專利名稱：用于wdm網絡的光纖線路智能檢測系統及檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及WDM光纖網絡領域，特別是涉及一種用于WDM網絡的光纖 線路智能檢測系統及檢測方法。
背景技術：
為了滿足快速增長的通信服務，比如視頻傳輸，光纖網絡被廣泛的使用， 而在光纖網絡中，波分復用(WDM)的應用最為普遍。WDM就是將一系列 載有信息的光載波，在光頻域內將一定間隔的波長合在一起沿單根光纖傳輸， 在接收端再用一定的方法將各個不同波長的光載波分開的通信方式。其具有以 下優(yōu)點
(1) 高容量每個波長的速率可達40Gbit/s，單纖可傳送160個以上波長；
(2) 易擴容對于早期敷設的芯數不多的光纜，采用WDM進行擴容可
不必對原有系統作較大的改動。
(3) 透明性傳輸波長與協議和速率無關?？稍诠庑诺郎蟼鬏斎魏螀f議(例
如FC/Gigabit Ethernet, ATM, SONET，等)，也可傳輸各種比特率(例如2.5Gbit/s、 10Gbit/s以及40Gbit/s)的信號。
為了保證光纖通信網絡的工作穩(wěn)定性，快速故障線路定位顯得尤為重要， 特別是隨著光纖網絡結構變的越來越復雜，網絡節(jié)點上有大量的光纖線路接 入，當其中某條線路出現故障時，故障線路的定位就更加困難。目前，光纖故障線路的定位廣泛采用的是OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)光時域 反射儀，它是一種利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產生的 背向散射而制成的精密的光電一體化儀表，被廣泛應用于光纜線路的維護、施 工之中，可進行光纖長度、光纖的傳輸衰減、接頭衰減和故障定位等的測量。
然而，即使使用OTDR儀表，在出現光纖線路故障后，技術人員也要首先 根據網絡配置圖分析大量業(yè)務故障點后定位到相對應的光纖線路，再將網絡節(jié) 點的光纖接口連接到OTDR設備上，經測試后找到故障點與網絡節(jié)點的距離， 最后根據光纜鋪設圖才能定位故障點。另外，OTDR儀表中大多使用1550nm 波長光作為測試光，其優(yōu)點是衰減小，可測距離相對較長，但是卻不能在線檢 測光纖線路的衰減特征。
可見，目前在光纖通信網絡發(fā)生線路故障后，需要工程技術人員首先分析 網絡配置圖，找出故障光纖線路的連接點，然后手動操作OTDR儀表測試，在 工程圖上量測出故障點的位置，由于光纖網絡結構復雜，網絡節(jié)點上有大量的 光纖線路接入，因此線路故障排除時間長，導致業(yè)務中斷時間較長。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是解決故障光纖線路定位慢、故障排除時間 長，導致業(yè)務中斷時間較長的問題。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明所釆用的技術方案是提供一種用于WDM 光纖環(huán)網線路的智能檢測系統，包括連接在光纖線路中的多個站點，所述站點 的輸入、輸出端分別設有收、發(fā)合分波器，分別用于合并、分離該站點的輸入、
輸出光信號，站點包括光放大單元，用于放大光傳輸線路上的光信號，當接收的1550nm窗口光 出現輸入光丟失時發(fā)出輸入光丟失告警；
光監(jiān)控單元，用于發(fā)出和接收1510nm波長的監(jiān)控光，當接收的1510nm 監(jiān)控光出現輸入光丟失時發(fā)出監(jiān)控光丟失告警；
光通道性能檢測單元，輪詢掃描光傳輸線路上的所有光信號的光功率，當 所有通道信號光功率均出現下降并超過5dB時發(fā)出性能異常告警；
