TW201348686A - 用於光纖設備的光線路終端 - Google Patents

用於光纖設備的光線路終端 Download PDF

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Abstract

本發明公開了一種被動式光纖設備分析。在第一方面，本發明的方法和裝置可以被用來週期性地和/或間歇性地將附接至PON的一個或多個ONU置於節電模式，以便可以執行OTDR測試。當處於節電模式時，所述ONU暫時中止其發射器功能並將其上行雷射器斷電。在第二方面，本發明的方法和裝置可被用來在一個或多個週期性的或間歇的發現時槽期間調整OTDR的性能，所述發現時槽被用於檢測並註冊近來連接至所述PON的ONU。因為新的ONU很少與所述PON連接且不允許已註冊的ONU在發現視窗期間傳輸，所以在這些視窗期間可以執行OTDR，而不會在很大程度上影響所述PON的正常操作。

Description

用於光纖設備的光線路終端
本申請總體上涉及光纖設備的分析，更具體地，涉及利用光時域反射技術(OTDR)的被動式光纖設備的分析。
為了與漸增的語音、資料及視訊流量保持同步，在許多區域中，網路運營商通過將光纖部署到深入最後一英里(last mile)以縮短現有銅和同軸網的長度，從而使現有的存取網路升級。在不同的競爭性光網路技術中，被動式光網路(PON)已成為下一代存取網路所青睞的選擇之一。利用大頻寬的光纖，PON可以提供頻寬密集型語音、資料及視訊服務。
然而，PON的大頻寬增加了提供高水準網路可靠性的需求。例如，因為PON具有傳輸大量資料的潛能，所以單個故障光連接器或光纖可以中斷通過網路運行的大量服務。因此，網路可靠性對PON運營商來說是極其重要的問題。
解決PON中的中斷包括定位和識別中斷的源。光時域反射技術(OTDR)在這種情況下通常被用於定位並潛在地識別中斷的源，比如光纖故障或斷裂。OTDR是一種用於分析光纖衰減(即，光損失)的光學測量技術。該技術具體涉及將短雷射脈衝注入光纖設備並測量光隨時間的反向散射和反射。然後可對反向散射和反射光特徵進行分析以確定任何光纖故障/斷裂或接合損耗的位置。
儘管OTDR設備可用於定位並潛在地識別PON中的中斷的 源，但是這些設備的效能通常受PON上的其他設備的雜訊抑制。例如，附接至PON的光網路單元(ONU)即使在不傳輸時仍會洩漏光功率。洩漏功率產生可影響OTDR測量的品質的雜訊。另外，使用OTDR設備通常自己產生和/或需要中斷PON的操作。
根據本發明的一個方面，提供了一種光線路終端(OLT)，被配置為執行光時域反射技術(OTDR)以定位被動式光網路(PON)中的中斷，所述OLT包括：PON控制器，被配置為通過所述PON向光網路單元ONU傳輸節電啟動命令以將所述ONU置於節電模式；以及OTDR模組，被配置為將脈衝注入所述PON並分析通過所述PON從注入脈衝反射回來的信號以定位所述PON中的中斷，其中，在收到所述ONU已接受所述節電啟動命令並處於節電模式的指示之後，所述OTDR模組將脈衝注入所述PON。
優選地，所述OTDR模組進一步被配置為分析反射信號以識別所述PON中的中斷的源。
優選地，所述中斷的源是故障連接器、故障分路器及光纖斷裂或巨集彎中的至少一個。
優選地，所述PON控制器進一步被配置為從所述ONU接收指示所述ONU已接受所述節電啟動命令的確認消息。
優選地，當所述ONU處於節電模式時，所述ONU的上行雷射器被斷電，以減少洩漏到所述PON上的光功率。
優選地，當處於節電模式以及在終止節電模式之後，所述ONU保持向所述PON註冊。
優選地，所述OLT進一步包括光收發器，被配置為在所述OTDR模組的引導下將所述脈衝注入所述PON。其中，通過所述光收發器以1490 nm、1550nm、1650nm或1310nm的波長將所述脈衝注入所述PON。
優選地，所述PON控制器進一步被配置為通過所述PON向 所述ONU傳輸終止命令以終止所述ONU處操作的節電模式。
優選地，所述PON控制器進一步被配置為向所述OTDR模組提供何時發生發現時槽的指示。其中，所述OTDR模組基於所述指示將所述脈衝注入所述PON，以便在發現時槽期間將所述脈衝注入所述PON。其中，所述發現時槽被用於檢測新近連接至所述PON的ONU。
根據本發明的另一方面，提供了一種光線路終端OLT，被配置為執行光時域反射技術OTDR以定位被動式光網路PON中的中斷，所述OLT包括：OTDR模組，被配置為將脈衝注入所述PON並分析通過所述PON從注入脈衝反射回來的信號以定位所述PON中的中斷；以及PON控制器，被配置為向所述OTDR模組提供何時發生發現時槽的指示，其中，所述OTDR模組基於所述指示將所述脈衝注入所述PON，以便在發現時槽期間將所述脈衝注入所述PON，其中，所述發現時槽被用於檢測新近連接至所述PON的光網路單元ONU。
