無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法、系統(tǒng)與探測器的制造方法
【專利摘要】本公開涉及一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法、系統(tǒng)與探測器。該探測器包括光接收單元，用于接收光路中的光信號；光轉(zhuǎn)換單元，用于將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；信號比較單元，用于將所述電信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，以確定報警的類型；繼電器，用于根據(jù)報警的類型向報警器觸發(fā)不同頻率的脈沖信號。本公開可以實時檢測光纖中斷并發(fā)出告警信號。
【專利說明】無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法、系統(tǒng)與探測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及無源光網(wǎng)絡(luò)，特別地，涉及一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法、系統(tǒng) 與探測器。

【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)"寬帶中國、光網(wǎng)城市"戰(zhàn)略部署，中國電信將實現(xiàn)所有城市光纖化，為城市用 戶提供光速互聯(lián)網(wǎng)體驗。近年來，中國電信積極推進(jìn)接入網(wǎng)的"光進(jìn)銅退"建設(shè)，取得顯著 成效。然而，隨著"光進(jìn)銅退"規(guī)模的持續(xù)擴大，接入節(jié)點的數(shù)量也隨之劇增，龐大的接入節(jié) 點會帶來電源保障、光鏈路中斷、設(shè)備故障等問題。這是由于"光進(jìn)銅退"實施之前，電信運 維對象是現(xiàn)網(wǎng)的少量母局、模塊局和接入網(wǎng)，維護(hù)流程完善。該類網(wǎng)點容量大、環(huán)境好、封 閉性強，有充分的后備電源保障，且有動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)作為維護(hù)支撐，經(jīng)過多年的運營管 理，維護(hù)人員對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)得心應(yīng)手。
[0003] 但是"光進(jìn)銅退"之后，原有的維護(hù)模式面臨著極大的挑戰(zhàn)：
[0004] (1)環(huán)境保障差
[0005] 接入點下移，使得接入設(shè)備走出機房，安裝在各種自然場景中，溫濕度、電源、網(wǎng)點 封閉性等相比原有設(shè)備環(huán)境急劇下降，電源問題和光纖中斷等問題尤其突出。市政工程建 設(shè)不斷，在目前各類故障中，因外部環(huán)境問題的故障占比在70%以上。
[0006] (2)網(wǎng)點數(shù)量大
[0007] 由于接入點容量介于幾線到幾十線之間，導(dǎo)致接入點數(shù)量快速膨脹，每天的故障 量(掉電或高溫影響、光纖中斷等）約60個左右。
[0008] (3)故障處理流程復(fù)雜
[0009] 原EPON (Ethernet Passive Optical Network，以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)）故障處理流 程為：外線接故障單檢查發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題轉(zhuǎn)派；客戶服務(wù)調(diào)度中心根據(jù)10000號或用戶申述 手工記錄初步判斷出故障原因，調(diào)度人員按記錄手工生成故障工單，派發(fā)相應(yīng)崗位處理，同 時電話通知該PON (Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡(luò))承包區(qū)的維護(hù)人員出現(xiàn)場；監(jiān) 控人員接客調(diào)中心工單或IPOSS (IP Office Support Services)周期輪詢ΕΡ0Ν網(wǎng)管發(fā)現(xiàn) PING不通時派發(fā)大面積網(wǎng)絡(luò)側(cè)故障，故障派單流程相對復(fù)雜。
[0010] 上述問題給FTTx (Fiber To The X，光纖接入）的日常維護(hù)和故障處理帶來了較 大的壓力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本公開鑒于以上問題中的至少一個提出了新的技術(shù)方案。
[0012] 本公開在其一個方面提供了 一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測器，其可以實時檢測 光纖中斷并發(fā)出告警信號。
