[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光网络系统，尤其涉及一种检测无源光网络光纤故障的系统和方法。

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，这样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，而无源光网络是宽带和高速、环保和节能的宽带接入技术，是取代现有的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（Passive Optical Network，简称PON）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（Optical Line Terminal， 简称OLT）、光网络单元（Optical Network Unit，简称ONU）以及光分配网络（Optical Distribution Network，简称ODN）。通常是由一个光线路终端OLT通过主干光纤和光分配网络ODN的光功率分离器（简称分光器）连接多个分支光纤及相应的光网络单元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（例如，OTDR（Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪））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，主干光纤的信号一般都不会有问题，但分支光纤的信号都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。

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，等它到达OTDR的探测器时，信号已经淹没在噪声中了。

例如：对于1:32分光比的10公里ODN，分光器的损耗是3*5+3=18 dB， 而10公里光纤损耗是0.40*10 = 4.0 dB。一般OTDR设备的最大动态范围是40 dB左右。如光程检测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仪。如果不计其它损耗（如连接损耗等），其总光程损耗将达到2*18+2*4.0 = 44 dB。这已经超出OTDR设备的工作动态范围，因此分支光纤的信号已淹没在噪声中。这说明传统用在局方的OTDR设备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仪器也不能看到分支光纤的反射信号。

现有的补救办法是在所有的ONU前加一个光滤波器，该滤波器透射所有的小于1625nm的光，但反射1625nm以上的OTDR的光，见图2所示。采用光滤波器后，端口反射的光可以增加6 dB。配上高分辨OTDR设备，这样可以根据有没有反射光来确定分支光纤是否有故障，但是还是不能确定分支光纤故障发生的确切位置。如果有部分分支光纤长度基本相等，反射的光其本重叠，即使是高分辨OTDR设备也不能分辨其中的区别。更糟糕的是对于大分光比的ODN（如：1:128分光比以上），滤波器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设备将有可能收不到来自分支光纤的任何信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无源光网络光纤故障检测的系统及系统，用以解决在局方用一个OTDR设备就可以检测和定位任何一支分支光纤的故障。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无源光网络光纤故障检测的系统，包括：光时域反射仪(OTDR)设备、波分复用耦合器、波长选择耦合器、分支光纤选择器以及与分光器和分支光纤相连的波长选择路由器，其中，所述波分复用耦合器与所述OTDR设备和光线路终端（OLT）相连，并通过主干光纤与所述波长选择耦合器相连；所述波长选择耦合器与所述分光器和所述分支光纤选择器相连；所述分支光纤选择器与所述波长选择耦合器及每个所述波长选择路由器相连；每个所述波长选择路由器还分别与相应的分支光纤连接，通过所述分支光纤与光网络单元相连，其中，