CN103944633A - Td-ltemimo室内无线信号分布光纤传输链路故障检测模块及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的通过在TD-LTEMIMO室内分布光纤传输系统近端主机和远端从机中，分别增加光纤传输链路故障检测处理模块，光纤链路故障检测模块根据主机设备或从机设备监控单元发送过来的指令，从集成光收发器中提取时钟同步信号，并接收其反射光信号，反射光信号经光电探测、信号滤波、信号放大、ADC数模转换后与提取出来的时钟同步信号一并通过DSP进行数字信号处理运算及相关协议数据打包，再将数据传送到主机设备或从机设备的监控单元中。本发明能够对光纤传输链路实施故障预警、故障告警及故障定位。

Description

TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路故障检测模块及方法

技术领域

本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种针对TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统的光纤传输链路故障检测模块及方法。

背景技术

随着移动数据业务需求的日益增加，国内各大运营商都已经开始了LTE网络的商用建设，室内覆盖网络建设是4G网络二期规划的重中之重。MIMO技术是4G核心技术之一，在提高网络速率和质量方面，其扮演着重要角色。4G新建室内覆盖系统一般采用双馈线MIMO系统。

如图1所示，TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统，包括：近端主机、复合光纤光缆、光纤链路分配处理器、多个远端从机、多个双极化天线和传输馈线。TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统的下行传输链路为：基站信号1和基站信号2，通过馈线耦合到近端主机，经近端主机处理后通过复合光纤光缆传送到光纤链路分配处理器，分配后的多路光信号经所属光纤光缆传送到多个所对应的远端从机，各个远端从机对其信息处理后，再通过双极化天线进行室内信号覆盖；其上行链路为：双极化天线接收到附近终端设备发过来的无线信息后，转送到远端从机，远端从机对信号进行处理变换，通过复合光纤光缆传输到光纤链路分配处理器，分配处理器对多路光信号进行合路处理，再通过复合光纤光缆传输到近端主机，近端主机对远端机发送过来的信号进行变换处理出基站信号1和基站信号2，通过馈线传送到基站。当然，如果远端从机、双极化天线为单组时，则上述系统无需光纤链路分配处理器。

如图2所示，所述近端主机包括：两个双工器、一体化上下行变频模块、射频信号合路器、一体化射频信号滤波器、集成光收发器、主机设备电源供电单元。该近端主机的下行信号处理链路为：基站信号1与基站信号2通过馈线耦合，分别进入各自对应的双工器，通过一体化上下行变频模块，将射频信号下变频到1300MHz后与基站信号2通过射频合路器合路，经一体化射频信号滤波器滤波处理后，通过集成光收发器进行光电变换，将射频信号调制到1550nm的光载波上，调制后的光载波信号通过复合光纤光缆传送到所述远端从机；近端主机的上行信号处理链路为：集成光收发器接收到远端从机通过光纤传送过来的光信号后，对其进行光电变换，经一体化射频信号滤波器滤波处理后，通过射频信号合路器分离出两路射频信号，其中一路经一体化上下行变频模块进行上变频到LTE通信频段，此时两路射频信号分别通过对应的双工器，再通过馈线输送到基站。

如图3所示，所述远端从机包括：集成光收发器、一体化射频信号滤波器、射频信号合路器、一体化上下行变频模块、一体化功放低噪放模块、双工器、从机设备电源供电单元。该远端从机的下行信号处理链路为：集成光收发器接收到近端主机发送来的信号后通过光电变换，经一体化射频信号滤波器滤波处理，处理后的射频信号经射频信号合路器分离出两路射频信号，其中一路射频信号通过一体化上下变频模块，将射频信号上变频到LTE通信频段，此时两路射频信号，再分别通过各自对应的一体化功放低噪放模块对其进行射频功率放大，放大后的射频信号分别通过各自对应的双工器将射频信号通过双极化天线发射出去；远端从机的上行信号处理链路为：双极化天线接收到附近终端设备发送过来的射频信号后，分别通过各自对应的双工器、一体化功放低噪放对上行信号进行低噪声功率放大，其中一路放大后射频信号经一体化上下变频模块，下变频到1400MHz，此时的两路射频信号通过射频合路器合路进入一体化射频信号滤波器滤波处理，处理后的射频信号通过集成光收发器调制1310nm的光波，调制后的光载波信号通过复合光纤光缆传送到近端主机。

