CN107979413B - Pon光通讯终端状态普查仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PON光通讯终端状态普查仪,该PON光通讯终端状态普查仪设置于光分配网络ODN的光分路器后端,且靠近用户终端设备的位置中,包括:光接收单元、光路分配单元、计算单元、判定单元和控制单元。优点为:(1)依据本发明的PON终端状态检测仪表,可以不进入用户户内,在靠近用户的光分路器后端就可以对该分路器端口下所有线路进行综合网络质量检测,提高了网络维护的高效性和及时性;(2)依据本发明的PON终端状态检测仪表是通过式检测,即使用户在网络使用中亦不受影响,提高了用户使用满意度,减少用户投诉率。
Description
技术领域
本发明属于检测仪表技术领域,具体涉及一种PON光通讯终端状态普查仪。
背景技术
光纤光缆为光通讯系统进行通讯的媒介,因其相对过去的铜缆媒介,具有成本低廉、带宽高等明显的优势,已成为通讯系统的主流趋势,而FTTH(Fiber to the home,光纤到户)作为新一代宽带解决方案被广泛应用,为用户提供高带宽全业务的接入平台,是理想的业务透明网络。
FTTH的具体实施方案中,PON(Passive Optical Network:无源光纤网络)因其ODN(光纤配线网络)不含有电子元器件和昂贵的有源设备,消除了户外的有源设备,前期投入少,可以更经济地服务于居家用户网络。
PON光通讯网络的特征是:局端下行通讯是广播式下发,而用户端上行通讯则需采用多址接入协议如TDMA(Time Division Multiple Access)协议完成共享传输通道的信息访问,目前用于宽带接入的PON技术主要有EPON和GPON,今后可能会发展为WDM-PON。
参考图1,PON网络主要包括:局端设备OLT(Optical Line Terminal)、用户终端设备ONT(Optical Network Terminal)和光分配网络ODN(Optical Distribution Network)。其中,光分配网络ODN是由无源的光缆和光分路器来构成。
目前的宽带接入通讯服务因其业务的多样性和通讯速率的提高,带来对接入网络更高的要求,在宽带接入网络的运营和网络管理中需要更多关注和掌握用户终端设备ONT的网络工作状态和设备连接状态。
在过去的宽带接入网络的管理中,主要是基于设置于局端的后台管理系统平台掌握用户终端设备ONT的网络使用状态,其可取得用户状态信息非常有限,尤其对于接入网的“最后一公里”的状态管理能力非常有限,在用户投诉接入网络质量不佳时,很难进行快速有效的检测和排查;并且,在用户投诉时,维护人员只能进入用户户内才可以检查入户光缆的光信号功率值等工作。
PON网络的无源树形结构设计特点,导致PON的接入网络的线路资源是属于预先规划铺设,即PON网络的线路资源的预建设阶段会完成到ODN网络的光分路器部分,随着新的接入服务用户的申请加入完成光分路器到用户户内的光缆路由铺设和用户户内的用户终端设备ONT的设置注册激活。
PON网络的光分路器端口即为用户线路资源,随着已有用户因搬迁或更改服务提供商等原因撤机时,后台管理系统平台仅注销此用户帐户,而对ODN的光分路器到用户户内的光缆部分,因无法进行端口辨认不能进行物理撤销,无法进行端口辨认的原因则是机线员更换和线路使用时间长等原因导致光分路器端口用户标识不清晰或缺失。
为有效利用用户线路资源需进行资源排查工作,目前,资源排查工作最准确有效的方法是进入到光分路器覆盖范围所有已知有效用户户内,用可视故障仪(红光笔)从用户户内向光分路器方向发送可见红光,在光分路器下端找出对应光缆,进行用户标识补充更新。为解决入户困难问题,资源排查有时也采取如下方法:维护人员在光分路器后端依次拆除释放光分路器端口,同时在后台管理平台上实时查询是否有有效用户掉线,如有,则通知维护人员,令其进行用户标识补充更新并将线路恢复,如无,则通知维护人员作为无效光缆拆除。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷,本发明提供一种基于光伏离网的光伏监控系统供电配置优化方法,可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下:
本发明提供一种PON光通讯终端状态普查仪,该PON光通讯终端状态普查仪设置于光分配网络ODN的光分路器后端,且靠近用户终端设备的位置中,包括:
光接收单元,所述光接收单元包括第1接收单元和第2接收单元;所述第1接收单元,用于接收局端下行1490nm波长第1光源信号;所述第2接收单元,用于接收用户终端设备发出的上行1310nm波长突发光信号以及对应所述第1光源信号的第1反射信号;
光路分配单元,分别与用户终端设备、光分路器和光接收单元连接,用于将所述第1光源信号、所述上行1310nm波长突发光信号和所述第1反射信号分配给所述光接收单元;
计算单元,与所述光接收单元连接,用于根据所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值和所述第2接收单元接收到的所述第1反射信号的功率值,计算得出第1回波损耗值;
判定单元,与所述计算单元连接,用于根据预先设定的用于判别用户终端设备工作状态的第1光信号功率阈值,比对所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值;根据预先设定的用于判别用户终端设备工作状态的第2光信号功率阈值,比对所述上行1310nm波长突发光信号的功率值,进而判别所述用户终端设备工作状态;根据预先设定的用于判别用户终端设备连接状态的第1反射信号阈值,比对所述第1回波损耗值,进而判别所述用户终端设备的连接状态;
控制单元,分别连接并控制所述光接收单元、所述光路分配单元、所述计算单元和所述判定单元,进而实现判别用户终端设备的工作状态和连接状态的功能。
优选的,所述判定单元具体用于:
如果所述第2接收单元接收到的所述上行1310nm波长突发光信号的功率值大于所述第2光信号功率阈值且与所述第2光信号功率阈值的偏差在预设定误差范围内,且所述上行1310nm波长突发光信号发光时隙不符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“用户终端故障”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值小于预设定的所述第1光信号功率阈值,判别所述用户终端设备的工作状态为“局端断线”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值大于所述第2光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号发光时隙符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“在线”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差在预设定误差范围内,且所述上行1310nm波长突发光信号的发光时隙符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“用户终端损耗大”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差超出预设定阈值误差范围,且所述第1回波损耗值处于所述第1反射信号阈值的误差范围以内,则判别所述用户终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差超出预设定阈值误差范围,且所述第1回波损耗值超出所述第1反射信号阈值的误差范围,则判别所述用户终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
