DE112004001310T5

DE112004001310T5 - Verfahren und Vorrichtung zum Testen optischer Netzwerke

Info

Publication number: DE112004001310T5
Application number: DE112004001310T
Authority: DE
Inventors: Bernhard Ruchet
Original assignee: Exfo Electro Optical Engineering Inc
Current assignee: Exfo Electro Optical Engineering Inc
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2006-05-24
Also published as: US7187861B2; HK1174158A1; CN1833384B; US20140363157A1; DE602004021495D1; EP1673881B1; ES2327045T3; RU2345490C2; PT1673881E; CN102611497A; US20060171711A1; CA2541838C; ATE433623T1; US20110293267A1; CN102611497B; CA2541838A1; US9287974B2; US20160197674A1; DE202004021208U1; US8861953B2

Abstract

Tragbare Vorrichtung zum Messen von Parametern optischer Signale, die gleichzeitig in entgegengesetzte Richtung auf einem optischen Übertragungspfad (16, 16/1, ..., 16/9) zwischen zwei Elementen (10, 14/1 ... 14/9) übermittelt werden, wobei zumindest eines der Elemente (14/1 ... 14/9) so betrieben werden kann, dass es ein erstes optisches Signal (S1) nur dann sendet, wenn es fortlaufend ein zweites optisches Signal (S2) vom anderen dieser Elemente (10) empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät erste und zweite Anschlussmittel (22, 29) zum Anschluss des Gerätes in Reihenschaltung an den optischen Übertragungspfad, Mittel (32, 38, 46) zwischen dem ersten und zweiten Anschlussmittel zur Übermittlung des genannten zweiten optischen Signals (S2) an das mindestens eine der Elemente (14) und Mittel zum Messen der Parameter der gleichzeitig gesendeten optischen Signale (S1, S2) aufweist.

Description

SACHGEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen optischer Netzwerke und ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich anwendbar auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Signalen in optischen Übertragungsleitungen von passiven optischen Netzen.
STAND DER TECHNIK
Mit dem Sinken der Kosten für Lichtwellenleiter und zugehörige Komponenten werden beim Bau neuer Telekommunikationsnetze vom Netzübergang eines Kernnetzes zu einem Ort in der Nähe des Endbenutzers immer häufiger Lichtwellenleiter eingesetzt. Derartige FTTX-Anlagen (Fiber-to-the-X, wobei X die Wohnung, das Büro, das Gebäude, die Straße bedeutet) beruhen auf einer passiven optischen Netzarchitektur (PON), bei der ein Anschlusspunkt am Kernnetzübergang (Optical Line Terminal, OLT) Signale netzabwärts über ein Glasfaserkabel zu einem N-Port-Splitter sendet und die einzelnen Ports dann an einem optischen Netzanschluss (ONT) abschließen, der sich bei einem der Teilnehmer befindet. Netzabwärts gesendete Signale haben normalerweise eine von zwei Wellenlängen: 1490 nm für die Netzabwärtsübertragung von digitalen Daten und 1550 nm für die Übertragung von Kabelfernsehsignalen (CATV), während die einzelnen optischen Netzanschlüsse der Endbenutzer Datensignale netzaufwärts mit einer Wellenlänge von ca. 1310 nm übertragen. Dabei ist zu beachten, dass CATV-Signale häufig im Analogformat übertragen werden.
Häufig wird ein Protokoll wie der asynchrone Übertragungsmodus (ATM) o.ä. zum Kodieren der netzabwärts und netzaufwärts gerichteten Datensignale benutzt. Der OLT schließt Synchronisationssignale in die mit 1490 nm netzabwärts gesendeten Signale ein, was den einzelnen ONTs das Senden von Netzaufwärtssignalen (1310 nm) in ihrem eigenen eindeutigen Zeitschlitz ermöglicht, um so Interferenzen mit den Signalen von anderen am PON angeschlossenen ONTs zu verhindern. Aus diesem Grunde und aus Gründen des Augenschutzes erfolgt keine Übertragung mit 1310 nm von den ONTs, wenn die Glasfaserverbindung getrennt ist, wodurch auch der Empfang von Netzabwärts-Datensignalen mit 1490 nm verhindert wird.
Die Wartung solcher FTTX-Anlagen im Außendienst ist kostengünstig und kann mit einfach zu bedienenden Diagnosetestgeräten zur Signalmessung erfolgen. Ein Beispiel für ein solches Diagnosetestgerät ist ein optisches Leistungsmessgerät, das die Leistung für die getrennten Netzaufwärts- und Netzabwärtswellenlängen (z. B. 1310 nm, 1490 nm, 1550 nm) unabhängig voneinander messen kann. Bei einem Reparaturauftrag können die Ergebnisse einer solchen Messung die Quelle von möglichen Störungen im Netz oder im Anschluss des Endbenutzers anzeigen. Bekannt ist auch die Verwendung von optischen Spektralanalysegeräten (OSA) zur Messung der optischen Leistung für mehrere Wellenlängen gleichzeitig.
Ein Nachteil jedes dieser Geräte liegt darin, dass es sich um Einzelportgeräte handelt, die nur dann die Leistung messen, wenn die Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen in der gleichen Richtung durch den Lichtwellenleiter strömen. Beim OSA besteht ein weiterer Nachteil darin, dass das Gerät im Allgemeinen viel zu kostspielig und kompliziert für den routinemäßigen Außendiensteinsatz ist.
