JP5066555B2 - Optical line fault search device - Google Patents
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Description
本発明は、WDM−PON(Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network)システムにおける局内のOLT(Optical Line
Terminal)側から光スプリッタを経由してユーザ宅側の各ONU(Optical Network Unit)間の光ファイバ線路の障害検知を行う装置に関する。
The present invention relates to an OLT (Optical Line) in a station in a WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network) system.
The present invention relates to an apparatus for detecting a failure in an optical fiber line between ONUs (Optical Network Units) on a user's home side via an optical splitter from a terminal side.
光アクセス・システムの高速化は著しく、この5年ほどの間に約100倍程度の高速・広帯域化が実現され、さらなる高速化に向けた研究が行なわれている。 The speed of optical access systems has been remarkably increased, and about 100 times faster and wider bandwidth has been realized in the last five years, and research for further speedup is being conducted.
これを実現する技術としてPONが知られている。PONは、光アクセス回線の途中に受動素子である分岐装置を挿入して、その分岐装置で複数に分岐された各ファイバを複数の加入者宅にそれぞれ引き込み、効率よく光ファイバ通信を行う技術である。 PON is known as a technology for realizing this. PON is a technology that performs optical fiber communication efficiently by inserting a branch device, which is a passive element, in the middle of an optical access line and drawing each fiber branched into a plurality of subscribers into a plurality of subscriber houses. is there.
PONシステムは、局内終端装置のOLTと各ユーザ宅のONUの間を、分岐装置を介して接続するものであり、OLTと複数のONU間の分岐光線路を安価に監視することが要求されている。 The PON system connects the OLT of the in-station terminal device and the ONU of each user's house via a branch device, and is required to monitor the branch optical line between the OLT and a plurality of ONUs at low cost. Yes.
PONシステムの1つにWDM−PONがある。このWDM−PONは、各ONUに異なる光波長を割り当てることによって光ファイバの共有を行うシステムである。この方式は1ユーザに対してそれぞれ1波長を割り当てるため、10Gビット/秒超の高速化が可能と考えられている。 One of the PON systems is WDM-PON. This WDM-PON is a system for sharing an optical fiber by assigning different optical wavelengths to each ONU. Since this method assigns one wavelength to one user, it is considered that a speed exceeding 10 Gbit / sec is possible.
上記のWDM−PON方式のシステムを試験する技術として、特許文献1には、センタ装置からの共通光ファイバ線路を複数の加入者に割り当てられた個別光ファイバ線路に分岐するスターカップラの光加入者装置(ONU)側の各入出力端に、それぞれの信号光の波長を透過し、試験光およびその反射光の波長については通過または遮断を切替可能なフィルタ手段(波長可変フィルタ)をそれぞれ挿入し、各光加入者装置の入出力端に、それぞれの信号光の波長を透過し、試験光については反射する波長選択反射手段(波長選択フィルタ)を設け、通信を行う個別光ファイバ線路のフィルタ手段は試験光遮断状態にし、試験を行う個別光ファイバ線路のフィルタ手段は試験光通過状態にして、センタ装置側の線路に接続された光反射測定装置(OTDR)からパルス状の試験光を入射し、その戻り光に基づいて個別光ファイバ線路毎の障害試験を行う技術が開示されている。
As a technique for testing the above-mentioned WDM-PON system,
前記特許文献1では、個別光ファイバ線路毎に波長可変フィルタを設ける必要があり、分岐数が膨大になると、それに応じて波長可変フィルタの数も増加し、コスト高になるという問題がある。
In
一方、WDM−PONシステムのうち、共通光ファイバ線路を複数の個別光ファイバ線路に分岐するための分岐手段として、複数の固定波長に分波できるAWG(Arrayed Waveguide Grating)を用いたものが多くあり、これに上記特許文献1のような試験システムを適用することが考えられるが、特許文献1の波長分岐部にAWGを用いた場合、試験光波長を個別光ファイバ線路毎の信号光波長に合わせる必要がある。
On the other hand, many of the WDM-PON systems use AWG (Arrayed Waveguide Grating) capable of demultiplexing into a plurality of fixed wavelengths as a branching means for branching a common optical fiber line into a plurality of individual optical fiber lines. It is conceivable to apply a test system such as that of
つまり、上記のような固定波長分波型の分岐器を用いたWDM−PONの場合、その障害試験に用いる光の波長を可変する必要がある。 That is, in the case of the WDM-PON using the fixed wavelength demultiplexing type branching device as described above, it is necessary to vary the wavelength of light used for the failure test.
