一种无源光接入网络中支路故障定位的装置和方法制造方法及图纸

一种无源光接入网络中支路故障定位的装置和方法，涉及光纤通信技术领域，包括双光源模块、1：N分路/合路器和N个波长相关的反射元件级联结构；双光源模块发射一个波长探测光，进入各支路中；探测光被一个反射元件反射，经1：N分路/合路器、耦合模块、光接收模块、数据处理模块，得到各支路反射峰的峰值图；双光源模块发射另一个波长探测光，得到另一组各支路反射峰的峰值图；两次结果分别与无故障情况下的峰值图比较，通过出现峰值变化幅度相同的两个反射峰的间距确定故障支路。本发明专利技术能快速识别无源光接入网络中的各故障支路及测距，降低维护困难，减少维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及光纤通信
，具体来讲设及一种无源光接入网络中支路故障定 位的装置和方法。
技术介绍
无源光网络(P0N，Passive Optical化twork)成本较低、维护简单、便于扩展与升 级，使其成为了接入网中的主流技术。随着光纤到户的进一步商用，铺设的光纤数量越来越 多，覆盖范围越来越广，承载的业务量也越来越多，创建一个成本低且容量大、可靠性高的 无源光网路是必要的。 PON的分配网络由许多无源器件组成，易受外界环境影响而发生故障，同时，PON中 分支庞大，如果不能及时准确的判断故障分支，不仅会给通信带来障碍，也会大大的增加维 护成本。因此，有效的PON监测技术是必不可少的。光时域反射仪（OTDR ,Optical Time Domain Ref lectometer)在光纤链路故障查询、定位、光纤故障排除、光纤长度测量、W及光 纤光缆的施工维护等众多领域有较大的使用价值，因而OTDR成了 PON网络监测的最主要的 方案。然而，在具有庞大分支的PON网络中，OTDR接收到的是所有支路反射信号叠加 W后的 信号，只能判断支路中是否发生了故障，不能对故障的支路进行区分辨别，进而给维护带来 困难，增加维护成本。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种无源光接入网络中支路 故障定位的装置和方法，快速识别无源光接入网络中的故障支路，降低维护困难，减少维护 成本。 为达到W上目的，本专利技术采取一种无源光接入网络中支路故障定位的装置，包括 监测模块、1:N分路/合路器和N个波长相关的反射元件级联结构;N个反射元件级联结构分 别设置于每一条支路，用于反射该支路上的探测光;所述1:N分路/合路器用于将探测光平 均分成多路，W及将多路反射的探测光合成为一路，所述监测模块用于支路的故障定位W 及距离的测量，包括双光源模块、禪合模块、光接收模块和数据处理模块;所述双光源模块 用于发射两个不同波长的探测光;所述禪合模块与1:N分路/合路器通过光纤干路相连，用 于链路连接;所述光接收模块用于接收反射的探测光;所述数据处理模块用于处理收到的 探测光，得到不同支路的反射峰的峰值图，通过出现峰值变化幅度相同的两个反射峰的间 距确定故障支路。 在上述技术方案的基础上，所述双光源模块包括光源调制模块和两个不同波长的 光源模块，每个光源模块还对应设置一个驱动模块，驱动模块用于驱动光源模块发射探测 光，所述光源调制模块用于调制探测光。 在上述技术方案的基础上，所述光源发射探测波长为U波段的光，即波长范围在 1625-1675nm，用于实现网络监测。 在上述技术方案的基础上，所述禪合模块是把监测模块发出的探测光和无源光接 入网络的光禪合进入光纤中传输，禪合模块采用光禪合器、平面光波导或环形器。 在上述技术方案的基础上，所述光接收模块为Aro雪崩光电二极管或PIN光电二极 管。 在上述技术方案的基础上，每个反射元件级联结构由两个中屯、反射波长不同的反 射元件串联组成，两个反射元件之间保持一定间距，且两个反射元件的中屯、反射波长，分别 对应所述双光源模块发射的两个探测光的中屯、波长。 在上述技术方案的基础上，N条支路中，每一条支路上的两个反射元件之间的间距 均不相同。 在上述技术方案的基础上，所述监测模块设置于无源光接入网络的光线路终端 处，所述1:N分路/合路器设置于无源光接入网络的光分配网络处，所述每一支路的反射元 件级联结构设置于光网络单元;所述数据处理模块根据探测光从发射到被接收的时间A t， 由测距公式，得到不同光网络单元与光线路终端之间的距离L，其中C表示真空中的 光速，n表不传输光纤的介质折射率。 