>[0031] 首先，在如图1所示的无源光网络中，存在距离相等的光链路，如终端光网络单元 0叫与ONUn两对应的链路长度相等，均为Li，当故障发生在该两个链路之中时，中心局处 的光时域反射仪将无法判定故障发生的具体支路。为了验证本发明中所提出方法的可行 性，实验装置按图2所示搭建。在1X4网络中有意设定两个等距离链路L2=L4= 2. 22km， 主干光纤长度L= 1.01km，并分别模拟链路1^与"各自断开时由本方法所得的计算结果。
[0032] 参考迹线为点到多点网络中各分支链路分别处于正常通信状态下由光时域反射 仪依次单独采集存储的数据，如图3所示，各链路长度Li、L2、L3&L4分别为1. 37km、2. 22km、 3. 01km及2. 22km时，各链路对应的健康状态下的轨迹曲线，其中各链路光纤采用端面反射 的方式将探测脉冲信号反射回光时域反射仪。
[0033] 故障模拟迹线的生成可通过在获取的参考迹线中，分别选取各等距离链路，本验 证实验中对应链路。及L4，通过光时域反射仪采集到的实测迹线上的故障位置点，在参考 迹线上计算出含实际损耗t的故障模拟迹线。具体方法为：在光时域反射仪实测的聚合迹 线上由于分支链路故障导致的显示损耗Wa与分支链路在故障点处的实际损耗存在如下关 系
由光时域反射仪给出的损耗可以推算出链路的实际损耗，进 而模拟出对应链路在单连接状态下的故障迹线。本验证实验中模拟故障点发生在1^及L4 链路约2. 02km处，由光纤弯曲产生的显示损耗分别为0. 487dB及0. 394dB，其实际损耗为 3. 53dB及2. 53dB。结合实际损耗，可由相应参考迹线模拟出故障迹线，即在参考迹线故障 点以后的数据均减去实际损耗值，迹线在故障点处形成陡峭的台阶状分布。
[0034] 含相应故障链路合成迹线的生成过程为，将上述所得的故障模拟迹线~与网络中 其它链路参考迹线B,按如下关系生成合成迹线C1:
[0035]
[0036] 其中，K为网络中链路总数，为网络中所有等距离链路数与非等距离链路数之和。
[0037] 本实验验证中，含L2故障链路的合成迹线为由模拟1^2的故障迹线与健康的Li、L3、 L4参考迹线叠加而成，含L4故障链路的合成迹线为由模拟L4的故障迹线与健康的Li、L2、L3 的参考迹线叠加而成。
[0038] 对合成迹线与实测聚合迹线做相似度分析，主要为：将含相应故障链路合成迹线 中的数据点记为Xni，实测聚合迹线的数据点记为，其中n为所取数据点的总个数，利用皮 尔逊相关系数（PCC)按下式对二者做相似度：
[0039]
[0040] 对含相应合成迹线分别与实测聚合迹线做相似度分析后，在各组PPC值中选取最 大值，所对应合成迹线中的故障链路即为具体故障支路。在本验证实验中，所取数据点对应 轨迹曲线上自故障点处到故障波形末端的区域，当故障发生在1 2链路中时，模拟L2发生故 障的合成迹线的PCC值为0. 9944,大于模拟故障发生1^4链路中的PCC值0. 9737 ;当故障发 生在1^4链路中时，模拟L4发生故障的合成迹线的PCC值为0. 9969,大于模拟故障发生L2链 路中的PCC值0. 9742。由此可知，该方法可成功识别故障发生在等距离链路中具体故障分 支。
[0041] 上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明 权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于光时域反射仪的无源光网络链路等距故障识别方法，其特征在于，该方法 包括以下步骤： 1) 点到多点网络中各分支链路中参考迹线的获取，所述参考迹线包括等距离链路的参 考迹线和非等距离链路参考迹线； 2) 点到多点网络中各等距离链路中故障模拟迹线的生成； 3) 含等距离链路的故障模拟迹线与非等距离链路参考迹线的合成迹线的生成； 4) 分析各合成迹线中数据点与对应实测聚合迹线中数据点的相似度，将相似度最大的 一组对应数据点所在的链路作为识别的故障链路。2. 根据权利要求1所述的一种基于光时域反射仪的无源光网络链路等距故障识别方 法，其特征在于，所述步骤1)中获取的参考迹线为点到多点网络中各分支链路分别处于正 常通信状态下时，由光时域反射仪依次单独采集存储的迹线数据，包含链路不同位置上的 各种事件信息。3. 根据权利要求1所述的一种基于光时域反射仪的无源光网络链路等距故障识别方 法，其特征在于：所述步骤2)中按照如下方式生成故障模拟迹线： 首先根据光时域反射仪采集到的实测迹线上的故障位置点，在所述步骤1)获取的参 考迹线上根据下式计算出分支链路在故障点处的实际损耗其中，Wa为分支链路故障导致的显示损耗，也即光时域反射仪能够直接读取的损耗数 值，N为网络中分支链路总数； 进而由所述实际损耗t和光时域反射仪采集到的实测迹线上的故障位置点模拟出各 等距离链路在单连接状态下的故障模拟迹线。4. 根据权利要求1、2或3所述的一种基于光时域反射仪的无源光网络链路等距故障识 别方法，其特征在于，所述步骤3)中，在含等距离网络中，按下式分别生成各等距离链路的 故障模拟迹线A 1与网络中各非等距离链路参考迹线B ,的合成迹线C 1:其中，K为网络中链路总数，为网络中所有等距离链路数与非等距离链路数之和，i为 各等距离链路编号，j为各非等距离链路编号。5. 根据权利要求1、2或3所述的一种基于光时域反射仪的无源光网络链路等距故障识 别方法，其特征在于，所述步骤4)中各合成迹线中数据点与对应实测聚合迹线中数据点的 相似度，是根据下式计算的皮尔逊相关系数PCC :其中，Xni为所述步骤3)生成的合成迹线中的数据点，y "为实测聚合迹线中的数据点，m 为数据点序号，η为数据点数量。
【专利摘要】本发明公开了一种基于光时域反射仪的无源光网络链路等距故障识别方法，采用对实测聚合迹线与含对应故障链路的合成迹线进行相似度分析，通过计算二者皮尔逊相关系数来判定等距离链路中的对应故障分支。该方法可在不改变原有网络拓扑结构的情况下，有效解决参考反射峰分析法在无源光网络链路监测中无法区分等距离故障的问题。该方法可与参考峰射峰分析法形成互补，实现光时域反射仪在点到多点网络中快速、准确的对故障进行无盲区查找定位。
【IPC分类】H04B10/071
【公开号】CN105187119
【申请号】CN201510504395
【发明人】孙小菡, 张旋, 陈斯, 陆凤军, 朱敏
【申请人】东南大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月17日