CN115001579B - 一种基于otdr的光纤路径和跳纤端子摸排方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法，S1、通过OTDR测量出被测光纤连接的所有光纤配线装置间的光纤长度；S2、获取被测光纤路径区域内所有光交箱结点的实际位置和路网结构，从而构建出带权无向图G(V,E)，V表示光交箱结点，E表示结点间的路径，权重表示路径长度；S3、在图G中从起点开始通过广度优先搜索算法搜索长度与被测光纤长度相符的路径，直至搜索到终点，从而快速搜索出可能的光纤路径。S4、通过宏弯损耗测试对可能的光纤路径进行验证，在避免对现有光纤业务产生影响的条件下，摸排出实际的光纤路径和连接的光交箱结点中的跳纤端子。

Description

一种基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法。

背景技术

随着FTTH(Fiber To The Home)、5G通信网络的快速建设，对城市光纤资源的需求量急速增长。然而由于城市内有其是老城区的光纤资源的建设难度较大，因此新的业务需要在存量光纤资源上进行开通。

目前，由于大量的已有裸光纤资源没有被及时或准确地采集、更新、录入管理台账，因此当要在已有的光纤通道上开通光纤业务时，需要花费大量时间、人力对光纤路径和其在光纤配线装置中的跳纤端子位置进行人工现场勘察，严重影响业务上线效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法，以快速确定待开通光纤的路径和跳纤端子位置。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法，

S1、测量出被测光纤中任意两个相邻结点间的光纤长度，测量出被测光纤连接的结点集合J＝{J₀,J₁,J₂,J₃...J_n}中任意两个相邻结点间的光纤长度，形成光纤长度集合L＝{L₁,L₂,L₃...L_n}，其中L_n为J_n-1结点至J_n结点的光纤长度，J₀为起点结点，J_n为终点结点；

S2、根据光交箱结点位置构建带权无向图，获取被测光纤路径区域内所有光交箱结点的实际位置和路网结构，从而构建出带权无向图G(V,E)，V表示光交箱结点，E表示结点间的最短路径，权重表示路径长度；

S3、在图G(V,E)中从起点开始搜索出可能的光纤路径；

3.1、初值赋予，令L＝L_i，i＝1，k＝0，执行S3.2；

S3.2、下一结点搜索，以J_k结点为基础，在S2构建的图G(V,E)中，寻找至J_k结点的光纤长度等于L的光交箱结点和路径；如果能找到满足条件的结点及路径，则执行S3.3，否则执行S3.4；

S3.3、首先k＝k+1，i＝i+1，L＝L_i，然后将找到的光交箱结点记为J_k结点，找到的搜索路径记为P_k，，如果i≤n，则执行S3.2，否则搜寻结束，执行S3.4；

S3.4、得到搜寻到的路径集合和对应的结点集合；

S4、对搜索出的可能光纤路径进行光纤宏弯损耗测试，从起点J₀起对搜寻到结点进行光纤宏弯损耗测试，若宏弯损耗无法测得，则可排除包含该结点的所有路径集合；若路径集合上的所有结点均能测得宏弯损耗，则该路径集合即为摸排的光纤路径，结点中能测得宏弯损耗的跳纤及其端子即为要摸排的跳纤和端子。

所述S3中，当在S2得到的图G(V，E)中搜索到的路径长度 时，即认为搜索路径与光纤路径相符合，其中a为冗余系数，b为测量误差系数。

所述S3.2中，当满足要求的结点J_k有多个时，应以各结点为基础继续搜寻即执行S3.2，如果i＞n且无法找到满足要求的结点则排除该段搜寻路径。

所述S1中，通过OTDR测量出被测光纤连接的结点集合J＝{J₀,J₁,J₂,J₃...J_n}中任意两个相邻结点间的光纤长度。

所述在图G(V,E)中从起点开始通过广度优先搜索算法BFS搜索长度与被测光纤长度相符的路径。

所述S3.2中，若路径范围内光纤连接的有非光交箱结点，在找不到对应路径长度为L的结点及路径时，令i＝i+1，L＝L+L_i，如果i≤n，则执行S3.2，否则搜寻结束，执行S3.4。