しかしながら、この波長数が多い場合、全ての個別光ファイバ線路の検査を行うのに非常に長い時間を要し、その間通信を停止させる必要がある。 However, when this number of wavelengths is large, it takes a very long time to inspect all the individual optical fiber lines, and it is necessary to stop communication during that time.
本発明は、上記課題を解決し、共通光ファイバ線路と個別光ファイバ線路の間をAWGのような波長固定の分岐器を介して接続したWDM−PONシステムの全ての個別ファイバ線路の障害検知を、短時間に行える光線路障害探索装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems and detects faults in all individual fiber lines of a WDM-PON system in which a common optical fiber line and individual optical fiber lines are connected via a wavelength-fixed branching device such as an AWG. An object of the present invention is to provide an optical line fault search device that can be performed in a short time.
前記目的を達成するために、本発明の請求項1の光線路障害探索装置は、
異なる複数の波長の信号光を合波して共通光ファイバ線路(17)の一端に入射し、該共通光ファイバ線路を介して送られてくる光をその波長毎に分離して受信する電話局側光回線終端装置(10)と、前記共通光ファイバ線路の他端側に接続され、前記電話局側光回線終端装置から送られてくる信号光を受けて、その波長に応じて分離し、波長毎に異なる長さで個別に設けられた個別光ファイバ線路(181〜18n)の一端へ入射させ、該各個別光ファイバ線路を介して送られてくる信号光を合波して前記共通光ファイバ線路へ出射する固定波長分波型の分岐器(15)と、前記個別光ファイバ線路の他端側にそれぞれ接続された加入者側光回線終端装置(161〜16n)とを有するWDM−PONシステムの光線路の障害を探索する光線路障害探索装置であって、
前記共通光ファイバ線路に接続された線路カプラ(21)と、
前記共通光ファイバ線路を伝送する全ての信号光の波長を含む広帯域光パルスを発生し、する広帯域光パルス発生手段(22)と、
前記広帯域光パルスを第1光路で受けて第2光路から前記線路カプラを介して前記WDM−PONシステムに入射させ、前記広帯域光パルスに対して前記WDM−PONシステムから前記線路カプラに戻ってきた戻り光を前記第2光路で受けて第3光路に出射するカプラ(23)と、
前記カプラの前記第3光路から出射された戻り光を受けてその強度に応じた振幅をもつ電気の信号に変換する受光器(25)と、
通信停止期間中の前記WDM−PONシステムに前記広帯域光パルスを入射させる広帯域光パルス発生手段(22)と、
前記広帯域光パルスを前記WDM−PONシステムに入射したタイミングから所定時間が経過するまでの間、前記受光器から出力された信号の時間波形を取得する時間波形取得手段(27)と、
前記WDM−PONシステムが正常のときに予め取得された時間波形を基準波形として記憶する基準波形記憶手段(28)と、
前記時間波形取得手段で新規に取得された時間波形と前記基準波形とを比較して、前記WDM−PONシステムの障害の探索を行う障害検知手段(29)とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an optical line fault searching device according to
A telephone station that multiplexes signal lights of a plurality of different wavelengths to enter one end of a common optical fiber line (17), and separates and receives the light transmitted through the common optical fiber line for each wavelength. Side optical line terminator (10), connected to the other end of the common optical fiber line, receives signal light transmitted from the telephone station side optical line terminator, and separates it according to its wavelength, The light is incident on one end of individual optical fiber lines (18 1 to 18 n ) individually provided with different lengths for each wavelength, and the signal light transmitted through the individual optical fiber lines is multiplexed to A fixed wavelength demultiplexing type branching device (15) that emits light to a common optical fiber line, and subscriber-side optical line terminators (16 1 to 16 n ) respectively connected to the other end side of the individual optical fiber line Search for obstacles in optical line of WDM-PON system An optical path fault searching apparatus,
A line coupler (21) connected to the common optical fiber line;
A broadband optical pulse generating means (22) for generating a broadband optical pulse including wavelengths of all signal lights transmitted through the common optical fiber line;
The broadband optical pulse is received by the first optical path, is incident on the WDM-PON system from the second optical path via the line coupler, and returns to the line coupler from the WDM-PON system in response to the broadband optical pulse. A coupler (23) for receiving return light in the second optical path and emitting it to the third optical path;
A light receiver (25) that receives the return light emitted from the third optical path of the coupler and converts it into an electrical signal having an amplitude corresponding to its intensity;
Broadband optical pulse generating means (22) for causing the broadband optical pulse to enter the WDM-PON system during a communication suspension period;
Time waveform acquisition means (27) for acquiring a time waveform of a signal output from the light receiver until a predetermined time elapses from a timing when the broadband optical pulse is incident on the WDM-PON system;
Reference waveform storage means (28) for storing a time waveform acquired in advance when the WDM-PON system is normal as a reference waveform;
It comprises a failure detection means (29) for searching for a failure in the WDM-PON system by comparing the time waveform newly acquired by the time waveform acquisition means and the reference waveform.