OFFENLEGUNG DER ERFINDUNG
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu eliminieren oder zumindest zu mindern und zu diesem Zweck ein tragbares Gerät zur Messung von Parametern bereitzustellen, z. B. zur Messung der optischen Leistung von analogen oder digitalen optischen Signalen, die sich gleichzeitig und in beiden Richtungen zwischen zwei Elementen, wie z. B. Netzwerkelementen des passiven optischen Netzes, von denen zumindest eines keine optischen Signale überträgt, wenn die Durchgängigkeit des Pfades nicht gewährleistet wird, auf einem optischen Übertragungspfad ausbreiten.
Nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein tragbares Gerät zur Messung von Parametern optischer Signale bereitgestellt, die sich gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen auf einem optischen Übertragungspfad zwischen zwei Elementen, von denen zumindest eines nur dann zur Übertragung eines ersten optischen Signals (S1) funktionsbereit ist, wenn es fortlaufend ein zweites optisches Signal (S2) von einem anderen der genannten Elemente empfängt, ausbreiten. Das Gerät weist erste und zweite Anschlussmittel zum Anschluss des Geräts in Reihenschaltung an einen optischen Übertragungspfad und Mittel zwischen dem ersten und zweiten Anschlussmittel zur Übertragung zumindest des genannten zweiten optischen Signals (S2) an zumindest eines der Elemente und zum Messen der genannten Parameter der gleichzeitig übertragenen optischen Signale (S1, S2) auf.
Wenn das eine der Elemente über den genannten optischen Übertragungspfad auch ein drittes optisches Signal (S3) mit einer anderen Wellenlänge als der des zweiten optischen Signals (S2) empfängt, kann das Übertragungs- und Messmittel weiterhin Mittel zum Messen von Parametern des dritten optischen Signals (S3) aufweisen.
Das Übertragungs- und Messmittel kann einen optischen Übertragungspfad zwischen dem ersten und zweiten Anschlussmittel bereitstellen, um zumindest einen Abschnitt des genannten zweiten optischen Signals (S2) für dessen nachfolgende Übertragung an das entsprechende eine Element durch diesen Pfad zu übertragen.
Bei Ausführungsformen der Erfindung, die einen optischen Pfad zwischen dem ersten und zweiten Anschlussmittel liefern, kann das Übertragungs- und Messmittel Folgendes aufweisen:
Kopplungsmittel mit einem ersten und zweiten am ersten bzw. zweiten Anschlussmittel angeschlossenen Port, das den genannten optischen Signalpfad zur Übermittlung eines ersten Abschnitts des ersten (S1) und zweiten (S2) optischen Signals in entgegengesetzte Richtung zwischen dem genannten ersten und zweiten Anschlussmittel bereitstellt, wobei das Kopplungsmittel einen dritten Port zur Ausgabe eines zweiten Abschnitts (S1') des ersten optischen Signals (S1) aufweist,
Erkennungsmittel zur Umwandlung (zumindest) des Abschnitts des ersten optischen Signalabschnitts in ein entsprechendes elektrisches Signal und
Messmittel zur Verarbeitung des elektrischen Signals für die Bereitstellung einer Anzeige der genannten Messparameter.
Das Kopplungsmittel kann einen vierten Port zur Ausgabe eines Abschnitts des zweiten optischen Signals (S2) umfassen, wobei das Erkennungsmittel den zweiten optischen Signalabschnitt in ein entsprechendes zweites elektrisches Signal umwandelt und das Messmittel beide elektrischen Signale zur Bereitstellung der gewünschten Messwerte von Parametern für jedes der sich in entgegengesetzte Richtung ausbreitenden Signale verarbeitet.
Wenn das eine der Elemente normalerweise über den optischen Übertragungspfad auch ein drittes optisches Signal (S3) mit einer vom zweiten optischen Signal (S2) verschiedenen Wellenlänge empfängt, kann das Übertragungs- und Messmittel weiterhin an das Kopplungsmittel angeschlossene Mittel zum Splitten des entsprechenden optischen Signalabschnitts in zwei Teile, wobei jeder Teil Abschnitte des zweiten und des dritten optischen Signals umfasst, und zum Trennen der Teile nach Wellenlänge, bevor es sie an das Erkennungsmittel liefert, aufweisen. Das Erkennungsmittel kann dann separate Detektoren aufweisen.
Das Mittel zum Splitten und Trennen kann einen an den Koppler angeschlossenen Splitter zum Splitten des optischen Signalabschnitts in zwei Teile und Filtermittel zum Trennen der beiden Teile nach Wellenlänge aufweisen.
Alternativ kann das Mittel zum Splitten und Trennen einen Wellenlängendiskriminator, zum Beispiel einen an das Kopplungsmittel angeschlossenen Wellenlängenmultiplexer zum Trennen des zweiten und dritten optischen Signals (S2, S3) nach Wellenlänge vor deren Übermittlung an das Erkennungsmittel aufweisen.
Das Gerät kann Anzeigemittel zum Anzeigen der Messwerte der Parameter aufweisen.
