技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通信網(wǎng)絡(luò)的故障檢測(cè)方法、系統(tǒng)及裝置，尤其是一種對(duì)光分布網(wǎng)絡(luò)中存在的故障的檢測(cè)方法、系統(tǒng)及裝置。?

背景技術(shù)

目前，在接入網(wǎng)領(lǐng)域中，數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)路(Digital?Subscriber?Line，簡(jiǎn)稱(chēng)DSL)充分發(fā)展之余，光接入也蓬勃興起，尤其是點(diǎn)到多點(diǎn)特征的光接入技術(shù)—無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Passive?Optical?Network，簡(jiǎn)稱(chēng)PON)再次受到關(guān)注。與點(diǎn)到點(diǎn)光接入相比，PON局端用一根光纖，即可分成數(shù)十路甚至更多路光纖連接用戶(hù)，從而大大降低建網(wǎng)成本。目前，具有代表性的PON技術(shù)是吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)(Gigabit?Passive?Optical?Network簡(jiǎn)稱(chēng)GPON)和以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(Ethernet?Passive?Optical?Network，簡(jiǎn)稱(chēng)EPON)，其中GPON技術(shù)具有較高線(xiàn)路速率、維護(hù)管理功能完善等特點(diǎn)。?

PON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由三個(gè)部分組成：光線(xiàn)路終端(Optical?LineTermination，簡(jiǎn)稱(chēng)OLT)、光分布網(wǎng)(Optical?Distribution?Network，簡(jiǎn)稱(chēng)ODN)和光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical?Network?Unit，簡(jiǎn)稱(chēng)ONU)/光網(wǎng)絡(luò)終端(Optical?Network?Termination，簡(jiǎn)稱(chēng)ONT)。?

OLT為PON系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口，連接一個(gè)或多個(gè)ODN。ODN將OLT下行的數(shù)據(jù)分路傳輸?shù)礁鱾€(gè)ONU，同時(shí)將多個(gè)ONU/ONT的上行數(shù)據(jù)匯總傳輸?shù)絆LT。ONU為PON系統(tǒng)提供用戶(hù)側(cè)接口，上行與ODN相連。如果ONU直接提供用戶(hù)端口功能，如以太網(wǎng)用戶(hù)端口，則稱(chēng)為ONT。?

ODN一般分成四部分，無(wú)源光分路器(Splitter)、主干光纖(FeedFiber)A、分布光纖(Distribute?Fiber)B和分路光纖(Drop?Fiber)C，其中分布光纖和分路光纖可以統(tǒng)稱(chēng)為分支光纖。圖1中是具有2級(jí)分光的ODN結(jié)?構(gòu)圖，對(duì)只有一級(jí)分光的ODN只有主干光纖和分路光纖。?

PON系統(tǒng)上行采用1310nm的波長(zhǎng)，下行采用1490nm的波長(zhǎng)。上、下行的光可以在同一根光纖中傳輸如圖1所示，上、下行也可以分別采用一根光纖來(lái)傳輸。?

在PON系統(tǒng)中，從OLT到ONU稱(chēng)為下行，反之為上行。下行數(shù)據(jù)采用廣播的方式發(fā)送到各ONU的，而各ONU的上行數(shù)據(jù)發(fā)送由OLT分配發(fā)送區(qū)間，采用時(shí)分復(fù)用的方式發(fā)送給OLT。?

在PON系統(tǒng)中，OLT與ONU/ONT是通過(guò)ODN連接，如果ODN出現(xiàn)故障，必然會(huì)影響整個(gè)PON系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，ODN的故障主要由連接和過(guò)度彎曲引起。連接故障包括連接器松動(dòng)，連接器光纖端面受污染等。?

曾經(jīng)有這樣的統(tǒng)計(jì)結(jié)果：光纖入戶(hù)(Fiber?To?The?Home，簡(jiǎn)稱(chēng)FTTH)系統(tǒng)的故障有83％是發(fā)生在靠近用戶(hù)的”第一公里”，光纖故障占37％。其中光纖故障中有70％以上是連接故障引起的，26％是由于光纖彎曲造成的過(guò)度衰減引起的。因此，隨著PON網(wǎng)絡(luò)的大量部署和運(yùn)行，為了保證PON網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，需要能夠正確、快速識(shí)別和定位光纖故障。另外，由于PON網(wǎng)絡(luò)靠近用戶(hù)，光纖故障的識(shí)別和定位方案必須滿(mǎn)足低成本的要求。光纖故障的特點(diǎn)是對(duì)光路的損耗增大，甚至完全中斷。?

光時(shí)域反射計(jì)(Optical?Time?Domain?Reflectometer，簡(jiǎn)稱(chēng)OTDR)是測(cè)量光纖傳輸特性的測(cè)量?jī)x器。OTDR提供了沿光纖長(zhǎng)度分布的衰減細(xì)節(jié)，即探測(cè)、定位和測(cè)量光纖光纜鏈路上任何位置的故障(又稱(chēng)為事件)。所述的故障是指因光纖鏈路中因?yàn)槿劢印⑦B接器、轉(zhuǎn)接頭、跳線(xiàn)、彎曲或斷裂等形成的缺陷，這種缺陷的光傳輸特性的變化可以被測(cè)量。在光纖通信網(wǎng)中，光纖傳輸鏈路的傳輸特性測(cè)試、故障定位都需要OTDR。?

OTDR的工作方式類(lèi)似雷達(dá)掃描，OTDR發(fā)送測(cè)試信號(hào)，然后根據(jù)光纖事件點(diǎn)反射回來(lái)的信號(hào)的強(qiáng)度和時(shí)間，確定故障點(diǎn)的類(lèi)型和位置。如圖2所示，OTDR一般設(shè)置在OLT側(cè)。?

通過(guò)光纖的鏈路監(jiān)測(cè)可以能夠自動(dòng)的、持續(xù)的對(duì)光纖線(xiàn)路進(jìn)行在線(xiàn)遠(yuǎn)程?監(jiān)測(cè)，可以定期維護(hù)PON網(wǎng)絡(luò)的光纖線(xiàn)路，可以遠(yuǎn)程識(shí)別故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速反應(yīng)，可以在高層網(wǎng)絡(luò)受影響之前，實(shí)現(xiàn)底層的快速保護(hù)切換。?