CN105530046A - 实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法和系统。该方法包括：在一级分光器或者二级分光器其中一分支后放置第一反射器；并且业务开通后同时在ONU前放置第二反射器，利用双波长OTDR测试计算第一反射器和第二反射器反射回来的测试信号，得出精确的点到点损耗和光功率。本发明实现了衰减和光功率的自动测试。

Description

实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法和系统

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法和系统。

背景技术

光分配网(OpticalDistributionNetwork，ODN)为无源光网络，是光纤接入网中设置在光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)之间的线路和设备的总称，用来分配光信号功率，在OLT和ONU之间提供光信号传输的物理通道，是光接入网的基础，对光接入网的建设至关重要。

ODN主要由光纤光缆和光衰减器、光纤接头、光纤连接器和分光器等无源光器件组成。ODN在工程中使用光配线架、光交接箱、光配线箱和光分纤盒等设备，在其内部集成了不同数量和不同种类的无源光器件，以满足光纤部署和管理的需求。另外，按照OLT与ONU的连接方式，ODN可以是点到点的星型结构，也可以是点到多点的树型、总线型和环型结构。采用光功率均匀分配的分光器的树型或星型ODN是PON中最常用的结构。

随着光进铜退的大规模实施，ODN网络所处环境多样化和ODN包含多种无源器件等原因，使得ODN网络维护比如性能监测和故障诊断定位等方面面临着巨大的挑战。例如，现有技术无法实现光功率和分支衰减的自动测试。

因此，需要深入研究光链路诊断检测技术，远程诊断定位ODN中光纤、光器件的性能和故障，实现光纤网络的集中监控和快速故障定位，减少不必要的派单，节省人力成本的投入，提高运维管理效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术无法实现衰减或光功率的自动测试。

根据本发明一方面，提出一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

第一激光器，用于产生第一波长测试光；

第一合波器，用于将第一激光器产生的第一波长测试光导出至内置光开关处，以及从内置光开关处导入返回的第一波长测试信号；

第一反射器，用于对第一波长测试光进行反射；

第一接收器，用于接收第一合波器返回的第一波长测试信号；

内置光开关，用于将第一波长测试光导出到ODN光链路中，以及从ODN光链路导入返回的第一波长测试信号；

脉冲驱动模块，用于接收第一波长测试指令，驱动第一激光器；

信号采集模块，用于将第一接收器返回的第一波长测试信号的光信号转换成电信号并放大，传送至脉冲产生与信号处理模块；

脉冲产生与信号处理模块，用于向脉冲驱动模块发送第一波长测试指令，以及根据第一波长测试信号生成测试数据。

进一步，在一级分光器或者二级分光器其中一分支后放置第一反射器。

进一步，还包括：

第二激光器，用于产生第二波长测试光；

第二合波器，用于将第二激光器产生的第二波长测试光导出至内置光开关处，以及从内置光开关处导入返回的第二波长测试信号；

第二反射器，用于对第二波长测试光进行反射；

第二接收器，用于接收第二合波器返回的第二波长测试信号；

其中，内置光开关用于将第二波长测试光导出到ODN光链路中，以及从ODN光链路导入返回的第二波长测试信号；

脉冲驱动模块用于接收第二波长测试指令，驱动第二激光器；

信号采集模块用于将第二接收器返回的第二波长测试信号的光信号转换成电信号并放大，传送至脉冲产生与信号处理模块；

脉冲产生与信号处理模块用于向脉冲驱动模块发送第二波长测试指令，以及根据第二波长测试信号生成测试数据。

进一步，在ONU前面放置第二反射器。

进一步，还包括：

外置合波器，用于将外置光开关发送过来的OTDR测试光导至OLT中需要进行测试的PON口下的ODN光链路，以及将ODN光链路中返回的OTDR测试光导至外置光开关；

外置光开关，用于选择不同的外置合波器，将内置光开关导出的OTDR测试光导至选择的外置合波器，以及接收外置合波器返回的OTDR测试光导至内置光开关。

进一步，还包括：

测试配置模块，用于配置测试参数、光纤链路的分光比以及反射器的反射率、外置光开关测试端口(目标测试的ODN光链路)；

测试启动模块，用于根据测试配置模块中的参数，选择测试波长启动测试，并向脉冲产生与信号处理模块发送测试指令以及命令外置光开关选择目标测试端口；

测试结果处理模块，用于接收和处理脉冲产生与信号处理模块返回的测试数据，并且从EMS中获取OLT光模块发送光功率用于计算ODN链路中各个测试点(包括第一或第二反射器处)的光功率；