在LTEMIMO室内光纤分布系统的工作工程中，由于LTE通信频段较高，达到2GHz以上，而目前大都市里的建筑都是钢筋混凝土结构，对高频信号的衰减非常之大，复杂的空间电磁波环境、加上人为因素，LTE室内信号的变化波动将会比较大，这势必降低公众对LTE信号质量的感知。因此，对室内LTE信号的实时、全方位的智能监控的需求也迫在眉睫。

发明内容

本发明目的是提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路故障检测模块，实现对在网运营的TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路做到实时故障告警监控、故障位置定位。本发明目的由以下技术方案实现：

一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路故障检测模块，用于检测TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统中主机设备与从机设备间光纤传输链路；其特征在于，包括：光电探测单元、信号滤波单元、信号放大单元、ADC单元、DSP单元、时钟同步信号处理单元；光电探测单元用于接入主机设备或从机设备的集成光收发器接收的反射光信号；信号滤波单元的输入端连接光电探测单元的输出，输出端连接信号放大单元的输入端；信号放大单元的输出端连接ADC单元的输入端，ADC单元的输出端连接DSP单元的一个输入端；时钟同步信号处理单元的输入端用于接入主机设备或从机设备的集成光收发器提供的时钟同步信号，输出端连接DSP单元的另一个输入端；DSP单元的一个输出端用于输出检测信号。

基于上述光纤传输链路故障检测模块，本发明还提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统的主机设备及从机设备，其包括两个双工器、一体化上下行变频模块、射频信号合路器、一体化射频信号滤波器、集成光收发器、主机设备电源供电单元；其特征在于，该主机设备还包括一个光纤传输链路故障检测模块及主机设备监控单元，光纤传输链路故障检测模块的构造如实施例一所述，其中光电探测单元接主机设备的集成光收发器接收的反射光信号供给端，时钟同步信号处理单元的输入端接主机设备的集成光收发器的时钟同步信号供给端；主机设备监控单元与光纤传输链路故障检测模块通信连接。

基于上述光纤传输链路故障检测模块，本发明还提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统的主机设备及从机设备，其包括集成光收发器、一体化射频信号滤波器、射频信号合路器、一体化上下行变频模块、一体化功放低噪放模块、两个双工器、从机设备电源供电单元；其特征在于，该从机设备还包括一个光纤传输链路故障检测模块及从机设备监控单元，光纤传输链路故障检测模块的构造如实施例一所述，其中光电探测单元接主机设备的集成光收发器接收的反射光信号供给端，时钟同步信号处理单元的输入端接主机设备的集成光收发器的时钟同步信号供给端；从机设备监控单元与光纤传输链路故障检测模块通信连接。

基于上述光纤传输链路故障检测模块、主机设备或从机设备，本发明还提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路故障检测方法；其特征在于，包括：

（1）光纤链路故障检测模块接收主机设备或从机设备的故障检测命令；

（2）光纤链路故障检测模块捕捉相应主机设备或从机设备集成光收发器的时钟同步信号，与之建立时钟同步联系；

（3）取t₀时刻为时间起点，存储此时集成光收发器发射光信号功率P_TS0，读取反射光信号功率P_RR1、标记此时刻点t₁；读取反射光信号功率P_RRn、标记此时刻点t_n，n＞1，取整数；

（4）根据公式： $S_1=\frac{t_1-t_0}{2}\×\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}1}=P_{\mathrm{RR}1}+\frac{S_1}{1000}\×0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}1}=P_{\mathrm{TS}0}+\frac{S_1}{1000}\×0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

及 $S_n=\frac{t_n-t_{n-1}}{2}\×\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RSn}}=P_{\mathrm{RRn}}+\frac{S_n}{1000}\×0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TSn}}=P_{\mathrm{TSn}-1}+\frac{S_n}{1000}\×0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

且令： $F_1=\frac{P_{\mathrm{RS}1}}{P_{\mathrm{TS}1}},F_n=\frac{P_{\mathrm{RSn}}}{P_{\mathrm{TSn}}}$

