专利名称：采用路由器组件测试光网络的设备和方法
技术领域：
本发明涉及从一中央站利用一套测试和监控仪器对光纤网络进行测试和监控的设备和方法。
种用光纤网络在位于中央局的主数字终端(HDT)与位于远程位置的光网络单元(ONU)之间建立通信联系具有许多的应用。很少有单根光纤能够延伸HDT与ONU之间的整个长度而不破裂。相反地，光纤网络在HDT与ONU之间具有许多远程基站。在各个远程基站，光信号被重新产生以补偿光纤中产生的传输损耗。此外，远程基站还用作不同光缆绞接在一起的绞接基站。
光纤网络中的许多远程基站都是无人管理的，以全自动的方式工作。在这种远程基站中，自动操作通常是由一个光纤管理系统控制的，它用于对进入和离开该远程基站的不同光纤进行组织。光纤管理系统包括一个基站系统控制器，它提供该光纤管理系统的计算机控制。
在光纤管理系统中，各光纤被引向一个光纤配线架，其中各单根光纤以有组织的形式被接在端头上。这种光纤管理系统的例子为LGX光纤管理系统，当前由本申请的受让人朗讯科技(Lucent Technologiesof Murray Hill,New Jersey)制造。
用于测试和确定光纤网络中光学路径特性的一件主要仪器是光学时域反射计(OTDR)。OTDR不仅能够确定光学路径的传输质量特性，而且能够确定在光学路径中何处产生了严重故障。由于其多用性，所以在光纤网络中的各个远程基站设置一个OTDR是有利的。然而OTDR非常昂贵。因此，为每一远程基站购买一个OTDR是不切实际的。相反地，定期向各个带有OTDR的远程基站派遣一个技师则具具高的成本效率。技师到达远程基站后，可以将OTDR联接至各光纤并进行所需测试。
向远程基站派遣技师以人工联接和拆卸测试仪器是一种昂贵且费时的工作。如果派遣技师至远程基站测试断裂光纤的位置，可能需要数个小时才能确定断裂光纤的准确位置。
因此需要一种能够采用只一套测试仪器以自动方式对光纤网络的远程基站进行测试的设备和方法，从而无需冗繁的测试仪器以及拖着该冗繁的测试仪器去各远程基站并加以安装的技师。
本发明为一种用于测试从各远程基站开始的至少一部分光纤网络的设备和方法，其中的远程基站处没有光学测试仪器。该设备和方法采用一系列位于中央局和光纤网络的远程基站处的路由器。路由器通过作为光纤网络一部分的一共同光学路径互连。测试仪器位于光纤网络的中央局。由中央局的测试仪器和光纤管理系统产生的测试信号和指令信号传输至中央局处的路由器组件。中央局的路由器对这些信号进行多路复用并将其向前传输进入光纤网络。
远程基站处的路由器从光纤网络中分离出该复用信号。分离之后，测试信号和指令信号被用于在远程基站测试自该远程基站开始的至少一部分光纤网络。远程基站的路由器提供了所需的测试信号，即使在远程基站处并没有实际存在的测试仪器。
为了更好地理解本发明，下面参照其实施例并结合附图加以说明。附图中
图1为光纤管理系统的透视图，包括第一组多个机架和各机架上的第二组多个光纤分布架板；图2为根据本发明的光纤管理系统的示意图；图3为中央局的路由器组件的示意图；图4为远程基站的路由器组件的示意图；以及图5为根据本发明的一个替代实施例的路由器组件的示意图。
本发明系统采用一系列的路由器组件将中央局的测试仪器互连至各远程基站处的光纤管理系统。中央局和远程基站的路由器组件连接至作为光纤网络一部分的一共同光学路径中。通过在中央局的光纤管理系统与远程基站的光纤管理系统之间建立直接的光学联接，可以将中央局的测试仪器产生的光学测试信号向前传输至远程基站。在远程基站接收到光学测试信号之后，可以象其产生在远程基站一样利用这些光学测试信号。