優選地，所述PON控制器進一步被配置為通過所述PON傳輸包括所述發現時槽的開始時間的發現閘消息。
優選地，所述OTDR模組進一步被配置為，如果ONU回應於發現時槽，則丟棄對來自所述注入脈衝的反射信號進行分析所得的結果。
優選地，所述OLT進一步包括：光收發器，被配置為在所述OTDR模組的引導下將所述脈衝注入所述PON。其中，通過所述光收發器以1490 nm、1550nm、1650nm或1310nm的波長將所述脈衝注入所述PON。
優選地，所述PON控制器進一步被配置為通過所述PON向ONU傳輸節電啟動命令以將所述ONU置於節電模式。
優選地，所述OTDR模組進一步被配置為在收到所述ONU已接受所述節電啟動命令並處於節電模式的指示之後，將所述脈衝 注入所述PON。
優選地，所述OTDR模組進一步被配置為使用與ONU相關聯的往返時間以解釋對反射信號進行分析所得的結果。
100‧‧‧PON
110‧‧‧中心局
120‧‧‧單一家庭單元
130‧‧‧多住戶單元
140‧‧‧被動式光分路器/組合器
150‧‧‧饋電區域
160‧‧‧分佈區域
170‧‧‧引入區域
180‧‧‧金屬區域
300‧‧‧OLT
305‧‧‧服務網路介面
310‧‧‧分類器
315‧‧‧上行佇列模組
320‧‧‧下行佇列模組
325‧‧‧PON控制器
330‧‧‧光收發器
335‧‧‧OTDR模組
340‧‧‧OTDR定時/控制信號
345‧‧‧OTDR測試信號
355‧‧‧OTDR結果信號
400‧‧‧流程圖
402~412‧‧‧步驟
500‧‧‧電腦系統
502‧‧‧通訊設施
504‧‧‧處理器
506‧‧‧主記憶體
508‧‧‧輔助記憶體
510‧‧‧硬碟驅動器
512‧‧‧抽取式儲存驅動器
514‧‧‧介面
516、518‧‧‧抽取式儲存單元
520‧‧‧通訊介面
522‧‧‧通訊路徑
圖1顯示了根據本發明實施方式的範例性PON。
圖2顯示了根據本發明實施方式的通過PON根據基於非競爭介質存取協定(non-contention based media access scheme)向上行發送的資料。
圖3顯示了根據本發明實施方式的OLT的範例性方塊圖。
圖4顯示了根據本發明實施方式的週期性地和/或間歇性地將附接至PON的一個或多個ONU置於節電模式以便可以執行OTDR的方法的流程圖。
圖5顯示了可以用於實現本發明的各個方面的範例性電腦系統。
在下面的描述中，闡述了大量具體細節以提供對本發明實施方式的全面理解。然而，對該發明所屬領域中具有通常知識者來說顯而易見的是可以實施包括結構、系統及方法的實施方式而無需這些具體細節。本文中的描述及表示是該發明所屬領域中具有通常知識者用來最有效地向該發明所屬領域中其他具有通常知識者傳遞工作內容質常見的方式。在其他情況下，未對已知方法、程式、元件及電路進行詳細描述以避免不必要地使得本發明的各個方面晦澀難懂。
在說明書中參照“一個實施方式”、“某一實施方式”、“範例性實施方式”等表示描述的實施方式可以包括特定的特點、結構或特徵，但每個實施方式也許不一定包括特定的特點、結構或特徵。而且，這樣的片語並不一定是指相同的實施方式。此外，當結合實施方式對特定的特點、結構或特徵進行描述時，它在該發明所 屬領域中具有通常知識者的認識範疇之內以便結合其他實施方式對此特點、結構或特徵產生影響，無論是否清楚描述。
I、概述
本發明涉及用來改善PON中的OTDR測量的品質和/或對PON的正常操作執行這些測量的影響的方法和裝置。
如上簡述，PON可以包括許多附接的設備，比如ONU，這些設備即使在沒有有效地傳輸時也將光功率洩漏到PON上。由這些洩漏設備引入到PON上的雜訊可能會對OTDR設備進行的測量的品質產生負面影響。因此，在第一方面，本發明的方法和裝置可以被用來週期性地或間歇性地將附接至PON的一個或多個ONU置於節電模式，以便可以執行OTDR。
通常，以多個PON標準中規定節電模式，比如ITU-T超高速被動式光網路(GPON)標準及IEEE乙太網路被動式光網路互通業務(SIEPON)標準。當處於節電模式時，ONU暫時中止其發射器功能並將其上行雷射器斷電。這減少了從那些設備洩漏到PON上的光功率。重要的是，ONU不會因為被置於節電模式而被從PON被註銷，這有助於降低將ONU置於節電模式以執行OTDR對PON的正常操作的總體影響。