计算S₁、P_RS1、P_TS1、F₁及S_n、P_RSn、P_TSn、F_n；

（5）F₁与光纤断裂后的F_断比较，如果F₁>F_断，则光纤在S₁距离点处断裂；如果光纤过度变形后的F_变<F₁<F_断，则光纤在S₁距离点处过度变形；如果光纤过度挤压后的F_挤<F₁<F_变，则光纤在S₁距离点处过度挤压；如果光纤过度挤压后的F_变<F₁<F_标，则光纤在S₁距离点处过度弯曲；如果F₁<F_标，则继续实施对F_n实施与F₁相同的判断，如果最后的F_n<F_标，则光纤传输链路正常无损。

本发明的有益效果在于：在TD-LTEMIMO室内分布光纤传输系统近端主机和远端从机中，分别增加光纤传输链路故障检测处理模块，光纤链路故障检测模块根据主机设备或从机设备监控单元发送过来的指令，从集成光收发器中提取时钟同步信号，并接收其反射光信号，反射光信号经光电探测、信号滤波、信号放大、ADC数模转换后与提取出来的时钟同步信号一并通过DSP进行数字信号处理运算及相关协议数据打包，再将数据传送到主机设备或从机设备的监控单元中。本发明能够对光纤传输链路实施故障预警、故障告警及故障定位。

附图说明

图1为TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输系统的组网构造图。

图2为TD-LTEMIMO室内分布光纤传输系统近端主机的构成框图。

图3为TD-LTEMIMO室内分布光纤传输系统远端从机的构成框图。

图4为本发明实施例提供的光纤传输链路故障检测处理模块（主机设备端）构成框图。

图5为本发明实施例提供的光纤传输链路故障检测处理模块（从机设备端）构成框图。

图6为本发明实施例提供的TD-LTEMIMO室内分布光纤传输系统主机设备的原理框图。

图7为本发明实施例提供的TD-LTEMIMO室内分布光纤传输系统从机设备的原理框图。

图8为本发明实施例提供的TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路故障检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例一

如图4所示，实施例一提供的光纤传输链路故障检测模块，用于检测TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统中主机设备与从机设备间光纤传输链路，该检测模块设置于主机设备端，包括：光电探测单元、信号滤波单元、信号放大单元、ADC单元、DSP单元及时钟同步信号处理单元。光电探测单元用于接入主机设备的集成光收发器接收的反射光信号（参见图6）；信号滤波单元的输入端连接光电探测单元的输出，输出端连接信号放大单元的输入端；信号放大单元的输出端连接ADC单元的输入端，ADC单元的输出端连接DSP单元的一个输入端；时钟同步信号处理单元的输入端用于接入主机设备的集成光收发器提供的时钟同步信号（参见图6），输出端连接DSP单元的另一个输入端；DSP单元的一个输出端用于输出检测信号。

实施例二

如图5所示，实施例二提供的光纤传输链路故障检测模块的内部构造与实施例一相同，其与实施例一的不同点在于：实施例二提供的光纤传输链路故障检测模块设置于从机设备端，即其光电探测单元用于接入从机设备的集成光收发器接收的反射光信号（参见图7），同时其时钟同步信号处理单元的输入端用于接入从机设备的集成光收发器提供的时钟同步信号（参见图7）。

实施例三

如图6所示，实施例三提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输系统的主机设备，其包括两个双工器、一体化上下行变频模块、射频信号合路器、一体化射频信号滤波器、集成光收发器、主机设备电源供电单元。该主机设备还包括一个光纤传输链路故障检测模块及主机设备监控单元，光纤传输链路故障检测模块的构造如实施例一所述，其中光电探测单元接主机设备的集成光收发器接收的反射光信号供给端，时钟同步信号处理单元的输入端接主机设备的集成光收发器的时钟同步信号供给端（结合图4）；主机设备监控单元与光纤传输链路故障检测模块通信连接，用于向光纤传输链路故障检测模块发送检测指令，同时接收光纤传输链路故障检测模块的检测结果信息。

实施例四

如图7所示，实施例四提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输系统的从机设备，其包括集成光收发器、一体化射频信号滤波器、射频信号合路器、一体化上下行变频模块、一体化功放低噪放模块、两个双工器、从机设备电源供电单元。该从机设备还包括一个光纤传输链路故障检测模块及从机设备监控单元，光纤传输链路故障检测模块的构造如实施例一所述，其中光电探测单元接主机设备的集成光收发器接收的反射光信号供给端，时钟同步信号处理单元的输入端接主机设备的集成光收发器的时钟同步信号供给端（结合图5）；从机设备监控单元与光纤传输链路故障检测模块通信连接，用于向光纤传输链路故障检测模块发送检测指令，同时接收光纤传输链路故障检测模块的检测结果信息。

