[發明專利]使用光時域反射計的光數據傳輸設備

有效

• 申請號: 201380027942.2
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN104350371B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: M·施特勞布;J·黑曼;R·范基爾斯比爾克;S·米爾斯曼;Y·克萊鮑
• 申請（專利權）人: 阿爾卡特朗訊
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;H04B10/071
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,黃倩

技術領域

本發明涉及電信領域，并且具體地涉及用于光接入網絡中的光數據傳輸的設備和方法。

背景技術

近日來，接入網絡，也稱為無源光網絡(PON)，被用來將多個客戶連接到數據傳輸的核心網絡。

在這樣的接入網中，在包含光線路終端(OLT)的所謂的中心局處給出在核心網絡和接入網絡之間的互連。

OLT經由至少一個光纖，優選地稱為光學饋送光纖(optical feeder fiber)，連接到所謂的遠程節點。在該遠程節點處，由OLT傳送的光下行鏈路信號被分離到不同的光學分支上，一個或多個客戶通過光網絡單元(ONU)與該光學分支連接。

客戶經由光分支將光上行鏈路信號發送到遠程節點，該遠程節點將這些光上行鏈路信號組合成經組合的上行鏈路信號，并且經由光學饋送光纖將其傳送到光線路終端。

為了確定設備將光信號傳送到其中的傳輸信道的傳輸屬性，可以應用光時域反射計(OTDR)的測量技術。在這樣的OTDR測量中，估計傳輸信道的反射簡檔。優選地，在OLT處執行OTDR的技術。

出于OTDR的目的，光脈沖形式的測量信號可以被傳送到光信道。然后，由光信道反射的接收到的響應信號可以在時域中跟蹤，用于確定反射簡檔。

在更高級的OTDR技術中，測量信號可以被生成為承載相關性序列的光信號。然后，接收到的響應信號被記錄并且用于確定反射簡檔。反射簡檔可以通過使接收到的響應信號的采樣版本與初始相關性序列本身相關來確定。在該情況下，相關性序列的自相關函數等于或由狄拉克德爾塔(dirac delta)函數來近似，相關的結果產生在時域中的光信道的沖激響應的估計，這是反射簡檔的近似。

當使用傳輸設備來將承載傳輸數據的光傳輸信號傳送到光信道中時，一種可能是通過使用獨立的設備來執行OTDR的技術。在該情況下，傳輸設備和獨立OTDR設備優選地經由光耦合器耦合到相同的光信道。光信道優選地是連接到設備的光纖。

更高級的技術是嵌入式OTDR，其中傳輸設備本身包含用于生成光傳輸信號的硬件以及用于執行OTDR測量所需要的硬件。優選地，根據相關性序列來直接調制光傳輸信號，其中該直接調制的頻率被選擇為使得其不干擾在接收側的數據接收。在將承載直接調制的測量信號的光傳輸信號傳送到光信道中之后，可以通過從接收到的光信號中濾除以其調制光傳輸信號的頻率來獲得光信道的響應信號。

然后，該接收到的響應信號可以用于經由信號相關的技術來確定反射簡檔，如前所述。

發明內容

本發明的目的在于改善執行嵌入式OTDR測量的光數據傳輸設備。

提出了用于光接入網絡的光數據傳輸設備。該設備包括激光傳輸單元，其可操作為生成光傳輸信號。此外，該設備包括驅動單元，其可操作為控制激光傳輸單元，使得光傳輸信號根據數據信號——優選地根據電數據信號——而被調制。

此外，該設備包括光接收單元，該光接收單元被適配為將接收到的光信號的至少一部分轉換成電測量信號。對于該轉換，光接收單元包含并且利用光電二極管和電放大器，此二者是光接收單元的組成部分。光接收單元還與激光傳輸單元分離。

該設備還包括至少一個控制單元，其可操作為控制激光傳輸單元，使得光傳輸信號根據測量信號而被調制。

控制單元還操作為在測量間隔期間測量多個電測量信號，并且基于測量的電信號來確定平均的已接收電測量信號。

此外，控制單元可操作為控制電放大器，使得電放大器在測量間隔之前的時間間隔的至少一部分期間被關閉。

為了掌握所提出設備的優點，必須考慮以下幾個方面。

當使用激光傳輸單元生成光傳輸信號時，該光信號可以具有包含窄線路寬度(優選地稱為帶寬)的固定波長。在針對激光傳輸單元的給定恒定溫度、波長也是恒定的意義上，波長是固定的。

當將具有窄線路和固定中心波長的光信號傳送到光信道中時，這可能導致在接收到的響應信號內存在的相干羅利(Raleigh)噪聲。然后，這樣的相干羅利噪聲將不可避免地使測量的準確度劣化。用于減小相干羅利噪聲的一種可能性可以是使用具有較寬線路寬度的光傳輸信號，但是這進而由于光信道內存在的色散效應而產生對數據傳輸的限制。

用于減少相干羅利噪聲的另一相應手段是通過所提出的設備以下述方式實現的：