无源光网络中的故障定位方法和故障定位设备、以及具有该故障定位设备的无源光网络技术

本发明专利技术披露了一种无源光网络（ＰＯＮ）中的故障定位方法和故障定位装置，以及一种具有该故障定位装置的无源光网络。根据本发明专利技术的无源光网络（ＰＯＮ）中的故障定位方法包括：ａ）在ＰＯＮ被通常操作为无源网络时，通过仅在需要时临时性供应的电能来选择性配置远程节点（ＲＮ）的光路；以及ｂ）通过所述选择性配置的光路插入ＯＴＤＲ单元的监测信号，来检测所述选择性配置的光路上发生的故障，所述ＯＴＤＲ单元位于交换中心（ＣＯ）中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无源光网络(PON)中的故障定位方法和故障定位设备，以及具有该故障定位设备的Ρ0Ν。更具体地，本专利技术涉及PON中的故障定位方法和故障定位设备以及具有该故障定位设备的Ρ0Ν，该PON通过远程控制选择性配置特定分配光纤的光路并利用光纤的故障检测装置通过选择性配置的光路来检测馈送光纤上或特定分配光纤上发生的故障， 该光纤故障检测装置的一个典型实例是光时域反射仪(下文称为“0TDR”)。
技术介绍
为了提高适应于急剧增加的带宽需求的PON的可靠性，需要监测发生在PON上的故障并且当故障发生时快速检测并消除该故障。希望仅包括从交换中心(CO central office)到用户(subscriber)的无源元件的PON具有点到多点(Point-to-Multipoint)的配置，以减少从CO到用户安装的光纤长度并且使用户共享馈送光纤。此外，基于共享光纤的方法，PON大体被分类为时分复用PON(TDM-PON)和波分复用PON(WDM-PON)。通常被用于检测光路上发生的故障的光纤故障检测装置0TDR，不仅可以检测到光路的任何损耗，还可以检测到至不同的光链路或光元件的耦合位置，以及光路上的任何缺陷和反射等等，并且现在应用广泛且经济上可行。然而，将经济上可行的OTDR用在具有仅包括从CO到用户的无源元件的点到多点配置的PON中存在困难。更具体地，因为在WDM-PON情形中，远程节点(RN)的WDM多路复用器/多路解复用器(WDM MUX/DEMUX)根据用户波长划分具有为每个用户信道分配的相互不同的波长的信号，需要使用具有可调谐激光器作为光源的OTDR来分配和测量适用于(即，对应于)每个用户路径的波长，以发现在每个从CO到用户的分配光纤(distribution fiber)上的故障。 然而，一般这种可调谐激光器价格较高，因此从经济方面考虑不希望使用具有高价可调谐激光器的高价0TDR。此外，由于在TDM-PON情形中，在RN中需要使用光功率分配器(OPS optical power splitter)，并且用户信道的各个分配光纤处(即各个分支处)反射和返回的光信号通过OPS被耦合至馈送光纤(feeder fiber)，此事实导致OTDR监测信号的较大损耗，因此即使检测到故障也难以确定返回故障的具体光路。因此，为了辨别各个分支处反射和返回的光信号，已经提出了能够使各个分支具有能够彼此区分的不同的响应特性的各种方法。然而，以上具体描述的用于辨别各个分支处反射和返回的光信号的各种方法是用于获得对于给定光路来说可区分的响应信号的方法，在该给定光路中，对应于各个分支的每个信道需要设置彼此可以区分的(即，具有不同的响应特性的)单独的光源，以及反射元件或信号发生器。结果，TMD-PON中使用的故障检测方法使整个系统复杂化，并具有低经济效率且没有兼容性。因此，在PON中需要具有兼容性并能够经济地检测光路中的故障的新的故障检测方法和设备。8