优选的,所述PON光通讯终端状态普查仪还包括:
光发射单元,用于替代局端下行光源信号,所述光发射单元发射一定功率的光信号,该发射的一定功率的光信号替代所述第1光源信号,成为第1替代光源信号;所述光发射单元将所述第1替代光源信号发射给所述第2接收单元;
计时单元,测量所述第2接收单元接收到对应所述光发射单元发射的所述第1替代光源信号的第1替代反射信号的接收时间;
所述计算单元,根据所述计时单元测得的所述第1替代反射信号的接收时间,计算出所述第1替代光源信号发生反射的地点,计算出至所述发生反射的地点的光缆传输衰减值,进而计算出光缆末端连接器端面的回波损耗值;最终计算得到第1替代反射信号的功率值理论基准值。
优选的,所述计算单元,具体根据下述公式:
PIN-Pr=2*Lc+Lr
其中:PIN为光发射单元发出的第1替代光源信号的光功率值,单位是dBm;Pr为光缆未插入用户终端设备时,所述第2接收单元接收到第1替代反射信号的光功率值,该第1替代反射信号的光功率值为第1替代反射信号的功率值理论基准值,单位是dBm;Lc为光缆的正常传输衰减值,单位是dB;Lr为光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,单位是dB;
将已知的第1替代光源信号的光功率值、由所述第1替代反射信号的接收时间计算得出的光缆的正常传输衰减值、光缆末端连接器在空气中的回波损耗值代入公式,得到第1替代反射信号的功率值理论基准值。
优选的,所述判定单元具体用于:
根据对比所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值和所述计算单元根据所述第1替代反射信号的接收时间计算得出的所述第1替代反射信号的功率值理论基准值,判别所述用户终端设备的连接状态,即:
所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值处于所述第1替代反射信号的功率值理论基准值的预定误差范围以内,则判别所述用户终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;
所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值超出所述第1替代反射信号的功率值理论基准值的预定误差范围,则判别所述用户终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
本发明还提供一种PON光通讯终端状态普查仪,该PON光通讯终端状态普查仪设置于光分配网络ODN的光分路器后端,且靠近用户终端设备的位置中,包括:
光发射单元,用于向用户终端设备发射不同波长的第2光源信号和第3光源信号;
光接收单元,所述光接收单元包括第1接收单元和第2接收单元;所述第1接收单元,用于接收所述第2光源信号和所述第3光源信号的功率值;所述第2接收单元,用于接收对应所述光发射单元发射的所述第2光源信号的第2反射信号和对应所述光发射单元发射的所述第3光源信号的第3反射信号;
光路分配单元,分配和连接所述光发射单元和所述光接收单元;
计算单元,根据所述第1接收单元接收到的所述第2光源信号或所述第3光源信号的功率值、以及所述第2反射信号或第3反射信号的功率值,计算得出第2回波损耗值或第3回波损耗值;
判定单元,根据所述计算单元计算得出的所述第2回波损耗值或第3回波损耗值,判别所述用户终端设备的连接状态;
控制单元,控制所述光发射单元和所述光接收单元及所述判定单元,完成所述用户终端设备的连接状态的判别。
优选的,所述判定单元具体用于:
所述第2回波损耗值和所述第3回波损耗值的相差值处于预设定的误差范围内,则判定所述用户终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;
所述第2回波损耗值和所述第3回波损耗值的相差值超出预设定的误差范围,则判定所述用户终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
和/或
所述PON光通讯终端状态普查仪还包含:
计时单元,测量所述第2接收单元接收对应所述光发射单元发射的所述第2光源信号的所述第2反射信号和对应所述光发射单元发射的所述第3光源信号的所述第3反射信号的接收时间;
所述计算单元,根据所述计时单元测得的所述第2反射信号或所述第3反射信号的接收时间,计算出所述第2反射信号或所述第3反射信号发生反射的地点,计算出至所述发生反射的地点的光缆传输衰减值,进而计算出光缆末端连接器端面的回波损耗值,最终计算到未插入所述用户终端设备条件下所述第2反射信号或第3反射信号的功率值理论基准值。
优选的,所述计算单元,根据下述公式计算:
PIN-Pr=2*Lc+Lr
其中:PIN为所述第1接收单元测得光发射单元发出的第2光源信号或第3光源信号的光功率值,单位是dBm;Pr为未插入用户终端设备时候所述第2接收单元接收到的第2反射信号或第3反射信号的光功率值,单位是dBm;Lc为光缆的正常传输衰减值,单位是dB;Lr为光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,单位是dB;
将所述第1接收单元测得的所述第2光源信号或所述第3光源信号的功率值、由所述第2反射信号或第3反射信号的接收时间计算得出的光缆的正常传输衰减值和光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,即可计算得出未插入所述用户终端设备条件下所述第2反射信号或第3反射信号的功率值理论基准值。
优选的,所述判定单元具体用于:
所述第2回波损耗值和所述第3回波损耗值的相差值处于预设定的误差范围内,且所述第2反射信号或第3反射信号的功率值超出所述第2反射信号或第3反射信号的功率值理论基准值误差范围,则判别所述用户终端设备的连接状态为“用户光缆未成端”。
优选的,所述PON光通讯终端状态普查仪还包含编码器和译码器;所述编码器,用于对所述光发射单元进行编码,向所述用户终端设备发送带识别码的第2光源信号和第3光源信号;
所述编码器发送的所述带识别码的第2光源信号和第3光源信号,通过所述第2接收单元接收,并通过译码器进行解码;
和/或,所述判定单元具体用于:
如仅接收到一组携带同样识别码的光信号,判断为仅有一个不同折射率的界面进行反射,依据第2回波损耗值和第3回波损耗值进行用户终端设备的连接状态的判别。
如接收到两组携带同样识别码的光信号,判断为有两个不同折射率的界面进行反射,判别为“用户终端设备未上电”。
本发明提供的基于光伏离网的光伏监控系统供电配置优化方法具有以下优点:
(1)依据本发明的PON终端状态检测仪表,可以不进入用户户内,在靠近用户的光分路器后端就可以对该分路器端口下所有线路进行综合网络质量检测,提高了网络维护的高效性和及时性;
