CN103222206B - 分支光纤的故障检测方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

一种分支光纤的故障检测方法、装置及系统。其中，无源分支环回器包括至少三个分支单元，其中，第一分支单元，用于当第二分支光纤出现故障时，通过第一通信端口接收第一光网络单元发送的测试信号，将所述测试信号通过所述环路传输至第二分支单元，并通过第二分支单元的第一通信端口传输至第二分支光纤，对所述第二分支光纤进行检测，并将所述测试信号的反射信号通过所述环路传输至所述第一光网络单元，以使所述第一光网络单元将根据所述测试信号的反射信号获得的对所述第二分支光纤的检测结果发送至光线路终端。该无源分支环回器解决了被测分支光纤严重故障时而导致的测试失效问题，实现了对无源光网络分支光纤故障的可靠检测。

Description

分支光纤的故障检测方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种分支光纤的故障检测方法、装置及系统。
背景技术
随着宽带网络技术的发展，无源光网络（Passive Optical Network,PON）技术是目前应用最广泛的光纤到驻地技术之一。
无源光网络是一种点到多点结构的光纤接入技术，其结构如图1所示，包括位于运营商中心的光线路终端（OLT，Optical Line Termination），位于现场的无源光分配网络（ODN，Optical Distribution Network），以及位于用户驻地的光网络单元（ONU，OpticalNetwork Unit）（由于ONU和ONT所处的网络位置和功能基本相同，本文中该ONU也泛指光网络终端（ONT，Optical Network Termination））。在ODN中可以设置一级或多级分光器（如图1所示）来实现OLT到ONU之间的光纤连接，其中，连接ONU与紧靠其前的分光器的光纤为分支光纤，如图1中ONU与第二级分光器（2nd Splitter）之间的光纤即为分支光纤。
随着无源光网络的大规模安装布放，对无源光网络的监测、维护、故障检测也越来越重要。目前无源光网络中，ODN的故障占主要地位。光时域反射计（OTDR，Optical TimeDomain Reflectometer）是目前最广泛采用的用于无源光网络的ODN监测及故障诊断的工具。OTDR测试光信号在传播路径上向前传播的同时向后反射回能反映该传播链路物理特性的反射光信号，OTDR接收从ODN网络反射回来的光信号，根据接收到的反射测试光信号，即可解析出当前ODN网络中的事件。
目前，对于大分光比的无源光网络的分支光纤的故障检测，如图1所示，可以在ONU上添加OTDR功能模块，从ONU端施加OTDR测试信号分别对各ONU所在的分支光纤进行逆向测试，OTDR接收到测试光信号的反射信号，据此可以判断分支光纤的故障，并将该分支光纤的测试结果通过ONU上传至OLT。然而，该测试方法当分支光纤出现严重故障时（如：光纤断纤），ONU无法与OLT通讯，则ONU端的OTDR测试结果无法上传，导致ONU端的OTDR测试失效。
发明内容
本发明实施例提供一种分支光纤的故障检测方法、装置及系统，能够解决被测分支光纤严重故障时，ONU端OTDR测试失效的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种无源分支环回器，所述无源分支环回器包括至少三个分支单元，任意一个所述分支单元至少包括第一通信端口、第二通信端口和第三通信端口，所述至少三个分支单元中第一分支单元的第一通信端口通过第一分支光纤与第一光网络单元连接，第二分支单元的第一通信端口通过第二分支光纤与第二光网络单元连接，第三分支单元的第一通信端口通过第三分支光纤与第三光网络单元连接；所述至少三个分支单元连接形成环路，其中，所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口通过光纤连接，所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口通过光纤连接，所述第二分支单元的第三通信端口与所述第三分支单元的第二通信端口通过光纤连接；
所述第一分支单元，用于当所述第二分支光纤出现故障时，通过第一通信端口接收所述第一光网络单元发送的测试信号，将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元，并通过所述第二分支单元的第一通信端口传输至所述第二分支光纤，对所述第二分支光纤进行检测，并将所述测试信号的反射信号通过所述环路传输至所述第一光网络单元，以使所述第一光网络单元将根据所述测试信号的反射信号获得的所述第二分支光纤的检测结果发送至光线路终端。
结合上述一方面，在第一种可能的实现方式中，当所述第二分支光纤出现故障时，所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第二分支单元；和/或，
所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第三分支单元，再通过所述第三分支单元的第二通信端口与所述第二分支单元的第三通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第二分支单元。
结合上述一方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述至少三个分支单元中的任意一个分支单元均包括光波长复用/解复用器和单元分光器，所述光波长复用/解复用器的一端通过所述分支单元的第一通信端口与所述分支单元对应的分支光纤连接，另一端的一支与所述单元分光器连接，另一端的另一支通过第四通信端口与分光器连接，所述至少三个分支单元共用一个所述分光器；
