专利名称：使用两波长otdr及波长相关的反射元件用于得出光网络中的光路参数的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使用光时域反射计以及与一个选定的光路(例如，链路)相关联的至少一个高反射元件得出光网络中的这个选定的光路的一个或多个参数的方法及装置。
背景技术：
人们已知对于点对点光网络的监控系统使用光时域反射计(OTDR)测量值来监测光链路，特别是每条链路中的每个接点(拼接点或连接器)，以便当故障发生时对故障进行定位。
然而，在点对多点光网络(如无源光网络(PON))中，网络链路的对应末端共同连接在一个网络元件(OLT)处或其邻近处的单一点上，并且，当使用时，该多条链路(即，多点端口)的这些相反的末端各自连接到多个光网络单元(ONU)中的一个对应单元上。因此， 无法从该共同的或单一的点得到传统的OTDR测量值来毫无疑义地单独地表征每条链路的全部或部分，因为当在该共同(单一)点检测到的来自这些不同链路的后向反射的光时，它们将被加在一起。
一段时间以来人们已经知道通过在一个分界点处放置一个反射光元件来解决这种限制，这个分界点是在网络链路的用户端或者在该OLT “下游”的某个中间点处，超过该 OLT网络服务提供商即不对到顾客的ONU的光纤链路负责。一般地，该反射元件在保留用于测试的一个带外波长上(例如，在U带内)是高反射性的并且在通常用于数据承载的光信号的波长带中是高透射性的。(例如，参见Enomoto等人，“Over 31. 5-dB dynamic range optical fiber line testing system with optical fiber fault isolation function for 32-branched PON，，，proceedings of Optical Fiber Communications Conference 2003, paper ThAA3 ;Koshikiya 等人，"Newly developed optical fiber line testing system employing bi-directional OTDRs for PON and in-service line testing criteria，，，IEICE Transactions on Communications, Vol. E90-B, No. 10, October 2007pp 2793-2802) 当在这个带外测试波长上的短光脉冲由OTDR发射进入该共同点时，每个高反射元件在产生的OTDR迹线中产生一个相应的可辨别的“局部事件”，具体是一个峰值。这个峰值允许依据该高反射元件距该共同点的光学距离来确定该高度反射元件的位置，并且因此允许基于预定知识(例如，在初始网络调试过程中或者在后续网络扩展过程中所获得的) 来标识相关联的链路。使用这种途径，监控系统原则上可以通过将峰值的实际测量值与一个初始基线或基准水平进行比较来定性地或定量地观察在该OTDR和该高反射元件之间延伸的每条光路中的退化。
为了方便说明，这种使用沿网络中的光路安装在此类点处的反射元件的技术以下将被说成是“高反射率分界”(HRD)。
已经有人提出使用在OTDR发射侧的一个已知值的基准反射率来测量在无源光网络中从OTDR的发射点到在多点链路的端点处具有已知反射率值的反射器的多点链路的绝对损耗。(参见，N. GaRnon (http //users, encs. concordia. ca/ b iaumard/Conferences and Seminars/OON fforkshops/OON 2007/Slides OON 2007/00N 2007 EXFO Gagnon.pdf, slides 15-17)此类途径同样类似于由EXFO电光工程公司制造的用于测试光纤插入线的 IQS-12001B测试系统中使用的途径，如在EXFO应用注释161的图4中所展示的。然而，在 IQS-12001B测量程序的情况中，假设已知的是插入线损耗，由此允许计算出末端反射率。
