CN104205676A - 光线路终端、光收发模块、系统以及光纤检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种光纤检测方法通过重用光线路终端的单板上的RSSI控制器的I2C接口与RSSI处理器的I2C接口的I2C总线连接，实现对OTDR处理器的控制，从而实现对光纤网络的主干光纤和分布光纤的故障定位以及对分支光纤和光网络单元线路分析和故障定责及定界，而无需改动光线路终端上光收发模块的原有管脚，使得支持OTDR的光线路终端的单板可以同时支持原有的支持的OTDR测试的光收发模块，也可以同时支持原有不支持OTDR测试的光收发模块，实现了OTDR的光收发模块的平滑升级。

Description

光线路终端、 光收发横块、 系统以及光纤检測方法 技术领域

本申请涉及光通信技术， 特别地， 涉及一种光线路终端、 光收发模块、 系统以及光 纤检测方法。 背景技术

随着用户对带宽需求的不断增长， 传统的铜线宽带接入系统越来越面临带宽瓶颈； 与此同时， 带宽容量巨大的光纤通信技术日益成熟， 应用成本逐年下降， 光纤接入网成 为下一代宽带接入网的有力竞争者， 其中尤其以无源光网络更具竞争力。

通常而言， 无源光网络系统包括一个位于中心局的光线路终端（Optical Line Terminal, OLT)、 多个位于用户侧的光网络单元（Optical Network Unit, 0NU)以及一 个用于对光线路终端和光网络单元之间的光信号进行分支 /耦合或者复用 /解复用的光 分配网络（Optical Distribution Network, ODN)。 其中， 光线路终端和光网络单元通 过设置在其内部的光收发模块 (或称为数据收发光模块)进行上下行数据收发。

在光纤通信领域， 光时域反射计（Optical Time Domain Ref lectrometer, OTDR)是 一种常用的光纤测试仪器。 OTDR通过向待测光纤网络中发射测试信号，并检测所述测试 信号在待测光纤网络发生的后向反射和散射信号， 来获知光纤线路的状态信息， 从而为 光纤网络的维护提供快速的分析和故障定位手段。

为简化网络结构并实现对光分配网络的实时监控， 业界提出将 0TDR测试功能集成 到光收发模块内部， 从而实现集成式 0TDR (又称 E0TDR)。 在一种现有的集成 0TDR测试 功能模块中， 0TDR测试信号重用上行数据接收机，使得该测试信号与上行数据信号采用 同一个波长， 数据信号和 0TDR测试信号需分时复用上行数据接收机， 即在进行 0TDR测 试时， 0NU必须停止发送上行数据， 而 0NU是否发送数据由 0LT的 MAC模块进行控制， 0LT的 MAC模块为 0TDR测试开测试空窗， 并通知光收发模块进行 0TDR测试， 而测试空 窗通常时微秒 us量级，所以 0LT的 MAC模块必须通过硬件接口通知光收发模块执行 0TDR 测试。

由于现有的光收发模块的接口标准中的各个管脚都已经被定义和使用，现有方案是 通过修改原有光收发模块的管脚的功能， 实现 0TDR的测试， 例如修改接地管脚为 0TDR 发送使能信号， 进而完成 0TDR信号的测试。 但是， 修改后的光收发模块的管脚的定义 已经与标准规定的不一致，使得支持 0TDR测试功能的光收发模块必须和支持 0TDR功能 的单板配套使用，需要通过更换现有光网络系统中的原来的光收发模块，才能实现 0TDR 的测试功能， 进而导致对现有网络架构的改变太大， 无法实现 0TDR的光收发模块的平 滑升级。 发明内容

针对上述问题，本申请提供一种光线路终端、光收发模块、系统以及光纤检测方法。 一种光线路终端， 所述光线路终端包括： 光线路终端的单板和光收发模块， 其中， 0TDR控制器和接收信号强度指示 (received signal strength indicator, RSSI ) 控 制器设置在所述光线路终端的单板上， 0TDR处理器和 RSSI处理器设置于光收发模块中； 所述 RSSI控制器的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口通过 I2C总线连接； 所述 0TDR控制器通过所述 RSSI控制器的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口 之间的 I2C总线与所述 0TDR处理器的 I2C接口连接；

所述 0TDR控制器， 用于在进行 0TDR测试前， 通过自身的 I2C接口， 使用所述 I2C 总线， 发送第一控制指令给所述 RSSI处理器和所述 0TDR处理器， 当 0TDR测试完成后， 通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 读取并分析 0TDR处理器的测试信号；

所述 RSSI处理器， 用于通过自身的 I2C接口接收所述第一控制指令， 根据所述第 一控制指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发；

所述 0TDR处理器， 用于通过自身的 I2C接口接收述第一控制指令， 打开自身的接 口， 触发 0TDR测试。

一种光收发模块， 所述光收发模块包括： 0TDR处理器和 RSSI处理器， 其中， 所述 光收发模块与光线路终端的单板连接；

所述 0TDR处理器，用于通过自身的 I2C接口接收所述光线路终端单板上的 0TDR控 制器通过自身的 I2C接口与 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线发送的第一控制指 令， 打开自身的接口， 触发 0TDR测试以及接收所述测试；

所述 RSSI处理器， 用于通过自身的 I2C接口接收所述光线路终端单板上的 OTDR 控制器通过自身的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线发送的第一 控制指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发。 一种光线路终端， 包括数据处 理模块和光收发模块， 所述光收发模块采用如上所述的光收发模块， 所述数据处理模块 用于将第一数据信号提供给所述光收发模块进行发射， 并对所述光收发模块结合收到的 第二数据信号进行数据处理， 并且， 所述数据处理模块还用于根据所述光收发模块接收 到的第一反射信号和所述第二反射信号， 对光纤线路进行分析。