信息管理查询模块，用于对双波长OTDR测试模块基本信息进行管理，实现对双波长OTDR测试模块的能力信息、配置信息、状态信息和模块故障信息的查询。

进一步，测试配置模块、测试启动模块、测试结果处理模块和信息管理查询模块设置在双波长OTDR管理模块中，并且内置在EMS中。

进一步，测试结果处理模块用于根据第一波长测试信号计算出点到点损耗、根据第一波长测试信号和获取的OLT光模块发送光功率计算ODN中光功率。

进一步，测试结果处理模块用于根据第二波长测试信号计算出多处位置的点到点损耗、根据第二波长测试信号和获取的OLT光模块发送光功率计算ODN中光功率。

进一步，测试结果处理模块根据计算的光功率以及保存的光功率进行对比，或者根据测试出的衰减值与保存的衰减值进行对比，判断ODN主干、配线、或者入户光纤是否发生衰减故障。

进一步，二级分光器后第一反射器处光功率不变或者衰减值不变，其后第二反射器处光功率下降，则判断为该二级分光器后入户光纤有衰减故障；或者

二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大及其后ONU前所有第二反射器位置光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器与一级分光器间的配线光纤有衰减故障；或者

所有二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为主干光纤出现衰减故障。

进一步，第一波长为1625nm，第二波长为1650nm。

根据本发明另一方面，还提出一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法，包括：

在一级分光器或者二级分光器其中一分支后放置第一反射器；

获取经第一反射器反射返回的第一波长测试信号；

根据第一波长测试信号计算出点到点损耗和光功率。

进一步，还包括：

在ONU前面放置第二反射器；

获取经第二反射器反射返回的第二波长测试信号；

根据第二波长测试信号计算出点到点损耗和光功率。

进一步，根据计算的光功率以及保存的光功率进行对比，或者根据测试出的衰减值与保存的衰减值进行对比，判断ODN主干、配线、或者入户光纤是否发生衰减故障。

进一步，二级分光器后第一反射器处光功率不变或者衰减值不变，其后第二反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器后入户光纤有衰减故障；或者

二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大及其后ONU前所有第二反射器位置光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器与一级分光器间的配线光纤有衰减故障；或者

所有二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为主干光纤出现衰减故障。

进一步，第一波长为1625nm，第二波长为1650nm。

本发明通过双波长测试双反射器辅助的OTDR技术，将反射器部署在ODN网络中靠近用户侧的分光器输出分支(运营商通常开通业务前网络的末梢位置)和ONU前(运营商通常开通业务后网络的末梢位置)，然后利用双波长(1650nm、1625nm)OTDR进行业务在线或者离线测试，实现了未用和已用ODN资源的性能分析，尤其是ODN入户光纤分支中多点位置衰减的精确自动测试。此外，还计算出多处测试点的光功率，更便于维护人员的分析。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统实施例的结构示意图。

图2为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的另一系统实施例的结构示意图。

图3为本发明应用于一级分光的ODN的示意图。

图4为本发明应用于二级分光ODN的示意图。

图5为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的另一系统实施例的结构示意图。

图6所示为ODN二级分光场景衰减故障判断示意图。

图7为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法实施例的示意图。

图8为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法另一实施例的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