在第二方面，本發明的方法和裝置可以被用來在一個或多個週期的或間歇的發現時槽(slot)期間調整OTDR的性能，所述發現時槽被用於檢測並註冊近來連接至PON的ONU。因為新的ONU很少連接至所述PON且不允許已註冊的ONU在發現時槽期間傳輸，所以在這些時槽期間可以執行OTDR，而不會在很大程度上影響所述PON的正常操作。
下面部分對本發明的這些方面及其他方面進行描述。
II、範例性操作環境
圖1顯示了可以實現本發明的實施方式的範例性PON 100。如圖1所示，PON 100將中心局(central office)110通訊耦接至 單一家庭單元(SFU)120及多住戶單元(MDU)130(即，容納兩個或兩個以上住宅或商業單位的結構)。PON 100內的傳輸具體通過跨越中心局110和SFU 120與MDU 130之間的距離的光纖在中心局110處的光線路終端(OLT)和SFU 120及MDU 130處的光網路單元(ONU)之間執行。中心局110的OLT在其端部將PON 100耦接至服務網路(未顯示)，例如，可以是城域網或核心網。另外，SFU 120及MDU 130處的ONU在它們的端部進一步將PON 100耦接至家庭網路或商業網絡(同樣未顯示)。
圖1中所示的整個網路結構允許耦接至SFU 120和MDU 130內的家庭網路或商業網絡的終端用戶設備通過PON 100向服務網路發送資料並從該服務網路接收資料。分波多工技術(WDM)可以被用於通過一種波長發送下行(downstream)流量以及通過另一種波長發送上行(upstream)流量。例如，多個PON標準使用相同的基本波長方案：用於下行流量的1490奈米(nm)波長，用於上行流量的1310奈米(nm)波長。1550奈米(nm)也常用於選擇性的覆蓋服務，比如RF視訊。
如圖1進一步所示，PON 100的最接近中心局110的部分通常被稱為饋電區域150。該區域包括各自具有多個光纖的一個或多個饋電電纜。被動式光分路器(splitter)/組合器(combiner)140可用於將饋電電纜的各個光纖分為屬於PON 100的第二部分的多個分散式光纖，該部分通常稱為分佈區域160。然後利用另外的被動式光分路器/組合器140將分散式光纖分為延伸至SFU 120及MDU 130的多個引入光纖(drop fiber)。引入光纖屬於PON 100的第三及最終部分，該部分通常稱為引入區域(drop area)170。
在現有的存取網(access network)中，使用銅電纜和/或同軸電纜部署分佈區域160和/或引入區域170。通過使光纜延伸深入存取網，直到家裏、建築物或路邊等，PON 100可以提供現有的存取網不能處理的頻寬密集型語音、資料及視訊服務。如圖1所示， 中心局110與SFU 120和MDU 130處的終端用戶設備之間的網路的潛在地沒有被光學連接的剩餘部分在這些位置的區域網路範圍內(即，在金屬區域180內)。通過這樣的短的銅和/或同軸佈線距離，當前的區域網路技術通常提供足夠的頻寬。
應該注意的是，PON 100只顯示了一種可以實現本發明的實施方式的範例性PON及光纖分佈拓撲(即，樹型拓撲)。可以實現本發明的實施方式的其他光纖分佈拓撲包括其他點對多點拓撲、環形拓撲及網狀拓撲等。
在圖1中所示的存取網的操作中，在PON 100的三個部分上通過中心局110處的OLT下行發送的信號由被動式光分路器/組合器140分開並由SFU 120和MDU 130處的ONU接收。因此，下行發送的信號因此被廣播至所有ONU。相反地，在PON 100的三個部分上通過SFU 120和MDU 130處的ONU上行發送的信號由被動式光分路器/組合器140組合在一起並由中心局110處的OLT接收。
為了防止上行方向上的衝突並公平地分享PON 100的上行容量，中心局110處的OLT以及SFU 120和MDU 130處的ONU實現了某種形式的仲裁機制。例如，多個PON實現了基於非競爭介質存取協定，該協定允許每個ONU以有限的時間間隔訪問共用介質以向上行傳輸資料。有限的時間間隔通常稱為時槽。
圖2顯示了根據基於非競爭介質存取協定通過PON向上行發送的資料的實例。在圖2中，每個ONU 1至N與共同定時基準同步並被分配有一個用來將一個或多個資料包上行傳輸至OLT的時槽。更具體地，每個ONU 1至N緩衝(buffer)從附接的一個終端用戶(或多個用戶)接收的資料包並在其分配的時槽到達時突發地將一個或多個緩衝的資料包上行傳輸至OLT。例如，ONU 1從附接的用戶1接收兩個資料包，緩衝這兩個資料包，並在分配給ONU 1的第一時槽期間突發地上行傳輸這兩個資料包。ONU 2從附接 的用戶2接收單個資料包，緩衝這個資料包，並在分配給ONU 2的第二時槽期間突發地上行傳輸這個資料包。從圖2可以看出，將時槽分配給ONU，使得它們在時間上不重疊，從而防止上行衝突。