在美国专利号5，754，观4 (Leblanc等人)中说明了适合用在此类HRD应用中的一种OTDR装置(例如包括一个基准反射率)，该专利与本发明是共同拥有的。然而，更一般而言，任何包括标准化装置用来测量所检测到的后向反射脉冲功率与所发射的脉冲功率的比率的OTDR装置都可以被用于此类测量。
上述现有技术方法的一个缺点是所测量的OTDR迹线还可以包括由这些光路中的一条或多条光路中的反射事件(如高的分路器回波损耗、连接器、等等)引起的局部事件， 这一条或多条光路与所有其他光路不同(即，例如，不在PON网络的Fl线缆中)。一般而言，这些强的局部事件的幅值大致上是与波长无关的。在点对多点网络包括两级或更多级分路的情况下，在一个第二分路器之前的类似于该第二分路器以外的接近100%的反射率的幅值。可能困难的是初始地识别哪些局部反射事件是来自为HRD目的安装的反射元件以及哪些局部反射事件是来自其他网络反射事件。于是，点对多点网络在调试之前进行初始表征可能是困难的，并且在一个具体的多点链路中对光路损耗的测量可能变得不可靠。
令人希望的是使用于HRD的反射元件是高反射性的，典型地返回几乎100%的入射功率，以便改进峰值检测精确度并且扩展测量范围。高反射率(i)相对于环境改变而言是更加稳定的，(ii)通过更严格的额定反射率容差而总体上是更容易产生的，并且(iii) 降低了另一个局部事件(如以上所述的来自一个与波长无关的反射伪影的反射)将具有的幅值类似于由反射元件生成的幅值的可能性。然而，不幸的是，来自这样一个高反射元件的相对大的反射可能损害OTDR测量，如光路的瑞利后向散射(RBS)的测量。(应当指明，对于当多点链路之一已经被识别为显示了严重的损耗(例如，由于光纤断裂等等)的情况，RBS 测量在确定该损耗的定位中可能是非常有用的，尽管在OTDR迹线中存在来自其他未损坏的多点光纤的叠加RBS。特别是在点对多点网络包括两层分路并且这个断裂发生在OLT的 “下游”的第一个分路器之后的情况时，这是成立的。)更具体地讲，如果接收器仅仅是边际性地稳定的，则与强烈反射相对应的大的OTDR峰值可能跟随有由于检测器恢复时间和“发射不足”引起的长的死区，这限制了 OTDR的空间分辨率。由于在OTDR迹线上显示的不是真正的光纤RBS签名，这降低了系统的光纤故障定位能力。此外，通过这个高反射元件透射的 OTDR脉冲的一部分的必然性的强衰减将致使对HRD下游的RBS的检测不切实际。
Araki 等人("High spatial resolution PON measurement using an OTDR enhanced with a dead-zone-free signal analysis method，，，Symposium on FiberOptics (S0FM04)，Boulder CO, September 2004，pp. 69-72)说明了使用在 ONU 上游取得的一个额外的OTDR测量值来克服这个死区问题的一种方法。同样，在2007年10月10日的 IEICE Trans. Commun. ， Vol. E90-B, No. 10 的名禾1 “Newly Developed Optical Fiber Line testing System Employing Bi-Directional OTDRs for PON and In-Service Line testing Criteria”的文章中，Koshikiya等人说明了通过各自在一个不同的波长上双向工作的多个0TDR、在中央局处的一个共同的OTDR以及在每个用户场所处的一个额外的OTDR 来对在这些PON链路的每一个中的故障进行定位的一种方法。不幸的是，尽管这些方法也许是有效的，但是它们对于大多数商业应用而言可能是成本过高的。
发明披露 本发明的一个目的是减轻已知的使用OTDR和反射元件来得出光网络中的光路或反射元件的一个或多个参数的方法的缺陷；或者至少提供一种替代方案。
为此目的，一种得出光网络中的光路或反射元件的一个或多个参数的方法使用了一个OTDR装置将两个不同波长上的光发射进入该路径中并且检测后向反射的光，该后向反射的光包括由该光路的远点处的一个波长相关的反射(HRD)元件(HRD。；HRDS)所反射的光。这个HRD元件在这两个不同波长之一上是高反射性的但在另一个波长上则不是。在这两个波长上产生的OTDR迹线的比较使之能够将归因于HRD元件的峰值与归因于其他局部反射率的一个或多个峰值区分开。然后，在HRD不是高反射性的波长上的OTDR迹线可以提供关于瑞利后向散射信号(RBQ的信息，该信号未被光网络中的HRD元件或其他类似的HRD 的存在所混淆。