Wenn zumindest eines der optischen Signale Teile mit unterschiedlicher Wellenlänge aufweist, kann das Gerät weiterhin Wellenlängenunterscheidungsmittel zur Unterscheidung der entsprechenden Teile des entsprechenden optischen Signalabschnitts nach Wellenlänge aufweisen, wobei das Erkennungs- und Verarbeitungsmittel die beiden unterschiedlichen Signalteile getrennt erkennt und verarbeitet. Das Erkennungsmittel kann dann zwei Detektoren aufweisen, die jeweils einen der optischen Signalteile erkennen.
Wenn die optischen Signale analoge Signale sind, kann das Verarbeitungsmittel für das Extrahieren der zeitgemittelten optischen Leistung des Signals eingerichtet werden.
Wenn die optischen Signale aus mit Pausen abwechselnden Bursts bestehen, kann das Verarbeitungsmittel für das Extrahieren der optischen Leistung der Bursts eingerichtet werden.
Wenn die optischen Signale gebündelte Digitalsignale darstellen, kann das Verarbeitungsmittel weiterhin für das Extrahieren der optischen Leistung aus den Bursts gemittelt über die Burst-Dauer eingerichtet werden. Genauer gesagt, wenn das Gerät zum Messen der Leistung von optischen Signalen, die aus „gebündelten" Datenströmen (wie ATM-Datensignale) bestehen, genutzt werden soll, kann das Erkennungsmittel für das Extrahieren der Leistung ausschließlich aus den Daten-Bursts und nicht aus zwischengeschalteten Serien digitaler Nullen (d. h. kein Signal) eingerich tet werden. Solche gebündelten Datenströme sind sowohl für die vom optischen Netzanschluss (ONT) an einen optischen Netzübergang (OLT) eines passiven optischen Netzes (PON) gesendeten Netzaufwärtsdaten sowie vom OLT an die Mehrzahl von ONTs typisch.
Das Signalverarbeitungsmittel kann eine anwenderspezifische Schaltung und/oder ein auf geeignete Weise programmierter Mikrocomputer sein.
Nach einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum Messen von Parametern von sich gleichzeitig in entgegengesetzte Richtung ausbreitenden optischen Signalen auf einem optischen Übertragungspfad zwischen Elementen bereitgestellt, wobei zumindest eines der Elemente seine optischen Signale (S1) nicht sendet, wenn es keine Signale (S2) vom anderen der Elemente erhält, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: (I) Anschließen erster und zweiter Verbinder einer Vorrichtung zum Übertragen zumindest eines Abschnitts des zweiten optischen Signals (S2) an das eine Element am optischen Übertragungspfad, (II) Extrahieren eines Abschnitts des ersten optischen Signals (S1) und Bereitstellen eines ersten entsprechenden elektrischen Signals und (III) Verarbeiten des ersten elektrischen Signals zur Lieferung der gewünschten Parametermessungen.
Der Schritt des Übertragens zumindest eines Abschnitts des zweiten Signals (S2) kann den Schritt des Anschließens von Kopplungsmitteln an den optischen Übertragungspfad zur Bereitstellung eines optischen Pfads durch die Vorrichtung und zum Extrahieren des Abschnitts des zweiten optischen Signals von einem Port des Kopplungsmittels umfassen.
Wenn zumindest einer der optischen Signalabschnitte Teile mit unterschiedlicher Wellenlänge aufweist, kann das Verfahren ferner den Schritt des Unterscheidens der entsprechenden verschiedenen Teile des entsprechenden optischen Signalabschnitts nach Wellenlänge umfassen, und die Erkennungs- und Messschritte können dann die beiden verschiedenen Signalteile getrennt verarbeiten und Messparameter für jedes der Signale bereitstellen.
Der Schritt des Unterscheidens der Teile kann durch Splitten des Abschnitts des optischen Signals in zwei Teile und Trennen der beiden Teile nach Wellenlänge, zum Beispiel mit Filtermitteln, erfolgen.
Alternativ kann der Schritt der Unterscheidung der Teile mit einem Wellenlängendiskriminator, zum Beispiel einem Wellenlängenmultiplexer, durchgeführt werden.
Wenn die optischen Signale analoge Signale sind, kann der Messschritt die zeitgemittelte optische Leistung des Signals extrahieren.
Wenn die optischen Signale aus mit Pausen abwechselnden Bursts bestehen, kann der Messschritt die optische Leistung der Bursts extrahieren.
Wenn die optischen Signale gebündelte Digitalsignale darstellen, kann der Messschritt die optische Leistung aus den Bursts gemittelt über die Burst-Dauer extrahieren. Genauer gesagt, wenn das Gerät zum Messen der Leistung von optischen Signalen, die aus „gebündelten" Datenströmen (wie ATM-Datensignale) bestehen, genutzt werden soll, kann der Messschritt die Leistung ausschließlich aus den Daten- Bursts und nicht aus zwischengeschalteten Serien digitaler Nullen (d. h. kein Signal) extrahieren.