除了簡單分配時槽使得它們在時間上不重疊之外，在基於非競爭介質存取協定中何時向特定ONU授予容量及授予多少的確切方法對PON的性能可能會有極大的影響。在大多數PON中，每個ONU基於ONU緩衝的資料的瞬時值(即，根據動態頻寬分配(DBA)方案)被動態地分配改變容量的時槽。
在實現DBA方案的PON中，OLT負責將上行授權(或時槽)分配給每個ONU。ONU推遲其上行傳輸直至收到OLT的授權。為了接收授權，ONU產生並向OLT傳輸上行消息，該上行消息被稱為告知OLT其各個上行佇列狀態的REPORT消息。OLT使用從每個ONU發出的請求上行頻寬的該資訊來產生並向ONU傳輸閘消息(gate message)。每條閘消息通常基於它的上行頻寬需求及其他ONU的上行頻寬需求等將上行傳輸授權分配給ONU。
然而，因為ONU位於距離OLT不同的位置處，所以因光纖延時的緣故，在到達OLT之前從每個ONU上行發出的信號所用的時間是不同的。因此，重要的是，在OLT與ONU之間建立共同的定時基準以解決不同的光纖延時，從而使得當ONU信號到達OLT處時，其達到或非常接近OLT打算接收信號的時刻。這防止了在上行方向上的衝突。OLT與ONU之間的定時基準可以通過稱為測距(通常在發現處理中執行)的處理來建立。
發現處理被OLT用來通過瞭解近來連接至PON的ONU各自的往返延時及MAC地址檢測並註冊所述ONU。為了執行該發現處理，OLT週期性地或間隙性地向ONU傳輸包括OLT的本地時間的時間資訊及發現時槽的開始時間的發現閘消息。
未註冊的ONU可以通過將它們的本地時間(如由它們的本地 時鐘所確定)設置為包含在發現閘消息中的時間資訊來對發現閘消息作出回應。當未註冊ONU的本地時鐘達到發現時槽的開始時間(同樣包含在發現閘消息中)時，ONU可以傳輸REGISTER_REQUEST消息。REGISTER_REQUEST消息可以包括ONU的MAC位址及表示REGISTER_REQUEST被發送時的ONU的本地時間的時間資訊。
當OLT從ONU接收到REGISTER_REQUEST消息時，可以瞭解ONU的MAC位址及ONU的往返時間(RTT)。RTT可以被具體計算為在OLT處接收到REGISTER_REQUEST消息的時間和包含在REGISTER_REQUEST消息中的時間資訊之間的差值。可以為每個註冊的ONU儲存RTT時間且RTT時間可以被用於調節資料幀從ONU將要被傳輸的時間(如由OLT指示)。因為一個以上的未註冊ONU在發現時槽期間可以作出回應，所以可能會發生衝突。然而，通常卻沒有發生衝突。實際上，在許多情況下，沒有ONU對發現時槽作出回應。
現在參照圖3，顯示了可以實現本發明的實施方式的OLT 300的範例性高級方塊圖。OLT 300包括服務網路介面(SNI)305、可選分類器(classifier)310、上行(upstream)佇列模組315、下行(downstream)佇列模組320、PON控制器325、光收發器330以及用於執行OTDR的光時域反射(OTDR)模組335。
在上行方向上，光收發器330通過PON接收從ONU傳輸的光信號。資料包形式的資料從光信號恢復並以電子格式被提供給PON控制器325。PON控制器325接受並分析資料包，根據資料包的內容潛在地將資料包傳遞給上行佇列模組315進行緩衝。緩衝在上行佇列模組315中的資料包經由SNI 305被順序傳輸至服務網路。
在下行方向上，將要通過PON傳輸至ONU的資料的資料包最初經由SNI 305從服務網路被接收。分類器310(可選地包括在 OLT 300中)基於資料包攜帶的內容的類型將資料包劃分為優先等級。例如，可以將攜帶語音或視訊資料的資料包劃分為由小的傳輸延時表徵的優先等級(例如，高優先等級)，而可以將攜帶資料而不是語音或視訊的資料包劃分為由僅需要盡力傳輸表徵的優先等級(例如，低優先等級)。
假設分類器310包括在OLT 300中，下行佇列模組320可以包括多個下行佇列，每個下行佇列分別具有指定的優先順序。分類器310可以將經由SNI 305從服務網路接收的資料包插入具有對應於資料包優先等級的指定優先權的多個下行佇列中的一個。一旦從下行佇列被去除，資料包一般通過與OLT 300耦接的PON利用PON控制器325及光收發器330向下行發送。