在本说明书的上下文中，表述“OTDR迹线”包括存储或显示来自OTDR采集的经过处理的数据的任何方法，这些数据与作为时间延迟的函数的所测量的光后向反射成正比， 通过使用对于每个OTDR波长上的路径的一个已知的或假设的折射率(IOR)来应用一种公知的关系，这个时间延迟通常随后被转换为一个光学距离。同样，术语“HRD元件”是指一个波长相关的反射元件，无论是永久地(HRD。)或临时地(HRDs)安装的。
根据本发明的一个方面，在此提供了一种使用光时域反射计(OTDR)装置02)以及波长相关的反射元件(HDR)来表征光网络的一个光路的一个或多个参数的方法，所述 OTDR与所述HDR元件是在对应的第一和第二互相间隔开的点处连接到所述光路上，所述 HDR元件在两个预定波长(λ 1，λ》之一上是高反射性的并且在这两个预定波长的另一个波长上是显著地较低反射性的，这两个波长均不对应于该光路的一个正常工作波长，该方法包括使用连接到所述光路的所述第一点上的所述光时域反射计装置0 以下步骤 将在所述两个波长(λ 1)与(λ 2)的每一个波长上的光发射进入该光路的所述第一点中， 在所述第一点处检测在所述两个波长(λ 1，λ 2)的每一个波长上的作为时间的函数的相应的后向反射的光并且对应地从中获取第一和第二 OTDR迹线(0TDR- λ 1， 0TDR-X2)，这些OTDR迹线各自代表作为沿在所述第一和第二点之间的所述光路的光学距离的函数的后向反射的光； 对该第一和第二 OTDR迹线进行比较以便把对应于所述波长相关的反射元件的一个峰值与对应于实质上波长无关的局部反射率的多个峰值区分开，并且 从所述峰值中得出在所述两个互相间隔开的点之间的所述光路与所述波长相关的反射元件之一或两者的一个或多个参数的值。
在光路是在一个点对多点的光网络的情况中，将OTDR连接到所述光路上的所述第一点可能是所述光路与其他路径共同的地方并且将HRD元件连接到该光路上的该第二点可能是选定的光路与其他路径分离的地方，该反射元件具有一个反射率特征，该反射率特征实质上是波长相关的，所述峰值是从对应于共同连接的光路的任何光路中的其他反射事件的多个峰值中区分出的。
本发明的多个实施方案尤其适合与无源光网络一起使用，这些无源光网络包括通过对应的光路连接到多个光网络单元(ONU)上的一个光线路终端(OLT)。
本发明的此类实施方案包括一种方法来得出无源光网络的一条选定的光路的至少一个参数的值，该无源光网络具有多条光路，它们对应的第一末端共同偶联到一个网络元件(OLT)上，至少多个所述多条光路的对应的相反的末端(当使用时)对应地连接到多个网络单元(ONU)上，所述至少一个选定的光路在一个位置处具有一个反射元件，在该位置处可以独立于其他光路中的至少一些来访问所选路径，例如在其所述对应末端处或附近，所述反射元件在一个预定的第一波长(X1)上是高反射性的并且在一个预定的第二波长(λ2)上是显著地较低反射性的，所述两个波长均不对应于所述网络的一个正常工作波长，该方法包括以下步骤 使用一个OTDR装置在一个点处将所述第一波长U1)上和所述第二波长(λ2)上的光发射进入所述光路中，在该点处所述光路是共同偶联的；检测来自所述多条光路的在所述第一(X1)和第二(λ2)波长上的后向反射的光；并且对应地从中获取所检测到的后向反射光的作为距所述点的光学距离的函数对应于所述第一(X1)和第二(λ2)波长的第一和第二 OTDR迹线；在这些迹线上的第一和第二 OTDR反射峰值水平之间的差值将对应于所述反射元件的一个局部反射事件与来自所述共同偶联的光路的其他局部反射事件区分开； 并且从该局部反射事件中得出该参数的一个值， 所述参数值以一种有形的、真实世界的具体形式而输出，(例如)用于由显示装置显不。
在本说明书的上下文中，术语“局部的”是指小于或等于OTDR的空间分辨率。
这种OTDR装置可以从所述峰值确定其幅值和位置并且存储这些数据用于以后参考。