Verschiedene Ziele, Merkmale, Ausgestaltungen und Vorzüge der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die hier nur als Beispiel mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Teils eines passiven optischen Netzes,
2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen, in einen Zweig des Netzes eingesetzten Leistungmessgeräts und
3 zeigt eine Detailansicht zur Illustration einer Abwandlung.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein in 1 gezeigter Teil des passiven optischen Netzes weist ein erstes Element in Form eines mit einem 1:9-Splitter 12 gekoppelten optischen Netzübergangs (OLT) einer Vermittlungsstelle 10 zu einer Mehrzahl von optischen Netzanschlüssen (ONT) 14/1 bis 14/9 auf, die jeweils über einen aus einer entsprechenden Mehrzahl von Lichtwellenleitern 16/1 bis 16/9 an einen von neun Ports des Splitters 12 gekoppelt sind. (Es ist zu beachten, dass in der Praxis mehr oder weniger als die hier beispielhaft gezeigten neun Anschlüsse und der Splitter mit neun Ports vorhanden sein können.) Die Anschlüsse verwenden den asynchronen Übertragungsmodus (ATM) oder ein ähnliches Protokoll zur Kodierung der netzabwärts (OLT an ONTs) und netzaufwärts (ONTs an OLT) gesendeten digitalen Datensignale. OLT 10 sendet an die ONTs 14/1 bis 14/9 Datensignale (S2) netzabwärts mit einer Wellenlänge von 1490 nm und netzabwärts gerichtete Kabelfernsehsignale (CATV) (S3) mit einer Wellenlänge von 1550 nm und kodiert die mit 1490 nm gesendeten Signale in bekannter Weise für Synchronisationszwecke, wobei die Kodierung dann von den ONTs dekodiert und dazu verwendet wird, den ONTs 14/1 bis 14/9 die Genehmigung zum Senden von digitalen optischen Datensignalen (S1) netzaufwärts an den OLT 10 mit einer Wellenlänge von 1310 nm in ihrem eigenen eindeutigen Zeitschlitz zu erteilen, um Interferenzen mit Signalen von anderen ONTs, die am gleichen OLT 10 angeschlossen sind, zu verhindern. Die Kabelfernsehsignale (S3) werden von der CATV-Quelle 11, die hier an den OLT 10 angeschlossen dargestellt ist, geliefert und auf bekannte Weise mit den Datensignalen (S2) kombiniert.
Wenn sie keine Netzabwärtssignale und daher keine Synchronisationsdaten erhalten, können die ONTs normalerweise nicht senden. Damit ein Techniker im Außendienst alle drei Signale messen kann, müssen die ONTs 14/1 bis 14/9 daher weiterhin die Netzabwärtssignale vom OLT 10 empfangen.
Ein Testgerät 18, das die weitere Übertragung der optischen Signale netzaufwärts und netzabwärts gestattet, während es die Leistung der optischen Signale S1, S2 und S3 auf allen drei Wellenlängen misst, soll nun mit Verweis auf 2 beschrieben werden, die das Gerät 18 angeschlossen an einen Zweiglichtwellenleiter 16/9 zwischen dem Splitter 12 und ONT 14/9 darstellt. Das Testgerät 18 weist ein Gehäuse 20 mit einer ersten und zweiten Einbaubuchse oder Steckdose (22, 24), die an den Splitter 12 bzw. den ONT 14/9 angeschlossen sind, auf, wobei die Einbaubuchse 24 durch eine kurze Leiterbrücke 26 mit dem ONT 14/9 verbunden ist.
Im Leistungsmessergehäuse 20 sind die Buchsen 22 und 24 an den ersten und zweiten Port 28 bzw. 30 eines optischen 2 × 2-Kopplers 32 mit einem ungefähren Splittingverhältnis von 80 : 20, das über alle zu messenden Wellenlängen (d. h. 1310 nm, 1490 nm, 1550 nm) etwa gleich ist, angeschlossen.
Somit splittet der Koppler 32 jedes einzelne der auf den Ports 28 bzw. 30 empfangenen Signale S2, S3 und S1 in einem Verhältnis von 80 : 20 in zwei Teile. Die 80%-Signalabschnitte werden zum jeweils anderen der beiden Verbinder 22 und 24 zurückgeleitet, während die 20%-Signalanteile S1' und S2', S3' jeweils zu einem der entsprechenden dritten und vierten Ports 34 und 36 des Kopplers 32 geleitet werden.
Port 34, der den 20%-Abschnitt S1' des Signals S1 vom ONT 14/9 empfängt, ist durch einen Filter 62, günstigerweise einen Bandfilter für 1310 nm, mit einem ersten Fotodetektor 38 zur Erkennung von Licht mit Wellenlängen von nominell 1310 nm verbunden. Port 36, der die Signalabschnitte S2', S3', die jeweils 20 Prozent der optischen Signale vom OLT 10 mit Wellenlängen von 1490 nm und 1550 nm ausmachen, empfängt, ist an einen optischen 1 × 2-Splitter 40 mit einem ungefähren Splitting-Verhältnis von 90 : 10, das für alle zu messenden Wellenlängen (d. h. 1490 nm, 1550 nm) etwa gleich ist, gekoppelt.