OTDR(OpticalTimeDomainReflectometer，光时域反射)利用光纤固有的后向散射来测量光损耗和定位异常。OTDR向光纤发射高能量光脉冲并检验反射回来的光，通过测得的往返时间和脉冲的能量水平，OTDR仪器把光纤沿路的物理位置与反射回来的信息相关联，显示距离和后向散射光能关系的轨迹。光纤的衰减(光信号能量的减少)是一个倾斜的曲线。由接续点、连接器或光纤破裂等造成的中断在轨迹上显示为突变，以此可以知道它们的种类和位置。

OTDR的精确测试结果主要由OTDR的技术参数决定，包括有基本参数和测试性能参数。

OTDR的基本参数包括脉冲宽度、测试波长、测试时间、量程、折射率和采样分辨率等。其中：

脉冲宽度：可以用时间表示，也可以用长度表示。在光功率大小恒定的情况下，脉冲宽度的大小直接影响着光的能量的大小，光脉冲越长光的能量就越大。同时脉冲宽度的大小也直接影响着测试盲区的大小，也决定了两个可辨别事件之间的最短距离，即分辨率。显然，脉冲宽度越小，分辨率越高，脉冲宽度越大分辨率越低。

测试波长：指OTDR激光器发射的激光的波长，常用的OTDR发送的光脉冲波长有850nm，1310nm，1550nm，1625nm和1650nm等。不同的OTDR波长对光纤的弯曲有不同的敏感度，通常在不中断通信业务情况下进行的OTDR测试采用非通信波长的OTDR测试波长。

测试时间：由于测试中受噪声的影响，光纤中某一点的瑞利散射功率是一个随机过程，要确知该点的一般情况，减少接收器固有的随机噪声的影响，就要计算其在某一段测试时间的平均值。

量程：量程是对测试采样起始和终止时间的选取。测量时选取适当的量程可以生成比较全面的轨迹图，对有效分析光纤的特性有很好的帮助，通常根据经验，选取整条光路长度的1.5－2倍之间最为合适。

折射率：折射率就是待测光纤实际的折射率，这个数值由待测光纤的生产厂家给出。OTDR测试时配置对于测试光纤越精确的折射率对提高测量距离的精度越有帮助。

采样分辨率：指OTDR仪器所要求的两个连续采样点之间的最小光纤距离。

OTDR的测试性能参数包括有动态范围、盲区等：

动态范围：动态范围是检测OTDR性能的关键指标之一，指从OTDR端口的背向散射光功率下降到特定噪声级别时OTDR所能分析的最大光损耗。IEC标准中定义动态范围是后向散射电平与98％噪声电平之间的差值；同时还有一个RMS的动态范围，即后向散射电平与RMS噪声电平之间的差值。

盲区：盲区是由于事件的菲涅尔反射造成的，即高强度的反射光使得检测器暂时“失明”，直到它恢复正常能够重新读取光信号为止，

在OTDR的测试中，时间可转换为距离，因此检测器恢复正常的时间越长，导致的盲区越长。相应的盲区可以分为两类，即事件盲区和衰减盲区：

事件盲区是指检测到两个相邻反射事件之间所需的最小光纤长度，业界通用的方法是测量反射峰前后下降1.5dB的两点间光纤距离；

衰减盲区是是指在事件菲涅尔反射后，测量连续事件的最小距离。业界通用的方法是测量从发生反射事件的A点，直到反射事件恢复后高于瑞利散射曲线0.5dB的B点之间的光纤的距离。

下面将结合附图和实施例，对本发明基于OTDR的检测方案进行详细说明。

图1为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统实施例的结构示意图。该系统包括以下模块。这些模块可以设置在双波长OTDR测试模块中。其中：