在图1中，所示光纤管理系统10位于多个光纤网络的中央局处。所示光纤管理系统10包括一个光纤配线架12，固定在基站地板的设定位置。光纤配线架12限定多个机架15。各机架15为用于支承多个光纤分布架板14的垂直结构。光纤分布架板14具有五英寸高、七英寸高或九英寸高这三种标准尺寸之一。一套导管16将来自光纤网络的各个光纤引向光纤分布架板14。各光纤分布架板14具有连接端口(未示出)，连接端口由遍布光纤配线架12延伸的接插线加以互连。
除了光纤分布架板14之外，光纤管理系统10还包括一个基站系统控制器20。如果存在的话，基站系统控制器20通过局域网(LAN)进行光纤管理系统10的电子操作。基站系统控制器20具有一个计算机控制系统中典型的显示器22。
在光纤管理系统10的配线架中可以设有测试仪器，用于测试和监控端接在光纤管理系统10上的各光纤的完整性。然而，在所示实施例中，通过将测试仪器24装在推车上推动至光纤管理系统10处，并且利用引线将测试仪器24人工联接在光纤管理系统10上，而将测试仪器24选择性地联接在光纤管理系统10上。
测试仪器24可以装配在光纤管理系统10中或者连接至光纤管理系统10上，并且可以包括用于测试或监控光纤网络中光纤的任何装备。优选地，测试仪器24包括OTDR。
下面参照图2，可以看出，为了利用本发明，测试仪器24被连接至中央局的光纤管理系统10上。该测试仪器可以是光纤管理系统的一部分，如图2所示，也可以通过一个推车连接至光纤管理系统上，如图1所示。
在中央局和各远程基站处设有路由器组件30A、30B。路由器组件30A、30B都连接至作为光纤网络33一部分的一共同光学路径中。
位于中央局的测试仪器24产生光学测试信号。该光学测试信号被接收进入路由器组件30A。如果采用多个测试仪器，则可以采用一个主级光开关52以选择性地将不同光学测试信号在不同时间传输至路由器组件30A。
参照图3，可以看出，路由器组件30A包括一个用于发射光信号的激光发射器32和一个用于接收光信号的光接收器34。路由器组件30A还包括一个电子路由器38，该电子路由器38采用其中设有路由器组件的基站的光纤管理系统所采用的局域网(LAN)协议。
路由器组件30A包括一个双向LAN连接器端口40，与所述位置处的光纤管理系统的局域网互连。路由器组件30A通过LAN连接端口40从局域网发送和接收信号。
图3示出了位于光纤管理系统的中央局处的第一路由器组件30A。其它路由器组件位于由光纤网络33(图2)连接的各远程基站处。中央局的路由器组件30A通过其第一光学连接器端口42从测试仪器24(图2)接收光学测试信号。该光学测试信号由路由器组件30A不加改变地传输向第二光学连接器端口44。
来自中央局局域网的指令信号由路由器组件通过双向LAN连接器端口40加以接收。在通过双向LAN连接器端口40接收到来自局域网的指令信号之后，该信号即被作为指令信号通过电子路由器38传输至激光发射器32。激光发射器32发出一个响应于所接收指令信号的光信号。由激光发射器32所产生的光信号采用没有被测试仪器24(图2)的光信号所采用的波长。新产生的光信号通过光耦合器37并进入波分复用器36。波分复用器36将新产生的光信号与测试仪器的光学测试信号进行多路复用并将该复用信号向前传输至光纤网络33(图2)中。
波分复用器36的输出传输至路由器组件30A上的第二光连接器44上。第二光连接器44与光纤网络33(图2)中的选定光学路径连接。其结果是，由光纤网络33中该光学路径承载的传输信号包括测试仪器的光学测试信号和经光学转换的指令信号。
下面参照图4，所示路由器组件30B用于通过光纤网络33(图2)接收来自中央局路由器组件的信号。路由器组件30B通过第一连接器端口42连接至光纤网络33(图2)。由第一连接器端口42接收的信号包括来自中央局测试仪器的光学测试信号和经转换的指令信号。该组合信号被传送至波分复用器36。波分复用器36从光学测试信号中分离出指令信号并且使光学测试信号不受影响。光学测试信号不受影响地从路由器组件的第二连接器端口44输出，并传输至远程基站处的光开关54(图2)。