Die 90%-Signalabschnitte S2'' vom Splitter 40 werden über die entsprechende Ausgangsglasfaser vom optischen Splitter 40 zu einem zweiten Bandfilter 64, der Licht in einem Band von ungefähr 15 nm um eine mittlere Wellenlänge von etwa 1490 nm durchlässt und Licht außerhalb dieses Bandes im wesentlichen abschwächt (z. B. Dämpfung von mehr als 40 dB bei 1550 nm für digitale CATV-Signale), geleitet. Das Ausgangssignal S''' des zweiten Bandfilters 64 wird zum zweiten Fotodetektor 42 geleitet, der Licht mit einer nominellen Wellenlänge von 1490 nm erkennt.
Die 10%-Signalabschnitte S2'', S3'' vom Splitter 40 werden über die entsprechende Ausgangsglasfaser vom optischen Splitter 40 zu einem dritten Bandfilter 66, der Licht in einem Band von ungefähr 25 nm um eine mittlere Wellenlänge von etwa 1550 nm durchlässt und Licht außerhalb dieses Bandes im wesentlichen abschwächt (z. B. Dämpfung von mehr als 20 dB für analoge CATV-Signale und mehr als 40 dB für digitale CATV-Signale), geleitet. Das Ausgangssignal S3☐☐☐ des dritten Bandfilters 66 wird zum dritten Fotodetektor 44 geleitet, der Licht mit einer nominellen Wellenlänge von 1550 nm erkennt.
Die drei Fotodetektoren 38, 42 und 44 liefern ihre jeweiligen elektrischen Signale an eine elektronische Messeinheit 46, die einen Satz von drei gleichartigen Verstärkern 48, 50 und 52 zur Verstärkung der elektrischen Signale von den Fotodetektoren 38, 42 bzw. 44 aufweist. Die Leistungsdetektoren 54 und 56 erkennen die Leistung der verstärkten elektrischen Signale von den Verstärkern 48 bzw. 50 und liefern die Leistungsmessungen an eine Prozessoreinheit 58, die sie mit einem internen Analog-Digital-Wandler in entsprechende Digitalsignale umwandelt, sie zum Erhalt der erforderlichen Parametermessungen, insbesondere der Leistung, verarbeitet und die Messdaten an eine Anzei geeinheit 60 zur Anzeige der Messungen in herkömmlicher Weise übermittelt. Das vom Verstärker 52 verstärkte Signal entspricht dem CATV-Signal S3 und wird zur Messung der durchschnittlichen optischen Leistung direkt an die Messeinheit 58 übermittelt.
Normalerweise trennt der Außendiensttechniker die Verbindung 16/9 zum ONT 14/9 im Haus/Teilnehmeranschlusskasten usw. des Endbenutzers an einer vorhandenen, mit Verbindern ausgestatteten Kupplung. Der Verbinder am Netzaufwärtsteil der Verbindung 16/9 wird dann an den angegebenen einen (22) von zwei Einbauanschlüssen am Gerät, der Verbinder an der Leiterbrücke 26 an den anderen angeschlossen. Wenn natürlich eine mit Verbindern ausgestattete Kupplung an der Verbindung zur Verfügung steht, wird die Leiterbrücke 26 unter Umständen nicht benötigt.
Während die Verbindung getrennt ist, hört die Aussendung der Datensignale netzaufwärts mit einer Wellenlänge von 1310 nm durch den ONT 14/9 normalerweise auf und setzt wieder ein, wenn die beiden Verbinder an die entsprechenden Einbaubuchsen 22, 24 am Testgerät 18 angeschlossen wurden und der ONT das Signal mit 1490 nm Wellenlänge wieder empfängt. Dann kann die Messung vorgenommen werden.
Die temporäre Unterbrechung der Leitung beim Zwischenschalten des Geräts 18 ist normalerweise nicht von Bedeutung, da es normalerweise bei Reparaturaufträgen eingesetzt wird, bei denen der Kunde bereits ein Problem angezeigt hat.
Wenn das Testgerät zwischen die Leitung geschaltet ist, strömen 80%-Abschnitte der Daten und Videosignale S2, S3 netzabwärts (d. h. bei 1490 nm bzw. 1550 nm) direkt durch den ONT 14/9 zwischen dem Splitter 12 und dem ausgewählten einen ONT von 14/1 bis 14/9 (siehe 1). Der ONT, der so über das empfangene Datensignal synchronisiert wird, kann dann sein Datensignal S1 netzaufwärts (d. h. 1310 nm), von dem ein Abschnitt von 80% nach oben an den OLT 10 gesendet, der restliche 20%-Abschnitt zum Detektor 38 umgeleitet wird, aussenden.
Es ist offenkundig, dass das Verhältnis des Kopplers 32 nicht bei 80 : 20 liegen muss. Ausführungsformen der Erfindung können andere Verhältnisse verwenden. Im Allgemeinen bedeuten niedrigere Verhältnisse eine stärkere Dämpfung in der Verbindung von OLT und ONT, während höhere Verhältnisse zu mehr Polarisationsabhängigkeit bei der Messung im Gerät führen. Es ist jedoch zu beachten, dass bevorzugte Koppler im Handel erhältlich sind, die ein bestimmtes Band von Wellenlängen haben, für das ihre Verhältnisse im Wesentlichen wellenlängen- und polarisationsunabhängig sind.
