CN106506069A - 光线路终端、光收发模块、系统以及光纤检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请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
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 LineTerminal,OLT)、多个位于用户侧的光网络单元(Optical Network Unit,ONU)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 Reflectrometer,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OTDR测试功能集成到光收发模块内部,从而实现集成式OTDR(又称EOTDR)。在一种现有的集成OTDR测试功能模块中,OTDR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OTDR测试信号需分时复用上行数据接收机,即在进行OTDR测试时,ONU必须停止发送上行数据,而ONU是否发送数据由OLT的MAC模块进行控制,OLT的MAC模块为OTDR测试开测试空窗,并通知光收发模块进行OTDR测试,而测试空窗通常时微秒us量级,所以OLT的MAC模块必须通过硬件接口通知光收发模块执行OTDR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OTDR的测试,例如修改接地管脚为OTDR发送使能信号,进而完成OTDR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OTDR测试功能的光收发模块必须和支持OTDR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OTDR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OTDR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,OTDR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,OTDR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OTDR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OTDR处理器的I2C接口连接;
所述OTDR控制器,用于在进行OTDR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OTDR处理器,当OTDR测试完成后,通过所述I2C接口,使用所述I2C总线,读取并分析OTDR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OTDR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OTDR测试。
一种光收发模块,所述光收发模块包括:OTDR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OTDR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OTDR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,OTDR控制器和RSSI控制器设置在所述光线路终端的单板上,OTDR处理器和RSSI处理器设置于光收发模块中,所述OTDR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OTDR处理器的I2C接口连接,所述测试方法包括:
在进行OTDR测试前,所述OTDR控制器通过OTDR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OTDR处理器,当OTDR测试完成后,通过所述I2C接口,使用所述I2C总线,读取并分析OTDR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OTDR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OTDR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。
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(BPON)系统、ITU-T G.984标准定义的吉比特无源光网络(GPON)系统、IEEE 802.3ah标准定义的以太网无源光网络(EPON)、或者下一代无源光网络(NGA PON,比如XGPON或10G EPON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,OTDR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OTDR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OTDR处理器204的I2C接口连接;
所述OTDR控制器202,用于在进行OTDR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OTDR处理器204,当OTDR测试完成后,通过所述I2C接口,使用所述I2C总线,读取并分析OTDR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OTDR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OTDR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OTDR处理器204进行连接;其中,
所述OTDR控制器201,还用于在进行OTDR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OTDR处理器204,进行OTDR测试;
所述OTDR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OTDR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OTDR控制器201,还用于在完成OTDR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OTDR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OTDR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OTDR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,ONT)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(DistributeFiber)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,ODF),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。
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,OTDR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OTDR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OTDR处理器204的I2C接口连接;
所述OTDR控制器201,用于在进行OTDR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OTDR处理器204,当OTDR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OTDR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OTDR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OTDR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OTDR处理器204进行连接;其中,
所述OTDR控制器201,还用于在进行OTDR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OTDR处理器,进行OTDR测试;
所述OTDR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OTDR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OTDR控制器201,还用于在完成OTDR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OTDR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OTDR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OTDR测试。
所述OLT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OTDR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λ1的下行数据信号(以下记为下行数据信号λ1);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λ2的上行数据信号(以下记为上行数据信号λ2)。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λ1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λ2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(WavelengthDivision 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λ1的光信号进行大约100%的透射,并对具有所述第二波长λ2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λ1的光信号进行大约100%的透射,并对具有所述第二波长λ2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λ1的光信号进行x%的透射以及(100-x)%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λ1和所述第二波长λ2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λ1大约有x%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λ2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λ2的第二OTDR测试信号(以下记为第二OTDR测试信号λ2′),所述第二OTDR测试信号λ2′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OTDR测试信号λ2′中大约(100-y)%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OTDR测试信号λ2′输出到所述光分配网络130。所述第二OTDR测试信号λ2′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λ2″。所述第二反射信号λ2″同样具有所述第二波长λ2,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λ2″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y%的第二反射信号λ2″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λ2以外,还可以接收所述第二OTDR测试信号λ2′所对应的第二反射信号λ2″,即所述第二反射信号λ2″可以与所述上行数据信号λ2共用所述数据信号接收器222。