根据本发明的一个第二方面，在此提供了一种使用OTDR仪器和两个高反射元件得出光网络的光路的至少一个参数的方法，该OTDR仪器连接在该光路的一个末端处并且这两个高反射元件在远离该OTDR的一个位置处连接到该链路上，这些反射元件之一在第一波长上具有比这些反射元件中的另一个更高的反射率，而在第二波长上则与之相之反， 这样使得可以在OTDR迹线中，将由一个反射元件反射的光与由另一个反射元件反射的光区分开。
在多个优选实施方案中，这两个反射元件之一被永久地安装在光路中并且另一个反射元件是便携式的，在测量过程中是临时安装的。
光网络可以包括对应地连接到多条光路或链路上的多个所述永久安装的反射元件，并且技术人员可以将第二反射元件临时地安装在选定的光路中，从共同点对OTDR测量进行初始化，并且然后移除第二反射元件以便用于测量一个不同的链路。
可替代地，该第一或第二反射元件可以被整合在安装于用户场所处的一个收发器 (例如光网络单元(ONU))中。
技术人员可以将所述OTDR测量初始化并且方便地通过电话、电子邮件或其他数据传输方式与链路的OTDR端的另一个人进行通信来接收其结果。
可替代地，技术人员可以方便地通过数据链路(如互联网连接)来亲自控制0TDR。
仍然另一个替代方案是通过数据链路(如通过互联网)从链路或中央局的OTDR 端控制整个程序，如果希望的话，则至少部分程序是自动的。
本发明的不同特征、目的和优点将从本发明的实施方案的以下详细说明中变得清楚，本发明的这些实施方案是通过举例并仅参见附图来说明的。
附图简要说明 在附图中，不同图示中的完全相同的或相应的元件具有相同的参考号。
图1展示了一种点对多点无源光网络(PON)的一部分，该光网络在这些多点的所选点中的每一个点处具有一个反射元件并且在一个共同点(具体是中央局)处具有一个 OTDR ； 图2是一个流程图，描绘了 OTDR运行来检测一个新安装的高反射元件； 图3(a)至图3(c)展示了由图1的网络的一条光路中在两个不同波长上的OTDR 测量的两个典型的迹线以及这些迹线之间的区别； 图4展示了图1的网络使用这个或这些高反射元件的监测； 图5展示了使用一个第二、临时的波长相关的反射元件和先前安装的永久的波长相关的反射元件一起在图1的网络中进行测量或测试； 图6展示了一个OTDR迹线，该迹线包括由多个波长相关的反射元件导致的反射事件，可以从这些反射事件确定RBS ；并且 图7展示了本发明的另一个实施方案，其中使用了一个高度波长相关的反射元件和双波长OTDR来在一个盲区中的精确分界点处做累积的损耗测量用于RBS测量，而不阻止 HRD以外的光纤部分的RBS测量。
优选实施方案的说明 图1展示了一个光网络的一部分10，具体是无源光网络(PON)，该部分包括连接到中央局16中的光线路终端(OLT) 14上的多条“引出”光纤12。为了解说的目的，图1展示了一种网络，该网络在八个八元组中仅具有六十四条引出光纤1 至1264。每组八条引出光纤在一条分布线缆DC中是由八个1x8耦合器C2-1至C2-8中的一个对应的耦合器以及八个分布光纤F2-1至F2-8连接到另一个1x8耦合器Cl上，该耦合器通过一条单一的(共同的)光纤Fl和一个波分复用器(WDM) 18连接到OLT 14上。这个WDM 18实质上将来自在与OTDR的U带波长范围(例如，1625-1675nm)相对应的相同光纤中传播的光在与PON的正常工作波长范围(例如，1310nm, 1490nm, 1550nm)相对应的一个波长上的光分离到分别的光纤上或者相反将这两个波长范围内的光结合到一个单一的光纤上。
当使用时，这些引出光纤Α至1264将多个用户站20中的一个对应的用户站连接到OLT 14上。为了易于描绘和说明，图1仅显示了对应地由引出光纤1 至1 连接到耦合器C2-1上的五个用户站202至206。
这些网络链路各自包括这些引出光纤1 至1 之一、这些分布光纤F2-1至F2-8 中相关联的一条光纤、以及共同光纤F1，并且在用户站的分界点与WDM 18之间限定了的一条光路。所有这些光路在WDM 18和OLT 14之间都是“共同的”。该共同点(即该点对多点网络中的“单一”点)被认为是WDM 18，其上连接了一个OTDR 22，这样它能够将光入射到所有这些光路中并且从其中提取后向反射的光。