(2)依据本发明的PON终端状态检测仪表是通过式检测,即使用户在网络使用中亦不受影响,提高了用户使用满意度,减少用户投诉率;
(3)依据本发明的PON终端状态检测仪表,可以判别“局端断线”“用户在线”“用户终端损耗大”“用户终端设备故障”“未插入用户终端设备”“用户终端设备未上电”“入户光缆未成端”等7种状态,为维护人员提供终端用户全面的状态信息,提高工作效率;
(4)依据本发明的PON终端状态检测仪表,通过所述七种状态的判别可用于光分路器端口释放的工作即资源普查,有效提高了光缆线路资源的利用率,进而可以为新申请加入用户提供更快高效的装机服务。
附图说明
图1是PON光通讯网络的结构组成示意图;
图2是依据本发明的实施案例一的检测仪表结构示意图;
图3是依据本发明的实施案例一的检测仪表内部光路分配单元示意图;
图4是依据本发明的实施案例一的检测仪表判定单元的流程图;
图5是依据本发明的实施案例二的检测仪表第一结构示意图;
图6是依据本发明的实施案例二的检测仪表第二结构示意图;
图7是依据本发明的实施案例二的检测仪表内部光路分配单元示意图;
图8是依据本发明的实施案例二的检测仪表正常连接用户终端设备时光信
号产生反射和透射的情况示意图;
图9是依据本发明的实施案例二的检测仪表连接的入户光缆有“阻断”(光缆
受损或光纤被剪断)时光信号产生反射和透射的情况示意图。
图10是依据本发明的实施案例二的检测仪表连接的入户光缆的连接器未完
全插入用户终端设备时光信号产生二次反射和透射的情况示意图。
图11是说明光在通过不同的界面时产生反射和散射的示意图。
图12是依据本发明的实施案例二的检测仪表的判定流程图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在PON光通讯网络的接入网管理中,当用户对网络质量投诉时,客服相关部门只能和用户沟通约好服务时间,再安排维护人员入户检测,入户困难是最明显的问题点。
当遇新的用户申请加入时,有可能遇到因之前撤机时未完成光分路器端口释放导致线路资源无法有效利用的问题,而要完成光分路器端口释放工作,目前采取的方法为:入户反向发送可见红光;该方法同样遇到入户困难的问题;而配合后台管理平台拆除的方法,如果用户因出差等原因关闭了户内ONT的电源,则可能导致此用户的有效的用户终端设备ONT会被误判为无效端口,从而被误拆除线路。
为解决上述问题,本发明提出应用于PON光通讯网络中用以判别终端用户的网络使用和连接状态的检测仪表及检测方法,在光缆到户FTTH(Fiber to thehome)方式的PON光通讯网络中,利用通过式方法检测相应光功率并比对预设定的阈值,及利用光在两个折射率不同的介质界面发生反射信号的强度依介质折射率变化的原理,可完成PON光通讯网络中用户终端工作和连接状态的判别检测。PON光通讯终端状态检测仪表包含:
1)检测局端下行1490nm波长第1光源信号的第1光接收单元;
2)发射不同波长的第2光源信号和第3光源信号的光发射单元;
3)检测对应局端下行1490nm波长第1光源信号的第1反射信号和,对应第2光源信号的第2反射信号和,对应第3光源信号的第3反射信号和,用户端上行1310nm波长突发光信号的第2光接收单元;
4)连接和分配第1光源信号和,第1反射信号和,第2光源信号和,第2反射信号和,第3光源信号和,第3反射信号和,用户端上行1310nm波长突发光信号的,光路分配单元;
5)根据第1光接收单元探测到的局端下行1490nm波长第1光源信号强度和第2光接收单元探测到的用户端上行1310nm波长突发光信号强度,判别用户终端设备的工作状态的第1判定单元;
6)根据第2光接收单元探测到的第1反射信号和第2反射信号和第3反射信号,判别用户光缆末端光终端设备连接状态的第2判定单元;
7)控制光发射单元和,第1光接收单元和,第2光接收单元和,第1判定单元和,第2判定单元和,光路分配单元,以达到判别PON光通讯网络中终端用户状态的控制单元;
本发明提供的一种PON终端状态普查仪,不需要进入用户户内,仅需要将此检测仪表接入PON网络ODN的光分路器后端,即可对用户终端设备的工作状态进行判别和检测,可判别出的状态功能为:
1.局端断线(局端设备或线路问题导致光分路器后端无OLT侧下行光信号或光信号过弱);
2.用户在线(链路正常,用户正常使用网络服务中);
3.用户终端损耗大(光分路器到用户终端ONT的光缆损耗过大或ONT发光弱);
4.用户终端设备故障(ONT设备故障异常发光,此故障将导致此分路器下所有用户网络异常,俗称“流氓猫”);
5.未插入用户终端设备(入户光缆成端但没有连接ONT设备,属无效线路);
6.用户终端设备未上电(用户户内ONT设备未上电,属有效线路);
7.入户光缆未成端(入户光缆受损折断或被剪断,属无效线路)。
本发明提示的PON终端状态普查仪设备和方法具有以下优点:将PON终端状态普查仪设备接入PON光通讯网络中最靠近用户的光分配箱下端,不需要维护人员进入到用户户内就可以判别PON光通讯网络中终端用户的“在线”“局端断线”“用户终端损耗大”“用户终端故障”“未插入用户终端设备”“用户终端设备未上电”“用户光缆未成端”多达7种状态,且采用了通过式判别检测方式,不影响使用中用户的网络通讯,提高网络维护人员的排查故障效率,并可提高PON光通讯网络已铺设路由资源的有效利用率,可广泛推广使用。
本发明提供的PON光通讯终端状态普查仪,该PON光通讯终端状态普查仪设置于光分配网络ODN的光分路器后端,且靠近用户终端设备的位置中,包括:
光接收单元,所述光接收单元包括第1接收单元和第2接收单元;所述第1接收单元,用于接收局端下行1490nm波长第1光源信号;所述第2接收单元,用于接收用户终端设备发出的上行1310nm波长突发光信号以及对应所述第1光源信号的第1反射信号;
光路分配单元,分别与用户终端设备、光分路器和光接收单元连接,用于将所述第1光源信号、所述上行1310nm波长突发光信号和所述第1反射信号分配给所述光接收单元;即:连接和分配光源信号和上行1310nm突发光信号和反射信号和光接收单元;
计算单元,与所述光接收单元连接,用于根据所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值、第2接收单元接收到的上行1310nm波长突发光信号的功率值和所述第2接收单元接收到的所述第1反射信号的功率值,计算得出第1回波损耗值;
判定单元,与所述计算单元连接,用于根据预先设定的用于判别用户终端设备工作状态的第1光信号功率阈值,比对所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值;根据预先设定的用于判别用户终端设备工作状态的第2光信号功率阈值,比对所述上行1310nm波长突发光信号的功率值,进而判别所述用户终端设备工作状态;根据预先设定的用于判别用户终端设备连接状态的第1反射信号阈值,比对所述第1回波损耗值,进而判别所述用户终端设备的连接状态;
所述判定单元具体用于:
如果所述第2接收单元接收到的所述上行1310nm波长突发光信号的功率值大于所述第2光信号功率阈值且与所述第2光信号功率阈值的偏差在预设定误差范围内,且所述上行1310nm波长突发光信号发光时隙不符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“用户终端故障”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值小于预设定的所述第1光信号功率阈值,判别所述用户终端设备的工作状态为“局端断线”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值大于所述第2光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号发光时隙符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“在线”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差在预设定误差范围内,且所述上行1310nm波长突发光信号的发光时隙符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“用户终端损耗大”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差超出预设定阈值误差范围,且所述第1回波损耗值处于所述第1反射信号阈值的误差范围以内,则判别所述用户终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差超出预设定阈值误差范围,且所述第1回波损耗值超出所述第1反射信号阈值的误差范围,则判别所述用户终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
控制单元,分别连接并控制所述光接收单元、所述光路分配单元、所述计算单元和所述判定单元,进而实现判别用户终端设备的工作状态和连接状态的功能。
为达到所述目的,避免因局端下行光功率过低导致光接收单元无法准确测量进而导致判定准确性降低,依据本发明的实施方案的检测仪表,还包含替代局端下行光源信号的光发射单元、测量接收光发射单元发射的光源信号的反射信号的接收时间的计时单元、根据计时单元测得的反射信号接收时间计算发生反射地点和至反射地点的光缆传输衰减值和光缆末端连接器端面回波损耗值的计算单元。
其中,计算公式为:
PIN-Pr=2*Lc+Lr
PIN为光发射单元发出的第1替代光源信号的光功率值,单位是dBm;Pr为光缆未插入用户终端设备时,所述第2接收单元接收到第1替代反射信号的光功率值,该第1替代反射信号的光功率值为第1替代反射信号的功率值理论基准值,单位是dBm;Lc为光缆的正常传输衰减值,单位是dB;Lr为光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,单位是dB;
将已知的第1替代光源信号的光功率值、由所述第1替代反射信号的接收时间计算得出的光缆的正常传输衰减值、光缆末端连接器在空气中的回波损耗值代入公式,得到第1替代反射信号的功率值理论基准值。
其中,判定单元具体用于:根据对比所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值和所述计算单元根据所述第1替代反射信号的接收时间计算得出的所述第1替代反射信号的功率值理论基准值,判别所述用户终端设备的连接状态,即:
所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值处于所述第1替代反射信号的功率值理论基准值的预定误差范围以内,则判别所述用户终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;
所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值超出所述第1替代反射信号的功率值理论基准值的预定误差范围,则判别所述用户终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
为达到所述目的,依据本发明的另一实施方案的检测仪表,根据本发明的实施案例的检测仪表,还包含向用户终端设备发射不同波长光源信号的光发射单元、探测光源信号功率值和反射信号功率值的光接收单元、分配连接光发射单元和光接收单元的光路分配单元、根据光接收单元测得的光源信号功率值和反射信号功率值计算回波损耗值的计算单元、根据计算单元计算得出的回波损耗值判别光终端设备的连接状态的判定单元以及控制光发射单元、光接收单元、计算单元、判定单元完成光终端设备连接状态判别的控制单元。
其中的判定单元根据不同波长光源信号的回波损耗值的差值判别光终端设备的连接状态,即:不同波长光源信号的回波损耗值的差值处于预设定的误差范围以内时,判定光终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;不同波长光源信号的回波损耗值的差值超出预设定的误差范围时,判定光终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
另一实施方案的检测仪表,还包含测量不同波长光源信号的反射信号接收时间的计时单元和根据计时单元测得的反射信号接收时间计算发生反射地点、至反射地点的光缆传输衰减值及光缆末端连接器端面回波损耗值的计算单元。
其中计算单元还根据下述公式
PIN-Pr=2*Lc+Lr
公式中,PIN为所述第1光接收单元测得光发射单元发出的第2光源信号或第3光源信号的光功率值,单位是dBm;Pr为未插入用户终端设备时候所述第2光接收单元接收到的第2反射信号或第3反射信号的光功率值,单位是dBm;Lc为光缆的正常传输衰减值,单位是dB;Lr为光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,单位是dB;
向公式分别代入所述第1光接收单元测得的所述第2光源信号或所述第3光源信号的功率值,代入由所述第2反射信号或第3反射信号的接收时间计算得出的光缆的正常传输衰减值和连接器端面的回波损耗值,即可计算得出入户光缆未连接所述用户终端设备条件下所述第2反射信号或第3反射信号的功率值理论基准值。
判定单元根据反射信号的功率值和计算得出的反射信号理论基准值进行用户终端设备的连接状态判别,即,不同波长光源信号的回波损耗值差值处于预设定的误差范围内时,如测得反射信号的功率值小于反射信号理论基准值的误差范围,则判别用户终端设备的连接状态为“用户光缆未成端”。
在实际应用环境中,极少概率会有用户终端设备和入户光缆连接器未完全接触连接的情况出现,此时即使用不同波长的光信号的回波信号功率值亦无法准确判断用户终端设备是否连接,为解决上述问题,依据本发明的PON终端状态检测仪表还包含编解码器,通过不同波长的光发射单元发送带识别码的光信息给用户终端设备,判定单元识别收到的带同样识别码的光信号,
如仅接收到一组不同波长同样识别码的光信号,根据不同波长光信号的回波损耗功率值的相差值进行判别,即不同波长光源信号的回波损耗值的差值处于预设定的误差范围以内时,判定光终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;不同波长光源信号的回波损耗值的差值超出预设定的误差范围时,判定光终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”;
如接收到接收时间不同的两组不同波长同样识别码的光信号,判定用户光终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
下面介绍两个具体实施例:
实施方案一:
首先说明本发明的实施方案一的检测设备。