第一激光器，用于产生第一波长测试光。

第一合波器，用于将第一激光器产生的第一波长测试光导出至内置光开关处，以及从内置光开关处导入返回的第一波长测试信号。

第一反射器，用于对第一波长测试光进行反射。其中，在一级分光器或者二级分光器其中一分支后放置第一反射器。

第一接收器，用于接收第一合波器返回的第一波长测试信号。

内置光开关，用于将第一波长测试光导出到ODN光链路中，以及从ODN光链路导入返回的第一波长测试信号；

脉冲驱动模块，用于接收第一波长测试指令，驱动第一激光器。

信号采集模块，用于将第一接收器返回的第一波长测试信号的光信号转换成电信号并放大，传送至脉冲产生与信号处理模块。

脉冲产生与信号处理模块，用于向脉冲驱动模块发送第一波长测试指令，以及根据第一波长测试信号生成测试数据。

在该实施例中，将第一反射器部署在在一级分光器或者二级分光器其中一分支后，然后波长(1625nm)OTDR进行测试，实现了OLT到第一反射器之间的ODN资源的性能分析，尤其是第一反射器处即分光器后业务开通前ODN末梢位置衰减和光功率的精确自动测试，更便于维护人员的分析。

图2为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的另一系统实施例的结构示意图。该系统在图1所述系统的基础上，还包括以下模块。将这些模块设置在双波长OTDR测试模块中。

第二激光器，用于产生第二波长测试光。其中，第一波长例如为1625nm，第二波长例如为1650nm。本领域技术人员应该可以理解，这里只是用于举例说明，不应理解为对本发明的限制。

第二合波器，用于将第二激光器产生的第二波长测试光导出至内置光开关处，以及从内置光开关处导入返回的第二波长测试信号。

第二反射器，用于对第二波长测试光进行反射。其中，在ONU前面放置第二反射器。

第二接收器，用于接收第二合波器返回的第二波长测试信号。

其中，内置光开关用于将第二波长测试光导出到ODN光链路中，以及从ODN光链路导入返回的第二波长测试信号；

脉冲驱动模块用于接收第二波长测试指令，驱动第二激光器。

信号采集模块用于将第二接收器返回的第二波长测试信号的光信号转换成电信号并放大，传送至脉冲产生与信号处理模块。

脉冲产生与信号处理模块用于向脉冲驱动模块发送第二波长测试指令，以及根据第二波长测试信号生成测试数据。

图3为本发明应用于一级分光ODN的示意图。为便于说明，在图中还示出了分光器、OLT以及ONU。其中，双波长OTDR管理模块连接至双波长OTDR测试模块和外置光开关，双波长OTDR测试模块中通过外置合波器和外置光开关与分光器、OLT连接。

图4为本发明应用于二级分光ODN的示意图。

在该实施例中，通过双波长测试双反射器辅助的OTDR技术，将反射器部署在ODN网络中靠近用户侧的分光器输出分支(运营商通常开通业务前网络的末梢位置)和ONU前(运营商通常开通业务后网络的末梢位置)，然后利用双波长(1650nm、1625nm)OTDR进行业务在线或者离线测试，实现了未用和已用ODN资源的性能分析，尤其是ODN入户光纤分支中多点位置衰减的精确自动测试。此外，还计算出多处测试点的光功率，更便于维护人员的分析。

图5为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的另一系统实施例的结构示意图。该系统在图2所述系统、或者图3所述系统的基础上，还包括以下模块，将这些模块设置在双波长OTDR管理模块中，并且内置在EMS中。

测试配置模块，用于配置测试参数、光纤链路的分光比以及反射器的反射率、外置光开关测试端口(目标测试的ODN光链路)。

测试启动模块，用于根据测试配置模块中的参数，选择测试波长启动测试，并向脉冲产生与信号处理模块发送测试指令以及命令外置光开关选择目标测试端口。

测试结果处理模块，用于接收脉冲产生与信号处理模块返回的测试数据，并且从EMS中获取OLT光模块发送光功率用于计算ODN链路中各个测试点(包括第一或第二反射器处)的光功率。

信息管理查询模块，用于对双波长OTDR测试模块基本信息进行管理，实现对双波长OTDR测试模块的能力信息、配置信息、状态信息和模块故障信息的查询。

其中，测试结果处理模块用于根据第一波长测试信号计算出点到点损耗、根据第一波长测试信号和获取的OLT光模块发送光功率计算ODN中光功率。

测试结果处理模块用于根据第二波长测试信号计算出多处位置的点到点损耗、根据第二波长测试信号和获取的OLT光模块发送光功率计算ODN中光功率。

在本发明实施例中，实现光功率和分支衰减故障自动测试的另一系统实施例还包括外置合波器和外置光开关。如图3、图4和图6示出了外置合波器和外置光开关与双波长OTDR测试模块和双波长OTDR管理模块之间的连接关系。其中：