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是通过提供故障定位方法和故障定位设备以及具有不管PON 的类型都能够监测分支光路的故障的故障定位设备的无源光网络，同时采用已知的OTDR 监测技术，来解决现有的问题。技术方案根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种PON中的故障定位方法，包括以下步骤a)在PON被通常操作为无源网络时，通过仅在需要时临时性供应的电能来选择性配置远程节点(RN)的光路；以及b)通过选择性配置的光路插入OTDR单元的监测信号，来检测选择性配置的光路上发生的故障，OTDR单元位于交换中心(CO)中。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种PON中的故障定位设备，该故障定位设备包括供能单元，设置在CO内，用于向RN临时性提供RN的控制信息和电能，以选择性配置RN的光路；OTDR单元，设置在CO内，用于提供用于监测光路的监测信号；路径切换装置，设置在RN内，用于建立光路，以将监测信号选择性耦合至多个分配光纤；以及控制单元，用于通过使用电能和控制信息来建立RN的到路径切换装置的光路。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种PON中的故障定位设备，该故障定位设备包括供能单元，设置在CO内，用于通过光纤临时性提供光能，并且用于提供选择性配置RN的光路所需的RN的控制信息和电能；OTDR单元，设置在CO内，用于提供监测光路的监测信号；光电转换器，设置在RN内，用于将光能和控制信息转换成电信号；路径切换装置， 设置在RN内，用于建立光路，以将监测信号选择性耦合至多个分配光纤；以及控制单元，用于通过使用电能和控制信息来建立RN的到路径切换装置的光路。根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供了一种PON中的故障定位设备，该故障定位设备包括供能单元，设置在CO内，用于向RN输出RN的控制信息和光能，以选择性配置RN 的光路；OTDR单元，设置在CO内，用于输出监测光路的监测信号；第一开关(开关1)，用于选择性地分离或耦合从供能单元输出的光能和控制信息与从OTDR单元输出的监测信号； 第一 WDM滤波器，设置在CO内，用于将光能、控制信息以及监测信号分离或耦合至馈送光纤；第二 WDM滤波器，设置在RN内，用于分离或耦合光能、控制信息以及监测信号；路径切换装置，设置在RN内，用于建立光路，以将由第二 WDM滤波器分离的监测信号选择性耦合至多个分配光纤；多个第三WDM滤波器，设置在RN内，用于选择性分离或耦合监测信号；第五 WDM滤波器，设置在RN内，用于分离光能和控制信息；光电转换器，设置在RN内，用于将由第五WDM滤波器分离的光能和控制信息转换成电信号；以及控制单元，设置在RN内，用于通过使用电信号指示RN的光路的切换。根据本专利技术的第五方面，本专利技术提供了一种PON中的故障定位设备，该故障定位设备包括0TDR单元，设置在CO内，用于输出监测光路的监测信号；光供能单元，设置在CO 内，用于提供建立与自修复功能和监测信号有关的光路所需的光能和控制信息；第一 WDM 滤波器，设置在第一开关(SWl)的前端处，用于将光能和控制信息连接至第一开关(SWl)； 第二 WDM滤波器，设置在第一馈送光纤(FF-I)和RN内的第二开关之间，用于选择性耦合或分离光能和控制信息；第三WDM滤波器，设置在第二馈送光纤(FF-幻和RN内的第二开关之间，用于选择性耦合或分离光能和控制信息；光电转换器，连接至RN内的第二 WDM滤波器和第三WDM滤波器，用于将光能和控制信息转换成电信号；路径切换装置，连接至第二开关，用于建立光路，以将由第二开关分离的监测信号选择性耦合至多个分配光纤；多个第三开关，设置在RN内且在路径切换装置和多个分配光纤之间；以及控制单元，连接至光电转换器，用于提供利用电信号操作第二开关、多个第三开关以及路径切换装置所需的电能和控制信息。