OTDR 22装置具有一个共同定位的基准反射率(Rkef) M用于校准OTDR来协助测量每条光路中的损耗。它在图1中示出为分离的但是通常可以被整合到OTDR 22中。引出光纤1 至1 对应地具有与其相关联的高反射元件!11 。2至!11 。6，各自在图1中由一个星号描绘。每个高反射元件定位在分界点处或其附近，即，相关联的引出光纤的末端；当使用时， 方便地在该引出光纤连接到其上的这些ONU 202至206中的相应的一个中的内部。应当认识到这些光纤中的一些可能未在“使用”，例如，因为它们仍需连接到用户站上或者光纤断裂或以其他方式不适合使用。
WDM 18将OLT 14和0TDR22 二者连接到光纤Fl的末端上，这样使得0TDR22可以被用于将光发射进入光纤Fl中，并且因此，进入光纤F2-1至F2-8以及引出光纤1 至1264 中。将认识到这种光可以被发射到所有这些弓丨出光纤中，不管它们是否在使用，即，连接到用户站上。同样，OTDR将从所有这些光纤中提取后向反射的光。
这些反射元件HRDe2至HRDe6各自在一个第一波长λ :(例如1650nm)上是高反射性的，但是在其他波长上是显著地较低反射的，并且尤其在一个第二波长λ 2上，例如1625nm。 波长X1* λ 2都不是网络的正常工作波长。因此，OTDR装置22被用于通过共同点18将这两个不同波长入工和λ 2上的光依次发射进入这些链路中。
反射元件的安装和检测 当中央系统空闲或者在连接的PON线路上进行预防性维护时，技术人员在订户的场所202的分界点处将第一反射元件!11 。2添加到引出光纤1 中；在实践中，是安装在这些场所处的ONU的内部。技术人员远程地初始化0TDR22(在CO 16处)的运行来进行预先编程的测试，该测试包括将两个不同波长上的两列光脉冲发射到共同点WDM 18处的共同光纤Fl上以检测新添加的HRDC2。这个请求包括PON链路的标识，或者，因为通常可以通过一个光开关由许多PON (以及WDM)共享0TDR22，连接到该PON上的OTDR和光开关端口(未示出)的标识，连同他希望归因于HRDc2的ID以及可任选地相关联的C2分路器的ID。技术人员可以使用多种不同的方法来将0TDR22的运行初始化；例如呼叫中央局16处的操作员、 将一条短消息服务(SMS)消息发送到中央局16、使用网络浏览器以及互联网或私人网络来直接与微处理器沈或全局服务器通信，等等。
图1示出了一个处理器沈，用于控制OTDR 22的运行。处理器沈可以被整合到 OTDR 22中并且当接收到来自技术人员或监控人员以及系统的其他地方中的管理计算机的命令/请求时将OTDR 22的运行初始化。处理器沈本身可以进行系统的局部部分的监控和管理功能。
以下将参见图2和图3 (a)至图3 (c)更详细地说明OTDR 22 (具体是在处理器沈的控制下)通过获取对应地在一个第一波长λ 1和一个第二波长λ 2上的第一和第二 OTDR 迹线来检测每个反射元件HRD。的过程，该反射元件HRD。在该该第一波长上是高反射性的但是在该第二波长上不是高反射性的。因此，参见图2，在步骤2. 01和2. 02，OTDR采集两个迹线，即对应地在图3(a)和图3(b)中示出的在波长A1(例如1650nm)上的OTDR-λ 1以及在波长λ2(例如1625nm)上的0TDR-X2。为了本说明的目的，假设存在着在波长入工和 λ 2上反射光的四个与波长无关的事件，从而在每个迹线中产生峰值PI、Ρ2、Ρ3和Ρ4并且在这两个迹线中产生了两个相应的峰值Ρ3和Ρ5的两个HRDc反射元件。
在图3(a)中示出的迹线OTDR-λ 1中，这些局部事件中的两个(g卩，峰值Ρ3和 P5)是由在波长λ 1上多个高反射性的HRD。反射元件产生的。然而，在图3(b)中的迹线 0TDR-X2中，它们是要得多，因为这些HRD。反射元件在第二波长λ2上具有一个更低的反射率。