外置合波器，用于将外置光开关发送过来的OTDR测试光导至OLT中需要进行测试的PON口下的ODN光链路，以及将ODN光链路中返回的OTDR测试光导至外置光开关。

外置光开关，用于选择不同的外置合波器，将内置光开关导出的OTDR测试光导至选择的外置合波器，以及接收外置合波器返回的OTDR测试光导至内置光开关。

在本发明实施例中，测试结果处理模块根据计算的光功率以及保存的光功率进行对比，或者根据测试出的衰减值与保存的衰减值进行对比，判断ODN主干、配线、或者入户光纤是否发生衰减故障。如图6所示为ODN二级分光场景衰减故障判断示意图。

例如，二级分光器后第一反射器处光功率不变或者衰减值不变，其后第二反射器处光功率下降，则判断为该二级分光器后入户光纤有衰减故障；或者

二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大及其后ONU前所有第二反射器位置光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器与一级分光器间的配线光纤有衰减故障；或者

所有二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为主干光纤出现衰减故障。

在该实施例中，根据计算的光功率以及保存的光功率进行对比，或者根据测试出的衰减值与保存的衰减值进行对比，判断ODN主干、配线、或者入户光纤是否发生衰减故障，从而实现了衰减故障的自动判断。

图7为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法实施例的示意图。该方法包括：

在步骤710，在一级分光器或者二级分光器其中一分支后放置第一反射器。

在步骤720，获取经第一反射器反射返回的第一波长测试信号。

在步骤730，根据第一波长测试信号计算出点到点损耗和光功率。

在该实施例中，将第一反射器部署在在一级分光器或者二级分光器其中一分支后，然后波长(1625nm)OTDR进行测试，实现了OLT到第一反射器之间的ODN资源的性能分析，尤其是第一反射器处即分光器后业务开通前ODN末梢位置衰减和光功率的精确自动测试，更便于维护人员的分析。

图8为一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法另一实施例的示意图。该方法还包括：

在步骤810，在ONU前面放置第二反射器。

在步骤820，获取经第二反射器反射返回的第二波长测试信号。

其中，第一波长例如为1625nm，第二波长例如为1650nm。本领域技术人员应该可以理解，这里只是用于举例说明，不应理解为对本发明的限制。

在步骤830，根据第二波长测试信号计算出多处位置的点到点损耗和光功率。

在该实施例中，通过双波长测试双反射器辅助的OTDR技术，将反射器部署在ODN网络中靠近用户侧的分光器输出分支(运营商通常开通业务前网络的末梢位置)和ONU前(运营商通常开通业务后网络的末梢位置)，然后利用双波长(1650nm、1625nm)OTDR进行业务在线或者离线测试，实现了未用和已用ODN资源的性能分析，尤其是ODN入户光纤分支中多点位置衰减的精确自动测试。此外，还计算出多处测试点的光功率，更便于维护人员的分析。

其中，根据计算的光功率以及保存的光功率进行对比，或者根据测试出的衰减值与保存的衰减值进行对比，判断ODN主干、配线、或者入户光纤是否发生衰减故障。

例如，二级分光器后第一反射器处光功率不变或者衰减值不变，其后第二反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器后入户光纤有衰减故障；或者

二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大及其后ONU前所有第二反射器位置光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器与一级分光器间的配线光纤有衰减故障；或者

所有二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为主干光纤出现衰减故障。

在该实施例中，根据计算的光功率以及保存的光功率进行对比，或者根据测试出的衰减值与保存的衰减值进行对比，判断ODN主干、配线、或者入户光纤是否发生衰减故障，从而实现了衰减故障的自动判断。