還包括一個控制單元，至少一個站點上設有OTDR單元，所述OTDR單 元包括一個OTDR模塊和一個多路光開關，OTDR單元的測試光輸入/輸出端 口經過多路光開關分別連接到該站點輸入和輸出端的合分波器上；所述控制單 元接收上述輸入光丟失告警、監(jiān)控光丟失告警和性能異常告警信號并發(fā)出光纖 線路掃描信號至相關OTDR單元。
本發(fā)明還提供了一種用于WDM光纖環(huán)網線路的智能檢測方法，包括以下 步驟
Sl、控制單元執(zhí)行掃描命令，掃描可以觸發(fā)OTDR的相關單元的告警或性 能異常信息，所述觸發(fā)條件包括下述幾種情況之一或其組合-
511、 光傳輸層面出現相關告警，包括任一站點的接收端用于接收1550nm 窗口光的光放大單元和用于接收1510nm監(jiān)控光的光監(jiān)控單元同時出現輸入光 丟失告警；
512、 在應用了線路保護的網絡中主用通道監(jiān)控光丟失或備用通道監(jiān)控光 丟失告警；
513、 光通道性能檢測單元在輪詢掃描時發(fā)現光纖線路中的所有通道信號光功率均出現下降并超過5dB;
52、 控制單元采集到上述告警和性能異常信息后，通過拓撲圖將異常的光 纖線路定位到發(fā)出告警和性能異常信息的站點相關的OTDR單元，切換戶萬述該 OTDR單元內的光開關，下達掃描光纖線路命令；
53、 OTDR單元通過其通訊端口向控制單元上報掃描結果，控制單元根據 該結果和衰減值的歷史記錄比對后繪制出對應光纖線路的衰減特征曲線并對 光纖終結點和衰減異常點定位，然后在GIS地圖上進行標識。
本發(fā)明，光纖線路出現故障后，控制單元自動啟動相關的OTDR單元對相 應線路進行掃描，并自動將故障點在GIS地圖標出，實現故障的快速定位， 一縮 短業(yè)務中斷時間。
圖1為用于WDM光纖網絡系統的線路智能檢測系統的一種實施例示意
圖2為本發(fā)明OTDR單元在A站點內的連纖示意圖； 圖3為本發(fā)明用于WDM光纖網絡系統的線路智能檢測方法流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作出詳細的說明。
圖1為具有一個共同站點的兩個環(huán)網組成的WDM光纖網絡系統示意圖， 圖2為本發(fā)明OTDR單元在A站點內的連纖示意圖。如圖l、圖2所示，所述 環(huán)網包括由光纖連接的多個站點，所述站點包括用于放大光傳輸線路上光信號 的光放大單元和用于發(fā)出、接收1510nm波長的監(jiān)控光的光監(jiān)控單元、用于在 線檢測光傳輸線路上各通道功率值的光通道性能檢測單元和控制單元，站點的輸入、輸出端分別設有收、發(fā)合分波器，分別用于合并、分離該站點輸入、輸
出端的光信號，當接收的1550nm窗口光出現輸入光丟失時光放大單元發(fā)出輸 入光丟失告警，當接收的1510nm監(jiān)控光出現輸入光丟失時光監(jiān)控單元發(fā)出監(jiān) 控光丟失告警，當所有通道信號光功率均出現下降并超過5dB時光通道性能檢 測單元發(fā)出性能異常告警，至少一個站點上設有OTDR單元，OTDR單元包括 一個OTDR模塊和一個1x8的光開關，OTDR單元的測試光輸入/輸出端口經 過多路光開關分別連接到該站點輸入和輸出端的合分波器上，圖中OAD為單路 光分插復用器;控制單元掃描可以觸發(fā)OTDR的相關單元的告警或性能異常信 息，并根據上述告警或性能異常信息啟動相關OTDR單元掃描光纖線路，定位 故障，也就是說，控制單元接收到光放大單元發(fā)出的輸入光丟失告警、光監(jiān)控 單元發(fā)出的監(jiān)控光丟失告警或光通道性能檢測單元發(fā)出的性能異常告警信號 后，向OTDR單元發(fā)出掃描光纖線路信號，啟動OTDR單元，開始工作。上 述環(huán)網系統中，站點C為兩個環(huán)網的交匯點，即共同站點，該共同站點可以調 度兩個環(huán)網間的業(yè)務，包括光交叉和電交叉。站點A和站點B之間有主、備 兩條線路。在站點A、 C和F上各設置一個具有8個光通道端口的OTDR單 元，這樣兩個環(huán)網的所有線路衰減特性均可以由這3個OTDR單元分別獲得。 再進一步參見圖2所示的OTDR單元與光纖線路的連接圖，圖2中所示的 是A站點的OTDR單元與光纖線路的連接示意圖，其他站點與站點A類似。 OTDR單元包括一個OTDR模塊和一個"8的光開關，OTDR模塊的測試光