实施例五

基于以上实施例一至四，实施例五提供一种光纤传输链路故障检测方法，用于检测TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统中主机设备与从机设备间光纤传输链路。具体说明如下：

（一）光纤传输链路故障检测原理如下：

光信号在普通光纤中传输，绝大部分光子沿光纤方向输送到远处，但是由于光纤介质不均匀（即是折射率不恒定）及有微小粒子使得小部分光子沿光纤传输的反方向反射回来。光纤在生产出厂后如果弯曲过度、受到强挤压、扭曲变形、断裂等非正常使用状态，其光纤中的石英晶体的折射率会发生变化，部分反射光信号沿着光纤反射回来。

以近端主机中光纤链路故障检测模块的检测原理与计算方法为例：

假设在t₀时刻集成光收发器发射1550nm光信号功率为P_TS0（单位：dBm）、光速度为V(单位：m/s)、光纤纤芯介质折射率为n（同型号光纤n相同且为常数）、单模光纤对1550nm光信号传输衰减为0.2Km/s,并假设：

在t₁时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RR1（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S₁（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TS1（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RS1（单位：dBm）；

在t₂时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RR2（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S₂（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TS2（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RS2（单位：dBm）；

在t₃时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RR3（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S₃（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TS3（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RS3（单位：dBm）；

在t₄时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RR4（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S₄（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TS4（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RS4（单位：dBm）；

在t₅时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RR5（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S₅（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TS5（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RS5（单位：dBm）；

在t₆时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RR6（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S₆（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TS6（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RS6（单位：dBm）；

在t₇时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RR7（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S₇（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TS7（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RS7（单位：dBm）；

在t₈时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RR8（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S₈（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TS8（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RS8（单位：dBm）；

在t_n时刻光纤链路故障检测处理模块接收到反射信号功率为P_RRn（单位：dBm）,此时光信号沿光纤正向传输距离为S_n（单位：m），在此反射点光信号沿着光纤传输正方向的功率为P_TSn（单位：dBm）、沿着光纤传输反方向反射功率为P_RSn（单位：dBm）。

则有：

在t₁时刻： $S_1=\frac{t_1-t_0}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}1}=P_{\mathrm{RR}1}+\frac{S_1}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}1}=P_{\mathrm{TS}0}+\frac{S_1}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

在t₂时刻： $S_2=\frac{t_2-t_1}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}2}=P_{\mathrm{RR}2}+\frac{S_2}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}2}=P_{\mathrm{TS}1}+\frac{S_2}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

在t₃时刻： $S_3=\frac{t_3-t_2}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}3}=P_{\mathrm{RR}3}+\frac{S_3}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}3}=P_{\mathrm{TS}2}+\frac{S_3}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

在t₄时刻： $S_4=\frac{t_4-t_3}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}4}=P_{\mathrm{RR}4}+\frac{S_4}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}4}=P_{\mathrm{TS}3}+\frac{S_4}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

在t₅时刻： $S_5=\frac{t_5-t_4}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}5}=P_{\mathrm{RR}5}+\frac{S_5}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}5}=P_{\mathrm{TS}4}+\frac{S_5}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

在t₆时刻： $S_6=\frac{t_6-t_4}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}6}=P_{\mathrm{RR}6}+\frac{S_6}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}6}=P_{\mathrm{TS}5}+\frac{S_6}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

在t₇时刻： $S_7=\frac{t_7-t_6}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}7}=P_{\mathrm{RR}7}+\frac{S_7}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}7}=P_{\mathrm{TS}6}+\frac{S_7}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

在t₈时刻： $S_8=\frac{t_8-t_7}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}8}=P_{\mathrm{RR}8}+\frac{S_8}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}8}=P_{\mathrm{TS}7}+\frac{S_8}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

在t_n时刻 $S_n=\frac{t_n-t_{n-1}}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RSn}}=P_{\mathrm{RRn}}+\frac{S_n}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TSn}}=P_{\mathrm{TSn}-1}+\frac{S_n}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