在步骤2. 03中，处理器沈对该第一迹线(0TDR- λ 1)进行处理以检测峰值，并且在步骤2. 04中，通过执行示出为图2中的一个子程序的一系列步骤来检测这个新的HRDra。 因此，对于迹线OTDR- λ 1的每个所检测到的峰值，在步骤2. 04. 01中，处理器沈测量了这个峰值的标准幅值和位置，在步骤2. 04. 02中，测量第二迹线OTDR-λ 2在同一位置的标准幅值。在实践中，该峰值的位置是相对于迹线上的一个位置基准元件来测量的，以便补偿两个波长之间的距离偏移，由此定义一个“标准位置”。对于迹线OTDR-λ 1和OTDR-λ 2使用了相同的基准以确保峰值水平是在同一位置测量的，无论在这些迹线之间的OTDR “零”校准差值如何。图3(c)示出了在这些峰值的这些位置处的幅值中的这些差值。应当认识到这些OTDR迹线是对数的，所以从另一个中减去一个有效地构成了它们对应的幅值的分离。
在决定步骤2. 04. 03中，处理器沈对OTDR- λ 1峰值的标准幅值与相应位置处的第二迹线OTDR-λ 2的幅值进行比较，并且如果这两个幅值测量值之间的差值不超过一个预定阈值水平Τ，那么处理器沈确定该峰值不是一个HRD。的局部事件，将其丢弃，并在第一迹线OTDR-λ 1中选择下一峰值用于类似方式的处理。如果步骤2. 04. 03确定了这两个标准幅值测量值之间的差值不超过该预定阈值水平Τ，那么该峰值被认为是由HRD。引起的局部事件，并且在主程序的步骤2. 05中，该峰值连同其标识符和位置被添加到一个表中，如在以下表I中所展示的。重复该处理直到已经考虑了所有这些所检测到的峰值。
为了将所检测到的HRD。的添加到这个表中，处理器沈首先在存储在其存储器中的表I查找一个具有基本上相同位置的先前注册的HRD。，即，在OTDR的峰值分离能力之内 (例如0. 5m)。如果决定步骤2. 05. 02确定了该表不包含其位置是等效的另一个HRD。，即在 OTDR的峰值分离能力内，决定步骤2. 05. 03确定该“新的，，HRDc的幅值是否显著地大于该先前注册的(等效的)HRDcW幅值。如果不大于，则步骤2. 05. 03将程序返回到选择另一个所检测到的HRDc并且重复步骤2. 05. 01至2. 05. 03。
另一方面，如果步骤2. 05. 03确定了该“新的”HRD。的幅值显著地大于先前注册的 HRDc的幅值，则步骤2. 05. 06在该位置处将新的HRD。添加到表中，但是将新的和先前注册的HRD。标志(即标识)为“冲突”，这样使得可以对它们进行研究。然后，程序返回到子程序的开始处以便等待另一个检测到的HRD。。
当步骤2. 05已经将所有所检测到的HRDe添加到表中时，步骤2. 06将这些结果返回给请求该测试的技术人员。
使用两个波长以及多个HRDc反射元件(它们仅在二者之一处是高反射性的)为在缆线F2上对光纤断裂进行定位提供了更好的性能并且显著地减少了死区。
以下将参见在图3中示出的流程图说明安装HRDc2至!11 。6的方式以及为了后续监控和维护目的存储它们的幅值和位置。
一旦已经完成了针对每个HRD。反射元件的检测序列，处理器沈就可以将这些数据存储到它的存储器中，如以下在表I中所示出的，并且方便地将结果(成功、距离、损耗、 位置冲突、缆线一致性以及网络标准，等等)返回给技术人员，而不必使用由技术人员用来请求测试的相同的通信方法。
然后，技术人员可以重复这些操作来安装并逐一检测其他HRD。' s中的每一个，并将数据添加到表中。
以下表I㈧展示了该表中的这些条目，在已经检测了 HRDc2和HRDra并输入了它们的位置和标准幅值以后。表I(B)示出了在OTDR测试之后所检测到的HRD。' s的一个相应的表数据集合。处理器对表I(A)和表I(B)进行比较以生成表I (C)，在表I (C)中(如所请求的)列出并标识了新检测到的HRD。。然后，将表I(C)完整地或部分地(仅示出了新的 HRDc)返回给技术人员。
应当指明，当它们被逐一地添加并同时“点播” OTDR测试来检测它们中的每一个时，HRD。峰值与一个特定的光学链路的关联是更容易的。然而，可以在一个单一的检测序列中检测许多新的HRD。，尤其是如果一开始就已知它们在序列中的位置，例如因为技术人员刚刚安装了它们并且知道它们彼此相对的近似对应的位置和/或共同点(OTDR)。
表I (A)
已注册的HRDc表(数据库)HRDc ID标准化的位置标准化的幅值计算出的链路损耗HRDc2261 m4dB19 dBHRDc3279 m3 dB20 dB (B)