一种无源光网络系统， 其特征在于， 包括如权利要求 1-4所述的任意一光线路终端 光线路终端、 多个光网络单元和光分配网络， 所述光线路终端通过所述光分配网络连接 到所述多个光网络单元。

一种光纤检测方法， 应用于无源光网络中， 所述无源光网络包括： 光线路终端的单 板和光收发模块， 其中， 0TDR控制器和 RSSI控制器设置在所述光线路终端的单板上， 0TDR处理器和 RSSI处理器设置于光收发模块中， 所述 0TDR控制器通过所述 RSSI控制 器的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线与所述 0TDR处理器的 I2C 接口连接， 所述测试方法包括：

在进行 0TDR测试前，所述 0TDR控制器通过 0TDR控制器的 I2C接口，使用所述 I2C 总线， 发送第一控制指令给所述 RSSI处理器和所述 0TDR处理器， 当 0TDR测试完成后， 通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 读取并分析 0TDR处理器的测试信号；

所述 RSSI处理器通过自身的 I2C接口接收所述第一控制指令， 根据所述第一控制 指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发；

所述 0TDR处理器通过自身的 I2C接口接收述第一控制指令， 打开自身的接口， 触 发 0TDR测试。

本申请实施例提供的光线路终端通过重用光线路终端的单板上的 RSSI控制器的 I2C接口与 RSSI处理器的 I2C接口的 I2C总线连接， 实现对 0TDR处理器的控制， 从而 实现对光纤网络的主干光纤和分布光纤的故障定位以及对分支光纤和光网络单元线路 分析和故障定责及定界， 而无需改动光线路终端上光收发模块的原有管脚， 使得支持 0TDR的光线路终端的单板可以同时支持原有的支持的 0TDR测试的光收发模块， 也可以 同时支持原有不支持 0TDR测试的光收发模块， 实现了 0TDR的光收发模块的平滑升级。 附图说明

图 1为一种无源光网络系统的结构示意图。

图 2为本申请一种实施例提供的光收发模块的结构示意图。

图 3为本申请一种实施例提供的光纤检测方法的流程示意图。 具体实施方式

以下结合具体实施例， 对本申请提供的光收发模块及光纤检测方法进行详细描述。 本申请提供的光收发模块可以适用于无源光网络系统等点到多点的光纤网络。请参 阅图 1， 其为一种无源光网络系统的结构示意图。 所述无源光网络系统 100包括至少一个 光线路终端 110、 多个光网络单元 120和一个光分配网络 130。 所述光线路终端 110通过所 述光分配网络 130连接到所述多个光网络单元 120。 其中， 从所述光线路终端 110到所述 光网络单元 120的方向定义为下行方向， 而从所述光网络单元 120到所述光线路终端 110 的方向为上行方向。

所述无源光网络系统 100可以是不需要任何有源器件来实现所述光线路终端 110与 所述光网络单元 120之间的数据分发的通信网络， 比如， 在具体实施例中， 所述光线路 终端 110与所述光网络单元 120之间的数据分发可以通过所述光分配网络 130中的无源光 器件（比如分光器)来实现。 并且， 所述无源光网络系统 100可以为 ITU-T G. 983标准定义 的异步传输模式无源光网络 (ATM PON)系统或宽带无源光网络 (BP0N)系统、 ITU-T G. 984 标准定义的吉比特无源光网络 (GP0N)系统、 IEEE 802. 3ah标准定义的以太网无源光网络 (EP0N)、 或者下一代无源光网络（NGA P0N， 比如 XGP0N或 10G EP0N等）。 上述标准定义的 各种无源光网络系统的全部内容通过引用结合在本申请文件中。

所述光线路终端 110通常位于中心位置（例如中心局 Central Office, CO)， 其可以 统一管理所述一个或多个光网络单元 120。所述光线路终端 110可以充当所述光网络单元 120与上层网络（图未示)之间的媒介， 将从所述上层网络接收到的数据作为下行数据并 通过所述光分配网络 130转发到所述光网络单元 120， 以及将从所述光网络单元 120接收 到的上行数据转发到所述上层网络。

所述光线路终端 110的具体结构配置可以包括：光线路终端的单板 203和光收发模块 200，其中， 0TDR控制器 201和 RSSI控制器 202设置在所述光线路终端的单板 203上， OTDR 处理器 204和 RSSI处理器 205设置于光收发模块 200中；

所述 RSSI控制器 202的 I2C接口与所述 RSSI处理器 205的 I2C接口通过 I2C总线 连接；

所述 0TDR控制器 201通过所述 RSSI控制器 202的 I2C接口与所述 RSSI处理器 205 的 I2C接口之间的 I2C总线与所述 0TDR处理器 204的 I2C接口连接；

所述 0TDR控制器 202， 用于在进行 0TDR测试前， 通过自身的 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 发送第一控制指令给所述 RSSI处理器 205和所述 0TDR处理器 204， 当 0TDR 测试完成后， 通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 读取并分析 0TDR处理器 204的 测试信号；

所述 RSSI处理器 205，用于通过自身的 I2C接口接收所述第一控制指令，根据所述 第一控制指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发；

所述 0TDR处理器 204，用于通过自身的 I2C接口接收述第一控制指令，打开自身的 接口， 触发 0TDR测试。

进一步地，所述 RSSI控制器 202的 Trigger接口与所述 RSSI处理器 205的 Trigger 接口通过线路连接； 所述 RSSI控制器 202的 Trigger接口与所述 RSSI处理器 205的 Trigger接口之间的线路分别与所述 RSSI处理器 205和所述 0TDR处理器 204进行连接； 其中，

所述 0TDR控制器 201， 还用于在进行 0TDR测试时， 通过自身的 Trigger接口， 使 用所述 RSSI控制器 201的 Trigger接口与所述 RSSI处理器的 Trigger接口之间的线路， 发送测试指令给所述 0TDR处理器 204， 进行 0TDR测试；