(1625nm波長)輸出端口連接到該站點輸入端的收、發(fā)合分波器上，該收、 發(fā)合分波器將OTDR模塊的1625nm波長測試光和1550nm窗口光合波，OTDR 模塊的光損耗測試端口分別經多路光開關連接到該站點輸出端的收、發(fā)合分波器上，該收、發(fā)合分波器用于將OTDR的1625nm測試光與1550窗口業(yè)務光 (包括1510nm光監(jiān)控光)分離出光纖線路。圖2中左邊的收、發(fā)光纖分別連 接至D站點，右邊的光纖分別連接到B站點。A 、 B兩個站點的業(yè)務采用了 四纖雙向的線路保護。在系統正常運行時，啟動OTDR單元通過切換光開關對 各光纖線路依次進行掃描并記錄下正常情況下的衰減特性(包括A、 B站點間 的備用線路)。
OTDR單元的設置數量根據實際需要設定，原則是保證能夠覆蓋整個網絡。
下面結合圖1具體說明故障線路的定位原理。C站點作為兩個環(huán)網的交匯 點一共有8條線路連接到B、 D、 E和G四個站點，在站點C上設置一OTDR 單元，通過lx8的光開關連接到8個線路。假設E站點接收C站點方向的光 放大單元和光信道監(jiān)控單元同時出現了輸入光丟失，則可以初步判斷C站點到 E站點的光纖線路出現了故障，此時，控制單元根據網絡拓撲圖找到該線路以 及與之綁定連接的OTDR的光開關的端口，光開關切換后啟動設置在C站點 的OTDR進行掃描，控制單元將掃描結果與歷史正常記錄進行對比(主要對比 總衰耗和關鍵耗事件點，包括連接衰耗點和光纖終結點)，對發(fā)生明顯變化的 事件點在GIS地圖上標示，提示工程人員確認原因，排除故障。
對于具有線路保護方案的情況，再參見圖1， A、 B兩個站點采用了四纖 雙向線路保護，假設A收B方向在主用線路倒換備用線路時，發(fā)出主用通道 監(jiān)控光丟失告警，可以初步判斷出B到A的光纖線路發(fā)生斷纖故障，控制單 元根據告警將設置在A站點上的OTDR單元的光開關切換到B到A的主用線 路上，啟動A站點的OTDR單元進行掃描，繪制衰減曲線圖，并將斷點在GIS地圖標出。
本發(fā)明不僅限于上述實施例中所示的環(huán)網，同樣適用于線形、樹形以及
mesh等網絡。
本發(fā)明還提供了應用上述系統實現線路智能檢測的方法，包括以下步驟
51、 控制單元執(zhí)行掃描命令，掃描可以觸發(fā)OTDR的相關單元的告警或性 能異常信息，所述觸發(fā)條件包括下述幾種情況之一或其組合
511、 光傳輸層面出現相關告警，包括任一站點的接收端用于接收1550nm 窗口光的光放大單元和用于接收1510nm監(jiān)控光的光監(jiān)控單元同時出現輸入光 丟失告警；
512、 在應用了線路保護單元的網絡中線路保護單元主用通道監(jiān)控光丟失 或備用通道監(jiān)控光丟失告警；
513、 光通道性能檢測單元在輪詢掃描時發(fā)現光纖線路中的所有通道信號
光功率均出現下降并超過5dB;
52、 控制單元采集到上述告警和性能異常信息后，通過拓撲圖將異常的光
纖線路定位到發(fā)出告警和性能異常信息的站點的前一站點中的OTDR單元，切 換所述該站點內的光開關，下達掃描光纖線路命令；
53、 OTDR單元通過其通訊端口向控制單元上報掃描結果，控制單元根據 該結果和衰減值的歷史記錄比對后繪制出對應光纖線路的衰減特征曲線并對 光纖終結點和衰減異常點定位，然后在GIS地圖上進行標識。