所述光波长复用/解复用器，用于通过所述第一通信端口从与其连接的分支光纤上接收业务数据信号以及测试信号或测试信号的反射信号，并将所述业务数据信号以及测试信号或测试信号的反射信号进行解复用，将所述业务数据信号通过所述第四通信端口发送至所述分光器，将所述测试信号或测试信号的反射信号发送至与其连接的所述单元分光器；将接收到的与其连接的所述单元分光器传输的测试信号或测试信号的反射信号与从所述第四通信端口接收到的所述分光器传输的业务数据信号进行复用，并通过所述第一通信端口发送至所述与其连接的分支光纤；
所述至少三个分支单元中的单元分光器连接形成所述环路，其中，所述第一分支单元的第一单元分光器通过所述第一分支单元的第二通信端口及所述第三分支单元的第三通信端口连接至所述第三分支单元的第三单元分光器，并通过所述第一分支单元的第三通信端口及所述第二分支单元的第二通信端口连接至所述第二分支单元的第二单元分光器，所述第二单元分光器通过所述第二分支单元的第三通信端口及所述第三分支单元的第二通信端口连接至所述三单元分光器；
所述第一单元分光器，用于当所述第二分支光纤出现故障时，将从与所述第一单元分光器连接的光波长复用/解复用器中接收到的测试信号，通过所述环路传输至所述第二单元分光器，并将所述测试信号的反射信号通过所述环路传输至所述与所述第一单元分光器连接的光波长复用/解复用器。
第二方面，本发明实施例提供一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测方法，所述无源光网络中设置有无源分支环回器，所述无源分支环回器包括至少三个分支单元，任意一个所述分支单元至少包括第一通信端口、第二通信端口和第三通信端口，所述至少三个分支单元中第一分支单元的第一通信端口通过第一分支光纤与第一光网络单元连接，第二分支单元的第一通信端口通过第二分支光纤与第二光网络单元连接，第三分支单元的第一通信端口通过第三分支光纤与第三光网络单元连接；所述至少三个分支单元相互连接形成环路，其中，所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口通过光纤连接，所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口通过光纤连接，所述第二分支单元的第三通信端口与所述第三分支单元的第二通信端口通过光纤连接；所述方法包括：
当所述第二分支光纤出现故障时，所述第一分支单元通过其第一通信端口接收所述第一光网络单元发送的测试信号；
所述第一分支单元将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元，并通过所述第二分支单元的第一通信端口传输至所述第二分支光纤，对所述第二分支光纤进行检测；
所述第一分支单元通过所述环路接收所述测试信号的反射信号，并将所述测试信号的反射信号通过其第一通信端口传输至所述第一光网络单元，以使所述第一光网络单元将根据所述测试信号的反射信号获得的所述第二分支光纤的检测结果发送至光线路终端。
结合上述第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一分支单元将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元，包括：
所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第二分支单元；和/或，
所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第三分支单元，再通过所述第三分支单元的第二通信端口与所述第二分支单元的第三通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第二分支单元。
结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述至少三个分支单元中的任意一个分支单元均包括光波长复用/解复用器和单元分光器，所述光波长复用/解复用器的一端通过所述分支单元的第一通信端口与所述分支单元对应的分支光纤连接，另一端的一支与所述单元分光器连接，另一端的另一支通过第四通信端口与分光器连接，所述至少三个分支单元共用一个所述分光器；
所述至少三个分支单元中的单元分光器相互连接形成所述环路，其中，所述第一分支单元的第一单元分光器通过所述第一分支单元的第二通信端口及所述第三分支单元的第三通信端口连接至所述第三分支单元的第三单元分光器，并通过所述第一分支单元的第三通信端口及所述第二分支单元的第二通信端口连接至所述第二分支单元的第二单元分光器，所述第二单元分光器通过所述第二分支单元的第三通信端口及所述第三分支单元的第二通信端口连接至所述第三单元分光器。
结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一分支单元通过其第一通信端口接收所述第一光网络单元发送的测试信号，包括：
所述第一分支单元的光波长复用/解复用器通过所述第一通信端口从所述第一分支光纤上接收所述第一光网络单元发送的业务数据信号以及测试信号。
结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一分支单元将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元，并通过所述第二分支单元的第一通信端口传输至所述第二分支光纤，对所述第二分支光纤进行检测，包括：
所述第一分支单元的光波长复用/解复用器将所述业务数据信号以及测试信号进行解复用，将所述业务数据信号通过所述第四通信端口发送至所述分光器，将所述测试信号发送至所述第一单元分光器；
所述第一单元分光器将从与其连接的光波长复用/解复用器中接收到的测试信号通过所述环路传输至所述第二单元分光器；