根据本专利技术的第六方面，本专利技术提供了一种包括故障定位设备的Ρ0Ν，该PON包括⑶，包括OLT以及连接至OLT的第一 WDM滤波器；RN，包括MUX/DEMUX、连接至MUX/ DEMUX的前端的第二 WDM滤波器以及连接至MUX/DEMUX的后端的多个第三WDM滤波器； 多个0NT(0NT1，…，ONTn)，连接至RN;馈送光纤，用于连接OLT和RN;以及多个分配光纤 (DF-本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＰＯＮ中的故障定位方法，包括以下步骤：ａ）在ＰＯＮ被通常操作为无源网络时，通过仅在需要时临时性供应的电能来选择性配置远程节点（ＲＮ）的光路；以及ｂ）通过选择性配置的所述光路插入ＯＴＤＲ单元的监测信号，来检测选择性配置的所述光路上发生的故障，所述ＯＴＤＲ单元位于交换中心（ＣＯ）中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR10-2008-00993292008年10月9日1.一种PON中的故障定位方法，包括以下步骤a)在PON被通常操作为无源网络时，通过仅在需要时临时性供应的电能来选择性配置远程节点(RN)的光路；以及b)通过选择性配置的所述光路插入OTDR单元的监测信号，来检测选择性配置的所述光路上发生的故障，所述OTDR单元位于交换中心(CO)中。2.根据权利要求1所述的故障定位方法，其中，所述远程位置位于CO内。3.根据权利要求1所述的故障定位方法，其中，a)步骤通过使用具有闭锁特性的闭锁型开关来实现。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的故障定位方法，其中，用于输出所述OTDR单元的监测信号的光源的波长带、用于传输所述PON的数据的波长带以及用于光能的波长带是不同的波长带。5.一种PON中的故障定位装置，包括供能单元，设置在CO内，用于向RN临时性提供所述RN的控制信息和电能，以选择性配置所述RN的光路；OTDR单元，设置在所述CO内，用于提供用于监测所述光路的监测信号；路径切换装置， 设置在所述RN内，用于建立所述光路，以将所述监测信号选择性耦合至多个分配光纤；以及控制单元，用于通过使用所述电能和所述控制信息来建立所述RN的到所述路径切换装置的光路。6.一种PON中的故障定位装置，包括供能单元，设置在CO内，用于通过光纤临时性提供光能，并且用于提供选择性配置RN 的光路所需的所述RN的控制信息和电能；OTDR单元，设置在所述CO内，用于提供监测所述光路的监测信号；光电转换器，设置在所述RN内，用于将所述光能和所述控制信息转换成电信号；路径切换装置，设置在所述RN内，用于建立所述光路，以将所述监测信号选择性耦合至多个分配光纤；以及控制单元，用于通过使用所述电能和所述控制信息来建立所述RN的到所述路径切换装置的光路。7.一种PON中的故障定位装置，包括供能单元，设置在CO内，用于向RN输出所述RN的控制信息和光能，以选择性配置所述 RN的光路；OTDR单元，设置在所述CO内，用于输出监测所述光路的监测信号；第一开关(开关1)， 用于选择性地分离或耦合从所述供能单元输出的所述光能和所述控制信息与从所述OTDR 单元输出的所述监测信号；第一 WDM滤波器，设置在所述CO内，用于将所述光能、所述控制信息以及所述监测信号分离或耦合至馈送光纤；第二 WDM滤波器，设置在所述RN内，用于分离或耦合所述光能、所述控制信息以及所述监测信号；路径切换装置，设置在所述RN内，用于建立所述光路，以将由所述第二 WDM滤波器分离的所述监测信号选择性耦合至多个分配光纤；多个第三WDM滤波器，设置在所述RN内，用于选择性分离或耦合所述监测信号； 第五WDM滤波器，设置在所述RN内，用于分离所述光能和所述控制信息； 光电转换器，设置在所述RN内，用于将由所述第五WDM滤波器分离的所述光能和所述控制信息转换成电信号；以及控制单元，设置在所述RN内，用于通过使用所述电信号指示所述RN的光路的切换。8.根据权利要求7所述的故障定位设备，其中，所述路径切换装置通过具有闭锁特性的闭锁型开关或任意多个光学开关实现。9.根据权利要求7所述的故障定位设备，其中，所述第一开关(开关1)通过WDM滤波器实现。10.根据权利要求7所述的故障定位设备，其中，所述多个第三WDM滤波器分别通过光学开关实现。