[发明专利]一种无源光网络故障在线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，尤其涉及一种基于OTDR技术的无源光网络光纤故障在线监测系统。

背景技术

随着宽带业务的迅猛发展和各种新业务的不断涌现，用户对网络接入带宽的需求大幅增加，传统的接入方式已不能满足日益增长的宽带需求，光纤接入技术具有带宽高、传输距离长、安全性好、成本低等优势，能实现信息传输高速化，满足大众的需求。无源光网络（Passive Optical Network, PON）是一种点到多点的光纤接入技术，由局侧的光线路终端（Optical Line Terminal, OLT），用户侧的光网络单元（Optical Network Unit, ONU）以及光分配网络（Optical Distribution Network, ODN）组成。与点到点P2P的拓扑结构相比，PON的这种点到多点的结构节省了大量的光纤成本，然而引入了光纤线路监测和故障定位的难题。

为了降低运营和维护成本，亟待有效的无源光网络光纤线路在线监测手段来监测整个无源光网络的主干和分支光纤线路，实现在不影响其它分支光纤线路正常运行的情况下，迅速地辨别线路故障，并对故障进行定位和维修。

针对无源光网络光纤线路监测和故障定位的难题，国内外已投入了大量的研究和技术创新，其中CN1866790A公开了一种使用OTDR检测光路的PON网络设计方法，在PON网络中引入光路调节盒，实现了各分支光路长度不等，从而可以使用OTDR对已调节分支光路进行测量，这种方式能够区分各分支光路，但是却无法克服OTDR的动态范围和盲区问题。CN101217313A公开了一种使用OTDR的无源光网络光纤故障诊断方法，通过PON网络管理系统判断是否发生光纤故障，同时判断出是哪一条分支光路故障，再启动OTDR技术来定位故障位置，这种方式只能用于出现故障后来寻找故障点，无法做到实时监测。CN101984561A公开了无源光网络故障的检测系统和方法，通过选择OTDR监控信号来检测与其对应的分支光纤，这种方式也不具备实时性。上述现有技术无法同时解决无源光网络光纤故障在线监测的实时性、准确性、可靠性等。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提出了一种无源光网络故障在线监测系统。本发明的在线监测系统用以解决无源光网络光纤线路在线监测的实时性和故障定位的准确性问题。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种无源光网络故障在线监测系统，所述的光网络包括有光线路终端、波分复用器、光分配网络和光网络单元，所述的光线路终端连接于波分复用器上，该波分复用器通过主干光纤连接至光分配网络上，光分配网络内设有光分路组件，光分路组件分出的分光支路分别通过分路光纤连接至对应的光网络单元上，在每个分光支路和光网络单元之间的分路光纤上设置有一个反射元件；所述的波分复用器还连接至环形器上三个端口中的一个端口，该环形器的另外两个端口分别连接激光器的输出端和分光器的输入端，所述分光器设有两路输出端口，其第一路输出端口依次连接第一光电探测模块、第一信号放大模块和第一数据采集单元，第二路输出端口依次连接第二光电探测模块、第二信号放大模块和第二数据采集单元，第一数据采集单元和第二数据采集单元均连接至数据处理单元上。

在本发明的无源光网络故障在线监测系统中，所述的激光器为可调激光器，该可调激光器输出两种不同脉宽和功率的监测光信号。

在本发明的无源光网络故障在线监测系统中，上述的激光器可输出的监测信号波长为1625nm和1650nm。

在本发明的无源光网络故障在线监测系统中，所述反射元件或为波分复用器、或为滤光片、或为光纤光栅。

在本发明的无源光网络故障在线监测系统中，分光器按照一定比例将返回信号分成两路输出：用于提取和分析返回的反射信号的第一路信号；用于提取和分析返回的背向散射信号的第二路信号，所述第一路信号所占的比例较第二路信号所占比例低，分光器的分光比小于20:80。

在本发明的无源光网络故障在线监测系统中，所述的处理第一路信号的硬件电路包括依次连接的第一光电探测模块、第一信号放大模块和第一数据采集单元，处理第二路信号的硬件电路包括依次连接的第二光电探测模块、第二信号放大模块和第二数据采集单元，处理第一路信号的硬件电路与处理第二路信号的硬件电路相比，其具有较低增益、较高带宽和较快采用速率。

在本发明的无源光网络故障在线监测系统中，所述的光分路组件或为单个光分路器，或为多个光分路器组成的光分路器级联。