如图1所示,PON光通讯网络由局端OLT10、由无源的光缆40和光分路器20组成的ODN、位于用户户内的用户终端设备30组成;用户终端设备即为图1中的ONT。
如图2所示,说明依据本发明的PON终端状态检测仪表1000应用的位置,即依据本发明的PON终端状态检测仪表置于靠近用户端的光分路器20的后端,连接光分路器20和用户终端设备30,利用通过式检测法收集相关信号,由判定单元1400根据既定的判定原则进行判别,将判断结果用图形、文字等形式显示到显示单元1600;
如图2所示,说明了依据本发明的实施方案一的PON终端状态检测仪表1000内部结构,PON终端状态检测仪表1000由光接收单元1100、光路分配单元1200、计算单元1300、判定单元1400、控制单元1500、显示单元1600组成;
其中,光接收单元1100接收下行1490波长第1光源信号和上行1310波长突发光信号、1490波长回波反射第1反射信号,并将接收到的信息发送给计算单元1300进行相应信息的计算;
计算单元1300将光接收单元接收到的光信号功率值进行计算,计算得出的下行1490波长第1光源信号的功率值、1490波长回波第1反射信号的光功率值、上行1310波长突发光信号的功率值以及上行1310波长突发光信号的发光时隙信息发送给判定单元1400进行用户终端设备30的状态判断;
判定单元1400根据计算单元1300计算得出的数据与预设定的阈值进行比对,进行用户终端设备30的状态判断,并将判断结果发送给控制单元1500;
控制单元1500控制PON终端状态检测仪表1000的光接收单元1100、光路分配单元1200、计算单元1300、判定单元1400以及显示单元1600,使各单元对用户终端设备30的状态进行判断,并最终将判断结果发送到显示单元1600以图形文字等形式显示给操作人员。
如图3所示,说明了依据本发明的实施方案一的PON终端状态检测仪表1000的光路分配单元1200和光接收单元1100的组成示意图;
光路分配单元1200是由2x2光分路器1210、第一波分复用器1221来组成;光接收单元1100是由接收下行1490波长光信号第一PIN1490nm1110的第1接收单元和接收上行1310波长突发光信号第一PIN1310nm1130和1490回波信号第二PIN1490nm1120的第2接收单元组成;
以下配合图1、图2、图3的结构,结合图4的判断流程图进行对依据本发明的实施方案一的具体实施:
PON终端状态检测仪表1000置于光分路器20和连接用户终端设备30的光缆之间,如图3所示,光路分配单元1200的OLT侧适配器1231以光纤跳线连接光分路器20端口;光路分配单元1200的ONT侧适配器1232以光跳线和适配器连接到连接用户终端设备30的光缆40;
此时,由局端OLT10发射的下行1490波长第1光源信号通过OLT侧适配器1231接入到PON终端状态检测仪表1000内,通过2X2光分路器1210将大部分功率90%继续传输,通过ONT侧适配器1232发送给用户终端设备30,通过2X2光分路器1210的小部分功率10%,则接入光接收单元1100的第1接收单元,即:第一PIN1490nm1110;
同时,局端OLT10发射的下行1490波长第1光源信号通过PON终端状态检测仪表1000后发送到用户终端设备30并在用户终端设备30或者在连接用户终端设备30的光缆40的末端产生回波反射产生第1反射信号,第1反射信号通过光缆40、ONT侧适配器1232、2X2光分路器1210、1310/1490第一波分复用器1221返回,由第2接收单元的第二PIN1490nm1120接收;
如用户户内的用户终端设备30处于正常工作状态,局端OLT10发射的下行1490波长第1光源信号通过PON终端状态检测仪表1000后发送到用户终端设备30,并激发握手协议,用户终端设备30根据PON通讯协议发送上行1310波长突发光信号,此上行1310波长突发光信号通过光缆40、ONT侧适配器1232、2X2光分路器1210后大部分功率通过OLT侧适配器1231、光分路器20、光缆40最终发送给局端OLT10,完成PON通讯,此上行1310波长突发光信号通过光缆40、ONT侧适配器1232、2X2光分路器1210后小部分功率通过1310/1490第一波分复用器1221后由第2接收单元的第一PIN1310nm1130接收;
上述光接收单元接收相应光信号流程即为图4中流程S110;
流程S120,由计算单元1300根据流程S110光接收单元接收到的光信号数据进行计算,得出第1光源信号的光功率P1490、上行1310波长突发光信号的光功率P1310、对应所述第1光源信号的第1反射信号的第1回波损耗值RL1490;
流程S130,判定单元开始进行判定,判定流程S140,
如光接收单元1100接收到的上行1310波长突发光信号的发光时隙T1310小于PON光通讯协议规定的TDMA发光时隙Ttdma,则判定“用户终端故障”显示判定结果流程S191;否则继续判定流程S150,
如第1光源信号的光功率P1490小于预设定的第1光源信号光功率阈值-30dBm,则判定为“局端断线”,显示判定结果流程S192;否则继续判定S160,
如上行1310突发光信号的光功率值P1310大于预设定的第2光信号功率阈值-10dBm,则判定为“在线”显示判定结果流程S193;否则继续判定流程S170,
如上行1310突发光信号的光功率值P1310,处于预设定的第2光信号功率阈值误差范围大于-30dBm,则判定为“用户终端设备损耗大”,显示判定结果流程S194;否则继续判定S180,
如对应第1光源信号的第1反射信号的第1回波损耗值RL1490小于预设定的第1反射信号阈值20dB,则判定为“未插入用户终端设备”,显示判定结果流程S195;否则继续判定S190,
其中:判定流程S190引入的判定条件的原理为:
如图5和图6所示,光在通过折射率不同的两个介质的界面时,如果其界面是规则的,例如已成端即连接器端面,光在通过这个界面时将产生规律稳定的菲涅尔反射,而如果其界面是不规则的,例如被剪断即光纤端面是破碎不规则的,因光也是电磁波,光的波形在通过这个界面时将同时产生不规则的散射和反射,且因界面不规则其散射程度也是不规则,导致反射回来的光功率也是不规则跳动的。
如第1反射信号的功率值在设定的时间内的变化值Pr1490’处于预设定的误差范围(小于1dB),取得Pr1490’的逻辑实现如下:设值P1/P2,在设定时间内,如30秒内对P1P2连续赋值,光接收单元接收到的第1反射信号功率第一个采样数据同时赋值给P1P2,第二个采样数据与P1P2做对比,与P1比对较大值赋值给P1,与P2比对较小值赋值给P2,如此继续采样更新赋值,采样结束后P1-P2=Pr1490’,则判定为“用户终端设备未上电”,显示判定结果流程S197,否则判定为“入户光缆未成端”,显示判定结果流程S196;
上述显示判定结果流程S191~S197后均返回开始流程S100。
如上所述,依据本发明的实施方案一的PON终端状态检测仪表1000,根据光接收单元1100接收到的第1光源信号光功率、上行1310波长突发光信号功率、对应第1光源信号的第1反射信号的第1回波损耗值,对比预设定的第1光信号功率阈值、第2光信号功率阈值、第1反射信号阈值,来进行用户终端设备30的用户网络使用和设备连接的七种状态的判别。
实施方案二:
在对依据本发明的实施方案二进行详细说明之前,简要说明依据本发明的PON终端状态检测仪表的结构和原理,