所述 0TDR处理器 204，还用于通过自身的 Trigger接口接收所述测试指令，根据所 述测试指令， 控制测试信号驱动器， 发送测试信号； 触发 0TDR测量单元对测试信号的 光功率进行测量； 以及接收所述测试信号在光纤网络发生反射而产生的反射信号进行分 析处理。

进一步地， 所述 0TDR控制器 201， 还用于在完成 0TDR测试后， 通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线，发送第二控制指令给所述 RSSI处理器 205和所述 0TDR处理器 204; 所述 RSSI处理器 205，还用于通过自身的 I2C接口接收所述第二控制指令，根据所 述第二控制指令， 打开自身的接口， 控制数据信号驱动器， 发送数据信号； 触发 RSSI 测量单元对数据信号的光功率进行测量；

所述 0TDR处理器 204，还用于通过自身的 I2C接口接收述第二控制指令，关闭自身 的接口， 停止 0TDR测试。

其中， 所述光收发模块 200发送的测试信号可以为单波长信号， 与所述上行数据信 号采用同一个波长 (即上行波长)并共用光接收组件

所述光网络单元 120可以分布式地设置在用户侧位置（比如用户驻地）。 所述光网络 单元 120可以为用于与所述光线路终端 110和用户进行通信的网络设备， 具体而言， 所述 光网络单元 120可以充当所述光线路终端 110与所述用户之间的媒介， 例如， 所述光网络 单元 120可以将从所述光线路终端 110接收到的下行数据转发到所述用户， 以及将从所述 用户接收到的数据作为上行数据通过所述光分配网络 130转发到所述光线路终端 110。应 当理解， 所述光网络单元 120的结构与光网络终端（Optical Network Terminal, 0NT)相 近， 因此在本申请文件提供的方案中， 光网络单元和光网络终端之间可以互换。

所述光网络单元 120的具体结构配置可能会因所述无源光网络 100的具体类型而异， 比如， 在一种实施例中， 所述光网络单元 120可以包括光收发模块 300， 用于接收所述光 线路终端 110通过所述光分配网络 130发送的下行数据信号， 并通过所述光分配网络 130 向所述光线路终端 110发送上行数据信号。

所述光分配网络 130可以是一个数据分发系统， 其可以包括光纤、 光耦合器、 光分 路器和 /或其他设备。 在一个实施例中， 所述光纤、 光耦合器、 光分路器和 /或其他设备 可以是无源光器件， 具体来说， 所述光纤、 光耦合器、 光分路器和 /或其他设备可以是 在所述光线路终端 110和所述光网络单元 120之间分发数据信号是不需要电源支持的器 件。另外， 在其他实施例中， 该光分配网络 130还可以包括一个或多个处理设备， 例如， 光放大器或者中继设备 (Relay device)。 在如图 1所示的分支结构中， 所述光分配网络 130 具体可以采用两级分光的方式从所述光线路终端 110 延伸到所述多个光网络单元 120，但也可以配置成其他任何点到多点（如单级分光或者多级分光)或者点到点的结构。

请参阅图 1， 所述光分配网络 130采用分光器来实现数据分发， 出于可靠性和运维 方面的考虑， 所述光分配网络 130可以采用两级分光的方式来部署， 包括第一级分光器 131 和多个第二级分光器 132。 所述第一级分光器 131 的公共端通过主干光纤 (Feed Fiber) 133连接到所述光线路终端 110的光收发模块 200， 且其分支端分别通过分布光 纤 (Distribute Fiber) 134对应地连接到所述第二级分光器 132的公共端， 每个第二级 分光器 132的分支端分别进一步通过分支光纤 (Drop Fiber) 135连接到对应的光网络单 元 120。在下行方向，所述光线路终端 110发送的下行数据信号先经过第一级分光器 131 进行第一次分光之后， 再分别经过第二级分光器 132进行第二次分光， 从而形成多路下 行信号并传输给各个光网络单元 120。 在上行方向， 各个光网络单元 120发送的上行数 据信号依次通过所述第二级分光器 132和第一级分光器 131进行合路之后传输到所述光 线路终端 110。 其中， 所述第一级分光器 131 可以部署在距中心局较近的光配线架 (Optical Distribution Frame, 0DF)， 而所述第二级分光器 132可以部署在远端节点 (Remote Node, RN)。

本申请实施例提供的光线路终端通过重用光线路终端的单板上的 RSSI控制器的 I2C接口与 RSSI处理器的 I2C接口的 I2C总线连接， 实现对 0TDR处理器的控制， 从而 实现对光纤网络的主干光纤和分布光纤的故障定位以及对分支光纤和光网络单元线路 分析和故障定责及定界， 而无需改动光线路终端上光收发模块的原有管脚， 使得支持 0TDR的光线路终端的单板可以同时支持原有的支持的 0TDR测试的光收发模块， 也可以 同时支持原有不支持 0TDR测试的光收发模块， 实现了 0TDR的光收发模块的平滑升级。

以下结合图 2详细介绍本申请提供的光线路终端 110的具体实现方案。

请参阅图 2， 其为本申请一种实施例提供的光线路终端 110的结构示意图。

所述光线路终端 110包括： 光线路终端的单板 203和光收发模块 200， 其中， 0TDR 控制器 201和 RSSI控制器 202设置在所述光线路终端的单板 203上， OTDR处理器 204 和 RSSI处理器 205设置于光收发模块 200中；

