CN102201861A - 基于长距无源光网络的故障检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于长距无源光网络的故障检测方法，分支光纤旁路接通后，光程检测仪发送探测信号；探测信号的反射信号通过长距无源光网络返回光程检测仪；光程检测仪通过对返回的反射信号进行分析，确定故障情况。本发明还相应地公开一种基于长距无源光网络的故障检测系统，由于在局方OLT处用一个OTDR仪器就可以对长距RE盒前的光纤、长距RE盒后的光纤一次进行检测，所以，本发明能够大大缩短光程检测的时间、降低运维时间及成本、保证服务质量。

Description

基于长距无源光网络的故障检测系统及方法

技术领域

本发明涉及光纤故障检测领域，尤其涉及一种基于长距无源光网络的故障检测系统及方法。

背景技术

随着光纤通讯技术的快速发展，有线宽带接入用光纤正在逐步取代现有的铜线(有线)系统，光进铜退的已经成为一种趋势。由于无源光网络具有快速、环保等特性，且长距无源光网络(Passive Optical Network，PON)能够进一步简化网络结构、减少投资成本，所以，长距无源光网络获得了广泛的应用，用以满足日益增长的通信用户以及更高的服务需求。

长距无源光网络是一种点对多点的光纤接入技术，图1为长距无源光网络的结构示意图，如图1所示，长距无源光网络包括光线路终端(Optical LineTerminal，OLT)、光网络单元(Optical Network Unit，ONU)以及光分配网络(Optical Distribution Network，ODN)，其通常是由一个OLT通过ODN的光功率分离器(简称分光器)以及长距光延长盒(Reach Extender Box，RE盒)连接多个ONU，从而构成点到多点结构。

但是，无论采取哪种光-电-光(OEO)或光放大器(OA)技术的长距RE盒都将终止光程检测仪(OTDR)信号的通过，另外，分光器的巨大损耗对于OTDR探测分支光纤故障影响巨大，因为在正常的PON系统中，OTDR信号必须两次进出分光器从而承受两倍的PON损耗才能回到OTDR上，即分光器的损耗占整个PON中的损耗比例是很大的，因此，对分光比较大的PON系统，分支光纤故障检测是一个难题。在长距PON中，如何克服以上两个难题是所有运营商在运行和维护时必须面对的问题。

目前，通常的做法是对长距PON进行分开检测，具体的，先在OLT处用OTDR检测到长距RE盒前的光纤，之后，把OTDR仪器移到长距RE盒后来检测分光器后的分支光纤。但是，这样的故障检测方法会增大运维时间及成本，并且，在维护和检修期间，除故障用户之外，其它用户也不能正常通讯，从而服务质量较低。所以，运营商非常期待有一种方法或系统能在局方OLT处安置的OTDR仪器来检测和定位整个无源光网络的光纤故障，这样将降低运营商的运维时间和成本，同时保证了服务质量，即在维护和检修期间除了故障用户，其它用户还能正常通讯。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于长距无源光网络的故障检测系统及方法，能够降低运维时间及成本、保证服务质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于长距无源光网络的故障检测系统，包括：光线路终端、光程检测仪、波分复用耦合器、波长选择耦合器、分光器、分支光纤选择器、波长选择路由器和光网络单元；其中，

所述光线路终端，用于发出下行信号和接受上行信号；以及在分支光纤旁路接通后，通知光程检测仪启动探测；

所述光程检测仪，用于在收到来自光线路终端的启动探测通知后，发射针对相应分支光纤的探测信号；以及通过对收到的与所述探测信号对应的反射信号进行分析，确定故障情况；

所述波分复用耦合器，用于将来自光线路终端的信号、以及来自光程检测仪的信号导入到主干光纤上，传递至波长选择耦合器；以及用于对主干光纤上的信号进行分离，将分离出来的反射信号传到光程检测仪，将分离出的上行信号传给光线路终端；