Es ist anzuerkennen, dass die Erfindung nicht auf die Messung der optischen Leistung und auf Leistungsmesser beschränkt ist, sondern für die Messung anderer Parameter wie des optischen Spektrums, der Bandbreitenauslastung im Übertragungspfad oder in der Übertragungsstrecke usw. verwendet werden kann. Zum Beispiel könnte der Koppler 32 mit einem optischen Spektralanalysegerät (OSA) kombiniert werden, das den optischen Splitter 40, die Bandfilter 62, 64, 66, die Detektoren 38, 42 und 44, das Messmittel 46 und die Anzeige 60 ersetzen würde, und ein 2 × 1-Koppler könnte zur Kopplung der Ports 34 und 36 des 2 × 2-Kopplers 32 in einen einzigen Eingangsport des OSA hinzugefügt werden, wodurch die beiden 20%-Signalabschnitte kombiniert würden.
Es ist auch offenkundig, dass der 2 × 1-Koppler inhärent einen Verlust einbringen würde, der normalerweise bei mindestens 50% liegt. Anstelle des OSA könnte auch ein alternatives Gerät mit einem Einzelport, das an den 2 × 1-Koppler gekoppelt wird, die Komponenten 38 bis 66 von 2 ersetzen.
Der Bandfilter 62 dient als Unterscheidungsfilter und ist wünschenswert zur Vermeidung unerwünschter Wirkungen, die durch die Rückstrahlung des Signals mit 1550 nm verursacht werden können, was akut werden kann, wenn die Messungen nahe am OLT 10 erfolgen. Er kann weggelassen werden, wenn das Gerät normalerweise nur in der Nähe der ONT-Anschlüsse verwendet wird.
Wie in 3, die einen Teil eines abgeänderten Gerätes 18* zeigt, dargestellt, können der Splitter 40 und die Bandfilter 64 und 66 durch einen Wellenlängenmultiplexer 68 (z. B. durch einen WDM-Koppler mit geringem optischem Nebensprechen), der die Signalabschnitte S2' und S3' nach deren jeweiligen Wellenlängen trennt und die getrennten Signalabschnitte S2'' und S3'' an den Detektor 42 bzw. 44 leitet, ersetzt werden. Es ist zu beachten, dass 3 den Bandfilter 62 nicht darstellt, doch kann dieser aus den oben diskutierten Gründen dennoch einbezogen werden.
Die elektronische Verarbeitungseinheit 46 kann eher digital als analog sein, in welchem Fall sie ein auf geeignete Weise programmierter Mikrocomputer sein kann.
INDUSTRIEEINSATZMÖGLICHKEITEN
Erfindungsgemäße tragbare Testgeräte können preisgünstig und bedienerfreundlich sein. Leichte Bedienbarkeit ist insbesondere dann wesentlich, wenn diese Geräte zum Testen von FTTX-Netzen eingesetzt werden, denn die Wartungstechniker im Außendienst sind normalerweise die gleichen, die auch drahtgebundene Telefonverbindungen warten und haben kaum eine nennenswerte Schulung in Lichtwellenleitertechnik.
Obwohl eine Ausführungsform der Erfindung hier im Detail beschrieben und dargestellt wurde, versteht sich, dass dies nur beispielhaft erfolgte und nicht als eine Einschränkung des Gedankens oder Umfangs der vorliegenden Erfindung auszulegen ist, die vielmehr lediglich durch die angehängten Ansprüche beschränkt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Vorrichtung zur Messung beidseitig gerichteter optischer Signale, die über einen optischen Übertragungspfad zwischen Elementen, von denen eines nicht sendet, wenn die Durchgängigkeit des Übertragungspfades nicht gewährleistet ist, zum Beispiel eines Zweigpfades zwischen dem optischen Netzübergang (Optical Line Terminal, OLT) einer Vermittlungsstelle und dem optischen Netzanschluss (Optical Network Terminal, ONT) eines Endbenutzers, übermittelt werden, weist eine erste und zweite Einbaubuchse zum Anschluss des Gerätes an den Pfad, einen 2 × 2-Koppler (32) mit einem ersten und zweiten Port (28, 30), die jeweils zur Vervollständigung des optischen Übertragungspfades mit dem ersten bzw. dem zweiten Verbinder (22, 24), verbunden sind, einen dritten Port (36) zur Ausgabe eines Abschnitts des vom ersten Port (28) empfangenen optischen Signals und einen vierten Port (34) zur Ausgabe eines Abschnitts jedes der über den zweiten Port (30) empfangenen optischen Signale auf.
An den dritten und vierten Port gekoppelte Detektoren (38, 42, 44) wandeln die Abschnitte der optischen Signale in entsprechende elektrische Signale um, die zur Bereitstellung der gewünschten Messungen verarbeitet werden. Die Messergebnisse können mit einer geeigneten Anzeigeeinheit (60) angezeigt werden. Wenn der OLT Signale mit unterschiedlicher Wellenlänge sendet, kann das Gerät Teile des entsprechenden optischen Signalabschnitts nach Wellenlänge trennen und diese getrennt verarbeiten.

