[发明专利]光纤长度测量方法、通信设备、通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，特别的涉及一种光纤长度测量方法、通信设备、通信系统。 

背景技术

目前接入网领域在数字用户线路(Digital Subscriber Line或简称DSL)充分发展之余，光接入也蓬勃兴起，尤其点到多点特征的光接入技术——无源光网络(Passive Optical Network，简称PON)再次受到瞩目，PON由光线路终端(Optical Line Terminal，简称OLT)、光网络单元(Optical Network Unit，简称ONU)或光网络终端(Optical Network Terminal，简称ONT)、以及光分配网络(Distribution Network，简称ODN)组成。所谓的“无源”是指，ODN中不包含任何有源电子器件、电子电源，其全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成。 

目前具有代表性的PON技术是千兆无源光网络(Gigabit Passive OpticalNetwork，简称GPON)、和以太无源光网络(Ethernet Passive Optical Network，简称EPON)，其中GPON技术具有较高线路速率、维护功能较完善等特点，故而被应用较广。 

图1为PON系统的结构示意图，如图示，PON系统采用树形拓扑结构，PON与局端通过一根光纤相连接，PON与用户侧可以通过数十甚至更多路光纤来连接用户，与点对点连接相比较，PON的建网成本较低。 

在PON系统中，OLT需要获取其与各ONU或ONT之间的光纤长度，以对PON系统进行相应有效的运行和维护处理。 

现有技术一般采用以下的技术方案测量OLT与ONU或ONT之间的光纤长度： 

如图2所示为现有技术测量OLT与UNU或ONT之间的光纤长度的流程，如图示，该流程包括：201：OLT20向ONU或ONT21(以下记为ONU或ONT21) 发送测距请求消息，并开始计时；202：ONU或ONT21接收到测距请求消息后，等待ONU或ONT21的处理总时延(比如：ITU G.984.3协议中定义Ranging-Response-Time时间)；203：ONU或ONT21向OLT20返回测距响应消息；OLT20接收到测距响应消息后，停止计时。 

由图可见，计时获取的计时时长(计时得到的时间长度)为：ONU或ONT21的处理总时延和OLT20与ONU或ONT21之间线路上的消息传输往返时间的总和。OLT20可以用该计时时长减去ONU或ONT21的处理总时延，从而得出消息在OLT20、ONU或ONT21之间线路的传输往返时间，然后将该传输往返时间，除以2，再乘以光纤的传输速度，就可以得出OLT20到ONU或ONT21之间的光纤长度了。 

其中，ONU或ONT21的处理总时延为：OLT20为保证通信不发生冲突，使上行信号以正确的相位到达OLT20，而指派给ONU或ONT21的预均衡时延2021、OLT20指派给ONU或ONT21的发送起始的时隙2022、以及ONU或ONT21的响应时间2023的总和。其中，ONU或ONT21的预均衡时延2021可以对应于ITU G.984.3中的EqD，ONU或ONT21的发送起始的时隙2022可以对应于ITU G.984.3中的SStart。 

由于ONU或ONT21的预均衡时延2021、以及ONU或ONT21的发送起始的时隙2022由OLT20进行指派，因此OLT20可以获知其真实值，但是，OLT20并不知道ONU或ONT21的实际响应时间2023。为此，现有技术的PON协议对ONU或ONT21的响应时间2023的误差范围作了规定，规定其可以为35±1us。相应的，OLT20在计算光纤长度时，可以使用35±1us内的任一值近似作为ONU或ONT21的实际响应时间进行计算。 

比如：可以将该35us近似作为ONU或ONT21的实际响应时间，并代入计算，得到OLT20与ONU或ONT21之间光纤长度。这样，由于OLT20计算所用的ONU或ONT21的响应时间与其实际的响应时间的误差为：±1us，那么测得的OLT20与ONU或ONT21之间的消息传输往返时间误差至少为：±1us，OLT20与ONU或ONT21的消息传输的单程误差至少为：±0.5us，而光速为：2*10⁸米每秒(m/s)，可见：使用现有技术的方案所计算的OLT与ONU或ONT之间光纤长度误差至少为：±0.5us*2*10⁸m/s＝±100m。