[0013] 本公開在其另一方面提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測系統(tǒng)，其可以實時檢 測光纖中斷并發(fā)出告警信號。
[0014] 本公開在其又一方面提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法，其可以實時檢 測光纖中斷并發(fā)出告警信號。
[0015] 根據(jù)本公開，提供一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測器，包括：
[0016] 光接收單元，用于接收光路中的光信號；
[0017] 光轉(zhuǎn)換單元，用于將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
[0018] 信號比較單元，用于將所述電信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，以確定報警的類型；
[0019] 繼電器，用于根據(jù)報警的類型向報警器觸發(fā)不同頻率的脈沖信號。
[0020] 在本公開的一些實施例中，光信號為下行光信號和/或下行光信號。
[0021] 根據(jù)本公開，還提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測系統(tǒng)，包括光線路終端、光 配線架、一分N的分光器、光網(wǎng)絡(luò)單元、第一報警器、以及如前述實施例的光鏈路探測器，光 鏈路探測器置于下行鏈路中，其一端與一分N的分光器的一個輸出端相連，其另一端與第 一報警器相連，其中，N為大于等于2的整數(shù)。
[0022] 在本公開的一些實施例中，在系統(tǒng)的上行鏈路中還設(shè)置了一分二的分光器、第二 報警器和另一如前述實施例的光鏈路探測器，一分二的分光器的輸入端與光網(wǎng)絡(luò)單元的輸 出端相連，一分二的分光器的一個輸出端與一分N的分光器的一個輸出端相連，一分二的 分光器的另一輸出端與另一光鏈路探測器的一端相連，另一光鏈路探測器的另一端與第二 報警器相連。
[0023] 根據(jù)本公開，還提供了一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法，包括：
[0024] 接收光路中的光信號；
[0025] 將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
[0026] 將所述電信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，以確定報警的類型；
[0027] 根據(jù)報警的類型向報警器觸發(fā)不同頻率的脈沖信號。
[0028] 在本公開的一些實施例中，光信號為下行光信號和/或下行光信號。
[0029] 在本公開的技術(shù)方案中，由于在無源光網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了光鏈路探測器，其可以通過 轉(zhuǎn)換后的電信號檢測光路中光信號的強弱，通過比較可以確定是否發(fā)出告警，如果發(fā)出告 警，還可以確定出告警的級別，進(jìn)而可以及時通知運維人員對故障進(jìn)行檢修。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 此處所說明的附圖用來提供對本公開的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分。在附 圖中：
[0031] 圖1是本公開一個實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖2是本公開中實現(xiàn)光探測的原理示意圖。
[0033] 圖3是本公開一個實施例的突發(fā)光信號功率檢測的基本電路結(jié)構(gòu)圖。
[0034] 圖4是本公開一個實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖5是本公開另一實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖6是本公開一個實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0037] 下面將參照附圖描述本公開。要注意的是，以下的描述在本質(zhì)上僅是解釋性和示 例性的，決不作為對本公開及其應(yīng)用或使用的任何限制。除非另外特別說明，否則，在實施 例中闡述的部件和步驟的相對布置以及數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值并不限制本公開的范圍。另外， 本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和裝置可能不被詳細(xì)討論，但在適當(dāng)?shù)那闆r下意在成為 說明書的一部分。