また、本発明の請求項2の光線路障害探索装置は、請求項1記載の光線路障害探索装置において、
前記障害検知手段によって特定の個別光ファイバ線路に障害が発生したと検知された場合に、前記WDM−PONシステムからの戻り光のうち、前記特定の個別光ファイバ線路に対応する信号波長と等しい波長成分の光を選択的に前記受光器に入射させ、該受光器の出力信号の時間波形を取得させて、前記特定の個別光ファイバ線路のより詳細な障害の検知を行わせる個別線路測定手段(40)を設けたことを特徴とする。
Further, an optical line failure searching device according to
A wavelength equal to the signal wavelength corresponding to the specific individual optical fiber line out of the return light from the WDM-PON system when the fault detection unit detects that a specific individual optical fiber line has failed. Individual line measuring means for selectively injecting component light into the light receiver and obtaining a time waveform of an output signal of the light receiver to detect a more detailed failure of the specific individual optical fiber line ( 40).
また、本発明の請求項3の光線路障害探索装置は、請求項2記載の光線路障害探索装置において、
前記個別線路測定手段は、
前記広帯域光パルスの波長成分から前記特定の個別光ファイバ線路に対応する信号波長と等しい波長成分の光を選択的に通過させる可変波長フィルタ(41)と、
前記波長可変フィルタを、前記カプラと前記受光器との間、または、前記広帯域パルス光源と前記カプラとの間、または、該カプラと前記線路カプラとの間のいずれかに挿入させる光スイッチ(42、43)とを含むことを特徴とする。
Further, an optical line failure searching device according to
The individual line measuring means is
A variable wavelength filter (41) for selectively passing light having a wavelength component equal to a signal wavelength corresponding to the specific individual optical fiber line from the wavelength component of the broadband optical pulse;
An optical switch (42) for inserting the tunable filter between the coupler and the light receiver, between the broadband pulse light source and the coupler, or between the coupler and the line coupler. 43).
また、本発明の請求項4の光線路障害探索装置は、請求項1〜3のいずれかに記載の光線路障害探索装置において、
前記広帯域光パルス発生手段は、
前記全ての信号光の波長に一致するスペクトル光を含む光を出射するスーパーコンティニウム(Super Continuum)光源からな広帯域光源(22a)と、
前記広帯域光源の出射光を受けて光パルスを発生させる光パルス発生手段(22b)とにより構成されていることを特徴とする。
Moreover, the optical-path fault searching apparatus of
The broadband optical pulse generating means includes
A broadband light source (22a) from a Super Continuum light source that emits light including spectral light that matches the wavelength of all the signal light;
It is characterized by comprising an optical pulse generating means (22b) for receiving an emitted light from the broadband light source and generating an optical pulse.
上記のように、本発明の請求項1の光線路障害探索装置は、各信号光波長にそれぞれ対応する個別光ファイバ線路の長さが異なるWDM−PONシステムに対し、そのWDM−PONシステムで使用されている全ての信号光の波長を含む広帯域光パルスを通信停止期間に入射させ、その広帯域光パルスに対するWDM−PONシステムからの戻り光を受光して、その受光信号の時間波形を取得して、正常時に取得した基準波形と比較し、WDM−PONシステムの障害の探索を行う。
As described above, the optical line fault searching device according to
このため、たとえWDM−PONシステムの分岐数が膨大であっても、1線路分の測定時間で短時間に障害検知を行うことができる。 For this reason, even if the number of branches of the WDM-PON system is enormous, failure detection can be performed in a short time with a measurement time of one line.
また、請求項2のものでは、広帯域光パルスで一括に求めた時間波形により障害が発生したと検知された特定の個別光ファイバ線路に対する詳細な情報を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain detailed information on a specific individual optical fiber line that has been detected as having failed due to a time waveform obtained collectively with a broadband optical pulse.