令： $F_1=\frac{P_{\mathrm{RS}1}}{P_{\mathrm{TS}1}},F_2=\frac{P_{\mathrm{RS}2}}{P_{\mathrm{TS}2}},F_3=\frac{P_{\mathrm{RS}3}}{P_{\mathrm{TS}3}},F_n=\frac{P_{\mathrm{RSn}}}{P_{\mathrm{TSn}}},$

$F_5=\frac{P_{\mathrm{RS}5}}{P_{\mathrm{TS}5}},F_6=\frac{P_{\mathrm{RS}6}}{P_{\mathrm{TS}6}},F_7=\frac{P_{\mathrm{RS}7}}{P_{\mathrm{TS}7}},F_8=\frac{P_{\mathrm{RS}8}}{P_{\mathrm{TS}8}},$

$F_n=\frac{P_{\mathrm{RSn}}}{P_{\mathrm{TSn}}}$

时钟同步信号确定t₁、t₂、t₃、t₄、t₅、t₆、t₇、t₈、…、t_n时间点，一旦时间点值确定后，根据上述计算公式，故障点、潜在故障点与近端主机的集成光收发器的距离S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇、S₈、…、S_N（注：S_N小于传输光纤的长度）也就确定了，同时在故障点、潜在故障点的反射光功率P_RR1、P_RR2、P_RR3、P_RR4、P_RR5、P_RR6、P_RR7、P_RR8、…、P_RRn确定，故障点、潜在故障点的正向传输光功率P_TS1、P_TS2、P_TS3、P_TS4、P_TS5、P_TS6、P_TS7、P_TS8、…、P_TSn确定，进而由上述计算公式可以得到故障点、潜在故障点的发射光功率与正向传输光功率的比值（称其为反射光强度系数）F₁、F₂、F₃、F₄、F₅、F₆、F₇、F₈、…、F_n。反射光强度系数越大，说明在此光纤传输点光信号受损、挤压、破坏的程度越大，当反射光强度系数非常大接近+∞时，说明此点光纤断裂。因此可以根据反射光强度系数F_n及对应的距离S_n判断是故障点还是潜在故障点，并确定故障点、潜在故障点的位置，及时把相关信息告警到近端主机设备监控单元。

远端从机中光纤链路故障检测模块的检测原理与计算方法与上述相同，过程省略，不在累述。

（二）参见图8，光纤传输链路故障检测流程如下：

以近端主机中光纤链路故障检测模块对传输光纤故障信息判断处理算法及软件程序控制流程举例说明。光纤链路故障检测模块收到主机设备监控单元发送来的故障检测命令后，捕捉主机集成光收发器的时钟同步信号，与之建立时钟同步联系。取t₀时刻为时间起点，存储此时集成光收发器发射1550nm光信号功率P_TS0，读取1550nm反射光信号功率P_RR1、标记此时刻点t₁；读取1550nm反射光信号功率P_RR2、标记此时刻点t₂；……；读取1550nm反射光信号功率P_RRn、标记此时刻点t_n。再利用“（一）光纤传输链路故障检测原理与计算方法”中的计算公式，计算S₁、P_RS1、P_TS1、F₁；S₂、P_RS2、P_TS2、F₂；……；S_n、P_RSn、P_TSn、F_n。F₁与光纤断裂后的F_断比较，如果F₁>F_断，则光纤在S₁距离点处断裂；如果光纤过度变形后的F_变<F₁<F_断，则光纤在S₁距离点处过度变形；如果光纤过度挤压后的F_挤<F₁<F_变，则光纤在S₁距离点处过度挤压；如果光纤过度挤压后的F_变<F₁<F_标，则光纤在S₁距离点处过度弯曲；如果F₁<F_标，则继续实施对F₂判断，判断方法与对F₂的判断相同；以此类推，可对F₃、F₄、……、F_n实施判断，最后如果F_n<F_标，则光纤传输链路正常无损。

远端从机中光纤链路故障检测模块对传输光纤故障信息判断处理算法及软件程序控制流程与上述相同，过程省略，不在累述。

本发明的有益效果：（1）提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路故障检测装置；（2）提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤链路故障检测计算方法；（3）提供一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤链路故障告警信息判断处理算法；（4）可对在网运营的TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤链路做到实时故障告警监控；（5）可对在网运营的TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤链路故障位置进行定位；（6）可对在网运营的TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤链路潜在故障风险预警；（7）缩短故障发现时间，减少网络运营投诉风险；（8）减少维护人员出勤，减低维护成本。

