[發明專利]一種無源光網絡光纖鏈路故障檢測方法

有效

• 申請號: 201210509715.0
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102946273A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 孫小菡;周谞
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04B10/071
• 分類號: H04B10/071;H04B10/07
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種無源光網絡（PON）光纖鏈路故障檢測方法，尤其涉及一種基于光編碼和電域解碼的PON光纖鏈路故障檢測方法，屬于光纖通信技術領域。

背景技術

隨著PON被廣泛的應用在光接入網中，對光網絡中的光纖鏈路狀態的故障檢測受到越來越多的關注。目前常用的光纖鏈路測試設備是光時域反射計（OTDR），但OTDR只能應用在點到點的光纖鏈路測試中。在采用樹形結構和光功率分路器的PON中，OTDR發出的檢測光脈沖所產生的后向瑞利散射是各支路后向散射信號的線性疊加。因此，無法識別故障所在的支路，因此無法將OTDR直接應用在PON網絡故障檢測中。在PON的光纖鏈路中存在著許多距離接近的支路端點反射事件或連接點反射事件，這就要求OTDR測試設備具有高的距離分辨率和短的測試盲區，從而能夠區分這些不同的反射事件。同時，PON中高分光比的光功分器帶來了高的插入損耗，從而要求OTDR具有大的動態范圍。但目前為止，OTDR技術要想同時滿足高的距離分辨率和大的動態范圍仍是十分困難的。

對于大用戶容量(如1:64，1:128等)PON的光纖鏈路故障檢測，基于OTDR技術的PON故障檢測方法很難克服由于高分光比帶來的高功率損耗，只能通過改變遠端節點的系統結構，增加波長選擇反射器件或采用輪詢故障檢測等方法實現對整個網絡的故障檢測，然而這些方法在系統成本，實時性故障檢測等方面均存在不足。為了解決PON的光纖鏈路故障檢測問題，研究者提出了使用光編碼方法應用于PON故障檢測。如H.Fathallah等人提出的周期光編解碼方法，該方法為每個光網絡單元（ONU）分配一個唯一的光碼字進行支路標識，在ONU的前端有一個光編碼器，對故障檢測光信號進行光編碼并反射回OLT，在OLT端，對所有ONU的光編碼信號進行光解碼，通過分析解碼光信號對各個支路的光纖鏈路進行故障檢測。但是周期編碼在產生大量光碼字的同時，造成了周期間隔的增大，從而導致相關距離變大，使得碼字之間的干擾變大。

一份中國發明專利申請（申請號為CN201110402605.X，申請日為2011年12月07日，公開號為CN102378072A，公開日為2012年03月14日）公開了“一種跳頻周期光編解碼方法及光編解碼器”。該光編解碼方法在時域上采用周期編碼和頻域上采用跳頻編碼。跳頻周期光碼字在保持碼字容量大的同時，具有更小的相關距離，能夠有效抑制多用戶干擾和差拍噪聲，提高系統故障檢測性能。但是該方法存在一個問題，即需要在不同的ONU前端添加不同的光編碼器，從而使用不同的光碼字對不同的支路進行標識。這需要經過專業培訓的施工人員進行統一的系統規劃和安裝，而且對于PON用戶較為分散的應用環境，在系統安裝的過程中仍會帶來一定困難。此外，在接收端通過光解碼器進行解碼運算，會帶來較大的光功率損失，而且目前光解碼器陣列的體積較大，成本較高。

發明內容

本發明提出一種無源光網絡光纖鏈路故障檢測方法，對各個ONU進行相互正交且不相同的光編碼，在接收端對所有ONU的光編碼耦合信號進行接收和分析，從而檢測光纖鏈路故障，并且本發明克服現有技術在ONU前端采用不同光編碼器所帶來的困難，通過特殊的設計將光編碼器放置在遠端節點處，從而保證ONU端設備具有同一性。這將降低系統實施的困難，更適合于PON用戶較為分散的應用環境。通過電域解碼結構和網絡識別算法，可以在接收端免去光解碼器陣列，將解碼運算在電域完成，從而提高故障檢測系統的功率預算并降低系統成本。

本發明具體采用以下技術方案：

一種無源光網絡光纖鏈路故障檢測方法，包括以下步驟：

步驟A、中心局端故障檢測系統中的檢測光脈沖發送機發出U波段檢測光脈沖信號，U波段檢測光脈沖信號依次經過第一光環型器和第一波分復用器與數據光信號結合，進入無源光網絡傳輸；

步驟B、在無源光網絡的遠端節點處，通過第二波分復用器將檢測光脈沖信號與數據光信號分離，檢測光脈沖信號經過光功分器進入光編碼器陣列并分別進行支路光編碼，產生的支路光編碼信號分別通過各支路的波分復用器進入繼續傳輸，進入不同支路的支路光編碼信號各自不同且相互正交，所述的光編碼采用現有的跳頻周期光編碼方法，所述各支路光編碼信號由光編碼子脈沖構成；