また、請求項3の構成のものでは、波長可変フィルタと光スイッチを用いて、障害のあると個別光ファイバ線路についての詳細な情報を簡単に得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, detailed information about the individual optical fiber line can be easily obtained when there is a fault by using the wavelength tunable filter and the optical switch.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、WDM−PONシステムと本発明を適用した光線路障害探索装置20の基本構成を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a basic configuration of a WDM-PON system and an optical line
試験対象のWDM−PONシステムは、OLT(電話局側光回線終端装置)10、前記AWGで代表される固定波長分波型の分岐器15、複数のONU161〜16n(加入者側光回線終端装置)、OLT10と分岐器15の間を接続する単一の共通光ファイバ線路17、分岐器15と各ONU161〜16nとの間をそれぞれ個別に接続する個別光ファイバ線路181〜18nにより構成されている。なお、ここでONU161〜16nは、通信停止状態で入射光をミラーなどにより全反射する機能を有しているものとする。
The WDM-PON system to be tested includes an OLT (telephone station side optical line terminating device) 10, a fixed wavelength demultiplexing
ここで、OLT10は、それぞれ異なる波長λ1〜λnの信号光を送受信する複数の送受信器111〜11nと、送受信器111〜11nからの信号光を合波して共通光ファイバ線路17に出射し、共通光ファイバ線路17からの光を前記波長毎に分波して、対応波長の送受信器111〜11nにそれぞれ与えるAWGのような固定波長分波型の分岐器12により構成されている。
Here, the OLT 10 combines a plurality of
この分岐器12で波長多重された光は、共通光ファイバ線路17を経て分岐器15に入射される。
The light wavelength-multiplexed by the
分岐器15は分岐器12と同一構成であり、OLT10側から入射された光を各波長λ1〜λnの信号光に分け、その波長毎に割り当てられ、それぞれ長さが異なる個別光ファイバ線路181〜18nへ出射し、ONU161〜16nにそれぞれ与える。また、ONU161〜16nから出射された信号光を、個別光ファイバ線路181〜18nを介して受け、これを合波して共通光ファイバ線路17へ出射する。なお、ここでは、個別光ファイバ線路181〜18nの長さが添え字の順に長くなるものとする。
The
また、最も短い個別光ファイバ線路181に対する各個別光ファイバ線路182〜18nの長さの差(差分長)は、後述する広帯域光パルスPwのパルス幅(時間幅)に対して、それぞれの差分長を光が通過するのに必要な時間に比べて十分長いものとする。
Further, the difference in length (difference length) of each of the individual
このWDM−PONシステムの試験を行うための光線路障害探索装置20は、共通光ファイバ線路17に接続された線路カプラ21を介して、試験用の光パルスをWDM−PONシステムに入射させ、その光パルスに対するWDM−PONシステムからの戻り光を、線路カプラ21を介して装置内に入射させる。
The optical line
広帯域光パルス発生手段22は、図2に示すように、共通光ファイバ線路17を伝送する全ての信号光の波長λ1〜λnを含む広帯域光パルスPwを生成し、カプラ23および線路カプラ21を介して通信停止期間中のWDM−PONシステムに入射させる。
As shown in FIG. 2, the broadband optical pulse generating means 22 generates a broadband optical pulse Pw including the wavelengths λ1 to λn of all signal lights transmitted through the common
広帯域光パルス発生手段22は、広帯域光源22aと光パルス発生手段22bにより構成されている。広帯域光源22aとしては全ての信号光波長λ1〜λnに一致するスペクトル光を含む光を出射するスーパーコンティニウム(Super Continuum)光源やSLD等が使用できる。 The broadband optical pulse generating means 22 is composed of a broadband light source 22a and an optical pulse generating means 22b. As the broadband light source 22a, a super continuum light source, an SLD, or the like that emits light including spectral light that matches all signal light wavelengths λ1 to λn can be used.
スーパーコンティニウム光源は、ガラス等の透明な媒質(光ファイバのような細い媒質中で起きやすい)に非常に強い種光を入射することにより、広波長帯域に渡る発振スペクトルを有する光を出射する光源であり、上記広帯域光源22aとして適している。 A supercontinuum light source emits light having an oscillation spectrum over a wide wavelength band by injecting a very strong seed light into a transparent medium such as glass (which tends to occur in a thin medium such as an optical fiber). It is a light source and is suitable as the broadband light source 22a.
また、光パルス発生手段22bは、広帯域光源22aから出射された広帯域光をパルス変調するLN型変調器等が使用できる。ここでは変調用のクロックパルスCに同期した広帯域光パルスPwを出射するものとする。 Further, as the optical pulse generating means 22b, an LN modulator or the like that performs pulse modulation on the broadband light emitted from the broadband light source 22a can be used. Here, it is assumed that a broadband optical pulse Pw synchronized with the modulation clock pulse C is emitted.