[0038] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本公開為對無源光網(wǎng)絡(luò)下的光鏈路中斷進(jìn)行有效的 監(jiān)控，成功研制出了光鏈路探測器，其可以有效地保障無源光網(wǎng)絡(luò)的高效運行。
[0039] 圖1是本公開一個實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040] 如圖1所示，該實施例中的光鏈路探測器10可以包括光接收單元102、光轉(zhuǎn)換單元 104、信號比較單元106和繼電器108。其中，
[0041] 光接收單元102,用于接收光路中的光信號，其中，該光信號可以為下行光信號和 /或下行光信號；
[0042] S卩，該實施例既可以檢測下行光鏈路的通斷，也可以檢測上行光鏈路的通斷，在同 時設(shè)置兩個光鏈路探測器的情況下還可以同時檢測上下行光鏈路的通斷；
[0043] 光轉(zhuǎn)換單元104,用于將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
[0044] 例如，該光轉(zhuǎn)換單元可以為諸如光電二極管的光電轉(zhuǎn)換器，光電二極管是在反向 電壓作用下工作的，沒有光照時，反向電流極其微弱，叫暗電流，有光照時，反向電流迅速增 大到幾十微安，稱為光電流，光的強度越大，反向電流也越大，光的變化引起光電二極管電 流變化，這就可以把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，成為光電傳感器件；
[0045] 信號比較單元106,用于將所述電信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，以確定報警的類 型，例如，可以設(shè)置多個閾值，將電信號與這些閾值進(jìn)行比較，以確定出不同當(dāng)前信號對應(yīng) 的報警類型，具體地，報警類型可以包括但不限于中斷紅色告警和警告橙色告警；
[0046] 繼電器108,用于根據(jù)報警的類型向報警器觸發(fā)不同頻率的脈沖信號，報警器根據(jù) 接收的脈沖信號的不同頻率也相應(yīng)地發(fā)出不同頻率的告警，以提醒維護(hù)人員有告警發(fā)生， 并且維護(hù)人員可以根據(jù)告警信號的頻率知道當(dāng)前告警的級別。
[0047] 該實施例由于在無源光網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了光鏈路探測器，其可以通過轉(zhuǎn)換后的電信號 檢測光路中光信號的強弱，通過比較可以確定是否發(fā)出告警，如果發(fā)出告警，還可以確定出 告警的級別，進(jìn)而可以及時通知運維人員對故障進(jìn)行檢修。
[0048] 具體地，可以通過下述實例對信號比較單元106的功能進(jìn)行說明。
[0049] 探測器可以將探測到的光信號分為三種狀態(tài)：Fail (失敗)、Warning(告警)和Pass (通過)，狀態(tài)級別可以在邏輯上分別定義為紅色、橙色和綠色，前兩個狀態(tài)將通過報警器發(fā) 出告警。
[0050] 對于Fail (失?。顟B(tài)、Warning (告警）狀態(tài)和Pass (通過）狀態(tài)的界定可以參 照下述：
[0051] 假設(shè)探測器的測量上界為L1，測量下界為L2,探測器內(nèi)設(shè)置的Pass閾值為T1， Warning閾值為T2，F(xiàn)ail閾值為T3,且有1^2燈3燈2〈11〈1^，若用？表示當(dāng)前測得的光強度， 則：
[0052] (1)如果P〈L2,則短信告警顯示fail或發(fā)出頻率為Π 的告警音頻信號，為中斷紅 色告警；
[0053] (2)如果L2〈P〈T3,則短信告警顯示Fail或發(fā)出頻率為Π 的告警音頻信號，為中 斷紅色告警；
[0054] (3)如果T3〈P〈T2,則短信告警顯示W(wǎng)arning或發(fā)出頻率為f2的告警音頻信號，表 明光信號較弱，為警告橙色告警；
[0055] (4)如果T2〈P〈T1，則為Pass，正常不告警；
[0056] (5)如果T1〈P〈L1，則短信告警顯示W(wǎng)arning或發(fā)出頻率為f3的告警音頻信號，表 明光信號過強，為警告橙色告警；
[0057] (6)如果P>L1，由于光信號太強，超出了接收端的接收靈敏度，會產(chǎn)生誤碼、用戶掉 線、甚至燒壞光接收器，從而引起光鏈路中斷，因此短信告警顯示Fail或發(fā)出頻率為f4的 告警音頻信號，為中斷紅色告警。
[0058] 舉例說明，以1490nm波長為例(接收靈敏度范圍為-27dbm至+7dbm)，探測器的 測量下限L2=-40dBm，測量上限Ll=+15dBm，并將其功率閾值設(shè)置為上圖的Tl=-4. 5dBm， Τ2=_22· 5dBm, Τ3=_25· 5dBm。
[0059] (1)假設(shè)線路中1490nm波長的實際功率P=-48dBm或無光時，由于-48dBm〈-40dBm (P〈L2)，則探測報警顯示Fail，即為紅色中斷告警。