所述波长选择耦合器，用于从主干光纤上把光程检测仪信号分离出来，并将其中一部分传给分支光纤选择器，将另一部分传给分光器；以及将收到的分支光纤的反射信号导回到主干光纤上，同时将通过分光器的光网络单元的上行信号传送到主干光纤上；以及将从主干光纤传来的下行信号传给分光器；

所述分光器，用于将来自波长选择耦合器的下行信号传给相应的波长选择路由器，以及将来自波长选择路由器的上行信号传给波长选择耦合器；

所述分支光纤选择器，用于在收到分支光纤旁路控制信号时，根据该分支光纤旁路控制信号对相应分支光纤的旁路开关进行控制，并将相应的分支光纤的反射信号送到波长选择耦合器；

所述波长选择路由器，用于将来自分光器的下行信号传给分支光纤；以及从分支光纤的上行信号中分离出光程检测的反射信号传到分支光纤选择器上，分离出上行信号传给分光器；

所述光网络单元，用于发出上行信号和接受下行信号。

所述光线路终端，还用于发出分支光纤旁路控制信号。

所述光程检测仪，还用于发出分支光纤旁路控制信号。

所述波分复用耦合器为薄膜滤波器或光纤光栅滤波器。

所述波长选择耦合器包括：第一光滤波器、第二光滤波器、长距光RE盒和分支耦合器；其中，

第一光滤波器将光程检测仪的信号从主流光纤中分离出来后，一部分通过分支耦合器绕过长距RE盒、经过第二光滤波器返回主干光纤，另一部分通过分支耦合器分流到分支光纤选择器上，同时，从分支光纤选择器输出的反射信号经分支耦合器和第一光滤波器返回主干光纤，然后传输到光程检测仪。

所述分支光纤选择器包括：光环行器、光探测器、光开关控制器、光开关；其中，

光环行器，用于把来自波长选择耦合器的分支光纤旁路控制信号导入到光探测器上，同时把分支光纤的光程检测仪反射信号导出到波长选择耦合器上；

光探测器，用于把来自光环形器的光控制信号变为电控制信号，同时把该电控制信号传给光开关控制器；

光开关控制器，用于根据来自光探测器电控制信号，接通或断开相应的光开关；

光开关，用于根据光开关控制器的命令，接通或断开相关分支光纤的光路。

该系统还包括长距RE盒中的本地控制器和嵌入式光网络终端EONT，所述长距RE盒中的本地控制器与光开关控制器相连，用于把光开关控制器执行命令的情况通过所述EONT报告给光线路终端。

所述分支光纤选择器包括：准直器、光开关、长距RE盒的本地控制器和EONT；其中，

光线路终端通过长距RE盒中的EONT及本地控制器对光开关发出分支光纤旁路信号，以开启和接通相关分支光纤；

光开关根据分支光纤旁路信号执行相关动作后，长距RE盒中的本地控制器把执行命令的情况通过EONT报告给光线路终端。

所述波长选择路由器包括：第一光环行器、第二光环形器和边带滤波器；其中，

从分光器来的下行光，经过第一光环行器、第二光环行器到达分支光纤；而从分支光纤来的上行光，经过第二光环行器到达边带滤波器，然后，反射信号由边带滤波器分离出来导向与其连接的分支光纤选择器，其余的上行光经过边带滤波器、第一光环行器到达分光器。

一种基于长距无源光网络的故障检测方法，包括：

分支光纤旁路接通后，光程检测仪发送探测信号；

所述探测信号的反射信号通过长距无源光网络返回光程检测仪；

光程检测仪对所述返回的反射信号进行分析，确定故障情况。

光程检测仪发送探测信号之前还包括步骤：

光线路终端或光程检测仪通过发送分支光纤旁路控制信号，使相应的分支光纤旁路接通；

光线路终端获知所述分支光纤旁路已接通，则通知光程检测仪进行探测。

所述光程检测仪对所述返回的反射信号进行分析，确定故障情况为：

光程检测仪收到的反射信号是菲涅尔反射信号或者瑞利反射信号有突变，则光程检测仪确定主干光纤或相应的分支光纤存在故障；光程检测仪收到的反射信号是连续瑞利反射信号，则光程检测仪确定主干光纤或相应的分支光纤没有出现故障。