本专利技术还提供一种无源光接入网络中支路故障定位方法，包括:双光源模块先后 发射两个不同波长的探测光，经过禪合模块、1: N分路/合路器进入各支路中；每个波长的探 测光被对应的一个反射元件反射，经过1: N分路/合路器、禪合模块及光接收模块，经数据处 理模块处理，得到一幅不同支路反射峰的峰值图；其中，双光源模块先发射一个波长的探测 光，得到不同支路反射峰的峰值图后，再发射另一个波长的探测光;将两幅峰值图，分别与 无故障情况下反射峰的峰值图进行比较，若两幅峰值图中出现峰值变化幅度相同的两个反 射峰，说明有故障，运两个反射峰之间的间距对应一个反射元件级联结构的间距，该间距的 反射元件级联结构所在支路为故障支路。 在上述技术方案的基础上，所述两个反射峰之间的间距1，通过公式求得， 其中A T为两个反射峰之间的时间差，C表示真空中的光速，n表示传输光纤的介质折射率。 在上述技术方案的基础上，所述监测模块设置于无源光接入网络的光线路终端 处，所述1:N分路/合路器设置于无源光接入网络的光分配网络处，所述每一支路的反射元 件级联结构设置于光网络单元，根据第一个波长的探测光从发射到被接收的时间A t，由测 距公式，得到不同光网络单元与光线路终端之间的距离L，其中C表示真空中的光 速，n表不传输光纤的介质折射率。 本专利技术的有益效果在于： 1、将两个不同波长探测光的反射峰的峰值图与正常情况进行比较，若两次结果中 出现峰值变化幅度相同的两个反射峰，说明有故障，运两个反射峰之间的间距对应一个反 射元件级联结构的间距，该间距的反射元件级联结构所在支路为故障支路;整个方法操作 方便，能够快速识别无源光接入网络中的故障支路，从而达到降低维护困难，减少维护成本 的目的。[001引 2、监测模块设置于无源光接入网络的光线路终端(0LT，optical line terminal) 处，I :N分路/合路器设置于无源光接入网络的光分配网络（ODN，Optical Distribution 化twork)处，每一支路均连接光网络单元(0NU，0ptical Network化it),根据第一个波长 的探测光从发射到被接收的时间At,由测距公式-得到不同ONU与OLT之间的距离 L，其中C表不真空中的光速，n表不传输光纤的介质折射率。 3、波长相关的反射元件级联结构中的反射元件，弥补了瑞利散射光功率低的缺 陷，能够提高测量的动态范围，从而支持大的分光比。 4、本专利技术相对于可调0TDR，只采用了两个波长就实现了对整个无源光接入网络的 监测，不仅弥补了多波长测量可扩展性差的缺点，也降低了成本。 5、当光源发射的探测波长为U波段的光，即探测波长为1625-1675nm时，与通信波 段中波长850nm-155化m不同，可W实现实时在线无源光接入网络监测，并且不对传输数据 造成影响。【附图说明】 图1为本专利技术无源光接入网络中支路故障定位的装置示意图； 图2为图1中双光源模块的结构示意图； 图3为无源光接入网络中支路故障定位的装置实施例示意图； 图4为无源光接入网络运行良好时反射峰的峰值示意图； 图5为出现故障时反射峰的峰值示意图； 图6为出现故障时另一种反射峰的峰值示意图。[002引附图标记： 监测模块1; 1: N分路/合路器2，1:32分路/合路器21; 双光源板块11，光源调制板块111，光源板块112，驱动板块113;禪合板块12，光接 收模块13,数据处理模块14; 反射元件级联结构3,第一反射元件31，第二反射元件3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源光接入网络中支路故障定位的装置，其特征在于，包括监测模块、1：N分路/合路器和N个波长相关的反射元件级联结构；N个反射元件级联结构分别设置于每一条支路，用于反射该支路上的探测光；所述1：N分路/合路器用于将探测光平均分成多路，以及将多路反射的探测光合成为一路，所述监测模块用于支路的故障定位以及距离的测量，包括双光源模块、耦合模块、光接收模块和数据处理模块；所述双光源模块用于发射两个不同波长的探测光；所述耦合模块与1：N分路/合路器通过光纤干路相连，用于链路连接；所述光接收模块用于接收反射的探测光；所述数据处理模块用于处理收到的探测光，得到不同支路的反射峰的峰值图，通过出现峰值变化幅度相同的两个反射峰的间距确定故障支路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李蔚，袁誉星，余少华，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院，
类型：发明
国别省市：湖北;42