[0060] (2)假設(shè)線路中1490nm波長的實際功率P=-34. ldBm時，由 于-40dBm〈-34. ldBm〈-25. 5dBm (L2〈P〈T3)，則告警顯示為Fail，即為紅色中斷告警。
[0061] (3)假設(shè)線路中1490nm波長的實際功率P=-24. 7dBm時，由 于-25. 5dBm〈-24. 7dBm〈-22. 5dBm (T3〈P〈T2)，則告警顯示 Warning (low)，即為橙色光功率 衰耗大告警。
[0062] (4)假設(shè)線路中1490nm波長的實際功率P=-8.6dBm時，由 于-22. 5dBm〈-8. 6dBm〈-4. 5dBm (T2〈P〈T1)，則為 Pass 狀態(tài)，不告警。
[0063] (5)假設(shè)線路中1490nm波長的實際功率P=-3. 25dBm時，由 于-4. 5dBm〈-3. 25dBm〈+15dBm (T1〈P〈L1)，則告警顯示 Warning (high),表示紅色光功率過 強告警。
[0064] (6)假設(shè)線路中1490nm波長的實際功率P=+17dBm時，由于+17dBm>+15dBm(P>Ll)， 則告警顯示Fail，表示紅色光功率過強告警。
[0065] 在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)線路的具體場景設(shè)置上述各門限值。根據(jù)經(jīng)驗，在0NU (Optical Network Terminal,光網(wǎng)絡(luò)單元）之前我們一般希望線路中光功率的范圍為：
[0066] 上行 1310nm :_5dBm ?+4dBm ;
[0067] 下行 1490nm :_26dBm ?_5dBm ;
[0068] 下行 1550nm :_28dBm ?_5dBm。
[0069] 所以，可以事先通過PC軟件來修改探測器上的功率閾值或直接使用探測器內(nèi)已 存儲的閾值，那么以后在實際探測當(dāng)中，我們可以很方便地僅僅通過短信報警器給出的通 過/告警/失敗指示，而不必過于關(guān)心確切的功率數(shù)值是多少。
[0070] 如上所述，Ρ0Ν系統(tǒng)中的上行信號采用1310nm波長，下行信號采用1490nm/1550nm 波長，分別以相反方向沿同一光纖傳輸。G. 983確保1310nm上行信號保持沉默，直到被 1490nm/1550nm下行信號輪循并分配一個傳輸窗口，這意味著1310nm上行信號為被動發(fā) 光，因為須在光線路終端（1490nm/1550nm下行信號）和光網(wǎng)絡(luò)單元（1310nm上行信號）之 間建立通訊鏈路才能測量1310nm上行信號。上行信號使用時分多址接入方式將多個光網(wǎng) 絡(luò)單元的上行信息組織成一個時分復(fù)用信息流傳送到光線路終端。在這種結(jié)構(gòu)中上行接 入采用突發(fā)模式，線路上的光信號即為突發(fā)光信號，正確檢測出突發(fā)光信號就是需要檢測 出發(fā)射機激活發(fā)光期間的平均光功率。上述可知探測器測試應(yīng)滿足上行1310nm和下行 1490nm/1550nm，實現(xiàn)光功率的在線測試，能正確探測突發(fā)信號光功率，光探測原理如圖2 所示。
[0071] 如圖2所示，探測器采用兩頭結(jié)構(gòu)，通過雙向耦合器對測試線路進(jìn)行10%分光，對 上行信號（1310nm)分光后直接接入探測器進(jìn)行功率探測。對于下行信號（1490nm/1550nm) 分光后再用高隔離度的WDM (Wavelength division Multiplexing,波分復(fù)用）（通常只使 用1490nm光信號，此時可不用WDM)將波長分開后再分別接入探測器進(jìn)行功率探測。這樣 就能同時探測上下行的光功率，并且測量期間線路保持正常通信。
[0072] 圖3是本公開一個實施例的突發(fā)光信號功率檢測的基本電路結(jié)構(gòu)圖。
[0073] 如圖3所示，U1為光探測器，U2為由寬帶運算放大器組成的前置放大器電路，U3 為信號整形網(wǎng)絡(luò)，U4為由高速比較器組成的比較器電路，U5為由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成的脈沖 延時電路，U6為由D型上升沿觸發(fā)器組成的脈沖觸發(fā)電路，U7為由高速采樣保持器組成的 采樣保持電路，U8為由帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器組成的信號處理控制輸出電路。
[0074] 實現(xiàn)突發(fā)光信號功率檢測的基本思想是利用信號變換、信號整形、時序同步、延時 觸發(fā)控制和信號采樣保持技術(shù)，將高頻率的突發(fā)式的光信號變?yōu)榈皖l率的可維持的電信號 脈沖電平，結(jié)合檢測處理，從而實現(xiàn)Ρ0Ν系統(tǒng)中上行突發(fā)光信號功率的檢測，其具體實現(xiàn)過 程如下：