所述 RSSI控制器 202的 I2C接口 243与所述 RSSI处理器 2033的 I2C接口 245通 过 I2C总线连接；

所述 0TDR控制器 201通过所述 RSSI控制器 202的 I2C接口 243与所述 RSSI处理 器 2033的 I2C接口 245之间的 I2C总线， 与所述 0TDR处理器 204的 I2C接口连接； 所述 0TDR控制器 201， 用于在进行 0TDR测试前， 通过自身的 I2C接口 241， 使用 所述 I2C总线，发送第一控制指令给所述 RSSI处理器 2033和所述 0TDR处理器 204， 当 0TDR测试完成后， 通过所述 I2C接口 241， 使用所述 I2C总线， 读取并分析 0TDR处理 器的测试信号；

所述 RSSI处理器 2033， 用于通过自身的 I2C接口 245接收所述第一控制指令， 根 据所述第一控制指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发；

所述 0TDR处理器 204， 用于通过自身的 I2C接口 （未在图 2中画出）接收述第一控 制指令， 打开自身的接口， 触发 0TDR测试。

进一步地， 所述 RSSI控制器 202的 Trigger接口 242与所述 RSSI处理器 2033的 Trigger接口 244通过 RSSI Trigger线路连接； 所述 RSSI控制器 202的 Trigger接口 242与所述 RSSI处理器 2033的 Trigger接口 244之间的 RSSI Trigger线路分别与所述 RSSI处理器 2033和所述 0TDR处理器 204进行连接； 其中，

所述 0TDR控制器 201， 还用于在进行 0TDR测试时， 通过自身的 Trigger接口 240， 使用所述 RSSI控制器 202的 Trigger接口 242与所述 RSSI处理器 2033的 Trigger接 口 244之间的 RSSI Trigger线路， 发送测试指令给所述 0TDR处理器， 进行 0TDR测试； 所述 0TDR处理器 204，还用于通过自身的 Trigger接口接收所述测试指令，根据所 述测试指令， 控制测试信号驱动器， 发送测试信号； 触发 0TDR测量单元对测试信号的 光功率进行测量； 以及接收所述测试信号在光纤网络发生反射而产生的反射信号进行分 析处理。

进一步地， 所述 0TDR控制器 201， 还用于在完成 0TDR测试后， 通过所述 I2C接口 241， 使用所述 I2C总线， 发送第二控制指令给所述 RSSI处理器 2033和所述 0TDR处理 器 204;

所述 RSSI处理器 2033， 还用于通过自身的 I2C接口接收所述第二控制指令， 根据 所述第二控制指令， 打开自身的接口， 控制数据信号驱动器， 发送数据信号； 触发 RSSI 测量单元对数据信号的光功率进行测量；

所述 0TDR处理器 204，还用于通过自身的 I2C接口接收述第二控制指令，关闭自身 的接口， 停止 0TDR测试。

所述 0LT单板 203还包括： 数据接收器 Data Rx 2031和数据发送器 Data Tx2031 , 分别用于控制所述上行数据接收和下行数据的发送。

具体光模块 200实现 0TDR测试的过程如下：

所述光收发模块 200包括驱动组件 210和光组件 220， 所述驱动组件 210用于驱动 所述光组件 220， 所述光组件 220用于在所述驱动组件 210的驱动下进行测试信号和数 据信号的发射和接收； 可选地， 所述驱动组件 210还可以对所述光组件 220接收到的测 试信号和 /或数据信号进行信号预处理。

为便于理解， 以下描述以所述光收发模块 200应用在图 1所示的光线路终端 110为 例。所述光组件 220首先可以通过光纤适配器 230连接到所述光分配网络 130的主干光 纤 133， 并通过所述光分配网络 130向所述光网络单元 120发送下行数据信号且接收所 述光网络单元 120发送的上行数据信号。 具体而言， 所述光组件 220可以包括数据信号 发射器 221、 数据信号接收器 222和滤波组件 223。 其中， 所述数据信号发射器 221可 以为激光二极管 (Laser Diode, LD)， 用于发射具有第一波长 λ 1的下行数据信号（以下 记为下行数据信号 λ 1)； 所述数据信号接收器 222 可以为光电二极管 (Photo Diode, PD)， 比如雪崩光电二极管 (Avalanche Photo Diode, APD)， 用于接收具有第二波长 λ 2 的上行数据信号（以下记为上行数据信号 λ 2)。 所述滤波组件 223可将所述数据发射器 221发射的下行数据信号 λ 1中至少一部分耦合到所述光纤适配器 230， 并将从所述光 纤适配器 230输入的上行数据信号 λ 2中至少一部分耦合到所述数据信号接收器 220。

在一种实施例中， 所述滤波组件 223可以包括第一波分复用（Wavelength Division Multiplexer, WDM)滤波片 227、 第二波分复用滤波片 228和分光器滤波片 229。 所述第 一波分复用滤波片 227、 所述第二波分复用滤波片 228和所述分光器滤波片 229可以依 序设置在所述光组件 220内部沿所述光纤适配器 230延伸方向的主光路， 并与所述主光 路之间具有一定的夹角。 其中， 所述第一波分复用滤波片 227可以对具有所述第一波长 λ 1的光信号进行大约 100 %的透射，并对具有所述第二波长 λ 2的光信号进行大约 y % 的反射和大约（100-y) %的透射。 所述第二波分复用滤波片 228可以对具有所述第一波 长 λ 1 的光信号进行大约 100 %的透射， 并对具有所述第二波长 λ 2 的信号进行大约 100 %的反射。所述分光器滤波片 229可以对具有所述第一波长 λ 1的光信号进行 χ %的 透射以及（100-χ) %的反射。 在具体实施例中， 所述 x、 y的值可以均为 90， 且所述第 一波长 λ 1和所述第二波长 λ 2可以分别为 1490nm和 1310nm，或者， 1577nm和 1270nm。

