[发明专利]无源光网络光纤故障的检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无源光网络光纤故障的检测系统和方法。

背景技术

网络技术的快速发展和网络应用的普及化，如网络通讯和网络购物，以及网络娱乐等已经成为现代人生活的一部分，现有的接入网络铜线(有线)系统已远远满足不了这种高速和宽带的需求，而无源光网络(PON，Passive Optical Network)具有宽带、高速、环保和节能特点，是取代现有接入网络的最佳候选者，其正在被绝大多数运营商所接受并被部署，用以满足日益增长的通信用户以及更快速和更好的服务需求。

无源光网络是一种点对多点的光纤接入技术，如图1所示，无源光网络包括光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)、光网络单元(ONU，Optical Network Unit)以及光分配网络(ODN，OpticalDistribution Network)，其通常由一个光线路终端OLT通过光分配网络ODN的光功率分离器(简称分光器)连接多个光网络单元ONU构成的点到多点结构。

在大量无源光网络的安置和部署后，需要考虑该网络的运行和维护，特别是光纤线路的检测和故障的定位。为了降低运行和维修成本，运营商希望在OLT处用一个光程检测设备，又称光时域反射计(OTDR，Optical Time Domain Reflectometer)来检测整个无源光网络的主干和分支光纤，如果一个分支光纤出现故障，希望在不影响其它分支光纤的业务的情况下，能迅速发现故障和对故障进行定位以及维修。

在局方OLT处用一个OTDR来检测这种点到多点网络时，可以比较准确地检测到主干光纤是否正常，但检测分支光纤的信号时将会遇到以下两个问题。

一、如果部分分支光纤到分光器的距离大致相等时，OTDR不能分辨到底是哪个分支光纤的信号，除非使用高分辨率的OTDR，但现在所能提供的最高分辨率为2米，还是不能满足实际需求。

二、如果分光器的分光比例很大，这时分支光纤的瑞利反射信号经过分光器时将有很大的损耗，等该反射信号到达OTDR时，该反射信号和噪声信号混合在一起，难以分辨。

例如：对于1∶32分光比的10公里ODN，分光器的损耗是3*5+3＝18dB；而10公里光纤损耗是0.40*10＝4.0dB。一般OTDR的最大动态范围是40dB左右。如OTDR的信号经过分光器到达分支光纤的末端然后全反射(即不计反射损耗)经过分光器到达OTDR。如果不计其它损耗(如连接损耗等)，这时OTDR的信号全光程最大损耗将是2*18+2*4.0＝44dB。这已经超出OTDR的工作动态范围，因此分支光纤的信号已淹没在噪声中。可见，传统用在局方的OTDR是不能测量大分光比的ODN的分支光纤的故障。这种现象比较普及，在实际铺设的PON网络中由于种种原因甚至对很小分光比的PON，用普通的OTDR也不能看到分支光纤的反射信号。

针对上述问题，现有的补救办法是在所有的ONU前加一个光滤波片，见图2所示。该滤波片透射所有的波长为1625nm以下的光，但反射波长为1625nm以上的OTDR发射的光，采用光滤波片后，端口反射的光可以增加6dB，再配上高分辨OTDR，就可以根据有没有反射光来确定分支光纤是否有故障，但是当分支光纤上有故障时，因为该分支光纤上的反射光没有经过光滤波片增强，所以还是存在上述的反射光淹没在噪声中的现象，因此不能确定分支光纤故障发生的确切位置。另外，如果有部分分支光纤长度基本相等，反射的光基本重叠，即使是高分辨OTDR也不能分辨接收的反射光是哪路光纤分支的光。更糟糕的是，对于大分光比的ODN(如：1∶128分光比以上)，滤波片带来的增益有可能还远远不够分光器的损耗，因此在局方的OTDR将有可能收不到来自分支光纤的任何信息，进而导致无法确定分支光纤是否存在故障，以及故障的具体位置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无源光网络光纤故障的检测系统和方法，以解决上述的无法确定分支光纤故障的问题。