本发明基于长距无源光网络的故障检测系统及方法，在现有长距无源光网络的基础上，结合光程检测仪(OTDR)、波分复用耦合器(WDM Coupler)、波长选择耦合器(WSC)、分支光纤选择器(FBS)以及波长选择路由器(WSR)等光功能模块构成故障检测系统，从而能够仅通过一个光程检测仪来快速地检测和定位长距无源光网络中的光纤故障。由于在局方OLT处用一个OTDR仪器就可以对长距RE盒前的光纤、长距RE盒后的光纤一次进行检测，所以，本发明能够大大缩短光程检测的时间、降低运维时间及成本、保证服务质量。

附图说明

图1为长距无源光网络的结构示意图；

图2为本发明基于长距无源光网络的故障检测系统结构示意图；

图3为本发明波分复用耦合器的连接示意图；

图4为本发明波长选择耦合器的结构示意图；

图5为本发明分支光纤选择器的一种结构示意图；

图6为本发明分支光纤选择器的另一种结构示意图；

图7为本发明波长选择路由器的结构示意图；

图8为本发明基于长距无源光网络的故障检测方法流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在现有长距无源光网络的基础上，结合光程检测仪、波分复用耦合器、波长选择耦合器、分支光纤选择器以及波长选择路由器等光功能模块构成故障检测系统，从而能够仅通过一个光程检测仪来快速地检测和定位长距无源光网络中的光纤故障，即给光程检测仪反射信号搭建了一个低损耗的回路，使得在中心局OLT处的光程检测仪能收到光程检测仪反射信号。

图2为本发明基于长距无源光网络的故障检测系统结构示意图，如图2所示，本发明基于长距无源光网络的故障检测系统包括：光线路终端201、光程检测仪202、波分复用耦合器203、波长选择耦合器204、分光器205、分支光纤选择器206、波长选择路由器207和光网络单元208；其中，

光线路终端201，用于发出下行信号；以及在分支光纤旁路接通后，通知光程检测仪202启动探测。需要说明的是，分支光纤旁路控制信号可以由光线路终端201发出，也可以由光程检测仪202发出。

光程检测仪202，用于在收到来自光线路终端的启动探测通知后，发射针对相应分支光纤的探测信号；以及通过对收到的与所述探测信号对应的反射信号进行分析，从而确定主干光纤和相应的分支光纤是否存在故障。一般的，如果光程检测仪收到的反射信号是菲涅尔反射信号或者瑞利反射信号有突变，则光程检测仪确定主干光纤或相应的分支光纤存在故障，如果光程检测仪收到的反射信号是连续瑞利反射信号，则光程检测仪确定主干光纤或相应的分支光纤没有出现故障。

波分复用耦合器203，与光线路终端201、光程检测仪202以及波长选择耦合器204相连，用于在不影响正常业务时，将来自光线路终端201的下行信号、分支光纤旁路控制信号、以及来自光程检测仪202的分支光纤旁路控制信号或探测信号导入到主干光纤上，传递至波长选择耦合器204；以及用于对主干光纤上的信号进行分离，将分离出来的反射信号传到光程检测仪，将分离出的上行信号传给光线路终端。本发明中，主干光纤指光线路终端与分光器之间的光纤。

实际应用中，波分复用耦合器203为光滤波器，具体可以是薄膜滤波器或者光纤光栅滤波器，波分复用耦合器203采用薄膜滤波器时，波分复用耦合器203对预先选取的光程检测仪信号波长及该波长以上的光全反射，但对该波长以下的光进行透射；波分复用耦合器203采用光纤光栅滤波器时，波分复用耦合器203对预先选取的光程检测仪信号波长的光进行反射，但对该波长以下的光均透射。

图3为本发明波分复用耦合器的连接示意图，如图3所示，波分复用耦合器的P端口与光线路终端201相连，C端口通过光分配网络的光纤连接至波长选择耦合器204，R端口与光程检测仪202相连。