所述第一波分复用滤波片 227、 所述第二波分复用滤波片 228和所述分光器滤波片

229的透射光路与所述光组件 220的主光路相重叠， 而所述第一波分复用滤波片 227、 所述第二波分复用滤波片 228和所述分光器滤波片 229的反射光路分别与所述主光路基 本垂直。 所述数据信号发射器 221耦合到所述分光器滤波片 229的透射光路， 而所述数 据信号接收器 222耦合到所述第一波分复用滤波片 227的反射光路。 因此， 在所述光组 件 220中， 所述数据信号发射器 221发射的下行数据信号 λ 1大约有 χ %可以透过所述 分光器滤波片 229、 所述第二波分复用滤波片 228和所述第一波分复用滤波片 227， 并 通过所述光纤适配器 230输出， 而通过所述光纤适配器 230输入的上行数据信号 λ 2大 约有 y %可以反射到所述数据信号接收器 222， 被所述数据信号接收器 222接收并转换 成电信号。

所述测试信号发射器 224可以用于发射具有所述第二波长 λ 2的第二 0TDR测试信 号（以下记为第二 0TDR测试信号 λ 2 ' )， 所述第二 0TDR测试信号 λ 2 ' 中大约 100%可 以通过所述第二波分复用滤波片 228反射到所述光组件 220的主光路， 并且第二 0TDR 测试信号 λ 2 ' 中大约（100^) %的部分可以进一步透过所述第一波分复用器 227并传输 到所述光纤适配器 230。

所述光纤适配器 230可将所述第二 0TDR测试信号 λ 2 ' 输出到所述光分配网络 130。 所述第二 0TDR测试信号 λ 2 ' 在所述光分配网络 130传输过程中会发生反射或者散射而 形成第二反射信号 λ 2 ' ' 。所述第二反射信号 λ 2 ' ' 同样具有所述第二波长 λ 2，且 其沿原路返回并在通过所述光纤适配器 230输入到所述光组件 220。 在所述光组件 220 中， 所述第二反射信号 λ 2 ' ' 可进一步沿所述主光路透射到所述第一波分复用滤波片 227， 其中大约 %的第二反射信号 λ 2 ' ' 将被所述第一波分复用滤波片 227反射到所 述数据信号接收器 222。

在本实施例中，所述数据信号接收器 222除了可以接收所述上行数据信号 λ 2以外， 还可以接收所述第二 0TDR测试信号 λ 2 ' 所对应的第二反射信号 λ 2 ' ' ， 即所述第二 反射信号 λ 2 ' ' 可以与所述上行数据信号 λ 2共用所述数据信号接收器 222。 为避免 所述第二反射信号 λ 2 ' ' 对所述光网络单元 120发送的上行数据信号 λ 2造成冲突， 在启动第二 0TDR测试信号 λ 2 ' 的发射之前，所述驱动组件 210在所述光线路终端 110 的 0TDR控制器 201的控制下，可以驱动所述数据信号发射器 221向所述光网络单元 120 下发暂停上行数据发送的指令。 另外， 所述数据信号接收器 222在接收到所述第二反射 信号 λ 2 ' ' 之后， 可以进一步将所述第二反射信号 λ 2 ' ' 转换成电信号并提供给所 述驱动组件 210中的 0TDR处理器 204进行信号处理。

为提高所述测试信号发射器 224与所述光纤适配器 230之间的耦合效率，保证所述 数据信号发射器 224发射的所述第二 0TDR测试信号 λ 2 ' 尽可能多地耦合进所述光纤适 配器 230， 可选地， 在所述测试信号发射器 224与所述第二波分复用滤波片 228之间可 增加第二透镜 294。

为保护所述测试信号发射器 224， 避免所述测试信号发射器 224由于第二反射信号 λ 2 ' ' 沿原路返回而发生损坏， 可选地， 在所述测试信号发射器 224与所述第二波分 复用滤波片 228之间可增加第二光隔离器 295， 用于阻止所述第二反射信号 λ 2 ' ' 进 入所述测试信号发射器 224。

可选地， 所述光组件 220还可包括第二光吸收器 296， 所述第二光吸收器 296可设 置在所述第一波分复用滤波片 227背离所述数据信号接收器 222的一侧，所述第二光吸 收器 296可以用于吸收所述测试信号发射器发射的所述第二 0TDR测试信号 λ 2， 在所述 第一波分复用滤波片 227发生反射而产生的光信号， 以防止其经所述光组件 220的基座 二次反射并透过所述第一波分复用滤波片 227被所述数据信号接收器 222接收，进而对 所述第二反射信号 λ 2 ' ' 造成干扰。

可选地， 所述光组件 220 还可以进一步包括第一跨阻放大器（Trans-Impedance

Ampl ifier, TIA)， 所述第一跨阻放大器设置在所述数据信号接收器 222和所述驱动组 件 210之间，用于在所述数据信号接收器 222对所述上行数据信号 λ 2或者所述第二反 射信号 λ 2 ' ' 进行光电转换之后进行信号前置放大。 可替代地， 所述第一跨阻放大器 和所述第二跨阻放大器也可以设置在所述驱动组件 210内部。

在本实施例中，所述第二 0TDR测试信号 λ 2 ' 可以主要用于检测在所述光分配网络 130的分支光纤 135以及所述光网络单元 120发生的光纤事件， 实现所述分支光纤 135 和光网络单元 120的故障定责和定界。

所述驱动组件 210可以包括 0TDR处理器 204、 数据信号驱动器 212、 测试信号驱动 器 213和通道选择单元 214。 所述通道选择单元 214包括输入端 207、 数据信号输出端 208和测试控制端 209，所述通道选择单元 214的输入端 207连接到所述光组件 220，所 述通道选择单元 214 的数据信号输出端 208 可以通过限幅放大器连接到所述驱动组件 210的信号输出端 217，所述通道选择单元 214的测试控制端 209连接到所述 0TDR处理 器 204。 可替代地， 所述通道选择单元 214的数据信号输出端 208也可以直接连接到所 述驱动组件的信号输出端 217， 而所述限幅放大器设置在所述通道选择单元 214的输入 端 207和所述光组件 220之间。