所述第二分支单元的光波长复用/解复用器将接收到的测试信号与从所述第四通信端口接收到的所述分光器传输的业务数据信号进行复用，并通过所述第一通信端口将复用后的信号发送至所述第二分支光纤进行检测。
结合上述第二方面，和/或第一种可能的实现方式，和/或第二种可能的实现方式，和/或第三种可能的实现方式，和/或第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第一分支单元通过所述环路接收所述测试信号的反射信号，并将所述测试信号的反射信号通过其第一通信端口传输至所述第一光网络单元，包括：
所述第一单元分光器通过所述环路接收所述测试信号的反射信号，并将所述测试信号的反射信号传输至所述第一分支单元的光波长复用/解复用器；
所述第一分支单元的光波长复用/解复用器将接收到的所述测试信号的反射信号与从所述第四通信端口接收到的所述分光器传输的业务数据信号进行复用，并通过所述第一通信端口将复用后的信号传输至所述第一光网络单元。
第三方面，一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测装置，包括多个光网络单元和如第一方面所述的无源分支环回器，其中，每个所述光网络单元均通过分支光纤与所述无源分支环回器连接。
结合上述第三方面，在第一种可能的实现方式中，所述多个光网络单元中的所述第一光网络单元，还用于当所述第二分支光纤出现故障时，在接收到所述光线路终端发送的指令后再将所述第二分支光纤的检测结果发送至所述光线路终端。
结合上述第三方面，和/或第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述多个光网络单元，用于当所述第二分支光纤出现故障时，根据预置的调度算法确定由所述第一网络单元向所述光线路终端发送所述第二分支光纤的检测结果；
所述第一光网络单元，还用于在获得所述第二分支光纤的检测结果后，根据所述预置的调度算法将所述第二分支光纤的检测结果发送至所述光线路终端。
第四方面，一种无源光网络系统，包括光线路终端、光分配网络和光网络单元，所述光分配网络中设置有如第一方面所述的无源分支环回器。
本发明实施例中无源分支环回器可以将一条分支光纤上的测试信号传送至另一条分支光纤上，对该另一条分支光纤进行故障检测，并可以由前述一条分支光纤上的ONU将该另一分支光纤上的检测结果发送至OLT，从而解决了被测分支光纤严重故障时而导致的测试失效问题，实现了对无源光网络分支光纤故障的可靠检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中多级分光的无源光网络示意图；
图2为本发明一种无源分支环回器的第一实施例框图；
图3为本发明一种无源分支环回器的第二实施例框图；
图4为本发明一种无源分支环回器的第三实施例框图；
图5为本发明实施例一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测装置的结构示意图；
图6为本发明一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测方法的第一实施例流程图；
图7为本发明一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测方法的第二实施例流程图。
具体实施方式
本发明实施例提出一种分支光纤的故障检测方法、装置及系统，通过在分光器和多条分支光纤之间设置无源分支环回器，使该无源分支环回器可以将一条分支光纤上的测试信号传送至另一条分支光纤上，对该另一条分支光纤进行故障检测，并可以由前述一条分支光纤上的ONU将该另一分支光纤上的检测结果发送至OLT，从而解决了被测分支光纤严重故障时而导致的测试失效问题，实现了对无源光网络分支光纤故障的可靠检测。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
参见图2，为本发明一种无源分支环回器的第一实施例框图。
本实施例中，无源分支环回器21可以与分光器22下的所有分支光纤连接，也可以只与其中的部分分支光纤连接，各分支光纤的另一端与ONU连接，本发明实施例中，该ONU泛指光网络单元和光网络终端，ONU侧可设置有OTDR模块，该OTDR模块可以设置在ONU的内部，也可以设置在ONU的外部，ONU上的OTDR模块发送测试信号对其所在分支光纤或通过无源分支环回器21对其他分支光纤进行故障检测。本实施例中，无源分支环回器21可以通过通信端口与分光器22连接，在另一实施例中，无源分支环回器21也可以不与分光器22连接，分光器22直接与分支光纤连接。
该无源分支环回器21包括至少三个分支单元，任意一个分支单元至少包括第一通信端口、第二通信端口和第三通信端口，以三个分支单元为例，该三个分支单元中第一分支单元221的第一通信端口通过第一分支光纤231与第一ONU241连接，第二分支单元222的第一通信端口通过第二分支光纤232与第二ONU242连接，第三分支单元223的第一通信端口通过第三分支光纤233与第三ONU243连接；该至少三个分支单元相互连接形成环路，其中，第一分支单元221的第二通信端口与第三分支单元223的第三通信端口通过光纤连接，第一分支单元221的第三通信端口与第二分支单元222的第二通信端口通过光纤连接，第二分支单元222的第三通信端口与第三分支单元223的第二通信端口通过光纤连接；以此类推，若无源分支环回器21包括四个分支单元，则该四个分支单元通过各自的第二通信端口和第三通信端口相互连接形成环路，例如第一分支单元的第二通信端口与第四分支单元的第三通信端口通过光纤连接，第一分支单元的第三通信端口与第二分支单元的第二通信端口通过光纤连接，第二分支单元的第三通信端口与第三分支单元的第二通信端口通过光纤连接，第三分支单元的第三通信端口与第四分支单元的第二通信端口通过光纤连接，对于包含多个分支单元的，多个分支单元之间均可以按照类似上述连接方式相互连接形成环路。
