[发明专利]光纤故障检测的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信行业无源光网络技术领域，具体而言，涉及一种光纤故障检测的系统及方法。

背景技术

当今，网络技术快速发展，网络应用逐渐普及化，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(Passive Optical Network，简称PON)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。无源光网络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。图1为现有技术无源光网络的架构图。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 NetworkUnit，简称ONU)以及光分配网络(Optical Distribution Network，简称ODN)。通常情况下，光无源网络简化为一个OLT通过ODN的光功率分离器(简称分光器)连接多个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(Optical Time DomainReflectometer，简称OTDR)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设备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问题：1)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；2)如果部分分支光纤到分光器的距离大致相等时，OTDR设备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设备。但现在所能提供的最高分辨率为2米。

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设备的最大动态范围是40dB左右。如光程检测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的探测器。如果不计其它损耗(如连接损耗等)，这时光程检测信号最大光程损耗将是2*18+2*4.0＝44dB。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设备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。图2为现有技术采用在ONU前加光滤波器的方案进行光程故障检测的示意图。该滤波器透射所有的1625nm以下的光，但反射1625nm以上的光程检测光，见图2所示。采用光滤波器后，端口反射的光可以增加6dB。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。

在实现本发明的过程中，发明人意识到现有技术存在如下缺陷：光程检测信号在无源光网络故障测试过程中损耗较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光纤故障检测的系统及方法，以解决上述的光程检测信号在无源光网络故障测试过程中损耗较大问题。