在具体实施例中， 为减小所述通道选择单元 214的测试控制端 209对数据接收的影 响， 可选地， 所述通道选择单元 214可以采用如下的结构。 所述通道选择单元 214的输 入端 207和数据信号输出端 208之间直接连接， 并在所述输入端 207和测试控制端 209 之间设置用于实现通道选择的电路， 并且， 所述通道选择单元 214在所述 0TDR处理器 204的控制下， 可以通过其输入端 207驱动提供到所述数据输出端 208和所述测试控制 端 209的两路光信号。

具体而言，所述通道选择单元 214可以通过其输入端 207接收所述光组件 220的数 据信号接收器 222输出的上行数据信号 λ 2或者第二反射信号 λ 2 ' ' ， 并且， 所述通 道选择单元 214还可以在所述 0TDR处理器 204的控制下进行选择性地信号转发。 比如， 在正常数据通信模式下，所述通道选择单元 214可以建立所述输入端 207与所述数据信 号输出端 208之间的传输通道， 而断开所述输入端 207与所述测试控制端 209之间的传 输通道，从而将所述光组件 220接收到的上行数据信号 λ 2转发到所述信号输出端 217， 以将所述上行数据信号 λ 2提供到所述光线路终端 110的数据处理模块 201。 在 0TDR 测试模式下， 所述通道选择单元 214可以通过所述测试控制端 209从所述 0TDR处理器 204接收到相应的通道切换命令， 并断开所述输入端 207与所述数据信号输出端 208之 间的传输通道， 且建立所述输入端 207与所述测试控制端 209之间的传输通道， 从而将 所述光组件 220输出的第二反射信号 λ 2 ' ' 通过所述测试控制端 209提供到所述 0TDR 处理器 204进行信号处理。

所述 0TDR处理器 204分别连接到所述数据信号驱动器 212、 所述测试信号驱动器 213和所述通道选择单元 214。 所述数据信号驱动器 212和所述测试信号驱动器 213分 别进一步连接到所述光组件 220的数据信号发射器 221和测试信号发射器 224。 其中， 所述数据信号驱动器 212用于驱动所述数据信号发射器 221发射所述下行数据信号 λ 1， 所述测试信号驱动器 213用于驱动所述测试信号发射器 224发射所述第二 0TDR测试信 号 λ 2 ' 。应当理解，所述测试信号驱动器 213是可选的，在其他替代实施例中，所 0TDR 处理器 204 也可以直接驱动所述测试信号发射器 224 发射所述第二 0TDR 测试信号 λ 2 ' 。

在正常数据通信模式下，所述数据信号驱动器 212可以通过信号输入端 218从所述 光线路终端 110的数据处理模块 201接收下行数据， 并将所述下行数据调制到所述数据 信号发射器 221发射的第一波长 λ 1光信号， 从而形成并输出所述下行数据信号 λ 1。 在 0TDR测试模式下，所述 0TDR处理器 204还可以向所述测试信号驱动器 213提供第二 0TDR测试数据， 所述数据信号驱动器 212可以将所述第二 0TDR测试数据调制到所述数 据信号发射器 221发射的第二波长 λ 2光信号， 从而形成并输出所述第二 0TDR测试信 号 λ 2 ' 。

所述 0TDR处理器 204在正常数据通信模式下可以处于待机或者低功耗状态， 且此 时相对应地，所述通道选择单元 214的输入端 207与数据信号输出端 208之间的传输通 道导通。当所述 0TDR处理器 204通过 I2C接口（或者其他控制信号线） 219从所述光线路 终端 110的数据处理模块 201接收到 0TDR测试启动信号时， 其可以控制所述光收发模 块 200的相关功能单元进入 0TDR测试模式， 包括控制所述通道选择单元 214断开其输 入端 207与数据信号输出端 208之间的传输通道， 并建立所述输入端 207与测试控制端 209之间的传输通道。

在所述 0TDR测试模式下，所述 0TDR处理器 204通过所述通道选择单元 214接收所 述光组件 220的数据信号接收器 222输出的第二反射信号 λ 2 ' ' ， 并且对所述第二反 射信号 λ 2 ' ' 进行信号预处理 (包括信号放大、 采样及数字处理等）。 进一步地， 所述 0TDR处理器 204可以通过所述 I2C接口将经过预处理的反射信号 λ 2 ' ' 输出到所述光 线路终端 110的数据处理模块 201， 以供所述数据处理模块 201进行信号分析处理， 从 而得到所述光分配网络 130的 0TDR测试曲线。

具体地， 所述数据处理模块 201可以通过分析经过所述 0TDR处理器 204预处理的 第二反射信号 λ 2 ' ' 获得第二 OTDR测试曲线， 并根据所述第二 0TDR测试曲线进行所 述光分配网络 130的分支光纤 135和所述光网络单元 120的光纤线路分析和故障定责和 定界。 当然， 在其他替代实施例中， 所述数据处理模块 201在获得所述第二 0TDR测试曲 线后， 也可对其进行进一步数据综合处理， 得到一条能够对所述光分配网络 130的主干 光纤、 分布光纤以及分支光纤进行光纤分析和故障诊断的完整 0TDR测试曲线。

可替代地， 所述 0TDR处理器 204也可以具有光纤线路分析能力， 即所述数据分析 模块 201的光纤分析和故障诊断功能可以在所述 0TDR处理器 204内部实现。 因此， 所 述 0TDR处理器 204在对第二反射信号 λ 2 ' ' 进行预处理之后，可以直接对分析第二反 射信号 λ 2 ' ' 从而分别获得所述第二 OTDR测试曲线， 并进一步根据所述第二 0TDR测 试曲线进行所述光分配网络 130的主干光纤 133和分布光纤 134的光纤线路分析和故障 定位， 以及所述光分配网络 130的分支光纤 135和所述光网络单元 120的线路分析和故 障定责及定界。