カプラ23は、光を入出射する3つの異なる光路を有し、広帯域光パルスPwを第1光路で受けて第2光路から線路カプラ21へ出射する。また、線路カプラ21からの戻り光Prを第2光路で受けて第3光路から受光器25へ出射する。
The
受光器25は、戻り光Prを受けてその強度に応じた振幅をもつ電気の信号Vrに変換し、その信号をA/D変換器26に入力する。
The
A/D変換器26によって得られたデジタルのデータ信号Dは、時間波形取得手段27に入力される。時間波形取得手段27は、広帯域光パルスPwをWDM−PONシステムに入射したタイミング(クロックパルスCに同期したタイミング)から所定時間(入射した光パルスが最も長い個別光ファイバ線路の末端まで往復するのに必要な時間以上)、受光器25から出力された一連の信号(実際には一連のデータ信号D)を記憶し、複数回(例えば10〜100回)の広帯域光パルスPwの入射で得られたデータの平均化処理を行いランダムノイズ成分が除去された時間波形を取得する。
The digital data signal D obtained by the A /
基準波形記憶手段28には、WDM−PONシステムが正常のときに予め時間波形取得手段27によって取得された時間波形が基準波形として記憶されている。
The reference
障害検知手段29は、時間波形取得手段27で新規に取得された時間波形と基準波形とを比較して、WDM−PONシステムの障害の探索を行う。 The failure detection means 29 searches for a failure in the WDM-PON system by comparing the time waveform newly acquired by the time waveform acquisition means 27 with the reference waveform.
制御部30は、この光線路障害探索装置20の測定に必要な種々の制御を行うものであり、少なくともWDM−PONシステムが通信を停止している期間に広帯域光パルスPwをWDM−PONシステムに入射させて障害の探索を行わせ、通信を行っている期間は広帯域光パルスPwの入射を規制する広帯域光パルス入射手段を形成している。
The
ここで、制御部30はWDM−PONシステムの通信停止期間を把握していることになるが、これは例えば以下の方式が考えられる。
Here, although the
即ち、WDM−PONシステムの通信スケジュールを制御部30が予め記憶していて、その停止期間に広帯域光パルスPwを一定周期で所定回数入射させる方式、また図示しない通信手段を介してWDM−PONシステムと制御部30が通信を行い、WDM−PONシステム側から通信停止を知らせる情報を受けて、停止期間に広帯域光パルスPwを一定周期で所定回数入射させる方式、あるいは制御部30側から通信停止の要求をWDM−PONシステム側へ行い、その要求に応えてWDM−PONシステムが通信を停止したときに広帯域光パルスPwを一定周期で所定回数入射させる方式である。
That is, the
また、通信停止期間中にWDM−PONシステムへ広帯域光パルスPwを入射させ、それ以外の期間に広帯域光パルスPwの入射を規制するための具体的な技術としては、広帯域光パルスPwを生成するためのクロックパルスCの出力をオンオフさせたり、図示しないシャッタを、線路カプラ21とカプラ23の間あるいはカプラ23と広帯域光パルス発生手段22との間に設け、そのシャッタの開閉制御することで行う。
In addition, as a specific technique for causing the broadband optical pulse Pw to enter the WDM-PON system during the communication suspension period and for restricting the incidence of the broadband optical pulse Pw during other periods, the broadband optical pulse Pw is generated. The output of the clock pulse C is turned on and off, or a shutter (not shown) is provided between the
このように構成された光線路障害探索装置20では、WDM−PONシステムが通信を行っている期間はその通信の妨げになる光の出射を規制しているが、通信停止期間になると、例えば一定周期のクロックパルスCが広帯域光パルス発生手段22と時間波形取得手段27に与えられて、図3の(a)のように、広帯域光パルスPwが広帯域光パルス発生手段22で一定周期に生成され、カプラ23および線路カプラ21を介してWDM−PONシステムに入射される。
In the optical line
この広帯域光パルスPwは、共通光ファイバ線路17から分岐器15へ伝搬し、分岐器15で各波長成分に別れてそれぞれ個別光ファイバ線路181〜18nへ伝搬する。
The broadband optical pulse Pw propagates from the common
そしてそれぞれの波長成分の後方散乱光(レイリー散乱光)やフレネル反射成分あるいはONU161〜16nによる全反射光が、個別光ファイバ線路181〜18nを経て分岐器15に戻り、分岐器15で合波されて共通光ファイバ線路17、線路カプラ21およびカプラ23を介して受光器25に入射される。
Then, backscattered light (Rayleigh scattered light) of each wavelength component, Fresnel reflection component, or total reflection light by ONUs 16 1 to 16 n returns to the branching
広帯域光パルスPwに含まれる各波長成分についての戻り光Pr(λ1)〜Pr(λn)の波形(この波形は実際には取得できない)は、WDM−PONシステムの線路に異常がなければ、例えば図3の(b1)〜(bn)のように、出射地点でのフレネル反射成分Ra(1)〜Ra(n)、分岐器15でのフレネル反射成分Rb(1)〜Rb(n)、ONU入射端での全反射Rc(1)〜Rc(n)の成分がパルス状に現れるものとなり、時間波形取得手段27ではこれらの波形が時間合成された図3の(c)の波形が得られることになる(ファイバの中継接続点は省略している)。
The waveform of the return light Pr (λ1) to Pr (λn) for each wavelength component included in the broadband optical pulse Pw (this waveform cannot be actually acquired) is normal if there is no abnormality in the line of the WDM-PON system. As shown in (b1) to (bn) of FIG. 3, Fresnel reflection components Ra (1) to Ra (n) at the exit point, Fresnel reflection components Rb (1) to Rb (n) at the branching
