TWI359576B - - Google Patents

Description

1359576 • 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光分歧網路光纖障礙監測裝置與方法，特別係指— 種結合特定波長光濾波器與監測波段反射元件，對來光之濾除、反射與透 射之特性，以達成簡便且效率高之被動式光網路光纖監測與障礙位置之量 測。 【先前技術】 Φ 隨著全球網際網路的急遽成長，傳統網路已無法應付通訊革命造成對 高速資訊傳輸應用之需求，而光電產業技術的成熟及產品應用的多樣化， 適時為急遽成長的全球網際晴、高品f多制娜及各種數據通訊所需 要之大量頻寬，提供最佳的解決途徑，因此，各種光通賴路架構相繼出 現’其中又峨動式光稱服齡統最被看好，為因應舰務彡統未來大 量使用後，其特殊網路架構·測需求，有必要發明能方便監測被動光網 路各分歧路由之裝置與方法。 • 被動式光網路因各分歧路由之先天架構設計緣故，進行光纖監測向來 有其困難度，絲有制光—器物―TimeD_inRefleet_# OTDR)的監測方式’但在光時域反射職_上，所有分歧之後的信號均 疊加在-起’無法單獨識別任一分歧路由；為解決識別問題，有在分歧路 由末端加裝主動識別組件’但需配合通信網路與機房端的控制電腦互動， 往往增加監測系統複雜度；亦有用餘長位移光纖加反射單元做為識別組 件，但因分歧路由長短不―，於設計與安斜均有其_性；尤有甚者， 此種利用光時域反射器做為監測主體的方式，在路由分歧數目增多時，因 光時域反射器之動態範圍(Dynamic Range)與事件盲區出廳Dead Zone)限 制之故，使得監測目標難以實現。 另方面’亦有用可調式雷射(TunableL㈣光源、光循環器，光功率 再於末4搭配光纖光柵遽波器(FiberBragg如如& 之設計，雖可達 彻障礙目的，唯其量測各分歧光纖路由時，無法同時顯示所有路由即時 現況，且須控制可調式雷射光源輪流切換不同測波長，當路由之分歧 數愈多時，其耗時愈久；再者，顧此方法雖可知發生障礙之某一分歧路 由，卻無法得知發生障礙驗置，在轉上仍有所限制。 由此可見’上述制物品仍有諸多缺失，實非—良善之設計者，而亟 待加以改良。 本案發明人鑑於上述方法所魅的各項缺點，乃亟思加以改良創 新，並歸年和减潛辦究後，終於成剌發絲树光分歧網路光 纖障礙監測裝置與方法》 【發明内容】 本發明之目的即在於提供-種光分歧網路光纖障礙監罐置與方法， 配合先娜歸祕之佩，魏務纽㈣斜，在一 般機房即可監測光纖路由是獨線或光損失值過大，_歸是服務系統 或光纖路由之_ ’並JL確雜義示軸之路由與位置，崎低維運成 本並提向維修效率。 可達成上述發明目的之光分歧網路光纖障礙監測裝置與方法，係利用 -組光纖監測與量測裝置即時監測被動式光網路反射回來之不同監測波長 與光功率，以達到同時兼顧確認障礙分歧路由與障礙位置目的。其方法為 135^/5 利用光譜分析儀即時監測細路反軸來之不同監測波長及其光功率, 制電腦將此量測資料進槪對分析，判定任—分歧光纖路由之最新狀離， 若光纖發生斷物化她時，顺_嫩蝴域反射器， 選擇對應綠進辦触置制，⑽辞織續處财程之 【實施方式】 如圖-所示’為本發明光分歧網路光纖障礙監測裝置與方法之架構示 意圖，係包括： 一寬頻帶監贱源模組(Light Scmrce)16，翻輯續送出監測波段17 之光源； 一光循環IKOptieal ―⑽，侧以連接寬鮮監測光源模組16 送來之光，再送入光網路中，並接受光網路反射回來之監測光再送入光譜 分析儀21 ; 一光路選擇器(Optical Channel Selector)15，用以連接監測裝置與各光纖 路由； 一分波多工元件(Wavelength Division Multiplexer)24，用以將服務波段 12與監測波段17之光訊號整合並送入光纖14 ; 一特定波長光濾波器25，僅讓來光中的服務波段12與監測波長π的 特定監測波長光訊號通過； 一監測波段反射元件26，讓來光中的服務波段12光訊號通過，並反射 來光中之特定監測波長； 一光譜分析儀(Optical Spectral Analyzer)21 ’係量測經由光循環器18、 光紛歧網路反射回來之不同監測波長與光功率； 1359576 一控制電腦22，監控整個流程，並擷取、分析比對光譜分析儀21、高 密度多波長光時域反射器20量測完之波形圖與執跡圖，以獲得整個光纖分 歧路由最新狀況，執行各項控制命令；以及 一高密度多波長光時域反射器20，以不同的波長量測光網路中不同分 歧路由任一距離之光功率； 監測裝置主要位於機房10 ’光線路終端（Optical Line Terminal, OLT) 11送出服務波段12的光訊號至分波多工元件i3，而監測裝置則由寬頻帶 監測光源模組16經由光循環器18送出監測波段17的光訊號，經由光路選 擇器15再傳送至分波多工元件13 ’分波多工元件13則將服務波段12與監 測波段Π此兩種波段力光訊號整合送出，經由光纖M、機房外的光镜^， 再至光分歧器24，分光至錄分歧雄路由，每—分歧之光職在經過特 定波長総波ϋ 25時，_監測波段巾大部分波長，只通過對應此一分歧 路由之特定監測波長，並與服務波段之光訊制各路由之末端，至末端之 光訊號先、_監敝段反就件26 ;械，服舰段12的光魏可通過監 皮#又反射元件26，進入光網路單元（〇pticaiNetw〇rkUnit，ONU) 27，提 供用戶服務，而制波段17巾的特定監顺長光罐進人制波段反射元 件26時，特定監測波長會被反射，其中每個分歧路由中的監測波段反射元 件20規格& ’能反射唯-且不同的特定制波長；反射後的監測波長循 著原路由折返’經特定波長域波器25、光分歧m纖、光纖μ， 進入刀波夕卫①件13，經光路選擇器15、光循環器18，被光譜分析儀21 欠並量/貝J it而知到整個分歧光纖路由末端的反射波形圖，如圖二所示， 1359576 控制電腦22則擷取此波形圖，對不同路由之反射波形19ι進行比對分析， 即可得到整個分歧光纖路由最新的狀態資訊；當某一分歧路由發生障礙 時，整個分歧光纖路由末端的反射波形圖將如圖三所示，障礙路由之反射 波形192消失’控制電腦22經由比對分析，可知那一分歧路由發生障礙， 此時控制電腦22立即進入障礙位置量測流程。 障礙位置量測流程，係由高密度多波長光時域反射器2〇發出對應於該 障礙分歧路由之特定量測波長19，經過光路選擇器15、分波多工元件13、 光纖14、光纜23、光分歧器24、特定波長光濾波器25、最後至監測波段 反射元件26’高密度多波長光時域反射器2〇即可量測出該分歧路由之最新 軌跡圖，並經由控制電腦22比對分析，如圖四所示，即可得知該障礙分歧 路由障礙點193之發生位置，並做為告警等後續流程之依據。 本發明亦可擴充應用，如圖一所示，搭配光路選擇器(〇ptical Selector·，OCS) 15 ’除可因應不同流程而輸入監測波段與特定量測波長光訊 號之外’更可連聯接多個分波多工元件13及其後之光網路與裝置，經由控 制電腦依監職程可切換不同光路將待監測的被動式躺路數與區域擴 大，以提高監測裝置的使用效益，降低監測的單位成本。 發明係針對被動式光網路之任一光纖分歧路由上任何位置，監測其光 纖狀態正常與否之裝置與綠。與傳絲功率或光時歧射^的監測方式 比較，本發明可提供更全面性，更有效率之監測方式。 本發明所提供之光分歧網路光纖障礙監測裝置與方法，與前述引證案 及其他習用技術相互比較時，更具有下列之優點： 1359576 * L本發明可顿房軌監職置，配合特定波絲驗ϋ、路由末端之 監測波段反H可戦分歧路由監麻號相互預，提冑綱率，提 供可彳τ、可靠、高效率之鶴式光鴨彡分歧雄路由的監測方法。 2. 