本申请实施例提供的光线路终端通过重用光线路终端的单板上的 RSSI控制器的 I2C接口与 RSSI处理器的 I2C接口的 I2C总线连接， 实现对 0TDR处理器的控制， 从而 实现对光纤网络的主干光纤和分布光纤的故障定位以及对分支光纤和光网络单元线路 分析和故障定责及定界， 而无需改动光线路终端上光收发模块的原有管脚， 使得支持 0TDR的光线路终端的单板可以同时支持原有的支持的 0TDR测试的光收发模块， 也可以 同时支持原有不支持 0TDR测试的光收发模块， 实现了 0TDR的光收发模块的平滑升级。

基于上述光收发模块 200， 本申请还进一步提供一种光纤检测方法。 请参阅图 3， 其为本申请一种实施例提供的光纤检测方法的流程示意图， 应用于无源光网络中， 所述 无源光网络包括： 光线路终端的单板和光收发模块， 其中， 0TDR控制器和 RSSI控制器 设置在所述光线路终端的单板上， 0TDR处理器和 RSSI处理器设置于光收发模块中， 所 述 0TDR控制器通过所述 RSSI控制器的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线与所述 0TDR处理器的 I2C接口连接， 所述测试方法包括：

51、 在进行 0TDR测试前， 所述 0TDR控制器通过 0TDR控制器的 I2C接口， 使用所 述 I2C总线， 发送第一控制指令给所述 RSSI处理器和所述 0TDR处理器， 当 0TDR测试 完成后， 通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 读取并分析 0TDR处理器的测试信号；

52、 所述 RSSI处理器通过自身的 I2C接口接收所述第一控制指令， 根据所述第一 控制指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发；

53、 所述 0TDR处理器通过自身的 I2C接口接收述第一控制指令， 打开自身的接口， 触发 0TDR测试。

进一步地， 所述测试方法还包括： 在完成 OTDR测试后， 所述 OTDR控制器通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 发 送第二控制指令给所述 RSSI处理器和所述 0TDR处理器；

所述 RSSI处理器通过自身的 I2C接口接收所述第二控制指令， 根据所述第二控制 指令， 打开自身的接口， 控制数据信号驱动器， 发送数据信号； 触发 RSSI测量单元对 数据信号的光功率进行测量。

所述 0TDR处理器通过自身的 I2C接口接收述第二控制指令， 关闭自身的接口， 停 止 0TDR测试。

进一步地， 所述测试方法还包括： 所述 0TDR控制器在进行 0TDR测试时， 通过自身 的 Trigger接口， 使用所述 RSSI控制器的与所述 RSSI处理器之间的线路， 发送测试指 令给所述 0TDR处理器， 进行 0TDR测试；

所述 0TDR处理器通过自身的 Trigger接口接收所述测试指令，根据所述测试指令， 控制测试信号驱动器， 发送测试信号； 触发 0TDR测量单元对测试信号的光功率进行测 量； 以及接收所述测试信号在光纤网络发生反射而产生的反射信号进行分析处理。

本申请实施例提供的光纤检测方法通过重用光线路终端的单板上的 RSSI控制器的 I2C接口与 RSSI处理器的 I2C接口的 I2C总线连接， 实现对 0TDR处理器的控制， 从而 实现对光纤网络的主干光纤和分布光纤的故障定位以及对分支光纤和光网络单元线路 分析和故障定责及定界， 而无需改动光线路终端上光收发模块的原有管脚， 使得支持 0TDR的光线路终端的单板可以同时支持原有的支持的 0TDR测试的光收发模块， 也可以 同时支持原有不支持 0TDR测试的光收发模块， 实现了 0TDR的光收发模块的平滑升级。

本领域的普通技术人员应该还可以进一步意识到， 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、 计算机软件或者二者的结合来实现， 为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各 示例的组成及步骤。 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。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、 处理器执行的 软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器 （RAM)、 内存、 只读 存储器（R0M)、电可编程 R0M、电可擦除可编程 R0M、寄存器、硬盘、可移动磁盘、 CD-ROM, 或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施方式而已， 并不用于限定本 发明的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内， 所做的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1. 权利要求

   1、 一种光线路终端， 其特征在于， 所述光线路终端包括： 光线路终端的单板和光 收发模块， 其中， 光时域反射计 0TDR控制器和接收信号强度指示 RSSI控制器设置在所 述光线路终端的单板上， 0TDR处理器和 RSSI处理器设置于光收发模块中；

   所述 RSSI控制器的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口通过 I2C总线连接； 所述 0TDR控制器通过所述 RSSI控制器的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口 之间的 I2C总线与所述 0TDR处理器的 I2C接口连接；

   所述 0TDR控制器， 用于在进行 0TDR测试前， 通过自身的 I2C接口， 使用所述 I2C 总线， 发送第一控制指令给所述 RSSI处理器和所述 0TDR处理器， 当 0TDR测试完成后， 通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 读取并分析 0TDR处理器的测试信号；

   所述 RSSI处理器， 用于通过自身的 I2C接口接收所述第一控制指令， 根据所述第 一控制指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发；

   所述 0TDR处理器， 用于通过自身的 I2C接口接收述第一控制指令， 打开自身的接 口， 触发 0TDR测试。

   2、 根据权利要求 1所述的光线路终端， 其特征在于， 所述 RSSI控制器的 Trigger 接口与所述 RSSI处理器的 Trigger接口通过线路连接； 所述 RSSI控制器的 Trigger接 口与所述 RSSI处理器的 Trigger接口之间的线路分别与所述 RSSI处理器和所述 0TDR 处理器进行连接； 其中，