[0075] 由寬帶運算放大器構(gòu)成的前置放大電路U2將PIN管U1接收到的光信號轉(zhuǎn)換成 具有線性對應(yīng)關(guān)系的電壓信號，此電壓信號經(jīng)過信號整形網(wǎng)絡(luò)U3整形后分別送入采樣保 持放大電路U7的輸入端和比較電路U4的比較器正端，此時U7處于信號采樣階段(通過信 號處理控制電路對上升沿觸發(fā)器U6進(jìn)行初始化使U7處于采樣階段)，比較電路U4的比較 器負(fù)端接一參考電壓作為線路上有光無光的判斷電平，無光時正端電壓小于負(fù)端電壓，t匕 較器輸出低電平，后續(xù)電路維持原始狀態(tài)，當(dāng)有光時正端電壓大于負(fù)端電壓，高速比較器的 輸出迅速由低變高，產(chǎn)生一上升沿信號，此上升沿信號送入脈沖延時電路U5的輸入端，經(jīng) 過脈沖延時(根據(jù)信號寬度確定延時時間）將此上升沿信號送入觸發(fā)電路U6的輸入端進(jìn)行 觸發(fā)，電路觸發(fā)后U6的輸出端輸出低電平，U7進(jìn)入信號保持階段等待U8的采樣處理，經(jīng)過 U8處理就得出突發(fā)光信號的功率大小，然后信號處理控制電路U8將上升沿觸發(fā)電路U6強 制復(fù)位(讓U7重新處于采樣階段）并保持一段時間（大于采樣保持放大器的最小采樣時間， 避免復(fù)位信號撤除后馬上就有觸發(fā)信號產(chǎn)生，從而使采樣時間不足產(chǎn)生后續(xù)電路的采樣錯 誤）后開始下一個循環(huán)周期的采樣顯示。
[0076] 電路的設(shè)計重點在于前端信號的處理，S卩，前置放大器和整形網(wǎng)絡(luò)部分，它將PIN (P-type-Intrinsic-N-type，P型-本征-N型）管產(chǎn)生的光電流信號轉(zhuǎn)換成具有一定線性 對應(yīng)關(guān)系的電壓信號，電壓信號的質(zhì)量將直接影響到后續(xù)電路檢測的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
[0077] 信號的轉(zhuǎn)換質(zhì)量主要由以下三個方面影響：一、放大器的帶寬、增益和噪聲；二、 PIN管的結(jié)電容、結(jié)電阻、暗電流和噪聲；三、電源紋波和噪聲、電路噪聲。
[0078] 基于上述考慮選擇帶寬高、增益大和噪聲小的運算放大器；PIN管也應(yīng)選擇帶寬 高、結(jié)電容和噪聲小的，為了減小結(jié)電容和噪聲應(yīng)將PIN加上反偏電壓，良好的信號整形網(wǎng) 絡(luò)能夠很好地改善電壓信號質(zhì)量。
[0079] 采用上述的光路和電路設(shè)計結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了 Ρ0Ν系統(tǒng)中光探測器的測試要求，即實 現(xiàn)了三種波長光功率同時測試、在線測試和1310nm上行信號突發(fā)光功率的正確測試，能制 作出性能優(yōu)良的Ρ0Ν系統(tǒng)光鏈路探測器，方便Ρ0Ν系統(tǒng)的管理和維護(hù)。
[0080] 圖4是本公開一個實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0081] 如圖4所示，該實施例中的光鏈路探測系統(tǒng)40可以包括光線路終端402、光配線架 404、一分N的分光器406、光網(wǎng)絡(luò)單元408、第一報警器410、以及光鏈路探測器412,其中， 光鏈路探測器412置于下行鏈路中，其一端與一分N的分光器406的一個輸出端相連，其另 一端與第一報警器410相連，其中，N為大于等于2的整數(shù)。
[0082] 本公開該實施例首次提出針對無源光網(wǎng)絡(luò)光信號探測的概念，研發(fā)其光鏈路探測 器，并將該探測器接入至如圖4所示的1 :N的分光器406的下行端口（其中，下行指一分N 的分光器至光網(wǎng)絡(luò)單元方向），接收其下行光信號，并轉(zhuǎn)換成電信號，利用諸如短信報警器 或聲音報警等報警器將光信號的通斷告警級別（可以通過干接點信號或0?3. 3V的CMOS 電平信號）發(fā)送到維護(hù)人員手機和監(jiān)控中心平臺，以有效保障光網(wǎng)絡(luò)運行的可靠性。
[0083] 在下行方向上，光鏈路探測器接收一分N的分光器分出的一路下行光波，并將其 轉(zhuǎn)換為電信號，當(dāng)電信號異常時，例如，大于測量上界或小于測量下界時向繼電器觸發(fā)不同 頻率的脈沖，以指示繼電器將該告警信息傳遞到報警器。
[0084] 進(jìn)一步地，還可以檢測系統(tǒng)中的上行光信號。
[0085] 圖5是本公開另一實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0086] 如圖5所示，與圖4中的實施例相比，在該實施例中，在系統(tǒng)50的上行鏈路中還設(shè) 置了一分二的分光器502、第二報警器504和另一光鏈路探測器506, 一分二的分光器502 的輸入端與光網(wǎng)絡(luò)單兀408的輸出端相連，一分二的分光器502的一個輸出端與一分N的 分光器502的一個輸出端相連，一分二的分光器502的另一輸出端與另一光鏈路探測器506 的一端相連，另一光鏈路探測器506的另一端與第二報警器504相連。