波长选择耦合器204，与波分复用耦合器203、分光器205、分支光纤选择器206相连(位于分光器的入口处)，用于从主干光纤上把光程检测仪信号分离出来，并将其中一部分传给分支光纤选择器，将另一部分传给分光器；以及用于将收到的分支光纤的反射信号导回到主干光纤上，同时将通过分光器的光网络单元的上行信号传送到主干光纤上；以及将从主干光纤传来的下行信号传给分光器。

图4为本发明波长选择耦合器的结构示意图，如图4所示，本发明波长选择耦合器由两个光滤波器(如薄膜滤波器)、长距RE盒和一个分支耦合器组成，对于光滤波器采用薄膜滤波器的情况，薄膜滤波器主要是边带滤波器，它对预先选取的光程检测仪信号波长及该波长以上的光全反射，其他波长的光全透射。可以看出，波长选择耦合器204的重要功能是让光程检测仪的信号绕过长距RE盒，并且通过分支耦合器与分支光纤选择器相连来传递光程检测仪的分支光纤旁路控制信号或探测信号，如图4所示，第一光滤波器将光程检测仪的信号从主流光纤中分离出来后，绝大部分通过分支耦合器绕过长距RE盒、经过第二光滤波器返回主干光纤，另一部分通过分支耦合器分流到分支光纤选择器上，同时，从分支光纤选择器输出的反射信号会经分支耦合器和第一光滤波器返回主干光纤，然后传输到光程检测仪上。由于长距RE盒被嵌入在波长选择耦合器内上下行的主干通道上，光程检测仪信号绕过了该盒，克服了光程检测仪信号通不过长距RE盒的困难，保证了光程检测仪信号的正常通行。

分光器205，用于将收到的来自波长选择耦合器的下行信号传给相应的波长选择路由器，以及将收到的来自波长选择路由器的上行信号传给波长选择耦合器。分支光纤选择器206，与波长选择路由器207相连，用于在收到分支光纤旁路控制信号时，根据该分支光纤旁路控制信号对相应分支光纤的旁路开关进行控制，并将相应的分支光纤的反射信号送到波长选择耦合器。分支光纤选择器206一般位于ODN的分光器旁边，每个波长选择路由器分别通过相应的分支光纤与光网络单元相连。

图5为本发明分支光纤选择器的一种结构示意图，如图5所示，该分支光纤选择器主要由以下四个部分组成：光环行器、光探测器、光开关控制器、光开关；其中，

光环行器，用于把来自波长选择耦合器204的分支光纤旁路控制信号导入到光探测器上，同时把分支光纤的光程检测仪反射信号导出到波长选择耦合器上；

光探测器，用于把来自光环形器的光控制信号变为电控制信号，同时把该电控制信号传给光开关控制器；

光开关控制器，用于根据来自光探测器电控制信号，接通或断开相应的光开关；

光开关，用于根据光开关控制器的命令，接通或断开相关分支光纤的光路，使得该分支光纤的反射信号能通过该光路返回或中止返回主干光纤。

需要说明的是，长距RE盒中的本地控制器可以与光开关控制器相连，这样它会把光开关控制器执行命令的情况通过其盒中的嵌入式光网络终端(Embedded ONT for management ofthe extender，EONT)报告给光线路终端，并为长距RE盒供电，同时给探测器、光开关控制器及光开关供电。

图6为本发明分支光纤选择器的另一种结构示意图，如图6所示，该分支光纤选择器由准直器、光开关、EONT、长距RE盒的本地控制器组成，其中，EONT和长距RE盒本地控制器是长距RE盒中已有的器件。在图6所示的分支光纤选择器中，光开关通过准直器与波长选择耦合器相连，同时它被长距RE盒的本地控制器所控制，并由长距RE盒的电源供电。

图6所示分支光纤选择器的工作流程如下：光线路终端通过长距RE盒中的EONT及本地控制器对光开关发出分支光纤旁路信号，以开启和接通相关分支光纤，光开关根据分支光纤旁路信号执行相关动作，长距RE盒中的本地控制器把执行命令的情况通过EONT报告给光线路终端。分支光纤旁路接通后，相应分支光纤的反射信号便可通过光开关搭成的光路，经过准直器及波长选择耦合器返回主干光纤，然后传回到光程检测仪。如需还要测量其他分支光纤，重复以上的流程即可，当工作完毕，光线路终端会发出断开关闭指令，由光开关根据本地控制器的指令执行相关动作。