ここで、前記したように各個別光ファイバ線路181〜18nの長さはそれぞれ異なり、その差分長は、広帯域光パルスPwのパルス幅に対して、それぞれの差分長を光が通過するのに必要な時間に比べて十分長いので、それぞれの波長成分の戻り光のうち全反射成分Rc(1)〜Rc(n)の位置(距離および時間)は、その差分長ずつ離れた位置に分離して表示される。
Here, as described above, the lengths of the individual
なお、同一特性の光ファイバを伝搬する光の速度は波長差により変化するので、フレネル反射の位置も厳密には差がでるが、この波長差は通常のシングルモードファイバを低損失で伝搬できる波長帯域内にあってその差は小さいため、図3の(c)の合成波形では互いに重なった波形(実際には若干幅が拡がる)となっている。勿論それらのフレネル反射成分が分離された波形であっても後述の波形比較は同様に行える。 Since the speed of light propagating through an optical fiber with the same characteristics changes depending on the wavelength difference, the position of Fresnel reflection also differs strictly, but this wavelength difference is a wavelength that can propagate through a normal single mode fiber with low loss. Since the difference is small within the band, the combined waveform in FIG. 3C is a waveform that overlaps each other (actually, the width slightly increases). Of course, the waveform comparison described later can be performed in the same manner even if the waveforms are obtained by separating these Fresnel reflection components.
上記の図3の(c)の波形は、WDM−PONシステムの線路に異常がない時の波形であり、この波形と例えば線路敷設時などに得られて基準波形記憶手段28に予め記憶されている基準波形と比較されるが、線路に断線や大きな劣化等がない場合、その波形はほぼ一致する。よってこの時間波形からは、障害は発生していないと判断される。 The waveform shown in FIG. 3 (c) is a waveform when there is no abnormality in the line of the WDM-PON system. This waveform is obtained when the line is laid, for example, and stored in the reference waveform storage means 28 in advance. Compared with the reference waveform, the waveform is almost the same when there is no disconnection or large deterioration in the line. Therefore, it is determined from this time waveform that no failure has occurred.
なお、時間波形の一致不一致は、それぞれの時間波形の時間軸とレベル軸からなる座標点を厳密に比較するものではなく、時間波形の特徴(ピークの数、概略レベル、概略位置を示すパターン情報)を求めて、それを比較することにより行う。 The coincidence / disagreement of the time waveforms does not strictly compare the coordinate points consisting of the time axis and level axis of each time waveform, but the pattern information indicating the characteristics of the time waveform (number of peaks, approximate level, approximate position) ) And compare it.
また、上記のように障害発生がないと判断された場合には、最新の時間波形を基準波形として更新記憶する。これにより、経年変化による誤差の影響を受けないで比較が行える。 When it is determined that no failure has occurred as described above, the latest time waveform is updated and stored as a reference waveform. As a result, the comparison can be performed without being affected by errors due to aging.
また、上記図3の状態から時間が経過したあるタイミングで同様の測定を行ったときに、例えば個別光ファイバ線路181の途中に断線があると、その線路に対応した波長の戻り光成分についての波形は、図4の(b1)のように、断線位置で大きく減衰したものとなり、各波長成分を合成した時間波形は、図4の(c)のように、n−1個の全反射成分Rc(2)〜Rc(n)しか現れない(図4の他の図は図3と同様である)。
Also, when subjected to the same measurements at a certain timing a lapse of time from the state of FIG. 3, for example, if there is a break in the middle of the individual
したがって前記した基準波形と比較すると、その波長λ1についての全反射成分Rc(1)が無いことが判明する。 Therefore, when compared with the reference waveform described above, it is found that there is no total reflection component Rc (1) for the wavelength λ1.
