Pon系統(tǒng)中的otdr軌跡分析的制作方法
【專利摘要】提供一種使用光時域反射計OTDR對無源光網絡中執(zhí)行故障分析的方法和裝置，該無源光網絡包括光網絡終端。將OTDR測量信號引入具有比率2∶Nroot的多級分路器中。連接到多級分路器的至少一個分出鏈路包括具有比率1∶Nbranch的一個或多個子分路器，基于OTDR測量信號確定新事件的位置，通過分析與根據從多級分路器到子分路器距離的子分路器有關的OTDR測量數據來實現。對給定的位置計算故障的量值，通過從參考OTDR測量中減去從新OTDR測量獲得的事件量值，并且考慮連接到參考測量和新測量中的最后分路器級和子分路器的分出鏈路的數量，從而使能夠確定故障地點的位置和嚴重程度。
【專利說明】PON系統(tǒng)中的OTDR軌跡分析
【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般涉及在無源光網絡PON中執(zhí)行故障分析的裝置，方法和系統(tǒng)。本發(fā)明特別涉及在包括子分路器的PON裝置中執(zhí)行故障分析的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]無源光網絡PON是從中心局CO到各駐地(premise)采用了光纖電纜的點對多點的網絡架構。它采用無動力的分光器以使得單個光纖服務于多個駐地。PON包括在服務提供商的CO處的光線路終端0LT。它包括在最終用戶附近的多個光網絡終端0ΝΤ。與點對點的架構相比，PON配置減少了所需光纖和CO設備的數量。PON是一種光纖接入網絡的形式。
[0003]為了管理和監(jiān)視PON的性能，可以使用光時域反射計0TDR。在國際電信聯盟電信標準化部(ITU-T)的推薦標準L-25，L-40, L-42以及L-53中進一步地描述了使用OTDR對PON的管理和監(jiān)視。簡要的介紹，OTDR裝置向光纖中注入一系列的光脈沖。該光脈沖系列，也被稱為OTDR信號，沿著網絡朝向ONT行進。部分OTDR信號被反射回OTDR裝置。后向反射或背散射的OTDR信號可用于估計光纖的長度以及總衰減，包括例如分路器損耗的損耗。背散射的OTDR信號也可用于定位故障，例如斷裂，及用于測量光回程損耗。
[0004]然而，散射回OTDR的用于測量的光量非常小，大約是測試脈沖中光功率的百萬分之一。由于這么少的光返回到OTDR用于分析，OTDR接收器電路必須非常靈敏。這意味著大的反射，其可以是發(fā)出信號的百分之一，將使接收器飽和或過載。
[0005]OTDR測量的另一個難點在于來自分路器與ONT之間光纖的背散射光將被匯總，通過分路器傳回并且再一次被衰減，使得很難獲得在分路器和ONT之間一個或多個光纖中可能的故障的量值。
[0006]為了定制和使PON的布局適應最終用戶的需求，目前出現了很多更先進的架構。例如樹形結構，可以通過向分出鏈路(drop link)增加子分路器而獲得。通常，子分路器將分出鏈路劃分為包含兩個或多個分出鏈路分支的樹，即從子分路器到ONT的分出鏈路。由此，可增加更多的分出鏈路。然而，增加子分路器使得更難以獲得PON中故障的位置和量值。
[0007]上述困難的結果是，當對在分路器或子分路器之后背散射OTDR信號進行讀取或分析時，將出現錯誤的判斷，該背散射OTDR信號也被稱作是軌跡。即使檢測到的故障是在分路器之后，即分路器與ONT之間，也不可能確定受到影響的是哪個分出鏈路或子分路器，即分路器與子分路器/ONT之間的哪段光纖，因為接收到的背散射信號是從所有分出鏈路返回到分路器的功率的疊加。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的是至少解決上面所概括的一些局限，難題和問題。目的還在于改善無源光網絡PON中執(zhí)行故障分析的過程。通過使用附加獨立權利要求所限定的方法和裝置則能獲得這些目的及其它的目的。[0009]根據第一個方面，提供了一種由PON中裝置所執(zhí)行的執(zhí)行故障分析的過程。PON包括至少一個光網絡終端0ΝΤ，并且通過使用光時域反射計OTDR來執(zhí)行故障分析。觸發(fā)新的OTDR測量，并且之后將來自OTDR測量的結果與參考測量相比較，該參考測量已經在先完成以指示PON的初始狀態(tài)。PON包括0ΝΤ，意味著ONT連接到Ρ0Ν。將OTDR測量信號插入到多級分路器的最后分路器級之前的多級分路器中。最后分路器級的比率是2: Nrajt，且被連接到多級分路器的至少一個分出鏈路也包括具有分路器比1: Nbrandl的至少一個子分路器。
[0010]基于OTDR測量信號，通過對以預定義序列連接到最后分路器級的子分路器相關的OTDR測量數據進行分析，可以確定一個或多個新事件的位置。通過從參考OTDR測量中減去從新OTDR測量所獲得的事件量值，并考慮連接到最后分路器級和/或子分路器的分出鏈路的數目，對于一給定位置，計算故障的量值，從而使能夠確定故障位置的方位和嚴重程度。