波长选择路由器207，通过分支光纤与相应的光网络单元连接，用于将来自分光器的下行信号传给分支光纤；以及从分支光纤的上行信号中分离出光程检测的反射信号传到分支光纤选择器上，将分离出的上行信号传给分光器。一般在分光器的每一个分支光纤前连一个波长选择路由器。

图7为本发明波长选择路由器的结构示意图，如图7所示，本发明波长选择路由器主要由两个光环行器以及一个边带滤波器组成，它的工作流程如下：从分光器来的下行光，经过第一光环行器的端口2、端口3，以及第二光环行器的端口1、端口2到达分支光纤；而从分支光纤来的上行光，经过第二光环行器的端口2和端口3，到达边带滤波器的端口C，然后，反射信号从边带滤波器的R口被分离出来导向与其连接的分支光纤选择器，其余的上行光经过边带滤波器的端口P、第一光环行器的端口1和端口2到达分光器上。

图8为本发明基于长距无源光网络的故障检测方法流程示意图，如图8所示，本发明基于长距无源光网络的故障检测方法包括以下步骤：

步骤801：光线路终端或光程检测仪通过发送分支光纤旁路控制信号，使相应的分支光纤旁路接通。

由于长距RE盒中的本地控制器可以与光开关控制器相连或直接控制光开关，所以，它可以把光开关控制器执行命令的情况或分支光纤旁路接通的情况通过其盒中的EONT报告给光线路终端，一般的，无论是光线路终端或光程检测仪发送分支光纤旁路控制信号，在分支光纤旁路接通后，一般均由光线路中终端通知光程检测仪开始检测。

步骤802：光线路终端获知所述分支光纤旁路已接通，则通知光程检测仪进行探测。

步骤803：光程检测仪发送探测信号，所述探测信号的反射信号通过长距无源光网络返回光程检测仪。

探测信号在长距无源光网络的故障检测系统中进行反射的情况参见前文故障检测系统中的相关描述，在此不再赘述。

步骤804：光程检测仪对所述返回的反射信号进行分析，从而确定故障情况。

一般的，如果光程检测仪收到的反射信号是菲涅尔反射信号或者瑞利反射信号有突变，则光程检测仪确定主干光纤或相应的分支光纤存在故障，如果光程检测仪收到的反射信号是连续瑞利反射信号，则光程检测仪确定主干光纤或相应的分支光纤没有出现故障。

通过以上发明，运营商将可以在中心局用一个光程检测仪来智能、快速地检测和定位长距无源光网络中的任何光纤故障，从而简化原有的运维系统，大大缩短维修的时间，降低运营商维护成本。

下面结合具体实施例对本发明技术方案的实施作进一步的详细描述。

实施例1

为了不影响光程检测过程中的正常通讯，本实施例光程检测仪的光波长依据ITU-T L.66选择在1625nm～1675nm之间。光程检测仪和波分复用耦合器被安置在中心局OLT侧，波分复用耦合器是一个边带滤波片，该滤波片对1625nm以上的波长均反射，其它均透射。它有三个进出口，其中透射口(P)与OLT连接，反射口(R)与OTDR的仪器相连，通用口(C)与主干光纤相连，详见图3所示。为了减少复杂度和降低成本，在波长选择耦合器和波长选择路由器中涉及到的波分复用滤波片均是同一种滤波片，其性能与以上该滤波片一致。

波长选择耦合器、分支光纤选择器和波长选择路由器均被安置在ODN的分光器处，它们之间的连接见图2所示。长距RE盒被镶嵌在波长选择耦合器的模块中，其控制通道及供电电源被分支光纤选择器所使用，分支光纤选择器的结构可以有两种不同的方案，见图5和图6所示。