当第二分支光纤232出现故障时，第一分支单元221用于通过第一通信端口接收第一ONU241发送的测试信号，将测试信号通过上述环路传输至第二分支单元222，并通过第二分支单元222的第一通信端口传输至第二分支光纤232，对第二分支光纤232进行检测，测试信号在沿路径向前传输的过程中会同时向后也即路径的逆方向反射测试信号，该信号记为测试信号的反射信号，第二分支单元222将测试信号的反射信号按照上述环路传输至第一分支单元221，第一分支单元221将该测试信号的反射信号通过上述环路传输至第一ONU241，以使第一ONU241将根据该测试信号的反射信号获得的对第二分支光纤232的检测结果发送至光线路终端。其中，该第一ONU241上的OTDR模块在接收到测试信号的反射信号后，根据该反射信号获得对第二分支光纤232的检测结果，并进一步由该第一ONU241将该对第二分支光纤232的检测结果发送至OLT。
这样，即使第二分支光纤232上出现断纤等严重故障时，也可以将第二分支光纤232的检测结果上传至OLT，实现对第二分支光纤232测试的有效性。
其中，上述第一分支单元221在通过环路向第二分支单元222传输测试信号时，若以上述三个分支单元为例，可以是第一分支单元221通过第一分支单元221的第三通信端口与第二分支单元222的第二通信端口将测试信号传输至第二分支单元222；和/或，
第一分支单元221通过第一分支单元221的第二通信端口与第三分支单元223的第三通信端口将测试信号传输至第三分支单元223，再通过第三分支单元223的第二通信端口与第二分支单元222的第三通信端口将测试信号传输至第二分支单元222。
上述第一分支光纤和第二分支光纤中的“第一”、“第二”仅为区分不同的分支光纤，并非限定具体某一分支光纤，无论哪一分支光纤出现故障均可以由其他光纤上的分支单元将测试信号传输至故障光纤上，对故障光纤进行检测。该无源分支环回器21可以设置在分光器22的内部，也可以独立设置。
另外，该第二分支光纤也可以有多条，也即无源分支环回器21可以将第一分支光纤上的测试信号同时或先后传送至除第一分支光纤之外的多条分支光纤上，对多条分支光纤进行故障检测，最后也可以由该第一分支光纤上的ONU侧的OTDR模块获得该多条分支光纤的检测结果，并由该第一分支光纤上的ONU将多条分支光纤的检测结果发送至OLT。
本发明实施例中无源分支环回器可以将一条分支光纤上的测试信号传送至另一条分支光纤上，对该另一条分支光纤进行故障检测，并可以由前述一条分支光纤上的ONU将该另一分支光纤上的检测结果发送至OLT，从而解决了被测分支光纤严重故障时而导致的测试失效问题，实现了对无源光网络分支光纤故障的可靠检测。
参见图3，为本发明一种无源分支环回器的第二实施例框图。
本实施例中，该无源分支环回器包括与分支光纤一一对应的分支单元，每个分支单元的结构均相同，分支单元一端与其对应的分支光纤连接，另一端与分光器30连接，多个分支单元共用一个分光器30，分支单元之间相互连接形成环路；该无源分支环回器通过分支单元之间的环路在分支光纤之间传送测试信号及测试信号的反射信号。另外，分支单元的数量也可以大于分支光纤的数量，除与分支光纤一一对应的分支单元外，其它分支单元可以作为备用。
每个分支单元的结构均相同，以其中的分支单元31为例进行说明，分支单元31进一步包括光波长复用/解复用器311及单元分光器312。
其中，光波长复用/解复用器311的一端通过分支单元31的第一通信端口与分支单元31对应的分支光纤连接，另一端的一支与单元分光器312连接，另一端的另一支通过第四通信端口与分光器30连接。
各分支单元的光波长复用/解复用器相同，该光波长复用/解复用器用于通过第一通信端口从与其连接的分支光纤上接收业务数据信号以及测试信号（测试信号的反射信号），并将该业务数据信号以及测试信号（测试信号的反射信号）进行解复用，将业务数据信号通过第四通信端口发送至分光器30，将测试信号（测试信号的反射信号）发送至与其连接的单元分光器；将接收到的与其连接的单元分光器传输的测试信号（测试信号的反射信号）与从第四通信端口接收到的分光器30传输的业务数据信号进行复用，并通过第一通信端口发送至与其连接的分支光纤。
各分支单元中的单元分光器相互连接形成环路，以三个分支单元为例，第一分支单元的第一单元分光器通过第一分支单元的第二通信端口及第三分支单元的第三通信端口连接至第三分支单元的第三单元分光器，并通过第一分支单元的第三通信端口及第二分支单元的第二通信端口连接至第二分支单元的第二单元分光器，第二单元分光器通过第二分支单元的第三通信端口及第三分支单元的第二通信端口连接至第三单元分光器。
当第二分支光纤出现故障时，第一单元分光器将从与其连接的光波长复用/解复用器中接收到的测试信号，通过环路传输至第二单元分光器，并将测试信号的反射信号通过环路传输至与其连接的光波长复用/解复用器。上述第一单元分光器的执行动作也可以由第三单元分光器完成，此处并不限定具体由哪个单元分光器来执行。
本实施例中，单元分光器的一侧具有第二通信端口和第三通信端口，另一侧与光波长复用/解复用器连接，单元分光器两侧的输入输出比为1:2，在其它实施例中，该单元分光器两侧的输入输出比还可以为1：3等，各单元分光器之间也可以以其它方式相互连接，只要能实现测试信号及其反射信号可以由一条分支光纤传送至另一条分支光纤即可。
如图4所示，为一种无源分支环回器的第三实施例框图。
该无源分支环回器包括N个分支单元，N为正整数，其中，分支单元401的第一通信端口通过分支光纤40与ONU402连接，分支单元411的第一通信端口通过分支光纤41与ONU412连接，分支单元421的第一通信端口通过分支光纤42与ONU422连接，分支单元431的第一通信端口通过分支光纤43与ONU432连接，分支单元441的第一通信端口通过分支光纤44与ONU442连接。