Claims

Tragbare Vorrichtung zum Messen von Parametern optischer Signale, die gleichzeitig in entgegengesetzte Richtung auf einem optischen Übertragungspfad (16, 16/1, ..., 16/9) zwischen zwei Elementen (10, 14/1 ... 14/9) übermittelt werden, wobei zumindest eines der Elemente (14/1 ... 14/9) so betrieben werden kann, dass es ein erstes optisches Signal (S1) nur dann sendet, wenn es fortlaufend ein zweites optisches Signal (S2) vom anderen dieser Elemente (10) empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät erste und zweite Anschlussmittel (22, 29) zum Anschluss des Gerätes in Reihenschaltung an den optischen Übertragungspfad, Mittel (32, 38, 46) zwischen dem ersten und zweiten Anschlussmittel zur Übermittlung des genannten zweiten optischen Signals (S2) an das mindestens eine der Elemente (14) und Mittel zum Messen der Parameter der gleichzeitig gesendeten optischen Signale (S1, S2) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungs- und Messmittel (32, 38, 46) einen optischen Signalpfad zwischen dem ersten und zweiten Anschlussmittel (22, 24) zur Übertragung zumindest eines Abschnitts des zweiten optischen Signals (S2) liefert.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, das das Übertragungs- und Messmittel folgende Komponenten aufweist: – Kopplungsmittel (32) mit einem ersten und zweiten am ersten bzw. zweiten Anschlussmittel (22, 24) ange schlossenen Port (28, 30), das den genannten optischen Signalpfad zur Übermittlung des ersten (S1) und zweiten (S2) optischen Signals in entgegengesetzte Richtung zwischen dem genannten ersten und zweiten Anschlussmittel (22, 24) bereitstellt, wobei das Kopplungsmittel einen dritten Port (34) zur Ausgabe eines Abschnitts (S1') des ersten optischen Signals (S1) aufweist, – Erkennungsmittel (38; 38, 42; 38, 42, 44) zum Umwandeln zumindest des ersten optischen Signalabschnitts (S1') in ein entsprechendes elektrisches Signal und – Messmittel (46) zur Verarbeitung des elektrischen Signals für die Bereitstellung einer Anzeige der genannten Messparameter.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (32) einen vierten Port (36) zur Ausgabe eines Abschnitts (S2') des zweiten optischen Signals (S2) umfasst, wobei die Erkennungsmittel (38; 38, 42; 38, 42, 44) zumindest einen Teil des zweiten optischen Signalabschnitts (S2') in ein entsprechendes zweites elektrisches Signal umwandeln und das Messmittel (46) beide elektrischen Signale zur Bereitstellung der gewünschten Messwerte von Parametern für jedes der sich in entgegengesetzte Richtung ausbreitenden Signale verarbeitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungs- und Messmittel (46) weiterhin Mittel (40, 44, 52, 58; 44, 58, 68) zum Messen von Parametern des dritten optischen Signals (S3) aufweisen kann, wenn das eine der Elemente (14/1, ..., 14/9) über den optischen Übertragungspfad auch ein drittes optisches Signal (S3) mit einer anderen Wellenlänge als der des zweiten optischen Signals (S2) empfängt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungs- und Messmittel (46) weiterhin einen an das Kopplungsmittel (32) angeschlossenen Splitter (40) zum Splitten des entsprechenden optischen Signalabschnitts (S2', S3') in zwei Teile (S2'', S3''), wobei jeder Teil Abschnitte sowohl des zweiten als auch des dritten optischen Signals umfasst, und an den Splitter (40) gekoppelte Filtermittel (64, 66) zum Trennen der beiden Teile nach Wellenlänge, bevor es sie an das Erkennungsmittel (38, 42, 44) liefert, aufweisen kann, wenn das eine der Elemente (14/1, ..., 14/9) über den optischen Übertragungspfad normalerweise auch ein drittes optisches Signal (S3) mit einer vom zweiten optischen Signal (S2) verschiedenen Wellenlänge empfängt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungs- und Messmittel einen an den Koppler (32) angeschlossenen Wellenlängendiskriminator (68) zum Trennen zumindest eines Abschnitts (S2', S3') des kombinierten zweiten und dritten optischen Signals (S2, S3) nach Wellenlänge in zwei entsprechende separate Abschnitte (S2'', S3'') und zur Übermittlung dieser an das Erkennungsmittel (38, 42, 44) aufweisen kann, wenn das eine der Elemente (14/1, ..., 14/9) über den optischen Übertragungspfad normalerweise auch ein drittes optisches Signal (S3) mit einer vom zweiten optischen Signal (S2) verschiedenen Wellenlänge empfängt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel einen separaten Detektor (38, 42, 44) für jeden der gemessenen optischen Signalabschnitte aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel (46) für das Extrahieren der zeitgemittelten optischen Leistung des Signals eingerichtet ist, wenn eines der optischen Signale analog ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel (46) für das Extrahieren der durchschnittlichen optischen Leistung gemittelt über die Dauer der Einzel-Bursts eingerichtet ist, wenn eines der optischen Signale (S1) aus mit Pausen abwechselnden Bursts von digitalen Daten besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel (46) eine anwenderspezifische Schaltung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel (46) einen auf geeignete Weise programmierten Mikrocomputer aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmittel ferner ein Anzeigemittel (60) zur Anzeige der Parametermessungen aufweist.
