成器被配置為提供所述第一分辨率碼序列作為第一分辨率測試信號，用于在光通信系統(tǒng)上傳輸；以及相關(guān)器，其被配置為從所述光通信系統(tǒng)接收所述第一分辨率測試信號的反射部分作為反射的第一分辨率測試信號，所述相關(guān)器被配置為從所述第一分辨率碼序列和所述反射的第一分辨率測試信號提供第一分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)；所述碼生成器被配置為提供所述第二分辨率碼序列作為第二分辨率測試信號，用于在所述光通信系統(tǒng)上傳輸；所述相關(guān)器被配置為從所述光通信系統(tǒng)接收所述第二分辨率測試信號的反射部分作為反射的第二分辨率測試信號，所述相關(guān)器被配置為從所述第二分辨率碼序列和所述反射的第二分辨率測試信號提供第二分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的光時域反射計系統(tǒng)，其中，所述相關(guān)器被配置為從所述第一分辨率響應(yīng)數(shù)據(jù)和所述第二分辨率響應(yīng)數(shù)據(jù)提供第三分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的光時域反射計系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用戶接口，并且其中，所述碼生成器被配置為響應(yīng)于來自所述用戶接口的輸入，分別選擇性地提供所述第一分辨率碼序列或所述第二分辨率測試序列作為所述第一分辨率測試信號或所述第二分辨率測試信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的光時域反射計系統(tǒng)，其中，所述第一頻率是比所述第二頻率低的頻率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的光時域反射計系統(tǒng)，其中，所述第一分辨率碼序列中的至少一個包括與所述第一碼序列進(jìn)行交織的第一碼序列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的光時域反射計系統(tǒng)，其中，所述第二分辨率碼序列中的至少一個包括與所述第一碼序列的非進(jìn)行交織的第一碼序列。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的光時域反射計系統(tǒng)，其中，所述第一分辨率碼序列中的第一個包括與所述第一碼序列進(jìn)行交織的第一碼序列，所述第一分辨率碼序列中的第二個包括與所述第二碼序列進(jìn)行交織的第二碼序列，以及其中，所述第二分辨率碼序列中的第一個包括與所述第一碼序列的非進(jìn)行交織的所述第一碼序列，所述第二分辨率碼序列中的第二個包括與所述第二碼序列的非進(jìn)行交織的所述第二碼序列。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的光時域反射計系統(tǒng)，其中，所述第一碼序列和第二碼序列是格雷序列。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的光時域反射計系統(tǒng)，其中，所述碼生成器被配置為生成所述預(yù)定義的互補碼序列集合的多個不同碼序列，所述預(yù)定義的互補碼序列集合的所述多個不同碼序列是相互正交的。
10. —種光通信系統(tǒng)，包括第一光纖路徑，用于在第一方向上承載信號；第二光纖路徑，用于在與所述第一方向相反的第二方向上承載信號；多個中繼器，其耦合到所述第一光纖路徑，所述中繼器中的每一個具有耦合到所述第二光纖路徑的相關(guān)聯(lián)的光時域反射計(0TDR)路徑；碼生成器，其被配置為生成預(yù)定義的互補碼序列集合，所述預(yù)定義的互補碼序列集合包括多個第一分辨率碼序列和多個第二分辨率碼序列，所述第一分辨率碼序列和第二分辨率碼序列分別具有第一頻率譜和第二頻率譜，所述第一頻率譜在第一頻率處具有最大值，所述第二頻率譜在與所述第一頻率不同的第二頻率處具有最大值，所述碼生成器被配置為提供所述第一分辨率碼序列作為第一分辨率測試信號，用于在所述第一光纖路徑上傳輸；以及相關(guān)器，其被配置為從所述第二光纖路徑接收所述第一分辨率測試信號的反射部分作為反射的第一分辨率測試信號，所述相關(guān)器被配置為從所述第一分辨率碼序列和所述反射的第一分辨率測試信號提供第一分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)；所述碼生成器被配置為提供所述第二分辨率碼序