依据本发明的实施方案一的PON终端状态检测仪表,在如下情况下结合图2和图3说明,会导致状态判别准确率下降:
(1)局端OLT10发射的下行1490波长第1光源信号,经过ODN中的光缆40和光分路器20传输到用户终端设备30时,其光信号光功率值有异常衰减,虽然可以完成PON通讯,但因第1光源信号的功率低,导致第1反射信号的光功率过低,相对应的光接收单元的第二PIN1490nm1120的探测准确度降低,进而导致对用户终端设备30的状态判别准确度降低。
(2)连接用户终端设备30的入户的光缆40有阻断现象(光缆严重受损或被剪断)时,尤其在光缆被剪断时,其端面裸露于空气当中,且不同于已成端的连接器端面的稳定回波损耗理论值14.5dB,端面引起的对应第1光源信号的第1回波损耗值非常离散,典型值大于40dB。
(3)连接用户终端设备30的入户的光缆40已成端,但其连接器端面41与用户终端设备30的连接不符合规范,实际未完成连接器插芯之间的物理接触,此时,第1光源信号在入户的光缆40连接器端面41与空气的界面进行一次反射,可以视为连接器端面裸露于空气中,此时第1回波损耗值很小,按照依据本发明实施方案一的PON状态检测仪表的判断原则,会误判此状态为“未插入用户终端设备”。
以下结合图7、图8、图9、图10、图11说明:
为解决上述问题1,在PON终端状态检测仪表1000中设置光发射单元1700,向用户终端设备30发射较高功率的第1替代光源信号,可明显降低因光接收单元探测准确度降低导致的误判率;
为解决上述问题2,参考图9、图10进行说明,如图9所示,入户的光缆40正常连接到用户终端设备30时,用户终端设备30的光器件介质膜滤波片31是具有对不同波长的光有不同的反射透射比例,同样功率的不同波长的光信号在这个端面发生反射时,反射回来的光功率是不同的;如图10所示,入户的光缆40有阻断现象光缆严重受损或被剪断时,光信号无法到达用户终端设备30的光器件介质膜滤波片31而是在发生阻断的地方产生反射信号,这个界面不同于用户终端设备30中的光器件介质膜滤波片31界面,对不同波长的光信号发生反射和透射的比例是同样的。
上述问题2,在PON终端状态检测仪表1000中设置发射不同波长光信号的光发射单元1700,则根据两个波长光信号的回波损耗值的相差值可以判别用户终端设备的“未插入用户终端设备”/“用户终端设备未上电”/“入户光缆未成端”三种状态,可以降低光缆阻断引起的状态误判现象;
上述问题3,结合图11进行说明,当有问题3的情况出现时,在入户的光缆40的连接器端面41有第一次反射,而透射光在用户终端设备30的光器件介质膜滤波片31界面上发生第二次反射,在依据本发明的PON终端状态检测仪表中,还设置编解码器,通过光发射单元1700向用户终端设备30发射带识别码的光信号,解码器如果接收到带同样识别码的两组不同时间不同功率的光信号,则判断为问题3的情况,判定单元1400判别用户终端设备30的状态为“用户终端设备未上电”,如果只接收到一组同样识别码的光信号,则根据上述问题2解决方案判别用户终端设备30的状态。
下面结合图7~图12,对依据本发明的实施方案二的PON终端状态检测仪表进行详细说明:
如图7所示,PON终端状态检测仪表1000由光接收单元1100、光路分配单元1200、计算单元1300、判定单元1400、控制单元1500、显示单元1600、光发射单元1700、计时单元1800组成;
其中,如图8所示,光路分配单元1200由OLT侧适配器1231、光开关1250、2X2光分路器1210、ONT侧适配器1232、波分复用器,包括:1310/1490第一波分复用器1221、1310/1550第二波分复用器1222和1310/1550第三波分复用器1223、光分路器,包括:第一1分2光分路器1241、第二1分2光分路器1242、光合路器1243组成;
光发射单元1700由发射1310nm波长第2光源信号的1310nm光发射1710和发射1550nm波长第3光源信号的1550nm光发射1720组成;
光接收单元1100则由接收相应光信号的PIN组成;PIN包括:第一PIN1490nm1110、第二PIN1490nm1120、第一PIN1310nm1130、第二PIN13101140、第一PIN15501150、第三PIN13101160和第二PIN15501170;
以下结合图12的流程图,对依据本发明的实施方案二的PON终端状态检测仪表进行详细说明:
PON终端状态检测仪表1000置于光分路器20和连接用户终端设备30的光缆之间,如图8所示,光路分配单元1200的OLT侧适配器1231以光纤跳线连接光分路器20端口;光路分配单元1200的ONT侧适配器1232以光跳线和适配器连接到连接用户终端设备30的光缆40;
PON终端状态检测仪表1000根据上述连接好以后,开始检测图12中流程S100;
此时,由局端OLT10发射的下行1490波长第1光源信号通过OLT侧适配器1231接入到PON终端状态检测仪表1000内,通过光开关1250后通过2X2光分路器1210将大部分功率90%继续传输,通过ONT侧适配器1232发送给用户终端设备30,通过2X2光分路器1210的小部分功率10%,则接入光接收单元1100的第1接收单元的第一PIN1490nm1110;
同时,局端OLT10发射的下行1490波长第1光源信号通过PON终端状态检测仪表1000后发送到用户终端设备30并在用户终端设备30或者在连接用户终端设备30的光缆40的末端产生回波反射产生第1反射信号,第1反射信号通过光缆40、ONT侧适配器1232、2X2光分路器1210、1分2光分路器1242、1310/1490第一波分复用器1221返回送,由光接收单元1100的第二PIN1490nm 1120接收;
如用户户内的用户终端设备30处于正常工作状态,局端OLT10发射的下行1490波长第1光源信号通过PON终端状态检测仪表1000后发送到用户终端设备30,并激发握手协议,用户终端设备30根据PON通讯协议发送上行1310波长突发光信号,此上行1310波长突发光信号通过光缆40、ONT侧适配器1232、2X2光分路器1210后大部分功率通过OLT侧适配器1231、光分路器20、光缆40最终发送给局端OLT10,完成PON通讯,此上行1310波长突发光信号通过光缆40、ONT侧适配器1232、2X2光分路器1210后小部分功率通过1分2光分路器1242、1310/1490第一波分复用器1221后由光接收单元1100的第一PIN1310nm1130接收;
上述光接收单元接收相应光信号流程即为图12中流程S110;
流程S120,则由计算单元1300根据流程S110光接收单元接收到的光信号数据进行计算,得出第1光源信号的光功率P1490、上行1310波长突发光信号的光功率P1310;
流程S130,判定单元1400开始进行判定,计时单元1800开始计时20秒局端OLT10发射的下行1490第1光源信号,到达用户终端设备30激活完成PON握手通讯需要一定时间,判定流程S140,
如光接收单元1100接收到的上行1310波长突发光信号的发光时隙T1310小于PON光通讯协议规定的TDMA发光时隙Ttdma,则判定“用户终端故障”显示判定结果流程S191;否则继续判定流程S150,
如第1光源信号的光功率P1490小于预设定的第1光源信号光功率阈值-30dBm,则判定为“局端断线”,显示判定结果流程S192;否则继续判定S160,