所检测到的HRDc表HRDc ID标准化的位置标准化的幅值计算出的链路损耗—261 m4dB19 dB—279 m3 dB20 dB—283 m2dB18 dB (C)
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权利要求
1.使用一个光时域反射计(OTDR)装置0 以及一个波长相关的反射(HDR)元件来表征一个光网络的一个选定的光路的一个或多个参数的一种方法，所述OTDR与所述HDR元件是在对应的第一和第二互相间隔开的点处连接到所述选定的光路上，所述HDR元件在两个预定波长(λ ，λ 2)之一上是高反射性的并且在这两个预定波长中的另一个上是显著地较低反射性的，这两个波长均不对应于该光路的一个正常工作波长，该方法的特征在于以下步骤使用连接到所述选定的光路的所述第一点上的所述光时域反射计装置02)将在所述两个波长(λ 1)与(λ幻的每一个上的光在所述第一点处发射进入所述选定的光路之中，在所述第一点处检测在所述两个波长(λ 1，λ 2)的每一个上的作为时间的函数的相应的后向反射的光并且从中对应地获取第一和第二 OTDR迹线(OTDR-λ 1，0TDR-X 2)，这两个迹线各自代表作为光学距离的函数的后向反射的光；对该第一和第二 OTDR迹线进行比较以便把对应于所述HRD元件的一个峰值与对应于波长无关的局部反射率的多个峰值区分开，并且从所述峰值得出所述HRD元件以及在所述第一与第二互相间隔开的点之间的所述选定的光路之一或两者的一个或多个参数的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选定的光路是处于一个点对多点 (PMP)的光网络中，将该OTDR连接到所述选定的光路之处的所述第一点对于复数条光路中的多于一个的光路而言是共同的，并且该HRD元件被连接到选定的光路之处的所述第二点对于所述选定的光路是唯一的，并且其特征进一步在于，该在所述第一点处检测相应的后向反射的光的步骤对来自所述复数条光路中的多于一个的光路的后向反射的光进行检测， 并且该区分步骤将对应于所述HRD元件的所述峰值与对应于这些共同连接的光路中的任何一个光路中的其他反射事件的多个峰值区分开。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选定的光路在一个无源光网络(PON) 的一个光线路终端(OLT)与一个光网络单元(OUN)之间延伸。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，该OTDR装置具有标准化装置用于相对于发射进入该光路中的光的功率将所检测到的后向反射的光功率标准化。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于该OTDR装置的标准化装置包括一个已知的基准反射率，并且该HRD元件在所述HRD元件是高反射性的这两个预定波长中的所述一个波长上具有一个已知的反射率值；并且其特征进一步在于，该得出所述一个或多个参数的步骤得出在该第一与第二点之间依赖于该基准值与该已知的反射率的值的光路损耗。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于该OTDR装置的标准化装置包括一个已知的基准反射率，并且，在这两个预定波长的所述一个波长上，该HRD元件的反射率的值实质上在时间上是稳定的，在归因于该HRD元件的峰值与所述基准反射率值之间所采集的OTDR数据中的差别已经先前进行了测量并且已经将其存储为一个基线测量值，并且当在归因于该HRD元件的峰值与所述基准反射率之间所采集的OTDR数据中的差别再次进行测量以便提供一个当前差值时，该得出所述一个或多个参数的步骤于是得出在先前与当前测量之间的时间间隔中在该第一与第二点之间的光路损耗的改变。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述选定的光路是一个点对多点光网络中的多个路径之一，该点对多点光网络具有共同连接在所述第一点处的多个对应的第一末端，它们各自在距所述第一点的一个预定的距离处具有多个波长相关反射(HRD)元件中的一个对应的元件，并且其特征进一步在于，该方法包括重复得出所述一个或多个参数并且在多个连续的测量之间确定所述一个或多个参数的变化。