11.根据权利要求7所述的故障定位设备，其中，所述多个第三WDM滤波器分别通过光耦合器实现。12.根据权利要求7所述的故障定位设备，其中，所述供能单元包括高功率激光器，设置在所述CO内，用于提供光能以建立所述RN的光路；以及编码单元，用于提供所述RN的控制信息。13.根据权利要求12所述的故障定位设备，其中，所述供能单元和所述OTDR单元通过一体的装置实现。14.根据权利要求7至13中任意一项所述的故障定位设备，其中，用于输出所述OTDR 单元的监测信号的光源的波长带、用于传输所述PON的数据的波长带以及用于电能的波长带是不同的波长带。15.根据权利要求12所述的故障定位设备，其中，在顺序执行通过使用所述供能单元而进行的与所述OTDR监测信号有关的光路的建立以及通过使用所述OTDR单元而进行的故障的检测的情况下，所述光供能单元和所述OTDR单元使用相同的波长带。16.一种PON中的故障定位装置，包括OTDR单元，设置在CO内，用于输出监测光路的监测信号；光供能单元，设置在所述CO内，用于提供建立与自修复功能和所述监测信号有关的光路所需的光能和控制信息；第一WDM滤波器，设置在第一开关(SWl)的前端处，用于将所述光能和所述控制信息连接至所述第一开关(SWl)；第二 WDM滤波器，设置在第一馈送光纤(FF-I)和RN内的第二开关之间，用于选择性耦合或分离所述光能和所述控制信息；第三WDM滤波器，设置在第二馈送光纤(FF-幻和所述RN内的所述第二开关之间，用于选择性耦合或分离所述光能和所述控制信息；光电转换器，连接至所述RN内的所述第二 WDM滤波器和所述第三WDM滤波器，用于将所述光能和所述控制信息转换成电信号；路径切换装置，连接至所述第二开关，用于建立所述光路，以将由所述第二开关分离的所述监测信号选择性耦合至多个分配光纤；多个第三开关，设置在所述RN内且在所述路径切换装置和所述多个分配光纤之间；以及控制单元，连接至所述光电转换器，用于提供利用所述电信号操作所述第二开关、所述多个第三开关以及所述路径切换装置所需的电能和控制信息。17.根据权利要求16所述的故障定位设备，其中，所述路径切换装置由具有闭锁特性的闭锁型开关或任意多个光学开关实现。18.根据权利要求16所述的故障定位设备，其中，所述供能单元包括 高功率激光器，设置在所述CO内，用于提供光能以建立所述RN的光路；以及编码单元，用于提供所述RN的控制信息。19.根据权利要求16至18中任意一项所述的故障定位设备，其中，用于传输所述PON的数据的波长带以及用于所述电能的波长带是不同的波长带，并且其中，用于输出所述OTDR单元的监测信号的光源的波长带与用于传输所述PON的数据的波长带或用于所述电能的波长带是相同的或不同的。20.一种包括故障定位设备的Ρ0Ν，包括CO,包括OLT以及连接至所述OLT的第一 WDM滤波器；RN,包括MUX/DEMUX、连接至所述MUX/DEMUX的前端的第二 WDM滤波器以及连接至所述 MUX/DEMUX的后端的多个第三WDM滤波器；多个 ONT (0ΝΤ1, . . .，ONTn)，连接至所述 RN ； 馈送光纤，用于连接所述OLT和所述RN ；以及多个分配光纤(DF-1，... , DF-n)，用于连接所述RN和所述多个ONT (0ΝΤ1,... , ONTn)， 其中，所述故障定位设备包括供能单元，设置在所述CO内，用于向所述RN临时性提供RN的控制信息和电能，以选择性配置所述RN的光路；OTDR单元，设置在所述CO内，用于提供监测所述光路的监测信号； 路径切换装置，设置在所述RN内，用于建立所述光路，以将所述监测信号选择性耦合至多个分配光纤；以及控制单元，用于通过使用所述电能和所述控制信息来建立RN的到所述路径切换装置的光路。21.一种包括故障定位设备的Ρ0Ν，包括CO,包括OLT以及连接至所述OLT的第一 W...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌熹，
申请(专利权)人：韩国科学技术院，
类型：发明
国别省市：KR