发明的有益效果在于：1、通过OTDR测出搜寻光纤经历的各个结点间的光纤长度，再与实际各结点间的路径长度做对比，快速确定出可能的光纤路径。

2、通过宏弯损耗测试对搜寻到的光纤路径进行验证，避免了对现有光纤业务产生影响。

附图说明

图1为基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法流程示意图；

图2为在图G(V,E)中从起点开始搜索出可能的光纤路径流程示意图；

图3为下一结点搜索流程示意图；

图4为路径范围内有不计入结点的设施示意图；

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

【实施例1】

如图1和图2所示，一种基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法，

S1、测量出被测光纤中任意两个相邻结点间的光纤长度，测量出被测光纤连接的结点集合J＝{J₀,J₁,J₂,J₃...J_n}中任意两个相邻结点间的光纤长度，形成光纤长度集合L＝{L₁,L₂,L₃...L_n}，其中L_n为J_n-1结点至J_n结点的光纤长度，J₀为起点结点，J_n为终点结点；

S2、根据光交箱结点位置构建带权无向图，获取被测光纤路径区域内所有光交箱结点的实际位置和路网结构，从而构建出带权无向图G(V,E)，V表示光交箱结点，E表示结点间的最短路径，权重表示路径长度；

S3、在图G(V,E)中从起点开始搜索出可能的光纤路径；

3.1、初值赋予，令L＝L_i，i＝1，k＝0，执行S3.2；

S3.2、下一结点搜索，以J_k结点为基础，在S2构建的图G(V,E)中，寻找至J_k结点的光纤长度等于L的光交箱结点和路径；如果能找到满足条件的结点及路径，则执行S3.3，否则执行S3.4；

S3.3、首先k＝k+1，i＝i+1，L＝L_i，然后将找到的光交箱结点记为J_k结点，找到的搜索路径记为P_k，，如果i≤n，则执行S3.2，否则搜寻结束，执行S3.4；

S3.4、得到搜寻到的路径集合和对应的结点集合；

S4、对搜索出的可能光纤路径进行光纤宏弯损耗测试，从起点J₀起对搜寻到结点进行光纤宏弯损耗测试，若宏弯损耗无法测得，则可排除包含该结点的所有路径集合；若路径集合上的所有结点均能测得宏弯损耗，则该路径集合即为摸排的光纤路径，结点中能测得宏弯损耗的跳纤及其端子即为要摸排的跳纤和端子。

实际使用中，一条光纤线路从起点到终点需要在多个室外光交箱和机房光纤配线柜内的光纤配线装置，即结点中通过跳纤和光纤适配器进行连接。因此除了起点与终点，中间还有多个光纤配线装置，即结点。以起点结点为第0结点，，终点结点为第n结点。光时域反射仪(英文名称：optical time-domain reflectometer，OTDR)是通过对测量曲线的分析，了解光纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器。它根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。光时域反射仪会打入一连串的光突波进入光纤来检验。检验的方式是由打入突波的同一侧接收光讯号，因为打入的讯号遇到不同折射率的介质会散射及反射回来。反射回来的光讯号强度会被量测到，并且是时间的函数，因此可以将之转算成光纤的长度。

首先测出任意两结点之间的光纤长度，所有的光纤长度，形成光纤长度合集L＝{L₁,L₂,L₃...L_n}，其中L_n为结点J_n-1至结点J_n的距离，其中起点J₀为第0结点，终点J_n为第n结点。

例如第0结点至第1结点的测量光纤长度记为L₁，第1结点至第2结点的测量光纤长度记为L₂。这些距离都是测试得到的光纤长度。

获取被测光纤路径起点J₀至终点J_n形成的范围内，所有光缆交接箱结点实际位置和路网结构，从而构建出带权无向图G(V,E)，若有现有光交箱位置资料的可以直接确定各光交箱结点的实际位置和路网结构，从而构建出带权无向图，没有位置资料的需要现场勘察后再构建。

在已知起点J₀和终点J_n的情况下，可以画出一个矩形范围，将起点J₀和终点J_n包含在内，并获取范围内所有光交箱位置，具体划分矩形大小不做限制。构建带权无向图作用是将在地理空间中寻找路径的问题抽象转换为在无向图的数据结构中通过深度优先遍历算法或其它算法进行路径快速寻找的方法，以便于s3中的路径对比。