如上簡述，PON(比如與OLT 300耦接的PON)的通道容量在上行方向上通常由多個ONU共用。結果，從附接至PON的每個ONU的上行傳輸被仲裁以避免衝突。OLT 300被配置為通過向ONU分配授權(也稱為時槽)來執行該仲裁。在這種方案中，ONU延遲上行資料傳輸，直至從OLT 300接收到授權。為了接收授權，ONU產生並向OLT 300傳輸上行消息，所述上行消息被稱為告知OLT 300上行佇列的不同狀態的REPORT消息。OLT 300可以使用從一個或多個ONU發送的請求上行頻寬的該資訊來產生並向ONU傳輸閘消息。每條閘消息通常基於例如它的上行頻寬需求及其他ONU的上行頻寬需求將上行傳輸授權分配給ONU。
在OLT 300中，PON控制器325可以被配置為處理接收的REPORT消息並回應產生合適的閘消息。另外，PON控制器325還可以被配置為執行上述發現處理，所述發現處理被用於通過瞭解近來連接至PON的各自的往返延時及MAC地址來檢測並註冊所述ONU。
III、本發明的第一方面
在第一方面，本發明涉及用於週期性地和/或間歇性地將附接 至PON的一個或多個ONU置於節電模式從而可以執行OTDR的方法和裝置。下面參照圖3中所示的範例性OLT 300對第一方面進行描述。然而，應該注意的是，本發明的方法和裝置可以在其他OLT中實現，如與該發明所屬領域中具有通常知識者所理解的一樣。
通常，PON可以包括許多附接的設備，比如ONU，這些設備即使在沒有有效地傳輸時也將光功率洩漏到PON上。由這些洩漏設備引入到PON上的雜訊可能會由對圖3中所示的OTDR模組335分析的測量的品質產生負面影響。例如，因為OTDR包括對通過光纖接收的光的非常弱的功率反向散射及反射進行測量，光纖上的任何額外雜訊可能會影響對測得的反向散射及反射光進行分析所得的結果的品質。
因此，OTDR模組335可以週期性地和/或間歇性地將與OLT 300操作的PON連接的一個或多個ONU置於節電模式，從而可以執行OTDR測試。通常，以多個PON標準規定節電模式，比如ITU-TGPON標準及IEEE SIEPON標準。當處於節電模式時，ONU暫時中止它們的發射器功能並將其上行雷射器斷電。這減少了從那些設備洩漏到PON上的光功率。重要的是，ONU通常沒有因為被置於節電模式而被登出，這有助於降低將ONU置於節電模式以執行OTDR對PON的正常操作的總體影響。
OTDR模組335可以經由OTDR定時/控制信號340向PON控制器325發送信號以向一個或多個ONU發送命令，從而通過中止它們的發射器功能並使其上行雷射器的斷電而暫時進入節電模式。例如，在被配置為根據SIEPON標準進行操作的PON中，PON控制器325可以向一個或多個ONU發送節電啟動命令，通常稱為SLEEP ALLOW。作為回應，當一個或多個ONU接受節電啟動命令時，可以返回消息，通常稱為SLEEP ACK。一旦PON控制器325從一個或多個ONU中的全部或部分接收到SLEEP ACK消息 (或一些等同的消息)，PON控制器325就可以經由OTDR定時/控制信號340向OTDR模組335發送信號，從而開始OTDR測試。
OTDR模組335可以通過經由OTDR測試信號345向光收發器330發送脈衝或脈衝圖案開始OTDR測試。光收發器330然後可以將脈衝或脈衝圖案注入PON。以用於正常下行流量的相同波長(例如，1490 nm或1550 nm波長)，用於上行流量的相同波長(例如，1310 nm波長)或其他帶外波長來注入脈衝。
光收發器330可以進一步對來自注入的脈衝或脈衝圖案的光的所得的反向散射和反射進行取樣。可以將取樣的光的反向散射和反射傳遞給OTDR模組335，便於根據時間進行分析，從而定位並潛在地識別中斷的源，比如不乾淨的/損壞的/錯位的連接器或分路器或光纖斷裂/巨集彎。該分析的結果可以經由OTDR結果信號355作為來自OLT 300的輸出而提供。
一旦光的反向散射和反射被取樣，PON控制器325可以可選地向一個或多個ONU發送命令以終止節電模式。當可以發送終止命令時，OTDR模組335可以經由OTDR定時/控制信號340向PON控制器325發送信號。
應該注意的是，在其他實施方式中，可以通過OLT簡單地將一個或多個ONU強制斷電或重置從而使得它們的鐳射被禁用。然而，這可能會具有將ONU從PON註銷的負面影響，這在很大程度上影響了服務。
圖4顯示了根據本發明實施方式的用來週期性地和/或間歇性地將附接至PON的一個或多個ONU置於節電模式以便可以執行OTDR的方法的流程圖400。流程圖400的方法可以由圖3中所示的OLT 300實現。然而，應注意的是，該方法可以由其他系統及元件實現。還應注意的是，流程圖400的某些步驟無需按照圖4中所示的順序發生。