从波分复用器36分离出的指令信号转换成对应的电信号。电指令信号被接收进入电路由器38并在该位置通过双向LAN连接端口40读入局域网。
应当理解，图3所示传输过程以及图4所示接收过程可以由单个路由器组件30同时完成。采用双向LAN路由连接器40使得路由器组件30可以在路由器组件30的位置处同时发送和接收来自局域网的信号。另外，采用光耦合器37使得波分复用器36可以同时向光纤网络33中加入复用信号和从其分离复用信号。
不论从路由器组件30A发出的光信号是原始测试信号还是指令信号，该信号都通过光纤网络33传送至各个远程基站。在适当的远程基站处，所述信号由该远程基站的路由器组件30B中含有的波分复用器36(图2)加以分离。
在波分复用器分离出测试信号和指令信号之后，可以在远程基站处直接利用该光学测试信号。指令信号由远程基站处路由器组件30B的电路由器加以接收并用于管理光学测试信号。
如果由远程基站处路由器组件30B所接收的光学测试信号被直接采用，则路由器组件30B本身用作光学测试信号源。如果远程基站处路由器组件30B接收来自总局处OTDR的信号，则路由器组件30B用作远程基站的虚拟OTDR。来自路由器组件的OTDR信号可以向前传输至远程基站的光纤管理系统中的光开关54，并且可以用于对连接至该远程基站的所有光纤进行测试和定量。
相应地，通过采用路由器组件30A、30B，绝大部分测试仪器，无论电的还是光学的，都可以通过采用路由器组件网络在远程基站处虚拟再现。从而，中央局的测试仪器24可以用于服务于多个基站，因而中央局无需冗繁设备并且也不必将测试仪器带到远程基站处。
通过路由器组件网络在各远程基站处进行测试，可以更快地确定出受损光纤的位置，并且几乎所有测试都可以自动方式进行。
参照图5，图中示出了路由器组件60的一个替代实施例。在此实施例中，路由器组件60包括多个激光发射器62、多个光接收器64和多个波分复用器66。然而路由器组件60只含有一个电路由器68，该电路由器68采用路由器组件60所在基站的光纤管理系统所采用的局域网(LAN)协议。
路由器组件60包括一个双向LAN连接器端口69，与路由器组件60所在位置的光纤管理系统的基站系统控制器互连。路由器组件60通过LAN连接器端口69接收来自基站系统控制器的信号。
各波分复用器66耦合至激光发射器62和光接收器64。路由器组件60具有连接至各波分复用器66的光学连接器端口72、74。路由器组件60用在需要在其中对光学测试信号和指令信号进行中继传输至光纤网络中其它位置的其它远程基站的远程基站处。
采用多个波分复用器66、多个光接收器64和多个激光发射器62，也使得路由器组件60可以利用一个光纤网络中的多个不同光学路径与其它路由器组件进行通信。因此，路由器组件60可以同时接收来自不同测试仪器的光信号。替代地，路由器组件60可以同时接收和/或发送来自不同路由器组件的信号。
应当理解，具体示出和加以说明的本发明实施例仅仅是例示性的，本领域技术人员可以采用不同结构和功能相当的部件作出替代实施例。所有这些替代实施例都包括在由所附权利要求给出的本发明范围内。
权利要求
1．在具有由至少一个光学路径光学互连的多个基站的光纤网络中，其中各基站具有用以产生指令信号的相连局域网和用以产生光学测试信号的测试仪器，一种利用所述光学测试信号对所述光纤网络至少一部分进行测试的设备，包括路由器，设置在所述多个基站之一中，其中该路由器电耦合至其相连的局域网、光学测试仪器和所述至少一个光学路径中，其中该路由器将所述指令信号与光学测试信号进行复用以通过所述至少一个光学路径传输，所述路由器还构造成用于接收复用信号并从指令信号中分离出所接收的光学测试信号，经分离的光学测试信号用于测试选定位置处的至少一部分光纤网络。