[0011]根據另一方面，提供一種適于通過使用OTDR在PON中執(zhí)行故障分析的客戶端單元。該客戶端單元包括接口單元和處理單元。該處理單元適于觸發(fā)新的OTDR測量。在先參考測量已經被完成來指示PON的初始狀態(tài)。處理單元進一步適于經由接口單元將OTDR測量信號插入至多級分路器的最后分路器級之前的多級分路器中。最后分路器級的比率是2: N_t。一個或多個分出鏈路被連接到多級分路器。該分出鏈路包括具有比率1: Nbramh的一個或多個子分路器。
[0012]處理單元進一步適于，基于OTDR測量信號，通過對以預定義序列連接到最后分路器級的子分路器相關的OTDR測量數據進行分析，來確定一個或多個新事件的位置。處理單元進一步適于，通過從參考OTDR測量中減去從新OTDR測量所獲得的事件量值，并考慮連接到最后分路器級和連接到參考測量及新測量中的至少一個子分路器的分出鏈路的數目，對給定位置的故障量值進行計算，從而使能夠確定故障位置的方位和嚴重程度。
[0013]上述方法和裝置能夠改善包含子分路器的PON架構中的光網絡管理和故障分析。由于高的共用因子，即可由一個故障定位服務多個0ΝΤ，該方法和裝置也有助于成本效率合算的解決方案。該方法和裝置同樣可以提供具有高的精確度和故障檢測靈敏度的解決方案。
[0014]上述方法和裝置可根據不同的實施例進行配置和實施。一個示例實施例中，OTDR測量數據與布置為將第一子分路器連接至ONT或第二子分路器之一的光纖鏈路相關聯。
[0015]根據一個示例實施例，預定義序列是基于ONT與最后分路器級之間串行連接的子分路器的數量。
[0016]根據另一個示例實施例，通過對具有僅連接到ONT的分出鏈路的子分路器相關的OTDR測量進行分析，來確定要開始的預定義序列。
[0017]根據另一個示例實施例，周期性地查詢連接到PON的ONT關于它們所接收到的光功率。
[0018]根據另一個示例實施例，根據需要查詢連接到PON的ONT關于它們所接收到的光功率。
[0019]根據另一個示例實施例，在參考OTDR測量中的總損耗TLref表示為:
【權利要求】
1.一種執(zhí)行故障分析的方法，由無源光網絡PON中的裝置通過使用光時域反射計OTDR來執(zhí)行所述方法，所述PON包括至少一個光網絡終端0ΝΤ，所述方法包括: -觸發(fā)(301)新的OTDR測量，其中已經完成了指示所述PON的初始狀態(tài)的在先參考測量; -將OTDR測量信號插入(302)到多級分路器的最后分路器級之前的所述多級分路器中，并且其中所述最后分路器級的比率為2: Nrart，并且其中連接到所述多級分路器的至少一個分出鏈路包括至少一個子分路器，其中所述至少一個子分路器的比率為1: Nfcandl; -基于OTDR測量信號，通過分析在預定義序列中與連接到所述最后分路器級的所述至少一個子分路器相關的OTDR測量數據，來確定(303)至少一個新事件位置；并且 -通過從所述參考OTDR測量中減去從新OTDR測量所獲得的事件量值，并考慮參考測量和新測量中連接到最后分路器級和至少一個子分路器的分出鏈路的數量，計算(304)在給定位置處的故障量值，從而能夠確定所述故障位置的方位和嚴重程度。
2.根據權利要求1的方法，其中所述OTDR測量數據與將第一子分路器連接至ONT或第二子分路器中之一的光纖鏈路相關。
3.根據權利要求2的方法，其中所述預定義序列是基于ONT與所述最后分路器級之間串行連接的子分路器的數量。
4.根據權利要求3的方法，其中通過對具有僅連接到ONT的分出鏈路的子分路器相關的OTDR測量數據進行分析，來確定要開始的所述預定義序列。
5.根據前述任一權利要求的方法，其中通過從連接到所述PON的至少一個ONT接收故障警報或光收發(fā)器監(jiān)視OTM測量報告，來觸發(fā)新的OTDR測量。
6.根據前述任一權利要求的方法，還包括周期性地查詢連接到所述PON的ONT有關它們所接收到的光功率。
7.根據前述任一權利要求的方法，還包括根據需要查詢連接到所述PON的ONT有關它們所接收到的光功率。
8.根據前述任一權利要求的方法，其中在所述參考OTDR測量中子分路器的總損耗TLref表示為:
9.根據前述任一權利要求的方法，其中在所述新的OTDR測量中的總損耗TLnew表示為:
10.根據權利要求8-10的方法，其中所述參考OTDR測量中的所述總損耗與所述新的OTDR測量中的所述總損耗之間的差值ATL表示為:
11.根據前述任一權利要求的方法，其中從一個ONT接收所述警報，并且新事件位置的數量是一個，并且在參考測量中沒有檢測到事件，其中所有分出鏈路均連接至所述OTDR參考測量中的所述分路器并且連接在新OTDR測量中，所述方法還包括利用下式計算故障的量值Ct ；