假设分支光纤41出现如断纤等严重故障而检测失效，或者ONU412侧不具有OTDR模块而无法进行故障检测时，可以由另一分支光纤，例如分支光纤42上的ONU422的OTDR模块发出测试信号，该测试信号经分支光纤42传输至分支单元421，首先分支单元421中的光波长复用/解复用器4211将该测试信号发送至单元分光器4212，单元分光器4212通过与分支光纤41上的单元分光器4112之间的连接关系将测试信号发送至单元分光器4112，单元分光器4112将测试信号发送至其所在的分支单元411中的光波长复用/解复用器4111，并由光波长复用/解复用器4111向分支光纤41发送测试信号，对该分支光纤41进行检测，同时，该测试信号的反射信号通过上述路径的逆路径，最终返回至分支光纤42的ONU侧的OTDR模块，由该OTDR模块根据该反射信号获得分支光纤41的检测结果，该检测结果具体可以是分支光纤41的故障位置信息等，在获得检测结果后，由该分支光纤42连接的ONU422通过其业务数据传输线路传输至OLT。
其中，由于各单元分光器之间相互连接形成环路，在上述单元分光器4212通过与分支光纤41上的单元分光器4112之间的连接关系将测试信号发送至单元分光器4112的过程中，该测试信号的传输路径可以是由单元分光器4212直接沿与单元分光器4112相连接的光纤发送至单元分光器4112，也可以是由单元分光器4212首先传输至单元分光器4312，由单元分光器4312传输至单元分光器4412，再由单元分光器4412传输至单元分光器4012，最终由单元分光器4012传输至单元分光器4112。上述两种路径单元分光器4212可以择其一发送测试信号，也可以同时沿两条路径发送测试信号，只是测试信号传输至单元分光器4112的时间不同，信号强度也不同，同理，对于ONU422来说，接收到测试信号的反射信号的时间不同，信号强度也不同，但是反射信号所反映的分支光纤41的故障信息相同，ONU422可以选择信号强度大的反射信号进行分析，形成对分支光纤41的检测结果。
另外，对分支光纤41的故障检测以及检测结果的传输还可以是由其他分支光纤的ONU及OTDR模块完成的，只要是该其它光纤上的分支单元的单元分光器与该分支光纤41上的单元分光器是连通的，可以实现测试信号及其反射信号的传送即可，例如图4中，分支光纤44上的ONU侧的OTDR模块发出测试信号，依次经过光波长复用/解复用器4411、单元分光器4412传送至分支光纤43的单元分光器4312，然后经过光波长复用/解复用器4311传送至分支光纤43，在ONU侧反射后再依次经过光波长复用/解复用器4311、单元分光器4312传送至分支光纤41的单元分光器4112，经光波长复用/解复用器4111后传送至分支光纤41，对该分支光纤41进行检测，同时，该测试信号的反射信号同样按照上述路径的逆路径最终返回分支光纤44的ONU侧，在OTDR模块获得检测结果后，由该分支光纤44的ONU通过其业务数据传输线路传输至OLT。
其中，对于发出测试信号和发送检测结果的动作具体可以是由OLT指定ONU执行的，也可以是ONU根据一定的调度算法执行的，还可以是由所有ONU参与循环执行的等，具体方式不做限定。在启动上述检测时，可以是由ONU及OTDR模块对其中一分支光纤进行检测，也可以是在一次启动中，由一分支光纤上的ONU及OTDR模块对其所在分光器下所有分支光纤进行检测，具体方式不做限定。
本发明实施例中无源分支环回器可以将一条分支光纤上的测试信号传送至另一条分支光纤上，对该另一条分支光纤进行故障检测，并可以由前述一条分支光纤上的ONU将该另一分支光纤上的检测结果发送至OLT，从而解决了被测分支光纤严重故障时而导致的测试失效问题，实现了对无源光网络系统中分支光纤故障的可靠检测。
而且，在进行故障检测时，可以启动一条分支光纤上的ONU的OTDR测试，对其所在分光器下的所有分支光纤进行检测，这样无需启动所有分支的ONU端的OTDR测试，可以提高检测效率。
参见图5，为本发明实施例一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测装置的结构示意图。
该装置可以包括多个ONU51和如前述实施例中的无源分支环回器52，其中，每个ONU51均通过分支光纤与无源分支环回器52连接。
该无源分支环回器52的具体结构与前述实施例相同，此处不再赘述。
其中，多个ONU中的第一ONU，还用于当所述第二分支光纤出现故障时，在接收到光线路终端发送的指令后再将第二分支光纤的检测结果发送至光线路终端。其中，当第二分支光纤出现故障时，在ONU51向OLT发送第二分支光纤的检测结果时，可以有以下几种方式：
方式一、除第二分支光纤上的ONU之外的所有的ONU均发出测试信号对第二分支光纤进行故障检测，所述所有的ONU均获得检测结果，然后由OLT指定其中的第一ONU发送检测结果。
方式二、直接由OLT指定第一ONU发出测试信号对第二分支光纤进行故障检测，并形成检测结果发送至OLT，其它ONU不发出测试信号。
另一实施例中，该多个ONU还可以根据预置的调度算法确定由第一网络单元向光线路终端发送所述第二分支光纤的检测结果。该第一ONU，还用于在获得所述第二分支光纤的检测结果后，根据所述预置的调度算法将所述第二分支光纤的检测结果发送至所述光线路终端。
上述第一ONU可以是多个ONU中的任意一个（除故障光纤上的ONU）。
本发明实施例还提供了一种无源光网络系统，请参见图3该无源光网络系统至少包括光线路终端OLT和光网络单元ONU，所述OLT与各ONU通过光分配网进行连接，其中，该光分配网络中设置有如前述实施例中所述的无源分支环回器31。该无源分支环回器31的具体结构与前述实施例相同，此处不再赘述。另外，所述光分配网还可以包括：分光器30，该分光器30用于将OLT发送的光信号通过分光器30后分成功率相同的多路光信号分别通过无源分支环回器31发送给对端的ONU。