2．如权利要求1所述的设备，其中所述路由器用于将指令信号转换成对应的光信号。
3．如权利要求2所述的设备，其中所述路由器选择性地接收来自所述至少一个光学路径的对应光信号并将该对应光信号转换回电指令信号。
4．如权利要求2所述的设备，其中所述路由器还包括至少一个发射器，用于将指令信号转换成对应的光信号。
5．如权利要求1所述的设备，其中所述路由器还包括一个光接收器，用于将光信号转换成对应的电信号。
6．如权利要求1所述的设备，其中所述路由器还包括至少一个波分复用器，用于将光学测试信号与指令信号进行复用。
7．如权利要求1所述的设备，其中所述路由器还包括至少一个波分复用器，用于将光学测试信号与指令信号加以分离。
8．一种用于从中央局将光学测试信号向前传输至远程基站的设备，其中远程基站通过光纤网络中的共同光学路径光学相连，该设备包括路由器，位于远程基站处，用于从来自共同光学路径的光学传输信号中分离出光学测试信号，其中该光学测试信号用于测试从远程基站开始的至少一部分光纤网络。
9．如权利要求8所示的设备，其中指令信号产生在中央局、被转换成对应光信号并被复用到光学传输中。
10．如权利要求8所述的设备，其中所述路由器选择性地接收来自所述共同光学路径的对应光信号并将该对应光信号转换回指令信号。
11．如权利要求10所述的设备，其中所述路由器还包括至少一个光发射器，用于将指令信号转换成对应的光信号。
12．如权利要求10所述的设备，其中所述路由器还包括一个光接收器，用于将对应光信号转换回指令信号。
13．如权利要求8所述的设备，其中所述路由器还包括至少一个波分复用器，用于从光学传输信号中分离出光学测试信号。
14．如权利要求8所述的设备，其中所述路由器通过光纤网络与中央局的路由器进行双向通信。
15．一种用于在由能够发送和接收光信号的路由器共同联接的中央局与多个远程基站之间传输光学测试信号的方法，至少一个远程基站与能够发送和接收光信号的路由器共同联接，路由器通过一光纤网络中的共同光学路径加以互连，该方法包括以下步骤在中央局产生光学测试信号和指令信号；将该光学测试信号和指令信号传输至中央局的路由器；对该光学测试信号和指令信号进行复用以现成一组合信号；并且将该组合信号通过共同光学路径传输至远程基站；其中所传输光学测试信号在相连的路由器处被复原，并且用于测试与所述至少一个远程基站相连的位置处的至少一部分光纤网络。
16．如权利要求15所述的方法，其中传输光学测试信号和指令信号的步骤还包括以下步骤以第一波长通过所述共同光学路径传输光学测试信号；并且以第二波长通过所述共同光学路径传输指令信号。
17．如权利要求15所述的方法，还包括以下步骤将指令信号转换成对应的光信号；将对应光信号复用到所述共同光学路径；并且将对应光信号传输至一远程基站，其中所述对应光信号被转换回指令信号以用于远程基站。
全文摘要
一种采用路由器组件测试光网络的设备和方法,其采用一系列位于中央局和光纤网络的远程基站处的路由器。路由器通过作为光纤网络一部分的共同光学路径互连。测试仪器位于光纤网络的中央局。光学测试信号和指令信号向前传输至中央局处的路由器。中央局的路由器对信号进行复用并将其作为光学传输信号向前传输。远程基站处的路由器从光学传输信号中分离出该复用信号用于在远程基站测试自该远程基站开始的至少一部分光纤网络。
文档编号H04Q11/00GK1319960SQ01111859
公开日2001年10月31日 申请日期2001年3月22日 优先权日2000年3月23日
发明者马克·R·詹宁斯, 弗兰克·S·里奥, 理查德·J·皮品拉 申请人:朗迅科技公司