列作為第二分辨率測試信號，用于在所述第一光纖路徑上傳輸；所述相關(guān)器被配置為從所述第二光路徑接收所述第二分辨率測試信號的反射部分作為反射的第二分辨率測試信號，所述相關(guān)器被配置為從所述第二分辨率碼序列和所述反射的第二分辨率測試信號提供第二分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的光通信系統(tǒng)，其中，所述相關(guān)器被配置為從所述第一分辨率響應(yīng)數(shù)據(jù)和所述第二分辨率響應(yīng)數(shù)據(jù)提供第三分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10的光通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用戶接口，并且其中，所述碼生成器被配置為響應(yīng)于所述用戶接口的輸入，分別選擇性地提供所述第一分辨率碼序列或所述第二分辨率測試序列作為第一分辨率測試信號或所述第二分辨率測試信號。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10的光通信系統(tǒng)，其中，所述第一頻率是比所述第二頻率低的頻率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10的光通信系統(tǒng)，其中，所述第一分辨率碼序列中的至少一個包括與所述第一碼序列進(jìn)行交織的第一碼序列。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10的光通信系統(tǒng)，其中，所述第二分辨率碼序列中的至少一個包括與所述第一碼序列的非進(jìn)行交織的第一碼序列。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10的光通信系統(tǒng)，其中，所述第一分辨率碼序列中的第一個包括與所述第一碼序列進(jìn)行交織的第一碼序列，所述第一分辨率碼序列中的第二個包括與所述第二碼序列進(jìn)行交織的第二碼序列，以及其中，所述第二分辨率碼序列中的第一個包括與所述第一碼序列的非進(jìn)行交織的所述第一碼序列，所述第二分辨率碼序列中的第二個包括與所述第二碼序列的非進(jìn)行交織的所述第二碼序列。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的光通信系統(tǒng)，其中，所述第一碼序列和第二碼序列是格雷序列。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10的光通信系統(tǒng)，其中，所述碼生成器被配置為生成所述預(yù)定義的互補碼序列集合的多個不同碼序列，所述預(yù)定義的互補碼序列集合的所述多個不同碼序列是相互正交的。
19. 一種在光通信系統(tǒng)中執(zhí)行時域反射測量術(shù)的方法，所述方法包括定義互補碼序列集合，所述互補碼序列集合包括多個第一分辨率碼序列和多個第二分辨率碼序列，所述第一分辨率碼序列和第二分辨率碼序列分別具有第一頻率譜和第二頻率譜，所述第一頻率譜在第一頻率處具有最大值，所述第二頻率譜在與所述第一頻率不同的第二頻率處具有最大值；在所述光通信系統(tǒng)上傳送所述第一分辨率碼序列作為第一分辨率測試信號；從所述光通信系統(tǒng)接收所述第一分辨率測試信號的反射部分作為第一分辨率反射的測試信號；以及由所述第一分辨率碼序列和所述反射的第一分辨率測試信號推導(dǎo)第一分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，所述方法還包括在所述光通信系統(tǒng)上傳送所述第二分辨率碼序列作為第二分辨率測試信號；從所述光通信系統(tǒng)接收所述第二分辨率測試信號的反射部分作為第二分辨率反射的測試信號；由所述第二分辨率碼序列和所述反射的第二分辨率測試信號推導(dǎo)第二分辨率系統(tǒng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種用于使用多分辨率碼序列的時域反射計(OTDR)的系統(tǒng)和方法。預(yù)定義的互補碼序列集合的一個或多個子集可以作為OTDR信號被傳送，以提供多分辨率能力。
文檔編號G01N21/00GK101765763SQ200880100728
公開日2010年6月30日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者C·布里弗曼, H·張, R·B·詹德, R·M·恩吉拉 申請人:泰科電子海底通信有限責(zé)任公司