为避免所述第二反射信号λ2″对所述光网络单元120发送的上行数据信号λ2造成冲突,在启动第二OTDR测试信号λ2′的发射之前,所述驱动组件210在所述光线路终端110的OTDR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λ2″之后,可以进一步将所述第二反射信号λ2″转换成电信号并提供给所述驱动组件210中的OTDR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OTDR测试信号λ2′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λ2″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λ2″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OTDR测试信号λ2’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λ2″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-ImpedanceAmplifier,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λ2或者所述第二反射信号λ2″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OTDR测试信号λ2′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OTDR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OTDR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OTDR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λ2或者第二反射信号λ2″,并且,所述通道选择单元214还可以在所述OTDR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λ2转发到所述信号输出端217,以将所述上行数据信号λ2提供到所述光线路终端110的数据处理模块201。在OTDR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OTDR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λ2″通过所述测试控制端209提供到所述OTDR处理器204进行信号处理。
所述OTDR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λ1,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OTDR测试信号λ2′。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OTDR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OTDR测试信号λ2′。
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λ1光信号,从而形成并输出所述下行数据信号λ1。在OTDR测试模式下,所述OTDR处理器204还可以向所述测试信号驱动器213提供第二OTDR测试数据,所述数据信号驱动器212可以将所述第二OTDR测试数据调制到所述数据信号发射器221发射的第二波长λ2光信号,从而形成并输出所述第二OTDR测试信号λ2′。
所述OTDR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OTDR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OTDR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OTDR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OTDR测试模式下,所述OTDR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λ2″,并且对所述第二反射信号λ2″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OTDR处理器204可以通过所述I2C接口将经过预处理的反射信号λ2″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OTDR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OTDR处理器204预处理的第二反射信号λ2″获得第二OTDR测试曲线,并根据所述第二OTDR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OTDR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OTDR测试曲线。
可替代地,所述OTDR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OTDR处理器204内部实现。因此,所述OTDR处理器204在对第二反射信号λ2″进行预处理之后,可以直接对分析第二反射信号λ2″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OTDR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。
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,OTDR控制器和RSSI控制器设置在所述光线路终端的单板上,OTDR处理器和RSSI处理器设置于光收发模块中,所述OTDR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OTDR处理器的I2C接口连接,所述测试方法包括:
S1、在进行OTDR测试前,所述OTDR控制器通过OTDR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OTDR处理器,当OTDR测试完成后,通过所述I2C接口,使用所述I2C总线,读取并分析OTDR处理器的测试信号;
S2、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;
S3、所述OTDR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OTDR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OTDR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OTDR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OTDR测试。
进一步地,所述测试方法还包括:所述OTDR控制器在进行OTDR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OTDR测试;
所述OTDR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OTDR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。
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(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、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 (11)
1.一种光收发模块,其特征在于,所述光收发模块与光线路终端的单板连接,包括:驱动组件和光组件,所述驱动组件用于驱动所述光组件,所述光组件用于在所述驱动组件的驱动下进行测试信号和数据信号的发射和接收,其中,所述驱动组件包括OTDR处理器;
所述OTDR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OTDR测试以及接收所述测试。
2.根据权利要求1所述的光收发模块,其特征在于,
所述OTDR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OTDR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OTDR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所述的光收发模块,其特征在于,
所述OTDR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OTDR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OTDR测试。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光收发模块,其特征在于,所述驱动组件还包括通道选择单元,
所述通道选择单元包括三个端口,第一端口连接到所述光组件,第二端口连接到所述驱动组件的信号输出端,第三端口连接到所述OTDR处理器,用于通过所述第一端口接收所述光组件输出的数据信号或测试信号,并在所述OTDR处理器的控制下进行信号转发。
5.一种光线路终端,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OTDR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,OTDR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OTDR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OTDR处理器的I2C接口连接;
所述OTDR控制器,用于在进行OTDR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OTDR处理器,当OTDR测试完成后,通过所述I2C接口,使用所述I2C总线,读取并分析OTDR处理器的测试信号;
所述OTDR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OTDR测试。
6.根据权利要求5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OTDR控制器和所述OTDR处理器进行连接;其中,
所述OTDR控制器,还用于在进行OTDR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OTDR处理器,进行OTDR测试;
所述OTDR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OTDR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。
7.根据权利要求5所述的光线路终端,其特征在于,
所述OTDR控制器,还用于在完成OTDR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OTDR处理器;
所述RSSI处理器,还用于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OTDR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OTDR测试。
8.一种无源光网络系统,其特征在于,包括如权利要求5-7所述的任意一光线路终端、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。
9.一种光纤检测方法,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,OTDR控制器和RSSI控制器设置在所述光线路终端的单板上,OTDR处理器和RSSI处理器设置于光收发模块中,所述OTDR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OTDR处理器的I2C接口连接,所述检测方法包括:
在进行OTDR测试前,所述OTDR控制器通过OTDR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OTDR处理器,当OTDR测试完成后,通过所述I2C接口,使用所述I2C总线,读取并分析OTDR处理器的测试信号;
所述OTDR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OTDR测试。
10.根据权利要求9所述的检测方法,其特征在于,所述检测方法还包括:
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OTDR处理器;
所述OTDR处理器通过自身的I2C接口接收所述第二控制指令,关闭自身的接口,停止OTDR测试。
11.根据权利要求9所述的检测方法,其特征在于,所述检测方法还包括:
所述OTDR控制器在进行OTDR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OTDR处理器,进行OTDR测试;
所述OTDR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OTDR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。
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