12.根據前述任一權利要求的方法，其中從一個ONT接收所述警報，并且新事件位置的數量是j，j > 1，并且在參考測量中沒有檢測到事件，所述方法還包括利用下式計算在第一ONT中故障的量值α ；
13.根據前述任一權利要求的方法，其中從η個ONT接收所述警報，η> 1，并且新事件位置的數量是一個，并且在參考測量中沒有檢測到事件，所述方法包括利用下式計算第一ONT中故障的量值α:

14.根據權利要求8-13中任一項所述的方法，其中為具有分路器比1: N的第一子分路器計算α，其中至少一個第二子分路器被連接至所述第一子分路器的分支，并且其中計算對應于第一子分路器的具有a n, j的第一矩陣，其中j是位置，η是所述第一子分路器的分支，并且其中所述第二子分路器的所述位置被在對應于所述第二子分路器分支的第二矩陣中計算的α取代。
15.一種適于通過使用光時域反射計OTDR在無源光網絡PON中執(zhí)行故障分析的客戶端單元(1001),包括: -接口單元(1002)，以及 -處理單元(1003)，適于 ?觸發(fā)新的OTDR測量，其中指示所述PON的初始狀態(tài)的在先參考測量已經被完成， ?經由所述接口單元(1003)，將OTDR測量信號插入至多級分路器的最后分路器級之前的所述多級分路器中，并且其中最后分路器級的比率是2: Nrart，且其中連接到所述多級分路器的至少一個分出鏈路包括至少一個子分路器，其中所述至少一個子分路器的比是I.^branch? ?基于OTDR測量信號，通過分析在預定義序列中與連接到所述最后分路器級的至少一個子分路器相關的OTDR測量數據，來確定至少一個新事件位置；以及 ?通過從所述參考OTDR測量中減去從新OTDR測量所獲得的事件量值，并考慮參考測量及新測量中連接到最后分路器級和至少一個子分路器的分出鏈路的數量，計算在給定位置處的故障量值，從而能夠確定所述故障位置的方位和嚴重程度。
16.根據權利要求15的客戶端單元，其中OTDR測量數據與布置為將第一子分路器連接至ONT或第二子分路器之一的光纖鏈路相關。
17.根據權利要求16的客戶端單元，其中所述的預定義序列是基于ONT與所述最后分路器級之間串行連接的子分路器的數量。
18.根據權利要求17的客戶端單元，其中通過對具有僅連接到ONT的分出鏈路的子分路器相關的OTDR測量數據進行分析，來確定要開始的所述預定義序列。
19.根據權利要求15或18的客戶端單元，其中所述處理單元還適于周期性地查詢連接到所述PON的ONT有關它們所接收到的光功率。
20.根據權利要求15-19任一項所述的客戶端單元，其中所述處理單元還適于根據需要查詢連接到所述PON的ONT有關它們所接收到的光功率。
21.根據權利要求15-20任一項所述的客戶端單元，其中所述處理單元適于通過下式表示所述參考OTDR測量中的總損耗TLref:
22.根據權利要求15-21任一項所述的客戶端單元，其中所述處理單元(512)適于通過下式表示所述新的OTDR測量中的總損耗TLnew:
23.根據權利要求22的客戶端單元，其中所述處理單元適于通過下式表示所述參考OTDR測量中的所述總損耗與所述新的OTDR測量中的所述總損耗之間的差值ATL:
24.根據權利要求15-23任一項所述的客戶端單元，其中從一個ONT接收所述警報，并且新事件位置的數量是一個，并且在參考測量中沒有檢測到事件，其中所有分支均連接至所述OTDR參考測量中的所述分路器并且在新OTDR測量中被連接，其中所述處理單元適于利用下式計算故障的量值α:
25.根據權利要求15-23任一項所述的客戶端單元，其中從一個ONT接收所述警報，并且新事件位置的數量是j，j > 1，并且在參考測量中沒有檢測到事件，其中所述處理單元適于利用下式計算第一 ONT中故障的量值α:
26.根據權利要求15-23任一項所述的客戶端單元，其中從η個ONT接收所述警報，η>1，并且新事件位置的數量是一個，并且在參考測量中沒有檢測到事件，其中所述處理單元適于利用下式計算第一 ONT中故障的量值α:
27.根據權利要求19-26任一項所述的客戶端單元，其中為具有分路器比1: N的第一子分路器計算α，其中至少一個第二子分路器被連接至所述第一子分路器的分支，并且其中計算對應于第一子分路器的具有ay的第一矩陣，其中j是位置，η是所述第一子分路器的分支，并且其中所述第二子分路器的所述位置被在對應于所述第二子分路器分支的第二矩陣中計算的α取代。
28.一種包含計算機可讀部件的計算機程序，當在一個或多個處理單元中運行時，使得根據權利要求15所述的客戶端單元執(zhí)行根據權利要求1所述的方法。
【文檔編號】G01M11/00GK103782149SQ201180072031
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2011年6月30日 優(yōu)先權日:2011年6月30日
【發(fā)明者】P·厄本 申請人:瑞典愛立信有限公司