本实施例中，测试的启动由光程检测仪发起，本实施例具体检测过程如下：

首先，光程检测仪发出连接某个分支光纤的指令，该指令光信号通过波分复用耦合器的R口到C口，被主干光纤传输到波长选择耦合器上，通过波长选择耦合器的第一光滤波器的C口到R口，再到达分支耦合器的C口，之后经分支耦合器的B口到达分支光纤选择器的光环行器的进出口，然后穿过光环行器到达光探测器，该光探测器把光指令信号变为电指令信号传给光开关控制器，该光开关控制器对光开关发出相关指令，从而光开关根据指令执行相关动作，如接通指定的分支光纤的旁路等。另外，长距RE盒的本地控制器通过光开关控制器得到相关执行信息后，可以通过长距的EONT把该信息报告给OLT，从而由OLT根据该反馈信息，通知光程检测仪是否可以启动探测。

如一切准备就绪，光程检测仪便会发出探测信号，该探测信号通过波分复用耦合器的R口到C口，被主干光纤传输到波长选择耦合器上，通过波长选择耦合器的第一光滤波器的C口到R口，到达分支耦合器的C口，经分支耦合器的A口到达第二光滤波器的R口，再从第二光滤波器的C口返回到主干光纤的分光器上，之后，通过分光器到达每个分支光纤的波长选择路由器中第一光环行器，经过第一光环行器的进出口(2)、出口(3)后，进入第二光环行器的进口(1)并通过第二光环行器的进出口(2)到达分支光纤上，最后经过分支光纤的传输到达ONU上。

在此期间，光程检测仪主干光纤的反射信号通过原光程检测仪探测信号的主干光纤通道传回到光程检测仪上，而光程检测仪分支光纤的反射信号传到波长选择路由器第二光环行器的进出口(2)从出口(3)到达边带滤波器的C口再被反射到R口，之后进入分支光纤选择器光开关支路，如果光开关支路已被接通，则反射信号将通过光环行器的进口(1)、进出口(2)到达波长选择耦合器的分支耦合器的B口，并从C口出去，进入第一光滤波器的R口出C口，返回到主干光纤上，之后经过主干光纤的传输到达波分复用耦合器的C口出R口进入光程检测仪。

每次检测数据是主干光纤加一个分支光纤，对不同的分支光纤的检测将重新启动检测程序，如前所述，首先给光开关发命令接通相关的旁路，然后发探测信号进行检测。检测完毕后，光程检测仪向光开关发出关闭指令，由光开关控制器执行相关指令，使整个系统处于待定的状态。

此外，长距RE盒中的本地控制器会把相关信息通过EONT传给OLT，从而相关人员可以根据这些信息关闭光程检测仪，结束测试。

实施例2

本实施例的系统结构及相关参数同实施例1，不过本实施例中，整个测试过程的启动，指令和结束都是由光线路终端来控制，本实施例具体检测过程如下：

首先，光线路终端发出连接某个分支光纤的指令，该指令光信号通过波分复用耦合器的P口到C口，被主干光纤传输到波长选择耦合器上，再通过波长选择耦合器的第一光滤波器的C口到P口，到达长距RE盒，进入EONT，然后到本地控制器，由长距RE盒的本地控制器对光开关发出相关指令，使光开关执行相关动作，如接通指定的分支光纤的旁路等。光开关执行相关动作后，本地控制器会把相关信息通过长距的EONT报告给光线路终端。光线路终端可以根据该反馈信息，通知光程检测仪是否可以启动探测。例如，光线路终端获知指定的分支光纤已被光开关接通后，便可以通知光程检测仪启动探测。

光程检测仪收到来自光线路终端的启动探测通知后，开始发出探测信号，该信号通过波分复用耦合器的R口到C口，被主干光纤传输到波长选择耦合器上，通过波长选择耦合器的第一光滤波器的C口到R口，到达分支耦合器的C口，再经分支耦合器的A口到达第二光滤波器的R口，之后由第二光滤波器的C口返回到主干光纤的分光器上，并通过分光器到达每个分支光纤的波长选择路由器中的第一光环行器进出口(2)，从第一光环行器的出口(3)出来后进入第二光环行器的进口(1)，从第二光环行器的进出口(2)出来后到达分支光纤上，最后经过分支光纤的传输到达ONU。