下面通过具体实施例，对本发明做进一步说明。以系统为例，该系统包括双波长OTDR测试模块、双波长OTDR管理模块、外置光开关和外置合波器组成的双波长OTDR测试系统以及对应双波长的辅助测试的双反射器。其中：

双波长OTDR测试模块主要是硬件上的实现，双波长OTDR测试模块包括有：1个光开关、2个合波器、2个激光器、2个接收器、信号采集模块、脉冲驱动模块、以及脉冲产生与信号处理模块。

第一激光器：负责产生1625nm波长的激光脉冲；

第二激光器：负责产生1650nm波长的激光脉冲；

第一接收器：接收经反射器反射返回的1625nm测试信号；

第二接收器：接收经反射器反射返回的1650nm测试信号；

第一合波器：负责将1625nm测试光导出至光开关处或从光开关出导入1650nm散射/反射光；

第二合波器：负责将1650nm导出至光开关处或从光开关出导入1650nm散射/反射光；

内置光开关：内置1：2光开关，将其中一个OTDR测试波长导出到ODN光路中进行测试或者从ODN光路中导入返回的测试光。

脉冲驱动模块：接收测试指令，驱动激光器产生相关波长的激光脉冲；

信号采集模块：将接收器接收的光信号转换成电信号并放大，传送至脉冲产生与信号处理模块处理。

脉冲产生与信号处理模块：接收双波长OTDR管理模块发来的OTDR测试指令，控制脉冲驱动模块启动OTDR测试，并控制内置光开关，选择其中一个波长的OTDR测试光路进行测试，然后对信号采集模块传送过来的数据进行处理，生成OTDR测试数据并传送到双波长OTDR管理模块。

总的来说，需要进行1625nm波长的OTDR测试时，脉冲产生与信号处理模块下发产生1625nm波长脉冲信号命令，通过脉冲驱动模块驱动第一激光器产生1625nm的测试信号进行测试，然后第一接收器接收光纤返回的1625nm反射信号，在信号采集模块转换为电信号并放大，再由脉冲产生与信号处理模块处理得到系列采样数据；需要进行1650nm波长的OTDR测试时，脉冲产生与信号处理模块下发产生1650nm波长脉冲信号命令，通过脉冲驱动模块驱动第二激光器产生1650nm的测试信号进行测试，然后第二接收器接收光纤返回的1650nm反射信号，在信号采集模块转换为电信号并放大，再由脉冲产生与信号处理模块处理得到系列采样数据。

双波长OTDR管理模块内置在网管管理系统(EMS)中，负责管理控制双波长OTDR测试模块和外置光开关，启动双波长OTDR测试模块进行外置光开关目标测试端口的OTDR测试并且从其获取相关OTDR测试数据进行分析处理。双波长OTDR管理模块无须单独外设服务器，实现快速部署。

双波长OTDR管理模块包括：测试启动模块、测试配置模块、测试结果处理模块和信息管理查询模块。其中：

测试配置模块，用于配置测试参数、光纤链路的分光比以及反射器的反射率、外置光开关测试端口(目标测试的ODN光链路)。

测试启动模块，用于根据测试配置模块中的参数，选择测试波长启动测试，并向脉冲产生与信号处理模块发送测试指令以及命令外置光开关选择目标测试端口。

测试结果处理模块：根据测试数据生成OTDR曲线，根据EMS获取的OLT发送光功率、反射器在曲线上的反射率、分光器的分光比和反射器本身的反射率等计算在该反射器处的衰减值和光功率；存储ODN开通前后的健康档案(包括反射器处的光功率和端到端损耗等)，发生ODN链路光功率预算不足，进行双波长OTDR的测量，双波长的OTDR管理模块将测试结果与健康档案对比，判断ODN各段(主干、配线、入户光纤)衰减故障。