流程圖400的方法從步驟402開始。在步驟402中，向PON 上的一個或多個ONU發送命令以指示ONU暫時進入節電模式。例如，在被配置為根據SIEPON標準進行操作的PON中，可以向一個或多個ONU發送節電啟動命令(通常稱為SLEEP ALLOW)以指示ONU暫時進入節電模式。
在確定步驟404中，確定是否已經從一個或多個ONU的全部或部分接收到睡眠確認消息(或一些等同的消息)。如果從一個或多個ONU的全部或部分接收到睡眠確認消息(或一些等同的消息)，流程圖400進入步驟406。否則，流程圖400仍保持在步驟404中。
在步驟406中，啟動OTDR測試並將脈衝或脈衝圖案注入PON。以用於正常下行流量的相同波長(例如，1490 nm或1550 nm波長)，用於上行流量的相同波長(例如，1310nm波長)或其他帶外波長來注入脈衝。
在步驟408中，可以對從注入脈衝或脈衝圖案產生的光的反向散射和反射進行測量並根據時間進行分析，以定位並潛在地識別中斷的源，比如不乾淨的/損壞的/錯位的連接器或分路器或光纖斷裂/巨集彎。
在步驟410中，可以輸出分析結果。例如，可以將分析輸出給顯示器或檔便於儲存。
在步驟412中，可以向一個或多個ONU發送命令以終止節電模式。
IV、本發明的第二方面
在第二方面中，本發明涉及在PON中執行的發現處理的一個或多個週期的或間歇的發現時槽期間調整OTDR測試的性能的方法和裝置。下面參照圖3中所示的範例性OLT 300對第二方面進行描述。然而，應注意的是，本發明的方法及裝置可以在其他OLT中實現，如與該發明所屬領域中具有通常知識者所理解的一樣。
如上所述，發現處理被用於通過瞭解近來連接至PON的ONU 的各自的往返延時和MAC地址來檢測並註冊所述ONU。為了執行發現處理，OLT 300的PON控制器325週期性地或間歇性地向ONU傳輸包括OLT 300的本地時間的時間資訊和發現時槽的開始時間的發現閘消息。
未註冊的ONU可以通過將它們的本地時間(如由它們的本地時鐘所確定的)設置為包含在發現閘消息中的時間資訊來對發現閘消息作出回應。當未註冊ONU的本地時鐘達到發現時槽的開始時間(同樣包括在發現閘消息中)時，ONU可以傳輸REGISTER_REQUEST消息。REGISTER_REQUEST消息可以包括ONU的MAC位址和表示發送REGISTER_REQUEST消息時的ONU的本地時間的時間資訊。
當OLT 300從ONU接收到REGISTER_REQUEST消息時，其可以瞭解ONU的MAC位址及ONU的往返時間(RTT)。RTT可以被具體地計算為在OLT 300處接收REPORT消息的時間與包含在REPORT消息中的時間資訊之間的差值。RTT可以被儲存為用於每個註冊的ONU且可用於調整將要從ONU傳輸的資料幀的時間(如由OLT指示)。
因為一個以上的未註冊ONU可以響應於發現時槽，所以可能發生衝突。然而，通常卻沒有發生衝突。實際上，在許多情況下，沒有ONU回應於發現時槽。因此，當潛在地沒有設備通過PON進行傳輸時，OTDR模組335可以充分利用這些時間段以執行OTDR測試。這有助於減少執行OTDR測試對PON的正常操作的影響。
例如，在一個實施方式中，OTDR模組335可以經由OTDR定時/控制信號340從PON控制器325接收發現時槽出現的指示。OTDR模組335然後可以通過經由OTDR測試信號345向光接收器330發送脈衝或脈衝圖案，而開始OTDR測試。光收發器330然後可以將脈衝或脈衝圖案注入PON。以用於正常下行流量的相 同波長(例如，1490 nm或1550 nm波長)，用於上行流量的相同波長(例如，1310 nm波長)或其他帶外波長來注入脈衝。
光收發器330可以進一步對注入的脈衝或脈衝圖案產生的光的反向散射和反射進行取樣。可以將取樣的光的反向散射和反射傳遞給OTDR模組335，便於根據時間進行分析，從而定位並潛在地識別中斷的源，比如不乾淨的/損壞的/錯位的連接器或分路器或光纖斷裂/巨集彎。該分析的結果可以經由OTDR結果信號355作為來自OLT 300的輸出而提供。
如果未註冊ONU試圖在發現時槽期間註冊，則取樣的光的反向散射和反射會出現損壞並可以簡單地由OTDR模組335丟棄。
應注意的是，OTDR測試需要大量樣本來平衡雜訊。因此，為了以快速的方式獲得結果，可以通過PON控制器325提高使發現時槽可用於PON的速率。例如，在多個PON中，通常大約每隔一秒使得發現時槽為可用的。可以提高該典型的速率(例如提高到每秒1000個發現時槽)從而以更快速的方式獲得OTDR測試結果。