上述步驟中，告警和性能異常信息的采集以及OTDR的掃描結果由控制單 元完成，可將OTDR做成板卡集成在設備中，OTDR的掃描結果上報給控制單 元并封裝在控制單元的信息中，然后通過1510nm的監(jiān)控通道進行傳送。本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人應該得知在本發(fā)明的啟示下作 出的結構變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術方案，均落入本發(fā)明的保 護范圍之內。
權利要求
1、用于WDM網絡的光纖線路智能檢測系統，包括連接在光纖線路中的多個站點，所述站點的輸入、輸出端分別設有收、發(fā)合分波器，分別用于合并、分離該站點的輸入、輸出光信號，站點包括光放大單元，用于放大光傳輸線路上的光信號，當接收的1550nm窗口光出現輸入光丟失時發(fā)出輸入光丟失告警；光監(jiān)控單元，用于發(fā)出和接收1510nm波長的監(jiān)控光，當接收的1510nm監(jiān)控光出現輸入光丟失時發(fā)出監(jiān)控光丟失告警；光通道性能檢測單元，輪詢掃描光傳輸線路上的所有光信號的光功率，當所有通道信號光功率均出現下降并超過5dB時發(fā)出性能異常告警；其特征在于所述智能檢測系統還包括一個控制單元，至少一個站點上設有OTDR單元，所述OTDR單元包括一個OTDR模塊和一個多路光開關，OTDR單元的測試光輸入/輸出端口經過多路光開關分別連接到該站點輸入和輸出端的合分波器上；所述控制單元接收上述輸入光丟失告警、監(jiān)控光丟失告警和性能異常告警信號并發(fā)出光纖線路掃描信號至相關OTDR單元開始掃描光纖線路。
2、 用于WDM網絡的光纖線路智能檢測方法，其特征在于包括以下步驟 Sl、控制單元執(zhí)行掃描命令，掃描可以觸發(fā)OTDR的相關單元的告警或性能異常信息，所述觸發(fā)條件包括下述幾種情況之一或其組合-Sll、光傳輸層面出現相關告警，包括任一站點的接收端用于接收1550nm 窗口光的光放大單元和用于接收1510nm監(jiān)控光的光監(jiān)控單元同時出現輸入光 丟失告警；S12、 在應用了線路保護的網絡中主用通道監(jiān)控光丟失或備用通道監(jiān)控光 丟失告警；S13、 光通道性能檢測單元在輪詢掃描時發(fā)現光纖線路中的所有通道信號光功率均出現下降并超過5dB;S2、 控制單元采集到上述告警和性能異常信息后，通過拓撲圖將異常的光纖線路定位到發(fā)出告警和性能異常信息的站點相關的OTDR單元，切換所述該 OTDR單元內的光開關，下達掃描光纖線路命令；S3、 OTDR單元通過其通訊端口向控制單元上報掃描結果，控制單元根據 該結果和衰減值的歷史記錄比對后繪制出對應光纖線路的衰減特征曲線并對 光纖終結點和衰減異常點定位，然后在GIS地圖上進行標識。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于WDM網絡的光纖線路智能檢測系統及檢測方法，檢測系統包括由光纖連接的多個站點和控制單元，站點包括光放大單元、光監(jiān)控單元、光通道性能檢測單元，至少一個站點上設有OTDR單元，OTDR單元的測試光輸入/輸出端口經過多路光開關分別連接到該站點輸入和輸出端的合分波器上，控制單元接收上述單元的告警或性能異常信息，并發(fā)出光纖線路掃描信號至相關OTDR單元掃描光纖鏈路，本發(fā)明，光纖線路出現故障后，控制單元自動啟動相關的OTDR單元對相應線路進行掃描，并自動將故障點在GIS地圖標出，實現故障的快速定位，縮短業(yè)務中斷時間。
文檔編號H04B10/08GK101630972SQ20091016300
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權日2009年8月19日
發(fā)明者波 葉, 楊兆華, 亮 梅, 郭志霞, 陳德華 申請人:烽火通信科技股份有限公司