如上行1310突发光信号的光功率值P1310,大于预设定的第2光信号功率阈值-10dBm,则判定为“在线”显示判定结果流程S193;否则继续判定流程S170,
如上行1310突发光信号的光功率值P1310,处于预设定的第2光信号功率阈值误差范围大于-30dBm,则判定为“用户终端设备损耗大”,显示判定结果流程S194;否则继续判定S175,
如S135开始的计时已达到预设定的值20秒,则进入流程S200,否则返回S140执行判断;
流程S200切换光开关1250,并由控制单元1500激活光发射单元1700发射不同波长的第2光源信号和第3光源信号,此为流程S210;
如图8所示,第2光源信号和第3光源信号通过光合路器1243后经过光开关1250,大部分功率光信号通过2X2光分路器1210、ONT侧适配器1232发送给用户终端设备30,小部分功率光信号通过2X2光分路器1210、第一1分2光分路器1241、1310/1550第二波分复用器1222后由光接收单元1100中的第二PIN1310 1140和第一PIN1550 1150接收;
对应第2光源信号的第2反射信号和对应第3光源信号的第3反射信号通过ONT侧适配器1232、2X2光分路器、第二1分2光分路器1242、1310/1550第三波分复用器1223后由光接收单元1100中的第三PIN1310 1160和第二PIN1550 1170接收;
上述光接收单元1100接收第2光源信号、第3光源信号、第2反射信号、第3反射信号的光功率为流程S220;
如流程S230所示,计时单元1800测量反射信号接收时间;
如流程S240所示,计算单元1300计算需判定数据;其中,计算单元,根据下述公式
PIN-Pr=2*Lc+Lr
公式中,PIN为所述第1光接收单元测得光发射单元发出的第2光源信号或第3光源信号的光功率值,单位是dBm;Pr为未插入用户终端设备时候所述第2光接收单元接收到的第2反射信号或第3反射信号的光功率值,单位是dBm;Lc为光缆的正常传输衰减值,单位是dB;Lr为光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,单位是dB;
分别向公式代入所述第1光接收单元测得的所述第2光源信号或所述第3光源信号的功率值,代入由所述第2反射信号或第3反射信号的接收时间计算得出的光缆的正常传输衰减值和连接器端面的回波损耗值,即可计算得出未插入所述用户终端设备条件下所述第2反射信号或第3反射信号的功率值理论基准值。
如图12流程S250,判定单元1400开始进行判定;
判定流程S260,如第2反射信号的回波损耗值R13和第3反射信号的回波损耗值R15的相差值超出预设定的误差范围大于5dB,则判定用户终端设备30的状态为“用户终端设备未上电”,显示结果流程S196;否则继续判定
判定流程S270,如光接收单元1100中的第三PIN1310 1160接收到的第2反射信号的功率值Pr13小于计算单元1300计算得出的第2反射信号功率值理论基准值Pr理论值的误差范围,则判定用户终端设备30的状态为“入户光缆未成端”,显示结果流程S197;否则判定用户终端设备30的状态为“未插入用户终端设备”,显示结果流程S195;
判定结果显示内容S191~S197后,判定流程图返回S100。
本发明提供一种PON光通讯终端状态普查仪,具有以下优点:
(1)依据本发明的PON终端状态检测仪表,可以不进入用户户内,在靠近用户的光分路器后端就可以对该分路器端口下所有线路进行综合网络质量检测,提高了网络维护的高效性和及时性;
(2)依据本发明的PON终端状态检测仪表是通过式检测,即使用户在网络使用中亦不受影响,提高了用户使用满意度,减少用户投诉率;
(3)依据本发明的PON终端状态检测仪表,可以判别“局端断线”“用户在线”“用户终端损耗大”“用户终端设备故障”“未插入用户终端设备”“用户终端设备未上电”“入户光缆未成端”等7种状态,为维护人员提供终端用户全面的状态信息,提高工作效率;
(4)依据本发明的PON终端状态检测仪表,通过所述七种状态的判别可用于光分路器端口释放的工作即资源普查,有效提高了光缆线路资源的利用率,进而可以为新申请加入用户提供更快高效的装机服务。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种PON光通讯终端状态普查仪,其特征在于,该PON光通讯终端状态普查仪设置于光分配网络ODN的光分路器后端,且靠近用户终端设备的位置中,包括:
光接收单元,所述光接收单元包括第1接收单元和第2接收单元;所述第1接收单元,用于接收局端下行1490nm波长第1光源信号;所述第2接收单元,用于接收用户终端设备发出的上行1310nm波长突发光信号以及对应所述第1光源信号的第1反射信号;
光路分配单元,分别与用户终端设备、光分路器和光接收单元连接,用于将所述第1光源信号、所述上行1310nm波长突发光信号和所述第1反射信号分配给所述光接收单元;
计算单元,与所述光接收单元连接,用于根据所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值和所述第2接收单元接收到的所述第1反射信号的功率值,计算得出第1回波损耗值;
判定单元,与所述计算单元连接,用于根据预先设定的用于判别用户终端设备工作状态的第1光信号功率阈值,比对所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值;根据预先设定的用于判别用户终端设备工作状态的第2光信号功率阈值,比对所述上行1310nm波长突发光信号的功率值,进而判别所述用户终端设备工作状态;根据预先设定的用于判别用户终端设备连接状态的第1反射信号阈值,比对所述第1回波损耗值,进而判别所述用户终端设备的连接状态;
控制单元,分别连接并控制所述光接收单元、所述光路分配单元、所述计算单元和所述判定单元,进而实现判别用户终端设备的工作状态和连接状态的功能;
其中,所述判定单元具体用于:
如果所述第2接收单元接收到的所述上行1310nm波长突发光信号的功率值大于所述第2光信号功率阈值且与所述第2光信号功率阈值的偏差在预设定误差范围内,且所述上行1310nm波长突发光信号发光时隙不符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“用户终端故障”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值小于预设定的所述第1光信号功率阈值,判别所述用户终端设备的工作状态为“局端断线”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值大于所述第2光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号发光时隙符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“在线”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差在预设定误差范围内,且所述上行1310nm波长突发光信号的发光时隙符合PON光通讯网络通讯协议规定时隙,判别所述用户终端设备的工作状态为“用户终端损耗大”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差超出预设定阈值误差范围,且所述第1回波损耗值处于所述第1反射信号阈值的误差范围以内,则判别所述用户终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;