Verfahren zum Messen von Parametern zumindest eines der optischen Signale, die gleichzeitig und in entgegengesetzte Richtung auf einem optischen Übertragungspfad (16, 16/1, ..., 16/9) zwischen zwei Elementen (10, 14/1 ... 14/9) übermittelt werden, wobei zumindest eines der Elemente (14/1 ... 14/9) so betrieben werden kann, dass es ein erstes optisches Signal (S1) nur dann überträgt, wenn es weiterhin ein zweites optisches Signal (S2) empfängt, und wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: – Anschließen des ersten und zweiten Verbindungsmittels (22, 24) eines Gerätes in Reihenschaltung an den optischen Übertragungspfad, – Verwenden des Geräts zum Übertragen zumindest des zweiten optischen Signals (S2) zu mindestens dem einen der Elemente (14) und Messen der Parameter der gleichzeitig übertragenen optischen Signale.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät einen optischen Signalpfad zwischen dem ersten und zweiten Anschlussmittel (22, 24) für zumindest das zweite optische Signal (S2) bietet.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät ein Kopplungsmittel (32) mit einem ersten und zweiten am ersten bzw. zweiten Anschlussmittel (22, 24) angeschlossenen Port (28, 30,), das den genannten optischen Signalpfad zur Übermittlung des ersten (S1) und zweiten (S2) optischen Signals in entgegengesetzte Richtung zwischen dem genannten ersten und zweiten Anschlussmittel (22, 24) bereitstellt, und einen dritten Port (34) zur Ü bermittlung eines Abschnitts (S1') des ersten optischen Signals (S1) auf dem optischen Signalpfad aufweist, und dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Extrahieren des Abschnitts (S1') des ersten optischen Signals (S1) vom dritten Port des Kopplungsmittels, – Umwandeln des ersten optischen Signalabschnitts (S1') in ein entsprechendes erstes elektrisches Signal und – Verarbeiten des ersten elektrischen Signals zur Bereitstellung einer Anzeige der genannten Messparameter.
Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Extrahieren eines Abschnitts (S2') des auf dem Signalpfad übertragenen zweiten optischen Signals (S2) von einem vierten Port (36) des Kopplers (32); – Umwandeln des zweiten optischen Signalabschnitts (S2') in ein entsprechendes zweites elektrisches Signal und – Verarbeiten des ersten und zweiten elektrischen Signals zur Bereitstellung einer Anzeige der gewünschten Parameter für die in entgegengesetzter Richtung übermittelten optischen Signale.
Verfahren nach Anspruch 14, 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Messschritt auch Parameter des dritten optischen Signals (S3) misst, wenn das eine der Elemente (14/1, ..., 14/9) über den optischen Übertragungspfad auch ein drittes optisches Signal (S3) mit einer vom zweiten optischen Signal (S2) verschiedenen Wellenlänge empfängt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Messschritt auch die Schritte des Splittens eines Abschnitts der gemeinsam übermittelten optischen Signale in zwei Teile, die beide jeweils Abschnitte des zweiten und dritten optischen Signals (S2, S3) aufweisen, des Trennens der beiden Teile nach Wellenlänge, des Umwandelns der Signalteile in das genannte zweite bzw. ein drittes elektrisches Signal und der Verarbeitung auch des dritten elektrischen Signals zum Erhalt der Parameter des dritten optischen Signals (S3) umfasst, wenn das eine der Elemente (14/1, ..., 14/9) über den optischen Signalpfad auch ein drittes optisches Signal (S3) empfängt, das gemeinsam mit dem zweiten optischen Signal (S2), aber mit einer vom zweiten elektrischen Signal (S2) verschiedenen Wellenlänge übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Messschritt einen an den Koppler (32) angeschlossenen Wellenlängendiskriminator (68) zum Splitten eines Abschnitts der gemeinsam übermittelten optischen Signale in zwei Teile, von denen jeder jeweils entweder nur dem zweiten oder nur dem dritten optischen Signal (S2, S3) entspricht, verwendet, die Signalteile in das genannte zweite bzw. ein drittes elektrisches Signal umgewandelt auch das dritte elektrische Signal zum Erhalt der Parameter des dritten optischen Signals (S3) verarbeitet wird, wenn das eine der Elemente (14/1, ..., 14/9) über den optischen Signalpfad auch ein drittes optisches Signal (S3) empfängt, das gemeinsam mit dem zweiten optischen Signal (S2), aber mit einer vom zweiten elektrischen Signal (S2) verschiedenen Wellenlänge übermittelt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Erkennungsschritt einen separaten Detektor (38, 42, 44) für jedes der gemessenen optischen Signale aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Erkennungs- und Verarbeitungsschritt die zeitgemittelte optische Leistung des Signals ableitet, wenn eines der optischen Signale analog ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Erkennungs- und Verarbeitungsschritt die durchschnittliche optische Leistung gemittelt über die Dauer der Einzel-Bursts ableitet, wenn eines der optischen Signale (S1) aus mit Pausen abwechselnden Bursts von digitalen Daten besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitung mit einer anwenderspezifischen Schaltung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitung mit einem auf geeignete Weise programmierten Mikrocomputer erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 25, weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt der Anzeige der Parametermessungen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen durchgeführt werden, wenn optische Signale gleichzeitig in entgegengesetzte Richtung auf einem optischen Übertragungspfad zwischen Netzelementen in einem passiven optischen Netz übermittelt werden.