以上是对本发明装置实施例的介绍，下面对应用上述装置进行故障检测的方法进行描述。
参见图6，为本发明一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测方法的第一实施例流程图。
该无源光网络系统中设置有无源分支环回器，该无源分支环回器的结构与前述实施例相同，也可以包括至少三个分支单元，任意一个所述分支单元至少包括第一通信端口、第二通信端口和第三通信端口，所述至少三个分支单元中第一分支单元的第一通信端口通过第一分支光纤与第一ONU连接，第二分支单元的第一通信端口通过第二分支光纤与第二ONU连接，第三分支单元的第一通信端口通过第三分支光纤与第三ONU连接；所述至少三个分支单元相互连接形成环路，其中，所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口通过光纤连接，所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口通过光纤连接，所述第二分支单元的第三通信端口与所述第三分支单元的第二通信端口通过光纤连接。
该方法可以包括：
步骤601，当第二分支光纤出现故障时，第一分支单元通过其第一通信端口接收第一ONU发送的测试信号。
步骤602，第一分支单元将测试信号通过环路传输至第二分支单元，并通过第二分支单元的第一通信端口传输至第二分支光纤，对第二分支光纤进行检测。
其中，第一分支单元将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元包括：
第一分支单元通过所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口将所述测试信号传输至所述第二分支单元；和/或，
所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口将所述测试信号传输至所述第三分支单元，再通过所述第三分支单元的第二通信端口与所述第二分支单元的第三通信端口将所述测试信号传输至所述第二分支单元。
步骤603，第一分支单元通过环路接收测试信号的反射信号，并将测试信号的反射信号通过其第一通信端口传输至所述第一ONU，以使第一ONU将根据所述测试信号的反射信号获得的对第二分支光纤的检测结果发送至OLT。
在其它实施例中，该第二分支光纤也可以有多条，也即无源分支环回器将多条分支光纤中第一分支光纤上的测试信号传送至多条分支光纤中的第二分支光纤之前，或同时，或之后，无源分支环回器还可以将多条分支光纤中第一分支光纤上的测试信号传送至多条分支光纤中除第一分支光纤之外的其余分支光纤，以对多条分支光纤进行故障检测，最后也可以由该第一分支光纤上的ONU侧的OTDR模块获得该多条分支光纤的检测结果，并由该第一分支光纤上的ONU将多条分支光纤的检测结果发送至OLT。
上述第一分支光纤和第二分支光纤中的“第一”、“第二”仅为区分不同的分支光纤，并非限定具体某一分支光纤。
本发明实施例中通过设置无源分支环回器将一条分支光纤上的测试信号传送至另一条分支光纤上，对该另一条分支光纤进行故障检测，并可以由前述一条分支光纤上的ONU将该另一分支光纤上的检测结果发送至OLT，从而解决了被测分支光纤严重故障时而导致的测试失效问题，实现了对无源光网络分支光纤故障的可靠检测。
参见图7，为本发明一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测方法的第二实施例流程图。
本实施例中，无源分支环回器的结构与前述图3所示实施例中的无源分支环回器的结构类似，该无源分支环回器包括与分支光纤一一对应的分支单元（该分支单元的数量还可以大于分支光纤的数量），分支单元一端与其对应的分支光纤连接，另一端与分光器连接，分支单元之间相互连接形成环路。
分支单元包括光波长复用/解复用器和单元分光器，所述光波长复用/解复用器的一端通过所述分支单元的第一通信端口与所述分支单元对应的分支光纤连接，另一端的一支与所述单元分光器连接，另一端的另一支通过第四通信端口与分光器连接，所述至少三个分支单元共用一个所述分光器；
所述至少三个分支单元中的单元分光器相互连接形成所述环路，以三个分支单元为例，第一分支单元的第一单元分光器通过所述第一分支单元的第二通信端口及所述第三分支单元的第三通信端口连接至所述第三分支单元的第三单元分光器，并通过所述第一分支单元的第三通信端口及所述第二分支单元的第二通信端口连接至所述第二分支单元的第二单元分光器，所述第二单元分光器通过所述第二分支单元的第三通信端口及所述第三分支单元的第二通信端口连接至所述第三单元分光器。
该分支光纤的故障检测方法可以包括：
步骤701，第一分支单元的光波长复用/解复用器通过第一通信端口从第一分支光纤上接收第一光网络单元发送的业务数据信号以及测试信号。
步骤702，第一分支单元的光波长复用/解复用器将所述业务数据信号以及测试信号进行解复用，将所述业务数据信号通过所述第四通信端口发送至所述分光器，将所述测试信号发送至所述第一单元分光器。
步骤703，第一单元分光器将从与其连接的光波长复用/解复用器中接收到的测试信号通过所述环路传输至所述第二单元分光器。
步骤704，第二分支单元的光波长复用/解复用器将从第二单元分光器接收到的测试信号与从所述第四通信端口接收到的所述分光器传输的业务数据信号进行复用，并通过所述第一通信端口将复用后的信号发送至所述第二分支光纤进行检测。
第二分支单元的光波长复用/解复用器将该测试信号的反射信号传输至第二单元分光器，由第二单元分光器通过所述环路将测试信号的反射信号传输至第一单元分光器。
步骤705，第一单元分光器通过所述环路接收所述测试信号的反射信号，并将所述测试信号的反射信号传输至所述第一分支单元的光波长复用/解复用器。