[0087] 在上行方向上，如果自光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)出的光信號出現(xiàn)故障，光鏈路探測器也會檢 測出光鏈路中光信號的異常，如果光鏈路探測器有多個上行光信號輸入端，則可以同時檢 測多路上行光信號。
[0088] 進(jìn)一步地，還可以設(shè)置在發(fā)生光鏈路中斷時發(fā)出N個脈沖信號，其中，N大于2,在 光鏈路恢復(fù)正常時，也可以向報警器發(fā)出2個指定頻率的脈沖信號，以指示鏈路恢復(fù)正常。 另外，還可以用不同的脈沖數(shù)區(qū)分上行光鏈路告警與下行光鏈路告警。
[0089] 此外，圖4和圖5中的第一報警器和第二報警器是針對需要無人值守和遠(yuǎn)程控制 要求而專門設(shè)計的，其采用工業(yè)級的CDMA收發(fā)模塊和高性能32位處理器，內(nèi)嵌實時操作系 統(tǒng)，具有4路開關(guān)量輸入、4路繼電器驅(qū)動輸出接口和一個RS232數(shù)據(jù)接口，只需把該產(chǎn)品與 被監(jiān)控的終端工控設(shè)備、電氣設(shè)備連接，用戶只需設(shè)置幾個簡單參數(shù)就可以通過自己的手 機實現(xiàn)對終端設(shè)備遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)測量、控制、數(shù)據(jù)的傳輸及設(shè)備異常報警等遠(yuǎn)程控制功能，在 不改變原有設(shè)備的設(shè)計結(jié)構(gòu)的條件下，輕松實現(xiàn)從有線到遠(yuǎn)程無線的跨躍?？蓮V泛應(yīng)用于 工業(yè)自動化控制、基站監(jiān)控、機房監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、供水等應(yīng)用領(lǐng)域。
[0090] 在實際應(yīng)用中，Bl. 1和B1. 3是兩種單模光纖，相應(yīng)地，1000BASE-PX10和 1000BASE-PX20是兩種光模塊，上行是1310nm的波長，下行是1490nm的波長，PX10/20的傳 輸距離分別為10公里和20公里，PX10/20光模塊分別可以達(dá)到1:32的分路比，我們使用 其中一路下行進(jìn)行光鏈路的探測，從而可以探測出從光線路終端到光配線架再到1:32的 無源分光器這段光物理鏈路的正常與否，由于該光鏈路探測器的目的是探測分光器以上的 主干光路，如果探測到主干光路阻斷，必然該分光器下的所有分路都中斷，因此同時代表了 對使用同一分光器的其他用戶的物理光鏈路的檢測。
[0091] 光中斷包括兩個含義：一個是光纖斷，無光；另一個是前端光模塊(例如，圖1中的 光線路終端的Ρ0Ν 口光模塊）或一分N的分光器故障，導(dǎo)致無光。
[0092] 此外，還可以將上述圖5中的第一報警器與第二報警器合并為一個報警器。例如， 可以通過不同的脈沖頻率來提示是一個方向中斷還是兩個方向均中斷。如果下行正常，而 上行檢測不到光信號，代表分光器下該分路光纖或光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)生了故障。
[0093] 上述光鏈路探測器可以使用FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程 門陣列）+ARM (Asynchronous Response Mode,異步響應(yīng)方式）的方案來實現(xiàn)，通過計算內(nèi) 部數(shù)據(jù)的關(guān)系來判斷光纖是否能正常工作。整個系統(tǒng)的選型注重選擇工業(yè)類器件，以保證 系統(tǒng)在惡劣的室外環(huán)境下能夠正常運作。
[0094] 圖6是本公開一個實施例的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法的流程示意圖。
[0095] 如圖6所示，該實施例可以包括以下步驟：
[0096] S602,接收光路中的光信號；
[0097] S604,將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
[0098] S606,將所述電信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，以確定報警的類型；
[0099] S608,根據(jù)報警的類型向報警器觸發(fā)不同頻率的脈沖信號。
[0100] 該實施例由于在無源光網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了光鏈路探測器，其可以通過轉(zhuǎn)換后的電信號 檢測光路中光信號的強弱，通過比較可以確定是否發(fā)出告警，如果發(fā)出告警，還可以確定出 告警的級別，進(jìn)而可以及時通知運維人員對故障進(jìn)行檢修。