本發明便於建置’在用戶離需_次安裝統—規格之監猶段反射元 件，適用各種長度之光纖分歧路由。 3. 本發明可在一個或多個被動式光網路上同時監測並顯示多個分歧路 . ώ的光纖最新狀況，實現快速、大量監_目標，並可解決分歧路由障礙 ® 位置難以標定之問題。 4. 本發明可於機房進行單端、長期的自動監測，快速正確地釐清服務系 統或光纖―礙，由各分歧路由的最餘態更可進行猶性維護，提 供較佳的服務品質。 5. 本發明了降低網路維運人事成本，更可4保被動^光網路之可靠性及 穩定性，進而提昇维護效率，其經濟效益非常明顯。 • ±解細制係針對本㈣之-可行實施例之具舰明，惟該實施例 並非用以關本㈣之專概g，凡未麟本發a髓神所為之等效實 施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。 综上所述，本案不但在如鶴上確新，魏較f用物品增進上 述夕項功效’應6充分符合新雛及進步性之法定發明專利要件，妥依法 提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。 【圖式簡單說明】 ~ . 圖-為本發明光分歧網路光纖障礙監測裝置與方法之架構示意圖，· 圖二為該光分歧網路光纖障礙監測裝置與方法之光譜分析儀顯示之反 1359576 射波形示意圖； 圖三為該光分歧網路光纖障礙監測裝置與方法之光譜分析儀顯示之某 障礙分歧路由反射波形消失示意圖；以及 圖四為該光分歧網路光纖障礙監測裝置與方法之高密度多波長光時域 反射器顯示某障礙分歧路由之原始與障礙軌跡比較圖。 【主要元件符號說明】 10機房 11 光線路終端（Optical Line Terminal，OLT) 12服務波段 13 分波多工元件(Wavelength Division Multiplexer, WDM) 14光纖 15 光路選擇器（Optical Channel Selector，OCS) 16寬頻帶監測光源模組 17監測波段 18 光循環器（Optical Circulator) 19特定量測波長 191不同路由之反射波形 192障礙路由之反射波形消失 193障礙點 22控制電腦 23光纜 24 光分歧器（Optical Splitter) 25特定波長光濾波器 26監測波段反射元件 27 光網路單元（Optical Network Unit，0NU)

Claims (1)

1359576 十、申請專利範圍： 1. 一種光分歧網路光纖障礙監測裝置，係包括： 一寬頻帶監測光源模組，其寬頻帶監測光源模組送出監測波段的光訊號 至光循環器； • 一光循環器’係接收寬頻帶監測光源模組送出之監測波段的光訊號，送 入光網路中’並接受光網路反射回來之監測波段的光訊號，再送入光譜 分析儀； Φ 一光路選擇器，係接收監測波段的光訊號，再傳入分波多工元件，並可 依照監測流程切換光路； 一分波多工元件，用以將服務波段與監測波段整合並送入光纖； 一特定波長光濾波器，係接收光纖中的監測波段，並濾除監測波段中大 部分波長，只通過對應該分歧路由之特定監測波長，並與服務波段之光 訊號到各路由末端之監測波段反射元件； 一監測波段反射元件，係接收特定波長光濾波器所送出之特定監測波 • 長’並反射各分歧路由之特定監測波長； 一光譜分析儀，接收並量測光循環器所送出之經網路反射回來之不同監 測波長之波長與光功率，得到反射波形圖； 一控制電腦’係擷取、分析反射波形圖，以找出障礙路由，並進行障礙 位置量測流程；以及 一高密度多波長光時域反射器’係發出對應於障礙分歧路由之特定量測 波長，提供控制電腦分析比對，並獲得障礙分歧路由障礙點之發生位置。 2.如申請專利範圍第1項所述之光分歧網路光纖障礙監測裝置，其中該高 12 1359576 密度多波長光時域反射器，係在得知一分歧路由發生障礙時，由控制電 腦控制以發出對應於該障礙分歧路由之特定量測波長，並以量測出該分 歧路由之最新軌跡圖，用以判斷該分歧路由之障礙位置點。 