在此期间，光程检测仪主干光纤的反射信号通过原光程检测仪探测信号的主干光纤通道传回到光程检测仪上，而光程检测仪分支光纤的反射信号传到波长选择路由器第二光环行器的进出口(2)，从出口(3)到达边带滤波器的C口再被反射到R口，进入分支光纤选择器的光开关支路，如果光开关支路已被接通，则反射信号将从准直器到达波长选择耦合器中分支耦合器的B口并出其C口，之后进入第一光滤波器的R口出C口，返回到主干光纤上，经过主干光纤的传输到达波分复用耦合器的C口，最后出R口进入光程检测仪。

每次检测数据是主干光纤加一个分支光纤，对不同的分支光纤的检测将重新启动检测程序，如前所述，首先给光开关发命令接通相关的旁路，然后发探测信号进行检测。检测完毕后，光线路终端向光开关发出关闭指令，由长距RE盒的本地控制器关闭光开关，然后把相关信息传给光线路终端，相关人员可以根据这些信息关闭光程检测仪，结束测试。

本发明在整个测试期间光线路终端与光网络单元之间的通讯保持正常。

首先是下行光链路，光线路终端发出下行的光，经过波分复用耦合器的透射穿过主干光纤到达波长选择耦合器，然后透过第一光滤波器C口、P口到达长距RE盒，放大后经第二光滤波器的P口、C口到达分光器，经过分光器的分光到达每个波长选择路由器，下行的光穿过波长选择路由器的第一光环行器进出口(2)到出口(3)和第二光环行器进口(1)到进出口(2)到达每个分支光纤，然后通过分支光纤到达相应的光网络单元。

上行光链路是由光网络单元发出的上行光，穿过分支光纤到达波长选择路由器，首先通过第二光环行器进出口(2)、出口(3)到达边带滤波器C口，透过边带滤波器的P口到达第一光环行器进口(1)，再经过第一光环行器的进出口(2)到达分光器，之后穿过分光器到达波长选择耦合器，透过波长选择耦合器中第二光滤波器C口、P口到达长距RE盒，被放大后透过第一光滤波器的P口、C口进入主干光纤，最后穿过主干光纤到达波分复用耦合器C口，透过耦合器P口进入光线路终端。在整个传输过程中光程检测仪的信号以及反射信号不会对下行和上行光链路有任何干扰。

可以看出，在整个光程检测从开始到关闭的过程中，无源光网络的光线路终端与光网络单元之间的通讯始终保持畅通，也就是它们的业务没有中断。如果有一个分支光纤发生故障，在中心局用光程检测仪进行检测和故障定位，以及后继的修复及恢复正常工作状态过程中，其他分支光纤的用户将不会有所感知，所以，本发明将大大降低运营商的维修的成本。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种基于长距无源光网络的故障检测系统，其特征在于，该系统包括：光线路终端、光程检测仪、波分复用耦合器、波长选择耦合器、分光器、分支光纤选择器、波长选择路由器和光网络单元；其中，

所述光线路终端，用于发出下行信号和接受上行信号；以及在分支光纤旁路接通后，通知光程检测仪启动探测；

所述光程检测仪，用于在收到来自光线路终端的启动探测通知后，发射针对相应分支光纤的探测信号；以及通过对收到的与所述探测信号对应的反射信号进行分析，确定故障情况；

所述波分复用耦合器，用于将来自光线路终端的信号、以及来自光程检测仪的信号导入到主干光纤上，传递至波长选择耦合器；以及用于对主干光纤上的信号进行分离，将分离出来的反射信号传到光程检测仪，将分离出的上行信号传给光线路终端；

所述波长选择耦合器，用于从主干光纤上把光程检测仪信号分离出来，并将其中一部分传给分支光纤选择器，将另一部分传给分光器；以及将收到的分支光纤的反射信号导回到主干光纤上，同时将通过分光器的光网络单元的上行信号传送到主干光纤上；以及将从主干光纤传来的下行信号传给分光器；