[0101] 其中，光信號為下行光信號和/或下行光信號。
[0102] 需要指出的是，可以將上述光鏈路探測器應(yīng)用于FTTN (Fiber To The Node，光纖 到節(jié)點）戶外機柜、小區(qū)機房或E類以上機房、以及一、二級光交。
[0103] 具體地，F(xiàn)TTN戶外機柜利用該光鏈路探測器結(jié)合動環(huán)短信/聲音報警器，實現(xiàn)設(shè) 備掉電、高溫、水浸、光纖中斷等實時監(jiān)控，提高維護(hù)效率。結(jié)合目前部署的短信/聲音報警 器，該光纖終端探測器接至短信/聲音報警器即可，使用方便靈活。
[0104] 在小區(qū)機房或E類以上機房應(yīng)用時可監(jiān)控光線路終端以上主干光纖。
[0105] 在應(yīng)用于一、二級光交時，可以連接至一分二的分光器并判斷上行光鏈路的通斷。
[0106] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實現(xiàn)上述方法實施例的全部和部分步驟可以通過 程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算設(shè)備可讀取存儲介質(zhì)中，該程 序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟，而前述的存儲介質(zhì)可以包括ROM、RAM、磁碟 和光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0107] 本說明書中各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其 他實施例的不同之處，各個實施例之間相同和相似的部分可以相互參見。對于裝置實施例 而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處可以參見方法實施例 部分的說明。
[0108] 本公開上述實施例相對現(xiàn)有技術(shù)而言，具有以下優(yōu)點：
[0109] (1)優(yōu)化故障處理流程
[0110] 監(jiān)控點從產(chǎn)生告警信息開始，到最后的告警解除，中間的任何一個環(huán)節(jié)，都能實現(xiàn) 業(yè)務(wù)流程的閉環(huán)控制，即，當(dāng)監(jiān)控點的光纖中斷時，短信報警器會自動發(fā)送告警短信到相關(guān) 維護(hù)人員的手機上，同時，告警信息也會在短信監(jiān)控平臺上顯示并發(fā)送到電信綜調(diào)系統(tǒng)形 成自動派單。如果告警恢復(fù)，監(jiān)控點狀態(tài)恢復(fù)正常，短信報警器可以發(fā)送告警解除短信到相 關(guān)人員手機上，同時，短信報警器也會將告警解除的短信發(fā)送至監(jiān)控平臺并發(fā)送到綜調(diào)系 統(tǒng)，因此實現(xiàn)了光纖中斷告警的自動早期發(fā)現(xiàn)，變被動為主動，原先完全依靠客調(diào)、外線或 用戶的申告才去處理，現(xiàn)在如接到報警器發(fā)送的光纖中斷信息則迅速處理，提升用戶感知。
[0111] (la)產(chǎn)生告警信息：
[0112] 當(dāng)監(jiān)控點的設(shè)備運行狀態(tài)或者環(huán)境量產(chǎn)生異常(指該監(jiān)控點發(fā)生掉電、高溫等異 常信息，本探測器探測的是光纖中斷信息）時，短信報警器會自動發(fā)送告警信息短信到相關(guān) 維護(hù)人員的手機上，同時，告警信息也會在短信監(jiān)控平臺上顯示并發(fā)送到綜調(diào)系統(tǒng)(在短信 報警器中預(yù)設(shè)置好接收手機和監(jiān)控平臺短信貓的號碼，監(jiān)控中心收到的是監(jiān)控平臺信息， 在這里是同時發(fā)送兩個相同的短信信息至維護(hù)人員手機和監(jiān)控平臺短信貓）形成自動派 單。
[0113] (lb)接收告警信息：
[0114] 告警信息發(fā)送到監(jiān)控人員手機上同時通過綜調(diào)系統(tǒng)形成自動派單，相關(guān)人員即可 根據(jù)告警信息(本探測器探測到的光路告警包括告警時間、監(jiān)控點，其他傳感器上報的信息 如供電、溫度）判斷告警類型，決定告警處理方式。
[0115] 防止相關(guān)人員手機出現(xiàn)關(guān)機、斷電、不在身邊等情況，導(dǎo)致短信的告警信息無法被 及時看到，同時通過相關(guān)平臺上報綜合調(diào)度系統(tǒng)形成自動派單到相關(guān)機房責(zé)任人。
[0116] (lc)告警恢復(fù)：
[0117] 如果告警恢復(fù)，監(jiān)控點狀態(tài)恢復(fù)正常。短信報警器會發(fā)送告警解除短信到相關(guān)人 員手機上，同時，短信報警器也會將告警解除的短信發(fā)送至監(jiān)控平臺并發(fā)送到綜調(diào)系統(tǒng)。