Claims (4)

1.一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路故障检测模块，用于检测TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统中主机设备与从机设备间光纤传输链路；其特征在于，包括：光电探测单元、信号滤波单元、信号放大单元、ADC单元、DSP单元、时钟同步信号处理单元；光电探测单元用于接入主机设备或从机设备的集成光收发器接收的反射光信号；信号滤波单元的输入端连接光电探测单元的输出，输出端连接信号放大单元的输入端；信号放大单元的输出端连接ADC单元的输入端，ADC单元的输出端连接DSP单元的一个输入端；时钟同步信号处理单元的输入端用于接入主机设备或从机设备的集成光收发器提供的时钟同步信号，输出端连接DSP单元的另一个输入端；DSP单元的一个输出端用于输出检测信号。

2.一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统的主机设备及从机设备，其包括两个双工器、一体化上下行变频模块、射频信号合路器、一体化射频信号滤波器、集成光收发器、主机设备电源供电单元；其特征在于，该主机设备还包括一个权利要求1所述的光纤传输链路故障检测模块及主机设备监控单元，光纤传输链路故障检测模块的构造如实施例一所述，其中光电探测单元接主机设备的集成光收发器接收的反射光信号供给端，时钟同步信号处理单元的输入端接主机设备的集成光收发器的时钟同步信号供给端；主机设备监控单元与光纤传输链路故障检测模块通信连接。

3.一种TD-LTEMIMO室内无线信号分布系统的主机设备及从机设备，其包括集成光收发器、一体化射频信号滤波器、射频信号合路器、一体化上下行变频模块、一体化功放低噪放模块、两个双工器、从机设备电源供电单元；其特征在于，该从机设备还包括一个权利要求1所述的光纤传输链路故障检测模块及从机设备监控单元，光纤传输链路故障检测模块的构造如实施例一所述，其中光电探测单元接主机设备的集成光收发器接收的反射光信号供给端，时钟同步信号处理单元的输入端接主机设备的集成光收发器的时钟同步信号供给端；从机设备监控单元与光纤传输链路故障检测模块通信连接。

4.一种基于权利要求1所述TD-LTEMIMO室内无线信号分布光纤传输链路故障检测模块的检测方法；其特征在于，包括：

（1）光纤链路故障检测模块接收主机设备或从机设备的故障检测命令；

（2）光纤链路故障检测模块捕捉相应主机设备或从机设备集成光收发器的时钟同步信号，与之建立时钟同步联系；

（3）取t₀时刻为时间起点，存储此时集成光收发器发射光信号功率P_TS0，读取反射光信号功率P_RR1、标记此时刻点t₁；读取反射光信号功率P_RRn、标记此时刻点t_n，n＞1，取整数；

（4）根据公式： $S_1=\frac{t_1-t_0}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RS}1}=P_{\mathrm{RR}1}+\frac{S_1}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TS}1}=P_{\mathrm{TS}0}+\frac{S_1}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

及 $S_n=\frac{t_n-t_{n-1}}{2}\&times;\frac{V}{n}$

$P_{\mathrm{RSn}}=P_{\mathrm{RRn}}+\frac{S_n}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

$P_{\mathrm{TSn}}=P_{\mathrm{TSn}-1}+\frac{S_n}{1000}\&times;0.2\mathrm{dB}/\mathrm{Km}$

且令： $F_1=\frac{P_{\mathrm{RS}1}}{P_{\mathrm{TS}1}},F_n=\frac{P_{\mathrm{RSn}}}{P_{\mathrm{TSn}}}$

计算S₁、P_RS1、P_TS1、F₁及S_n、P_RSn、P_TSn、F_n；

（5）F₁与光纤断裂后的F_断比较，如果F₁>F_断，则光纤在S₁距离点处断裂；如果光纤过度变形后的F_变<F₁<F_断，则光纤在S₁距离点处过度变形；如果光纤过度挤压后的F_挤<F₁<F_变，则光纤在S₁距离点处过度挤压；如果光纤过度挤压后的F_变<F₁<F_标，则光纤在S₁距离点处过度弯曲；如果F₁<F_标，则继续实施对F_n实施与F₁相同的判断，如果最后的F_n<F_标，则光纤传输链路正常无损。