   所述 0TDR控制器， 还用于在进行 0TDR测试时， 通过自身的 Trigger接口， 使用所 述 RSSI控制器的 Trigger接口与所述 RSSI处理器的 Trigger接口之间的线路，发送测 试指令给所述 0TDR处理器， 进行 0TDR测试；

   所述 0TDR处理器， 还用于通过自身的 Trigger接口接收所述测试指令， 根据所述 测试指令， 控制测试信号驱动器， 发送测试信号； 触发 0TDR测量单元对测试信号的光 功率进行测量； 以及接收所述测试信号在光纤网络发生反射而产生的反射信号进行分析 处理。

   3、 根据权利要求 1所述的光线路终端， 其特征在于，

   所述 0TDR控制器， 还用于在完成 0TDR测试后， 通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C 总线， 发送第二控制指令给所述 RSSI处理器和所述 0TDR处理器； 所述 RSSI处理器， 还用于通过自身的 I2C接口接收所述第二控制指令， 根据所述 第二控制指令， 打开自身的接口， 控制数据信号驱动器， 发送数据信号； 触发 RSSI测 量单元对数据信号的光功率进行测量；

   所述 0TDR处理器， 还用于通过自身的 I2C接口接收述第二控制指令， 关闭自身的 接口， 停止 0TDR测试。

   4、 一种光收发模块， 其特征在于， 所述光收发模块包括： 0TDR处理器和 RSSI处理 器， 其中， 所述光收发模块与光线路终端的单板连接；

   所述 0TDR处理器，用于通过自身的 I2C接口接收所述光线路终端单板上的 0TDR控 制器通过自身的 I2C接口与 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线发送的第一控制指 令， 打开自身的接口， 触发 0TDR测试以及接收所述测试；

   所述 RSSI处理器，用于通过自身的 I2C接口接收所述光线路终端单板上的 0TDR控 制器通过自身的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线发送的第一控 制指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发。

   5、 根据权利要求 4所述的光收发模块， 其特征在于，

   所述 0TDR处理器，用于通过自身的 Trigger接口接收所述光线路终端单板上的 0TDR 控制器通过自身的 Trigger接口与所述 RSSI处理器的 Trigger接口之间的线路发送的 测试指令， 控制测试信号驱动器， 发送测试信号； 触发 0TDR测量单元对测试信号的光 功率进行测量； 以及接收所述测试信号在光纤网络发生反射而产生的反射信号进行分析 处理。

   6、 根据权利要求 4所述的光收发模块， 其特征在于， 所述 RSSI处理器， 还用于通过自身的 I2C接口接收所述光线路终端单板上的 0TDR 控制器通过自身的 I2C接口与 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线发送的第二控制 指令， 根据所述第二控制指令， 打开自身的接口， 进行数据信号的收发；

   所述 0TDR处理器， 还用于通过自身的 I2C接口接收所述光线路终端单板上的 0TDR 控制器通过自身的 I2C接口与 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线发送的所述第二 控制指令， 关闭自身的接口， 停止 0TDR测试。 7、 一种无源光网络系统， 其特征在于， 包括如权利要求 1-4所述的任意一光线路 终端光线路终端、 多个光网络单元和光分配网络， 所述光线路终端通过所述光分配网络 连接到所述多个光网络单元。

   8、 一种光纤检测方法， 其特征在于， 应用于无源光网络中， 所述无源光网络包括： 光线路终端的单板和光收发模块， 其中， 0TDR控制器和 RSSI控制器设置在所述光线路 终端的单板上， 0TDR处理器和 RSSI处理器设置于光收发模块中，所述 0TDR控制器通过 所述 RSSI控制器的 I2C接口与所述 RSSI处理器的 I2C接口之间的 I2C总线与所述 0TDR 处理器的 I2C接口连接， 所述测试方法包括：

   在进行 0TDR测试前，所述 0TDR控制器通过 0TDR控制器的 I2C接口，使用所述 I2C 总线， 发送第一控制指令给所述 RSSI处理器和所述 0TDR处理器， 当 0TDR测试完成后， 通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 读取并分析 0TDR处理器的测试信号；

   所述 RSSI处理器通过自身的 I2C接口接收所述第一控制指令， 根据所述第一控制 指令， 关闭自身的接口， 停止进行数据信号的收发；

   所述 0TDR处理器通过自身的 I2C接口接收述第一控制指令， 打开自身的接口， 触 发 0TDR测试。

   9、 根据权利要求 8所述的测试方法， 其特征在于， 所述测试方法还包括： 在完成 0TDR测试后， 所述 0TDR控制器通过所述 I2C接口， 使用所述 I2C总线， 发 送第二控制指令给所述 RSSI处理器和所述 0TDR处理器；

   所述 RSSI处理器通过自身的 I2C接口接收所述第二控制指令， 根据所述第二控制 指令， 打开自身的接口， 控制数据信号驱动器， 发送数据信号； 触发 RSSI测量单元对 数据信号的光功率进行测量。

   所述 0TDR处理器通过自身的 I2C接口接收述第二控制指令， 关闭自身的接口， 停 止 0TDR测试。

   10、 根据权利要求 8所述的测试方法， 其特征在于， 所述测试方法还包括： 所述 0TDR控制器在进行 0TDR测试时， 通过自身的 Trigger接口， 使用所述 RSSI 控制器的与所述 RSSI处理器之间的线路，发送测试指令给所述 OTDR处理器，进行 0TDR 测试；

   所述 0TDR处理器通过自身的 Trigger接口接收所述测试指令，根据所述测试指令， 控制测试信号驱动器， 发送测试信号； 触发 0TDR测量单元对测试信号的光功率进行测 量； 以及接收所述测试信号在光纤网络发生反射而产生的反射信号进行分析处理。