還應注意的是，本發明的第二方面可以與在前面部分中所述的本發明的第一方面一起使用。例如，可以將一個或多個ONU置於節電模式，在一個或多個ONU的全部或部分處於節電模式之後，可以在發現時槽期間通過OTDR模組335執行OTDR測試。
V、本發明的其他方面
在另一個方面，本發明的方法和裝置可以將測得的RTT用於PON上的ONU以使ONU與OTDR模組335測得的特定反射率值相關聯。如上所述，在OTDR測試期間將脈衝或脈衝圖案注入PON中之後，光收發器330可以對產生的光的反向散射和反射進行取樣。可以將取樣的光的反向散射和反射傳遞給OTDR模組335以用於分析。更具體地，OTDR模組335可以根據時間對樣品進行分析。因為在ONU向PON註冊時測得與ONU相關聯的RTT(如 上所述)，所以一個或多個註冊的ONU可以基於各自的RTT進一步以樣品進行作圖或與這些樣品相關聯以幫助解釋OTDR測試的結果。
在又一方面，本發明的方法和裝置可以執行導納測試(admittance test)(與反射測試相對)。在這種情況下，通過使選擇的ONU將脈衝或脈衝圖案注入PON並測量OLT 300處的脈衝或脈衝圖案的導納來對導納進行測量。這樣的優點在於，允許對從選擇的ONU至OLT 300的單個上行路徑進行分析。在一個實施方式中，可以對脈衝或脈衝圖案進行調度以便從選擇的ONU進行傳輸。例如，脈衝或脈衝圖案可以由OLT 300進行調度以便在發現處理中使用的發現時槽期間通過選擇的ONU注入PON。
VI、範例性電腦系統的實現
對該發明所屬領域中具有通常知識者來說將顯而易見的是，本發明的各個元件及特點，如本文所述，可以利用類比和/或數位電路以硬體實現，或可以通過執行指令利用一個或多個通用或專用處理器以軟體實現，或通過硬體和軟體的組合來實現。
為了完整起見，對通用電腦系統進行以下描述。本發明的實施方式可以硬體，或以軟體與硬體的組合來實現。因此，本發明的實施方式可以在電腦系統或其他處理系統的環境下實現。圖5中顯示了這樣的電腦系統500的實例。圖3中所述的一個或多個模組可以在一個或多個不同的電腦系統500上執行。此外，圖4中描述的流程圖的每一個步驟可以在一個或多個不同的電腦系統500上實現。
電腦系統500包括一個或多個處理器，比如處理器504。處理器504可以是專用處理器或通用數位信號處理器。處理器504與通訊設施502(例如，匯流排或網路)相連。各種軟體實現以該範例性電腦系統進行描述。在閱讀該描述之後，對該發明所屬領域中具有通常知識者來說將變得顯而易見的是，如何使用其他電腦 系統和/或電腦結構來實現本發明。
電腦系統500還包括主記憶體506，優選隨機存取記憶體(RAM)，還可以包括輔助記憶體508。例如，輔助記憶體508可以包括硬碟驅動器510和/或抽取式(removable)儲存驅動器512，表示軟碟驅動器、磁帶驅動器、光碟驅動器等。抽取式儲存驅動器512通過已知方式從抽取式儲存單元516中讀取和/或向其寫入。抽取式儲存單元516表示由抽取式儲存驅動器512進行讀取和寫入的軟碟、磁帶、光碟等。該發明所屬領域中具有通常知識者將明白，抽取式儲存單元516包括其中儲存有電腦軟體和/或資料的電腦可用儲存介質。
在可選的實現中，輔助記憶體508可以包括允許電腦程式或其他指令載入電腦系統500的其他類似裝置。例如，這樣的裝置可以包括抽取式儲存單元518和介面514。這樣的裝置的實例可以包括程式盒和盒式介面(比如視訊遊戲設備中的盒式介面)、抽取式記憶體晶片(比如EPROM或PROM)及相關插槽、拇指驅動器(thumb drive)及USB埠，以及允許軟體和資料從抽取式儲存單元518傳輸至電腦系統500的其他抽取式儲存單元518及介面514。
電腦系統500還可以包括通訊介面520。通訊介面520允許軟體和資料在電腦系統500和週邊設備之間傳輸。通訊介面520的實例可以包括數據機、網路介面(比如乙太網路卡)、通訊埠、PCMCIA插槽和卡等。經由通訊介面520傳輸的軟體和資料為信號的形式，所述信號可以是電信號、電磁信號、光信號或能夠被通訊介面520接收的其他信號。這些信號經由通訊路徑522被提供給通訊介面520。通訊路徑522攜帶信號並使用電線或電纜、光纖、電話線、手機鏈路、RF鏈路或其他通訊通道來實現。
如這裏所描述的，術語“電腦程式介質”和“需腦可讀介質”通常用來指有形的儲存介質比如抽取式儲存單元516及518或安裝在 硬碟驅動器510中的硬碟。這些電腦程式產品是用於向電腦系統500提供軟體的裝置。