若拟定的矩形范围内若无法搜寻到匹配路径，可将范围适当扩大后再进行搜索。

给定初值，i＝1，k＝0，则此时L＝L₁，

以J₀结点为基础，寻找至J₀结点的光纤长度等于L₁的结点及对应路径，

搜索到后，k＝k+1，i＝i+1，L＝L_i，此时L＝L₂，寻找到的结点为J₁结点，找到的搜索路径记为P₁。

接着重复S3.2，以J₁结点为基础，寻找至J₁结点的光纤长度等于L₂的结点及对应路径，

搜索到后，k＝k+1，i＝i+1，L＝L_i，此时L＝L₃，寻找到的结点为J₂结点，找到的搜索路径记为P₂。

重复k＝k+1，i＝i+1，L＝L_i，直至加1后的i＞n后，则转至S3.4，搜索结束，得到的P₁至P_n即为该摸排光纤的实际路径。

搜索出的路径如图3所示，可能有多条，但实际上只有一条是对的，所以S3.4中得到的是多条可能路径，S4中对这些可能的路径挨个进行从起点J₀起对搜寻到的路径上的结点进行光纤宏弯损耗测试，若宏弯损耗无法测得，则可排除包含该结点的所有路径集合；若路径集合上的所有结点均能测得宏弯损耗，则该路径集合即为摸排的光纤路径，结点中能测得宏弯损耗的跳纤及其端子即为要摸排的跳纤和端子。

例如J₂₁结点宏弯损耗无法测得，则J₀-J₁-J₂₁这条路径排除，后续该路径上的的J₃₁和J₃₂自然也无法测得，一起排除可能。

【实施例2】

如图1和图2所示，所述S3中，当在S2得到的图G(V，E)中搜索到的路径长度时，即认为搜索路径与光纤路径相符合，其中a为冗余系数，b为测量误差系数。

在图中，搜索至J_k结点路径长度在到/>这一范围内的结点，例如，以J₀结点为基础，在图中搜索到J₀点路径长度处在/>到/>这一范围内的结点，作为J₁，其中因为图中的路径长度未考虑地形起伏和预留长度，因此a为考虑到地形起伏、预留长度后的冗余系数，b为测量误差系数。

所述S3.2中，当满足要求的结点J_k有多个时，应以各结点为基础继续搜寻即执行S3.2，如果i＞n且无法找到满足要求的结点则排除该段搜寻路径。

在搜索过程中，可能会搜索出多个符合距离要求的结点，例如记为J₁₁,J₁₂,J₁₂等等，在重复搜索过程中，分别以每个点为基础寻找下一个结点，如果重复过程中，i＝i+1，若加1后的i大于n，搜索结束，如果在重复过程中无法找到终点结点，则删除该段路径。

如图3所示，以J₀为起点，搜索到第一结点J₁,以J₁为基础，搜索到两个第二结点，分别记为J₂₁和J₂₂。

以J₂₁为基础，同样搜索到J₃₁和J₃₂两个第三结点，以J₂₂为基础，搜索出第三结点J₃₃。

分别以J₃₁、J₃₂和J₃₃为节点，搜索终点J₄，其中J₃₁结点无法搜索到，排除J₀-J₁-J₂₁-J₃₁这一条路径。其余两条记为备选路径，通过宏弯损耗测试测出两条备选路径中哪一条是实际路径。

所述S1中，通过OTDR测量出被测光纤连接的结点集合J＝{J₀,J₁,J₂,J₃...J_n}中任意两个相邻结点间的光纤长度。

光纤除了起点和终点外，中间还有多个熔接点和插接点，这些插接点均位于光接箱内，由于熔接点和插接点的光衰不同，可以通过OTDR设备直接观测到插接点距离起点的距离，从而算出有多少插接点，以及相邻两插接点的距离。为减少搜寻店数量，将一个光纤配线装置中的所有插接点视为一个。

所述在图G(V,E)中从起点开始通过广度优先搜索算法BFS搜索长度与被测光纤长度相符的路径。路径中途经过的非光交箱内的结点不计入搜寻范围。

所述S3.2中，若路径范围内光纤连接的有非光交箱结点，在找不到对应路径长度为L的结点及路径时，令i＝i+1，L＝L+L_i，如果i≤n，则执行S3.2，否则搜寻结束，执行S3.4。L＝L+L_i表示长度的累加，如果中间连续经过多个机房结点，则都要略过。