このため、障害検知手段29は、個別光ファイバ線路181の途中に断線障害が発生したと判定し、図示しない通信手段等を介して例えばWDM−PONシステムを管理している部署などへアラーム情報を通知する。
Therefore, failure detection means 29 determines that the disconnection failure has occurred in the middle of the individual
なお、他の個別光ファイバ線路の断線障害も上記同様に基準波形との比較により判別することができ、さらに共通光ファイバ線路17の断線障害もフレネル反射成分Rbが現れなくなることで容易に判別することができる。
In addition, disconnection faults of other individual optical fiber lines can be determined by comparison with the reference waveform in the same manner as described above, and disconnection faults of the common
このように、実施形態の光線路障害探索装置20では、各信号光波長にそれぞれ対応する個別光ファイバ線路の長さが異なるWDM−PONシステムに対し、そのWDM−PONシステムで使用されている全ての信号光の波長を含む広帯域光パルスPwを通信停止期間に入射させ、その広帯域光パルスPwに対するWDM−PONシステムからの戻り光を受光して、その受光信号の時間波形を取得して、正常時に取得した基準波形と比較し、WDM−PONシステムの障害の探索を行っている。
As described above, in the optical line
このため、たとえWDM−PONシステムの分岐数が膨大であっても、1線路分の測定時間で障害検知を行うことができ、波長毎に順次時間波形を求める方法に比べ格段に高速な障害検知が行える。 For this reason, even if the number of branches of the WDM-PON system is enormous, it is possible to detect faults in the measurement time for one line, and fault detection is much faster than the method of obtaining the time waveform sequentially for each wavelength. Can be done.
前記実施形態では、異常のある光ファイバ線路の特定を行っていたが、その線路についてのより詳細な特性を求めることも可能である。 In the above embodiment, an abnormal optical fiber line is specified, but more detailed characteristics of the line can be obtained.
即ち、障害検知手段29によって特定の個別光ファイバ線路に障害が発生したと検知された場合に、WDM−PONシステムからの戻り光のうち、特定の個別光ファイバ線路に対応する信号波長と等しい波長成分の光を選択的に受光器25に入射させ、その受光器25の出力信号の時間波形を取得させて、特定の個別光ファイバ線路のより詳細な障害の検知を行わせるための個別線路測定手段を設ける。
That is, when the failure detection means 29 detects that a failure has occurred in a specific individual optical fiber line, the return light from the WDM-PON system has a wavelength equal to the signal wavelength corresponding to the specific individual optical fiber line. Individual line measurement for selectively injecting component light into the
例えば図5に示す個別線路測定手段40のように、波長可変フィルタ41と光スイッチ42、43とを、カプラ23と受光器25との間に設け、障害の有無の検知を行う場合には、光スイッチ42、43をスルー側に接続して前記同様の測定を行い、個別光ファイバ線路18xに障害が検知された場合には、波長可変フィルタ41の通過波長をその線路に対応する波長λxに設定して、戻り光のうちその波長λxの光だけを受光器25へ入射させて、図6のような時間波形を求め、大きく減衰している断線位置Aを見つける。なお、波長可変フィルタ41の通過波長の設定や光スイッチ42、43の切替は制御部30によって行う。
For example, like the individual line measuring means 40 shown in FIG. 5, when the wavelength tunable filter 41 and the optical switches 42 and 43 are provided between the
また、図7のように波長可変フィルタ41と光スイッチ42、43とを広帯域光パルス発生手段22とカプラ23との間に設けたり、図8のようにカプラ23と線路カプラ23との間に設け、障害の有無の検知を行う場合には、光スイッチ42、43をスルー側に接続して前記同様の測定を行い、個別光ファイバ線路18xに障害が検知された場合には、波長可変フィルタ41の通過波長をその線路に対応する波長λxに設定して、WDM−PONシステムへの入射光および戻り光の波長をλxだけに制限して前記同様の測定を行う。
Further, the wavelength tunable filter 41 and the optical switches 42 and 43 are provided between the broadband
10……OLT(電話局側光回線終端装置)、15……分岐器、161〜16n……ONU(加入者側光回線終端装置)、17……共通光ファイバ線路、181〜18n……個別光ファイバ線路、20……光線路障害探索装置、21……線路カプラ、22……広帯域光パルス発生手段、23……カプラ、25……受光器、26……A/D変換器、27……時間波形取得手段、30……制御部、40……個別線路測定手段、41……波長可変フィルタ、42、43……光スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記共通光ファイバ線路に接続された線路カプラ(21)と、
前記共通光ファイバ線路を伝送する全ての信号光の波長を含む広帯域光パルスを発生する広帯域光パルス発生手段(22)と、
前記広帯域光パルスを第1光路で受けて第2光路から前記線路カプラを介して前記WDM−PONシステムに入射させ、前記広帯域光パルスに対して前記WDM−PONシステムから前記線路カプラに戻ってきた戻り光を前記第2光路で受けて第3光路に出射するカプラ(23)と、
前記カプラの前記第3光路から出射された戻り光を受けてその強度に応じた振幅をもつ電気の信号に変換する受光器(25)と、
通信停止期間中の前記WDM−PONシステムに前記広帯域光パルスを入射させる広帯域光パルス発生手段(22)と、
前記広帯域光パルスを前記WDM−PONシステムに入射したタイミングから所定時間が経過するまでの間、前記受光器から出力された信号の時間波形を取得する時間波形取得手段(27)と、
前記WDM−PONシステムが正常のときに予め取得された時間波形を基準波形として記憶する基準波形記憶手段(28)と、