信息管理查询模块：对双波长OTDR测试模块基本信息进行管理，实现对双波长OTDR测试模块的能力信息、配置信息、状态信息和模块故障信息的查询。

OTDR连接方式：

双波长OTDR设备通过外置光开关以及1个或者多个外置合波器连接到1个或多个OLT的多个PON口下，将测试光耦合到主干光纤上；

双反射器的部署与测试方式：

业务开通前，即在还没部署入户光纤和ONU的时候，在一级(只有一级分光时(如图3))或者二级分光器其中一分支后(如图4))放置对1625nm反射的反射器，并且每个1625nm反射器与OTDR设备的距离差分部署，OTDR采用1625nm测试波长进行测试，通过识别该反射器，从而计算出该处的点到点损耗和光功率；

业务开通后，在ONU前面放置对1650nm反射的反射器(分光器后已有1625nm反射器)，并且每个1650nm反射器与OTDR设备的距离差分部署，OTDR采用1625nm和1650nm进行双波长测试，通过识别分光器后1625nm和ONU前1650nm的反射器，从而计算出ODN多处关键测试点的点到点损耗和光功率。

基于与光路健康的指标比较分析，二级分光场景衰减故障的判断方式如下：

某二级分光器后第一反射器处光功率不变或者衰减值不变，其后某第二反射器处光功率下降或者衰减值增大，可以判断该二级分光器后相关入户光纤有衰减故障(如图6中的衰减故障a)；

某二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值不变及其后ONU前所有第二反射器位置光功率下降或者衰减值增大，判断该分光器二级分光器与一级分光器间的配线光纤有衰减故障(如图6中的衰减故障b)；

所有二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大，判断主干光纤出现衰减故障(如图6中的衰减故障c)。

现有的光功率自动测试技术存在以下一些问题：

基于OLT/ONU的光模块的光功率测试，通过OLT和ONU光模块监测自身的发送和接收光功率，计算出端到端光功率损耗，这种技术无法测试ODN链路中某点位置的光功率；另外采用单波长测试单反射器辅助的OTDR测试，最多只能够测试ODN中反射器一处位置的衰减值，无法得知ODN中的光功率值，不利于施工维护人员操作处理。同时，目前的技术都没办法判断ODN分支衰减事件。

本发明通过双波长测试双反射器辅助OTDR技术，实现了光功率的集中自动测试，并且精度较高，测试点多，可以精确测试业务开通前和开通后的光功率，实现了未用和已用ODN资源的性能分析，尤其是ODN分支衰减故障的判断，可以应用在ODN性能监控、业务开通、以及故障全面排查等场景。有效地解决了以上问题，有利于保证业务的顺利开通，提高运营商放装和运维效率。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (17)