步骤706，第一分支单元的光波长复用/解复用器将接收到的所述测试信号的反射信号与从所述第四通信端口接收到的所述分光器传输的业务数据信号进行复用，并通过所述第一通信端口将复用后的信号传输至所述第一光网络单元。
第一光网络单元将根据所述测试信号的反射信号获得的所述第二分支光纤的检测结果发送至光线路终端。
本发明实施例中通过设置无源分支环回器将一条分支光纤上的测试信号传送至另一条分支光纤上，对该另一条分支光纤进行故障检测，并可以由前述一条分支光纤上的ONU将该另一分支光纤上的检测结果发送至OLT，从而解决了被测分支光纤严重故障时而导致的测试失效问题，实现了对无源光网络分支光纤故障的可靠检测。
在另一实施例中，该无源分支环回器还可以在步骤703之后，或与步骤703同时将该第一分支光纤上的测试信号发送至除第二分支光纤之外的其余分支光纤上，以同时或先后对其余分支光纤进行检测，这样可以启动一条分支光纤上的ONU的OTDR测试，对其所在分光器下的所有分支光纤进行检测，无需启动所有分支的ONU端的OTDR测试，可以提高检测效率。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种无源分支环回器，其特征在于，所述无源分支环回器包括至少三个分支单元，任意一个所述分支单元至少包括第一通信端口、第二通信端口和第三通信端口，所述至少三个分支单元中第一分支单元的第一通信端口通过第一分支光纤与第一光网络单元连接，第二分支单元的第一通信端口通过第二分支光纤与第二光网络单元连接，第三分支单元的第一通信端口通过第三分支光纤与第三光网络单元连接；所述至少三个分支单元连接形成环路，其中，所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口通过光纤连接，所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口通过光纤连接，所述第二分支单元的第三通信端口与所述第三分支单元的第二通信端口通过光纤连接；
所述第一分支单元，用于当所述第二分支光纤出现故障时，通过第一通信端口接收所述第一光网络单元发送的测试信号，将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元，并通过所述第二分支单元的第一通信端口传输至所述第二分支光纤，对所述第二分支光纤进行检测，并将所述测试信号的反射信号通过所述环路传输至所述第一光网络单元，以使所述第一光网络单元将根据所述测试信号的反射信号获得的所述第二分支光纤的检测结果发送至光线路终端。
2.根据权利要求1所述的无源分支环回器，其特征在于，当所述第二分支光纤出现故障时，所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第二分支单元；和/或，
所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第三分支单元，再通过所述第三分支单元的第二通信端口与所述第二分支单元的第三通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第二分支单元。
3.根据权利要求1或2所述的无源分支环回器，其特征在于，所述至少三个分支单元中的任意一个分支单元均包括光波长复用/解复用器和单元分光器，所述光波长复用/解复用器的一端通过所述分支单元的第一通信端口与所述分支单元对应的分支光纤连接，另一端的一支与所述单元分光器连接，另一端的另一支通过第四通信端口与分光器连接，所述至少三个分支单元共用一个所述分光器；
所述光波长复用/解复用器，用于通过所述第一通信端口从与其连接的分支光纤上接收业务数据信号以及测试信号或测试信号的反射信号，并将所述业务数据信号以及测试信号或测试信号的反射信号进行解复用，将所述业务数据信号通过所述第四通信端口发送至所述分光器，将所述测试信号或测试信号的反射信号发送至与其连接的单元分光器；将接收到的与其连接的单元分光器传输的测试信号或测试信号的反射信号与从所述第四通信端口接收到的所述分光器传输的业务数据信号进行复用，并通过所述第一通信端口发送至所述与其连接的分支光纤；
所述至少三个分支单元中的单元分光器连接形成所述环路，其中，所述第一分支单元的第一单元分光器通过所述第一分支单元的第二通信端口及所述第三分支单元的第三通信端口连接至所述第三分支单元的第三单元分光器，并通过所述第一分支单元的第三通信端口及所述第二分支单元的第二通信端口连接至所述第二分支单元的第二单元分光器，所述第二单元分光器通过所述第二分支单元的第三通信端口及所述第三分支单元的第二通信端口连接至所述第三单元分光器；
所述第一单元分光器，用于当所述第二分支光纤出现故障时，将从与所述第一单元分光器连接的光波长复用/解复用器中接收到的测试信号，通过所述环路传输至所述第二单元分光器，并将所述测试信号的反射信号通过所述环路传输至所述与所述第一单元分光器连接的光波长复用/解复用器。
4.一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测方法，其特征在于，所述无源光网络中设置有无源分支环回器，所述无源分支环回器包括至少三个分支单元，任意一个所述分支单元至少包括第一通信端口、第二通信端口和第三通信端口，所述至少三个分支单元中第一分支单元的第一通信端口通过第一分支光纤与第一光网络单元连接，第二分支单元的第一通信端口通过第二分支光纤与第二光网络单元连接，第三分支单元的第一通信端口通过第三分支光纤与第三光网络单元连接；所述至少三个分支单元连接形成环路，其中，所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口通过光纤连接，所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口通过光纤连接，所述第二分支单元的第三通信端口与所述第三分支单元的第二通信端口通过光纤连接；所述方法包括：