電腦程式(也稱為電腦控制邏輯)儲存在主記憶體506和/或輔助記憶體508中。電腦程式還可以經由通訊介面520接收。當執行時，這樣的電腦程式使得電腦系統500實現本文所討論的本發明。具體地，當執行時，電腦程式使處理器504實現本發明的處理，比如本文所述的任意一種方法。相應地，這樣的電腦程式表示電腦系統500的控制器。當利用軟體實現本發明時，該軟體可以儲存在電腦程式產品中並利用抽取式儲存設備512、介面514、硬碟驅動器512或通訊介面520載入電腦系統500。
在另一個實施方式中，本發明的特點主要利用諸如特定應用積體電路(ASIC)及閘陣列的硬體元件以硬體實現。對該發明所屬領域中具有通常知識者來說還將顯而易見的是，實現硬體狀態機以執行本文所述的功能。
VII、結論
上文在顯示了實現指定功能及其關係的功能構件的幫助下對本發明進行了描述。為了便於描述，本文任意限定了功能構建塊的範圍。只要適當執行指定功能及其關係就可以限定可選的範圍。
300‧‧‧OLT
305‧‧‧服務網路介面
310‧‧‧分類器
315‧‧‧上行佇列模組
320‧‧‧下行佇列模組
325‧‧‧PON控制器
330‧‧‧光收發器
335‧‧‧OTDR模組
340‧‧‧OTDR定時/控制信號
345‧‧‧OTDR測試信號
355‧‧‧OTDR結果信號

Claims (10)

  1. 一種光線路終端，被配置為執行光時域反射技術以定位被動式光網路中的中斷，所述光線路終端包括：被動式光網路控制器，被配置為通過所述被動式光網路向光網路單元傳輸節電啟動命令以將所述光網路單元置於節電模式；以及光時域反射技術模組，被配置為將脈衝注入所述被動式光網路並分析通過所述被動式光網路從注入脈衝反射回來的信號以定位所述被動式光網路中的中斷，其中，在收到所述光網路單元已接受所述節電啟動命令並處於節電模式的指示之後，所述光時域反射技術模組將脈衝注入所述被動式光網路。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的光線路終端，其中，所述光時域反射技術模組進一步被配置為分析反射信號以識別所述被動式光網路中的中斷的源。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的光線路終端，其中，所述中斷的源是故障連接器、故障分路器及光纖斷裂或巨集彎中的至少一個。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的光線路終端，其中，所述被動式光網路控制器進一步被配置為從所述光網路單元接收指示所述光網路單元已接受所述節電啟動命令的確認消息。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的光線路終端，其中，當所述光網路單元處於節電模式時，所述光網路單元的上行雷射器被斷電，以減少洩漏到所述被動式光網路上的光功率。
  6. 一種光線路終端，被配置為執行光時域反射技術以定位被動式光網路中的中斷，所述光線路終端包括：光時域反射技術模組，被配置為將脈衝注入所述被動式光網路並分析通過所述被動式光網路從注入脈衝反射回來的信 號以定位所述被動式光網路中的中斷；以及被動式光網路控制器，被配置為向所述光時域反射技術模組提供何時發生發現時槽的指示；其中，所述光時域反射技術模組基於所述指示將所述脈衝注入所述被動式光網路，以便在發現時槽期間將所述脈衝注入所述被動式光網路；其中，所述發現時槽被用於檢測新近連接至所述被動式光網路的光網路單元光網路單元。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的光線路終端，其中，所述被動式光網路控制器進一步被配置為通過所述被動式光網路傳輸包括所述發現時槽的開始時間的發現閘消息。
  8. 根據申請專利範圍第6項所述的光線路終端，其中，所述光時域反射技術模組進一步被配置為，如果光網路單元回應於發現時槽，則丟棄對來自所述注入脈衝的反射信號進行分析所得的結果。
  9. 根據申請專利範圍第6項所述的光線路終端，進一步包括：光收發器，被配置為在所述光時域反射技術模組的引導下將所述脈衝注入所述被動式光網路。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的光線路終端，其中，通過所述光收發器以1490 nm、1550 nm、1650 nm或1310 nm的波長將所述脈衝注入所述被動式光網路。
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