[0118] (2)節(jié)約維護(hù)成本
[0119] 許多FTTN室外機柜較為偏僻，又在野外，所以周邊環(huán)境十分惡劣。而此一體機內(nèi) 又接有附近居民的網(wǎng)絡(luò)及語音業(yè)務(wù)，所以維護(hù)人員對此類一體機的維護(hù)十分不便。因為是 偏遠(yuǎn)地區(qū)，少有人維護(hù)，所以部分地區(qū)時常出現(xiàn)供電線路老化等而引起的停電故障、市政工 程道路開挖導(dǎo)致光纖中斷等故障，導(dǎo)致室外一體機柜無法正常工作。維護(hù)人員難以確定故 障現(xiàn)象，只有趕往現(xiàn)場處理，增加維護(hù)成本。在安裝了光鏈路探測器和短信報警器后，當(dāng)某 機柜再發(fā)生光纖中斷或設(shè)備掉電時，維護(hù)人員會收到相關(guān)告警的短信，在第一時間確定故 障原因，確定是否有必要趕往現(xiàn)場，使得維護(hù)成本大大減少。
[0120] (3)提高維護(hù)效率
[0121] 將安裝報警器的室外機柜和未裝的進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)有報警器的機柜運行狀況 明顯優(yōu)于未裝報警器的室外機柜，主要原因是：及時處理停電或設(shè)備高溫報警，特別是光 纖中斷后，及時得到準(zhǔn)確報警，相關(guān)維護(hù)人員能夠及時趕赴現(xiàn)場，在第一時間將故障處理恢 復(fù)，有效減少了故障歷時。
[0122] 雖然已參照示例性實施例描述了本公開，但應(yīng)理解，本公開不限于上述的示例性 實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的是，可以在不背離本公開的范圍和精神的條件下修改 上述的示例性實施例。所附的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋，以包含所有這樣的修 改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1. 一種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測器，其特征在于，包括： 光接收單元，用于接收光路中的光信號； 光轉(zhuǎn)換單元，用于將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 信號比較單元，用于將所述電信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，以確定報警的類型； 繼電器，用于根據(jù)報警的類型向報警器觸發(fā)不同頻率的脈沖信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測器，其特征在于，所述光信號為 下行光信號和/或下行光信號。
3. -種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測系統(tǒng)，其特征在于，包括光線路終端、光配線架、一 分N的分光器、光網(wǎng)絡(luò)單元、第一報警器、以及如權(quán)利要求1至2中任一項所述的光鏈路探 測器，所述光鏈路探測器置于下行鏈路中，其一端與所述一分N的分光器的一個輸出端相 連，其另一端與所述第一報警器相連，其中，N為大于等于2的整數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測系統(tǒng)，其特征在于，在所述系統(tǒng) 的上行鏈路中還設(shè)置了一分二的分光器、第二報警器和另一如權(quán)利要求1至2中任一項所 述的光鏈路探測器，所述一分二的分光器的輸入端與所述光網(wǎng)絡(luò)單元的輸出端相連，所述 一分二的分光器的一個輸出端與所述一分N的分光器的一個輸出端相連，所述一分二的分 光器的另一輸出端與所述另一光鏈路探測器的一端相連，所述另一光鏈路探測器的另一端 與所述第二報警器相連。
5. -種無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法，其特征在于，包括： 接收光路中的光信號； 將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號； 將所述電信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，以確定報警的類型； 根據(jù)報警的類型向報警器觸發(fā)不同頻率的脈沖信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無源光網(wǎng)絡(luò)中的光鏈路探測方法，其特征在于，所述光信號 為下行光信號和/或下行光信號。
【文檔編號】H04B10/075GK104218987SQ201310209995
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】呂衛(wèi)東, 唐海兵 申請人:中國電信股份有限公司