所述分光器，用于将来自波长选择耦合器的下行信号传给相应的波长选择路由器，以及将来自波长选择路由器的上行信号传给波长选择耦合器；

所述分支光纤选择器，用于在收到分支光纤旁路控制信号时，根据该分支光纤旁路控制信号对相应分支光纤的旁路开关进行控制，并将相应的分支光纤的反射信号送到波长选择耦合器；

所述波长选择路由器，用于将来自分光器的下行信号传给分支光纤；以及从分支光纤的上行信号中分离出光程检测的反射信号传到分支光纤选择器上，分离出上行信号传给分光器；

所述光网络单元，用于发出上行信号和接受下行信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光线路终端，还用于发出分支光纤旁路控制信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光程检测仪，还用于发出分支光纤旁路控制信号。

4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述波分复用耦合器为薄膜滤波器或光纤光栅滤波器。

5.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述波长选择耦合器包括：第一光滤波器、第二光滤波器、长距光RE盒和分支耦合器；其中，

第一光滤波器将光程检测仪的信号从主流光纤中分离出来后，一部分通过分支耦合器绕过长距RE盒、经过第二光滤波器返回主干光纤，另一部分通过分支耦合器分流到分支光纤选择器上，同时，从分支光纤选择器输出的反射信号经分支耦合器和第一光滤波器返回主干光纤，然后传输到光程检测仪。

6.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述分支光纤选择器包括：光环行器、光探测器、光开关控制器、光开关；其中，

光环行器，用于把来自波长选择耦合器的分支光纤旁路控制信号导入到光探测器上，同时把分支光纤的光程检测仪反射信号导出到波长选择耦合器上；

光探测器，用于把来自光环形器的光控制信号变为电控制信号，同时把该电控制信号传给光开关控制器；

光开关控制器，用于根据来自光探测器电控制信号，接通或断开相应的光开关；

光开关，用于根据光开关控制器的命令，接通或断开相关分支光纤的光路。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括长距RE盒中的本地控制器和嵌入式光网络终端EONT，所述长距RE盒中的本地控制器与光开关控制器相连，用于把光开关控制器执行命令的情况通过所述EONT报告给光线路终端。

8.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述分支光纤选择器包括：准直器、光开关、长距RE盒的本地控制器和EONT；其中，

光线路终端通过长距RE盒中的EONT及本地控制器对光开关发出分支光纤旁路信号，以开启和接通相关分支光纤；

光开关根据分支光纤旁路信号执行相关动作后，长距RE盒中的本地控制器把执行命令的情况通过EONT报告给光线路终端。

9.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述波长选择路由器包括：第一光环行器、第二光环形器和边带滤波器；其中，

从分光器来的下行光，经过第一光环行器、第二光环行器到达分支光纤；而从分支光纤来的上行光，经过第二光环行器到达边带滤波器，然后，反射信号由边带滤波器分离出来导向与其连接的分支光纤选择器，其余的上行光经过边带滤波器、第一光环行器到达分光器。

10.一种基于长距无源光网络的故障检测方法，其特征在于，该方法包括：

分支光纤旁路接通后，光程检测仪发送探测信号；

所述探测信号的反射信号通过长距无源光网络返回光程检测仪；

光程检测仪对所述返回的反射信号进行分析，确定故障情况。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，光程检测仪发送探测信号之前还包括步骤：

光线路终端或光程检测仪通过发送分支光纤旁路控制信号，使相应的分支光纤旁路接通；

光线路终端获知所述分支光纤旁路已接通，则通知光程检测仪进行探测。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述光程检测仪对所述返回的反射信号进行分析，确定故障情况为：

光程检测仪收到的反射信号是菲涅尔反射信号或者瑞利反射信号有突变，则光程检测仪确定主干光纤或相应的分支光纤存在故障；光程检测仪收到的反射信号是连续瑞利反射信号，则光程检测仪确定主干光纤或相应的分支光纤没有出现故障。

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