当所述第二分支光纤出现故障时，所述第一分支单元通过其第一通信端口接收所述第一光网络单元发送的测试信号；
所述第一分支单元将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元，并通过所述第二分支单元的第一通信端口传输至所述第二分支光纤，对所述第二分支光纤进行检测；
所述第一分支单元通过所述环路接收所述测试信号的反射信号，并将所述测试信号的反射信号通过其第一通信端口传输至所述第一光网络单元，以使所述第一光网络单元将根据所述测试信号的反射信号获得的所述第二分支光纤的检测结果发送至光线路终端。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一分支单元将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元，包括：
所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第三通信端口与所述第二分支单元的第二通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第二分支单元；和/或，
所述第一分支单元通过所述第一分支单元的第二通信端口与所述第三分支单元的第三通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第三分支单元，再通过所述第三分支单元的第二通信端口与所述第二分支单元的第三通信端口之间的光纤将所述测试信号传输至所述第二分支单元。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述至少三个分支单元中的任意一个分支单元均包括光波长复用/解复用器和单元分光器，所述光波长复用/解复用器的一端通过所述分支单元的第一通信端口与所述分支单元对应的分支光纤连接，另一端的一支与所述单元分光器连接，另一端的另一支通过第四通信端口与分光器连接，所述至少三个分支单元共用一个所述分光器；
所述至少三个分支单元中的单元分光器连接形成所述环路，其中，所述第一分支单元的第一单元分光器通过所述第一分支单元的第二通信端口及所述第三分支单元的第三通信端口连接至所述第三分支单元的第三单元分光器，并通过所述第一分支单元的第三通信端口及所述第二分支单元的第二通信端口连接至所述第二分支单元的第二单元分光器，所述第二单元分光器通过所述第二分支单元的第三通信端口及所述第三分支单元的第二通信端口连接至所述第三单元分光器。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一分支单元通过其第一通信端口接收所述第一光网络单元发送的测试信号，包括：
所述第一分支单元的光波长复用/解复用器通过所述第一通信端口从所述第一分支光纤上接收所述第一光网络单元发送的业务数据信号以及测试信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一分支单元将所述测试信号通过所述环路传输至所述第二分支单元，并通过所述第二分支单元的第一通信端口传输至所述第二分支光纤，对所述第二分支光纤进行检测，包括：
所述第一分支单元的光波长复用/解复用器将所述业务数据信号以及测试信号进行解复用，将所述业务数据信号通过所述第四通信端口发送至所述分光器，将所述测试信号发送至所述第一单元分光器；
所述第一单元分光器将从与其连接的光波长复用/解复用器中接收到的测试信号通过所述环路传输至所述第二单元分光器；
所述第二分支单元的光波长复用/解复用器将接收到的测试信号与从所述第四通信端口接收到的所述分光器传输的业务数据信号进行复用，并通过所述第一通信端口将复用后的信号发送至所述第二分支光纤进行检测。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一分支单元通过所述环路接收所述测试信号的反射信号，并将所述测试信号的反射信号通过其第一通信端口传输至所述第一光网络单元，包括：
所述第一单元分光器通过所述环路接收所述测试信号的反射信号，并将所述测试信号的反射信号传输至所述第一分支单元的光波长复用/解复用器；
所述第一分支单元的光波长复用/解复用器将接收到的所述测试信号的反射信号与从所述第四通信端口接收到的所述分光器传输的业务数据信号进行复用，并通过所述第一通信端口将复用后的信号传输至所述第一光网络单元。
10.一种无源光网络系统中分支光纤的故障检测装置，其特征在于，包括多个光网络单元和如权利要求1至3中任意一项的无源分支环回器，其中，每个所述光网络单元均通过分支光纤与所述无源分支环回器连接。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，
所述多个光网络单元中的所述第一光网络单元，还用于当所述第二分支光纤出现故障时，在接收到所述光线路终端发送的指令后再将所述第二分支光纤的检测结果发送至所述光线路终端。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述多个光网络单元，用于当所述第二分支光纤出现故障时，根据预置的调度算法确定由所述第一光网络单元向所述光线路终端发送所述第二分支光纤的检测结果；
所述第一光网络单元，还用于在获得所述第二分支光纤的检测结果后，根据所述预置的调度算法将所述第二分支光纤的检测结果发送至所述光线路终端。
13.一种无源光网络系统，其特征在于，包括光线路终端、光分配网络和光网络单元，所述光分配网络中设置有如权利要求1至3中任意一项所述的无源分支环回器。
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