1.一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

第一激光器，用于产生第一波长测试光；

第一合波器，用于将第一激光器产生的第一波长测试光导出至内置光开关处，以及从内置光开关处导入返回的第一波长测试信号；

第一反射器，用于对第一波长测试光进行反射；

第一接收器，用于接收第一合波器返回的第一波长测试信号；

内置光开关，用于将第一波长测试光导出到ODN光链路中，以及从ODN光链路导入返回的第一波长测试信号；

脉冲驱动模块，用于接收第一波长测试指令，驱动第一激光器；

信号采集模块，用于将第一接收器返回的第一波长测试信号的光信号转换成电信号并放大，传送至脉冲产生与信号处理模块；

脉冲产生与信号处理模块，用于向脉冲驱动模块发送第一波长测试指令，以及根据第一波长测试信号生成测试数据。

2.根据权利要求1所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

在一级分光器或者二级分光器其中一分支后放置第一反射器。

3.根据权利要求1所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，还包括：

第二激光器，用于产生第二波长测试光；

第二合波器，用于将第二激光器产生的第二波长测试光导出至内置光开关处，以及从内置光开关处导入返回的第二波长测试信号；

第二反射器，用于对第二波长测试光进行反射；

第二接收器，用于接收第二合波器返回的第二波长测试信号；

其中，内置光开关用于将第二波长测试光导出到ODN光链路中，以及从ODN光链路导入返回的第二波长测试信号；

脉冲驱动模块用于接收第二波长测试指令，驱动第二激光器；

信号采集模块用于将第二接收器返回的第二波长测试信号的光信号转换成电信号并放大，传送至脉冲产生与信号处理模块；

脉冲产生与信号处理模块用于向脉冲驱动模块发送第二波长测试指令，以及根据第二波长测试信号生成测试数据。

4.根据权利要求3所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

在ONU前面放置第二反射器。

5.根据权利要求1至4任一所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，还包括：

外置合波器，用于将外置光开关发送过来的OTDR测试光导至OLT中需要进行测试的PON口下的ODN光链路，以及将ODN光链路中返回的OTDR测试光导至外置光开关；

外置光开关，用于选择不同的外置合波器，将内置光开关导出的OTDR测试光导至选择的外置合波器，以及接收外置合波器返回的OTDR测试光导至内置光开关。

6.根据权利要求1至5任一所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，还包括：

测试配置模块，用于配置测试参数、光纤链路的分光比以及反射器的反射率、外置光开关测试端口；

测试启动模块，用于根据测试配置模块中的参数，选择测试波长启动测试，并向脉冲产生与信号处理模块发送测试指令以及命令外置光开关选择目标测试端口；

测试结果处理模块，用于接收并处理脉冲产生与信号处理模块返回的测试数据，并且从EMS中获取OLT光模块发送光功率用于计算ODN链路中各个测试点的光功率；

信息管理查询模块，用于对双波长OTDR测试模块基本信息进行管理，实现对双波长OTDR测试模块的能力信息、配置信息、状态信息和模块故障信息的查询。

7.根据权利要求6所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

测试配置模块、测试启动模块、测试结果处理模块和信息管理查询模块设置在双波长OTDR管理模块中，并且内置在EMS中。

8.根据权利要求6所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

测试结果处理模块用于根据第一波长测试信号计算出点到点损耗、根据第一波长测试信号和获取的OLT光模块发送光功率计算ODN中光功率。

9.根据权利要求6所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

测试结果处理模块用于根据第二波长测试信号计算出多处位置的点到点损耗、根据第二波长测试信号和获取的OLT光模块发送光功率计算ODN中光功率。

10.根据权利要求8或9所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

测试结果处理模块根据计算的光功率以及保存的光功率进行对比，或者根据测试出的衰减值与保存的衰减值进行对比，判断ODN主干、配线、或者入户光纤是否发生衰减故障。

11.根据权利要求10所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

二级分光器后第一反射器处光功率不变或衰减值不变，其后第二反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器后入户光纤有衰减故障；或者

二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大及其后ONU前所有第二反射器位置光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器与一级分光器间的配线光纤有衰减故障；或者

所有二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为主干光纤出现衰减故障。

12.根据权利要求1至4任一所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的系统，包括：

第一波长为1625nm，第二波长为1650nm。

13.一种实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法，包括：

在一级分光器或者二级分光器其中一分支后放置第一反射器；

获取经第一反射器反射返回的第一波长测试信号；

根据第一波长测试信号计算出点到点损耗和光功率。

14.根据权利要求13所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法，还包括：

在ONU前面放置第二反射器；

获取经第二反射器反射返回的第二波长测试信号；

根据第二波长测试信号计算出多处位置的点到点损耗和光功率。

15.根据权利要求13或14所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法，包括：

根据计算的光功率以及保存的光功率进行对比，或者根据测试出的衰减值与保存的衰减值进行对比，判断ODN主干、配线、或者入户光纤是否发生衰减故障。

16.根据权利要求15所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法，包括：

二级分光器后第一反射器处光功率不变或者衰减值不变，其后第二反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器后入户光纤有衰减故障；或者

二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大及其后ONU前所有第二反射器位置光功率下降或者衰减值增大，则判断为该二级分光器与一级分光器间的配线光纤有衰减故障；或者

所有二级分光器后的第一反射器处光功率下降或者衰减值增大，则判断为主干光纤出现衰减故障。

17.根据权利要求13或14所述实现光功率和分支衰减故障自动测试的方法，包括：

第一波长为1625nm，第二波长为1650nm。