例如i＝1，k＝0，则此时L＝L₁，

以J₀结点为基础，寻找至J₀结点的光纤长度等于L₁的结点及对应路径，

没有找到，则i+1＝2，L＝L₁+L₂。寻找至J₀结点的光纤长度等于L₁+L₂的结点及对应路径。

如图4所示，AC位机房结点，BDE为光交箱结点，其中A为起点机房，C为机房结点或者其他非光交箱结点，在OTDR测试中分别为第0-4结点，相邻两结点的距离分别为L₁，L₂，L₃，L₄,但是在搜索路径的过程中，C点是不计入的，因此以B点为基础，搜索和L₂相符路径，是搜不到D点的。要搜索符合L₂+L₃才能搜到D点，因此令i＝i+1，L＝L+L_i，此时i＝2+1＝3，L＝L₂+L₃，再进入S3.2中，k不变仍为2，寻找至J₂结点的光纤长度等于L(此时L＝L₂+L₃)的光交箱结点和路径，这样才能搜索到D点。

若中间有多个机房结点，则会变成，L＝L₂+L₃也找不到，后续L＝L+L_i就变成了L＝(L₂+L₃)+L₄。

综上所述，首先通过OTDR测出这条光纤的结点数量，以及相邻两个结点间的光纤长度。

接着测量各个光交箱的实际平面位置，形成带权无向图G(V,E)，方便后续对比。

采用广度优先算法，以起点为基础，在带权无向图G(V,E)中，依次搜索出第1、第2直至n-1结点，而这些结点依照顺序连接就形成了完整的光纤路径。

在得到光纤路径后，对路径内各个结点依次进行宏弯损耗测试，宏弯损耗是指当光纤弯曲时产生的损耗。在所测试光纤路径的光缆交接箱中，对可能的光纤进行人工弯曲，若能测得光纤损耗发生变化，则实际使用的光纤便就摸排出了，相应的跳纤端子也就确定了。同时，若是寻找的路径有多条，则错误路径也会在宏弯损耗测试中排除。

Claims (2)

1.一种基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法，其特征在于：

S1、测量出被测光纤中任意两个相邻结点间的光纤长度，测量出被测光纤连接的结点集合中任意两个相邻结点间的光纤长度，形成光纤长度集合，其中/>为/>结点至/>结点的光纤长度， />为起点结点，/>为终点结点；通过OTDR测量出被测光纤连接的结点集合/>中任意两个相邻结点间的光纤长度；

S2、根据光交箱结点位置构建带权无向图，获取被测光纤路径区域内所有光交箱结点的实际位置和路网结构，从而构建出带权无向图G(V,E)，V表示光交箱结点，E表示结点间的最短路径，权重表示路径长度；

S3、在图G(V,E)中从起点开始搜索出可能的光纤路径；

S3.1、初值赋予，令，i = 1，k=0，执行S3.2；

S3.2、下一结点搜索，以结点为基础，在S2构建的图G(V,E)中，寻找至/>结点的光纤长度等于L的光交箱结点和路径；如果能找到满足条件的结点及路径，则执行S3.3，否则执行S3.4；所述S3中，当在S2得到的图G（V，E）中搜索到的路径长度/>=/> _i时，即认为搜索路径与光纤路径相符合，其中a为冗余系数，b为测量误差系数；所述S3.2中，当满足要求的结点/>有多个时，以各结点为基础继续搜寻即执行S3.2，如果i＞n且无法找到满足要求的结点则排除该段搜寻路径；所述S3.2中，若路径范围内光纤连接的有非光交箱结点，在找不到对应路径长度为L的结点及路径时，令i = i+1，/>，如果i≤n，则执行S3.2，否则搜寻结束，执行S3.4；

S3.3、首先k=k+1，i=i+1，L=，然后将找到的光交箱结点记为/>结点，找到的搜索路径记为P_k，如果i≤n，则执行S3.2，否则搜寻结束，执行S3.4；

S3.4、得到搜寻到的路径集合和对应的结点集合；

S4、对搜索出的可能光纤路径进行光纤宏弯损耗测试，从起点起对搜寻到结点进行光纤宏弯损耗测试，若宏弯损耗无法测得，则可排除包含该结点的所有路径集合；若路径集合上的所有结点均能测得宏弯损耗，则该路径集合即为摸排的光纤路径，结点中能测得宏弯损耗的跳纤及其端子即为要摸排的跳纤和端子。

2.根据权利要求1所述的一种基于OTDR的光纤路径和跳纤端子摸排方法，其特征在于：所述在图G(V,E)中从起点开始通过广度优先搜索算法BFS搜索长度与被测光纤长度相符的路径。