前記時間波形取得手段で新規に取得された時間波形と前記基準波形とを比較して、前記WDM−PONシステムの障害の探索を行う障害検知手段(29)とを備えたことを特徴とする光線路障害探索装置。 A telephone station that multiplexes signal lights of a plurality of different wavelengths to enter one end of a common optical fiber line (17), and separates and receives the light transmitted through the common optical fiber line for each wavelength. Side optical line terminator (10), connected to the other end of the common optical fiber line, receives signal light transmitted from the telephone station side optical line terminator, and separates it according to its wavelength, The light is incident on one end of individual optical fiber lines (18 1 to 18 n ) individually provided with different lengths for each wavelength, and the signal light transmitted through the individual optical fiber lines is multiplexed to A fixed wavelength demultiplexing type branching device (15) that emits light to a common optical fiber line, and subscriber-side optical line terminators (16 1 to 16 n ) respectively connected to the other end side of the individual optical fiber line Search for obstacles in optical line of WDM-PON system An optical path fault searching apparatus,
A line coupler (21) connected to the common optical fiber line;
Broadband optical pulse generating means (22) for generating a broadband optical pulse including the wavelengths of all signal lights transmitted through the common optical fiber line;
The broadband optical pulse is received by the first optical path, is incident on the WDM-PON system from the second optical path via the line coupler, and returns to the line coupler from the WDM-PON system in response to the broadband optical pulse. A coupler (23) for receiving return light in the second optical path and emitting it to the third optical path;
A light receiver (25) that receives the return light emitted from the third optical path of the coupler and converts it into an electrical signal having an amplitude corresponding to its intensity;
Broadband optical pulse generating means (22) for causing the broadband optical pulse to enter the WDM-PON system during a communication suspension period;
Time waveform acquisition means (27) for acquiring a time waveform of a signal output from the light receiver until a predetermined time elapses from a timing when the broadband optical pulse is incident on the WDM-PON system;
Reference waveform storage means (28) for storing a time waveform acquired in advance when the WDM-PON system is normal as a reference waveform;
A light beam comprising a failure detection unit (29) for searching for a failure in the WDM-PON system by comparing the time waveform newly acquired by the time waveform acquisition unit and the reference waveform. Road obstacle search device.
前記広帯域光パルスの波長成分から前記特定の個別光ファイバ線路に対応する信号波長と等しい波長成分の光を選択的に通過させる可変波長フィルタ(41)と、
前記波長可変フィルタを、前記カプラと前記受光器との間、または、前記広帯域パルス光源と前記カプラとの間、または、該カプラと前記線路カプラとの間のいずれかに挿入させる光スイッチ(42、43)とを含むことを特徴とする請求項2記載の光線路障害探索装置。 The individual line measuring means is
A variable wavelength filter (41) for selectively passing light having a wavelength component equal to a signal wavelength corresponding to the specific individual optical fiber line from the wavelength component of the broadband optical pulse;
An optical switch (42) for inserting the tunable filter between the coupler and the light receiver, between the broadband pulse light source and the coupler, or between the coupler and the line coupler. 43) The optical line fault searching device according to claim 2.
前記全ての信号光の波長に一致するスペクトル光を含む光を出射するスーパーコンティニウム(Super Continuum)光源からな広帯域光源(22a)と、
前記広帯域光源の出射光を受けて光パルスを発生させる光パルス発生手段(22b)とにより構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光線路障害探索装置。 The broadband optical pulse generating means includes
A broadband light source (22a) from a Super Continuum light source that emits light including spectral light that matches the wavelength of all the signal light;
The optical line fault searching device according to any one of claims 1 to 3, further comprising: an optical pulse generating means (22b) for receiving an emitted light from the broadband light source and generating an optical pulse.
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