3. 如申請專利範圍第1項所述之光分歧網路光纖障礙監測裝置，其中該控 制電腦，連接寬頻帶監測光源模組、光譜分析儀、光路選擇器及高密度 多波長光時域反射器，以監控整個流程，並對光譜分析儀量測之波形圖、 高密度多波長光時域反射器量測之軌跡圖，進行操取、計算、比對與分 析，以獲得整個光纖分歧路由的最新狀態資訊。 4. 如申請專利範圍第1項所述之光分歧網路光纖障礙監測裝置，其中該特 定波長光濾、波器，係裝設於光分歧器的每一路由前端，除讓來光中的服 務波段光訊號通過’也讓對應路由之特定監測波長通過，並滤除其它監 測波長。 5. 如申請專利範圍第1項所述之光分歧網路光纖障礙監測裝置，其中該臣t 測波段反射元件，係裝設於每個分歧路由之末端且其規格皆一致，可讓 來光中的服務波段光訊號通過，並反射來光中之特定監測波長。 6·如申請專利範圍第1項所述之光分歧網路光纖障礙監測裝置，其中該光 路選擇器之特徵包括： a可依照監測流程切換光路，常態下串聯光循環器至寬頻帶監測光源模 組，持續監測各分歧路由之光功率，當障礙發生時，則切換至高密度 多波長光時域反射器’進行障礙位置的量測； b應用在多個被動式光網路時，可將光路與多個分波多工元件連接，經 由切換光路，-套監測裝置可監測多個被動式光網路。 7· —種被動式光網路光纖障礙監測方法，其步驟為： a光線路終端送出服務波段的光訊號至分波多工元件，而監測裝置則由 寬頻帶監測光源模組經由環器送出監測波段的光訊號 ，經由光路 選擇器再傳送至分波？:L元件，分波彡卫元件廳服務波段與監測波 段此兩種波⑽光訊雜合送錢，服魏财監繼㈣光訊號行 進於待測光射，触域、光分歧||、特定波長光濾㈣，至各分 歧路由末端，it人監魏段反射猶，只麵定制錄的光訊號被 反射回機房端； b機房端的光譜分析儀同時接收並量測由各分歧路由反射回來之不同 監測波長的光訊號’進而得到各分歧路由最新狀態的波形資料； C分析該些反射波形資料，係藉由比對波形資料巾每—該反射後監測波 長之波形有無與光功率大小來判斷； d判斷各該分歧光纖路由最新狀況，係藉由分析所得之反射後監測波長 之有無與光神大小來觸，當職;分祕由之狀監測波長 波形消失表示該分歧路由發生障礙，如光功率小於預設之門檻值，則 表示該分歧路由發生異常，如光功率大小與原始值接近，則表示該分 歧路由正常； e如某一分歧路由之波形異常，則啟動高密度多波長光時域反射器，進 行障礙點之量測，以標定發生障礙之分歧路由與障礙位置，並做適當 之處置。 1359576 .8.如巾請專利範圍第7項所述之光分歧網路光織障礙監測方法，其中該判 斷各該分歧光纖路由障礙點之位置，係_高密度Μ絲時域反射器 置測所得之原始與最新轨跡圖比對分析而來。 9_如申請專利範圍第7項所述之光分歧網路光纖障礙監測方法其特徵在 於光刀歧器的每-路由前端裝設特定波長光渡波器與路由末端裝設監測 波段反射it件’以對來光進行絲、反難透射，·免分歧路由監測 訊號相互干擾，提高鑑別率。 鲁10.如申請專利範圍第7項所述之光分歧網路光纖障礙監測方法，其中在於 搭配光路選擇器，可連聯接多個分波多工元件及其後之光網路與裝置， 經由控制電腦依監測流程切換不同光路將待監測的被動式光網路數與區 域擴大，以提高監測裝置的使用效益，降低監測的單位成本。 11.如申請專利範圍第7項所述之光分歧網路光纖障礙監測方法，其中該障 礙位置量測之流程步驟為： a由高密度多波長光時域反射器發出對應於該障礙分歧路由之特定量 •測波長，經過光路選擇器、分波多工元件、光纖、光纜、光分歧器、 特定波長光濾波器、最後至監測波段反射元件； b高密度多波長光時域反射器即可量測出該分歧路由之最新軌跡圖； c並經由控制電腦比對分析，即可得知該障礙分歧路由障礙點之發生位 置，並做為告警等後續流程之依據。 15