如果所述第1接收单元接收到的所述第1光源信号的功率值大于预设定的所述第1光信号功率阈值,且所述上行1310nm波长突发光信号的功率值小于所述第2光信号功率阈值且偏差超出预设定阈值误差范围,且所述第1回波损耗值超出所述第1反射信号阈值的误差范围,则判别所述用户终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
2.根据权利要求1所述的PON光通讯终端状态普查仪,其特征在于,所述PON光通讯终端状态普查仪还包括:
光发射单元,用于替代局端下行光源信号,所述光发射单元发射一定功率的光信号,该发射的一定功率的光信号替代所述第1光源信号,成为第1替代光源信号;所述光发射单元将所述第1替代光源信号发射给所述第2接收单元;
计时单元,测量所述第2接收单元接收到对应所述光发射单元发射的所述第1替代光源信号的第1替代反射信号的接收时间;
所述计算单元,根据所述计时单元测得的所述第1替代反射信号的接收时间,计算出所述第1替代光源信号发生反射的地点,计算出至所述发生反射的地点的光缆传输衰减值,进而计算出光缆末端连接器端面的回波损耗值;最终计算得到第1替代反射信号的功率值理论基准值。
3. 根据权利要求2所述的PON光通讯终端状态普查仪,其特征在于,所述计算单元,具体根据下述公式:
PIN- Pr= 2*Lc + Lr
其中:PIN为光发射单元发出的第1替代光源信号的光功率值,单位是dBm ;Pr为光缆未插入用户终端设备时,所述第2接收单元接收到第1替代反射信号的光功率值,该第1替代反射信号的光功率值为第1替代反射信号的功率值理论基准值,单位是dBm ;Lc为光缆的正常传输衰减值,单位是dB ;Lr为光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,单位是dB;
将已知的第1替代光源信号的光功率值、由所述第1替代反射信号的接收时间计算得出的光缆的正常传输衰减值、光缆末端连接器在空气中的回波损耗值代入公式,得到第1替代反射信号的功率值理论基准值。
4.根据权利要求2所述的PON光通讯终端状态普查仪,其特征在于,所述判定单元具体用于:
根据对比所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值和所述计算单元根据所述第1替代反射信号的接收时间计算得出的所述第1替代反射信号的功率值理论基准值,判别所述用户终端设备的连接状态,即:
所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值处于所述第1替代反射信号的功率值理论基准值的预定误差范围以内,则判别所述用户终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;
所述第2接收单元接收到的所述第1替代反射信号的光功率值超出所述第1替代反射信号的功率值理论基准值的预定误差范围,则判别所述用户终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”。
5.一种PON光通讯终端状态普查仪,其特征在于,该PON光通讯终端状态普查仪设置于光分配网络ODN的光分路器后端,且靠近用户终端设备的位置中,包括:
光发射单元,用于向用户终端设备发射不同波长的第2光源信号和第3光源信号;
光接收单元,所述光接收单元包括第1接收单元和第2接收单元;所述第1接收单元,用于接收所述第2光源信号和所述第3光源信号的功率值;所述第2接收单元,用于接收对应所述光发射单元发射的所述第2光源信号的第2反射信号和对应所述光发射单元发射的所述第3光源信号的第3反射信号;
光路分配单元,分配和连接所述光发射单元和所述光接收单元;
计算单元,根据所述第1接收单元接收到的所述第2光源信号或所述第3光源信号的功率值、以及所述第2反射信号或第3反射信号的功率值,计算得出第2回波损耗值或第3回波损耗值;
判定单元,根据所述计算单元计算得出的所述第2回波损耗值或第3回波损耗值,判别所述用户终端设备的连接状态;
控制单元,控制所述光发射单元和所述光接收单元及所述判定单元,完成所述用户终端设备的连接状态的判别;
所述判定单元具体用于:
所述第2回波损耗值和所述第3回波损耗值的相差值处于预设定的误差范围内,则判定所述用户终端设备的连接状态为“未插入用户终端设备”;
所述第2回波损耗值和所述第3回波损耗值的相差值超出预设定的误差范围,则判定所述用户终端设备的连接状态为“用户终端设备未上电”;
所述PON光通讯终端状态普查仪还包含:
计时单元,测量所述第2接收单元接收对应所述光发射单元发射的所述第2光源信号的所述第2反射信号和对应所述光发射单元发射的所述第3光源信号的所述第3反射信号的接收时间;
所述计算单元,根据所述计时单元测得的所述第2反射信号或所述第3反射信号的接收时间,计算出所述第2反射信号或所述第3反射信号发生反射的地点,计算出至所述发生反射的地点的光缆传输衰减值,进而计算出光缆末端连接器端面的回波损耗值,最终计算到未插入所述用户终端设备条件下所述第2反射信号或第3反射信号的功率值理论基准值;
所述PON光通讯终端状态普查仪还包含编码器和译码器;所述编码器,用于对所述光发射单元进行编码,向所述用户终端设备发送带识别码的第2光源信号和第3光源信号;
所述编码器发送的所述带识别码的第2光源信号和第3光源信号,通过所述第2接收单元接收,并通过译码器进行解码;
所述判定单元具体用于:
如仅接收到一组携带同样识别码的光信号,判断为仅有一个不同折射率的界面进行反射,依据第2回波损耗值和第3回波损耗值进行用户终端设备的连接状态的判别;
如接收到两组携带同样识别码的光信号,判断为有两个不同折射率的界面进行反射,判别为“用户终端设备未上电”。
6.根据权利要求5所述的PON光通讯终端状态普查仪,其特征在于,所述计算单元,根据下述公式计算:
PIN- Pr= 2*Lc + Lr
其中:PIN 为所述第1接收单元测得光发射单元发出的第2光源信号或第3光源信号的光功率值,单位是dBm ;Pr为未插入用户终端设备时候所述第2接收单元接收到的第2反射信号或第3反射信号的光功率值,单位是dBm ;Lc为光缆的正常传输衰减值,单位是dB ;Lr为光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,单位是dB ;
将所述第1接收单元测得的所述第2光源信号或所述第3光源信号的功率值、由所述第2反射信号或第3反射信号的接收时间计算得出的光缆的正常传输衰减值和光缆末端连接器在空气中的回波损耗值,即可计算得出未插入所述用户终端设备条件下所述第2反射信号或第3反射信号的功率值理论基准值。
7.根据权利要求6所述的PON光通讯终端状态普查仪,其特征在于,所述判定单元具体用于:
所述第2回波损耗值和所述第3回波损耗值的相差值处于预设定的误差范围内,且所述第2反射信号或第3反射信号的功率值超出所述第2反射信号或第3反射信号的功率值理论基准值误差范围,则判别所述用户终端设备的连接状态为“用户光缆未成端”。
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