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HRD元件在所述另一个波长(入2) 上的反射率和插入损耗是足够低的从而使得在所述一个波长(X1)上归因于所述HRD元件的高衰减和相伴衰退以及死区效应不会显著地混淆在所述后向反射的光中的任何预期的瑞利后向散射(RBQ，所述后向反射的光是从与所述HRD元件距离所述第一点的光学距离相比距离所述第一点更远的一个光学距离上发出的，该方法进一步包括在所述另一个波长 (入2)上测量所述RBS的水平的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光网络具有至少一个另外的波长相关的反射(HRD)元件，该元件先前在距离所述OTDR光发射之处的所述第一点的一个已知距离处连接到该网络的一个不同的光路上，并且将该第一和第二 OTDR迹线(OTDR-入” OTDR-A2)进行比较的步骤将所述已知距离考虑在内以便将由该HRD元件产生的峰值与由所述另外的波长相关的反射(HRD)元件产生的另一个峰值区分开。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如果归因于该HRD元件的峰值是至少大致上与所述另一个峰值相符合，则该方法进一步包括在对应于所述已知距离的同一位置处测量这两个OTDR迹线(0TDR-λ POTDR-X2)中的每一个的标准化的幅值并且根据这两个幅值之间的差别(如果有的话)将所述峰值与所述另一个峰值区分开的步骤。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数包括所述峰值的幅值以及在该HRD元件与所述第一点之间的距离，所述OTDR装置在所述第一点处检测该后向反射的光，该方法进一步包括确定所述选定的光路在所述距离上的损耗的步骤。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该OTDR装置的标准化装置包括一个基准反射率，该基准反射率被用于在确定所述损耗之前相对于发射进入该光路中的光的功率将所述后向反射的光标准化。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，将所述损耗与对于所述选定的光路的一个存储的损耗值进行比较，所述存储值已经先前被确定并且被存储在一个存储器装置中。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该先前确定并存储的损耗值是通过以下在先的步骤获得的使用连接到所述选定的光路的一个第一点上的光时域反射计02)将在所述两个波长(λ 1)与(λ幻的每一个上的光在所述第一点处发射进入所述选定的光路之中，在所述第一点处检测在所述两个波长(λ ，λ 2)的每一个上作为时间的函数的相应的后向反射的光并且从中对应地获取第一和第二 OTDR迹线(OTDR-λΙ，0TDR-X2)，这些 OTDR迹线各自代表作为光学距离的函数的后向反射的光；对该第一和第二 OTDR迹线进行比较以便把对应于所述HRD元件的一个峰值与对应于波长无关的局部反射率的多个峰值区分开，并且从所述峰值中得出所述选定的光路与所述HRD元件中之一或两者的一个或多个参数的值。
15.在一种具有多条光路的点对多点光网络中，该多条光路的多个对应的第一末端被共同连接到一个网络元件(OLT)上，至少多个所述多条光路的多个对应的相反的末端被对应地连接到相应的多个网络单元(ONU)上，所述多条光路各自已经在所述相反的末端或在其附近的一个位置处连接到相应多个波长相关的反射(HRD。)元件中的一个对应的元件上， 该相应的多个波长相关的反射元件各自在两个预定波长(λ” λ2)之一上是高反射性的并且在所述两个预定波长中的另一个上是显著地较低反射的，所述两个波长均不对应于所述网路的一个正常工作波长，所述多个波长相关的反射元件相对于所述共同连接点的这些对应的位置是事前知道的；将一个临时连接的波长相关的反射(HRD)元件(HRDs)与所述多个HRD。元件区分开的一种方法，该临时连接的HRD元件(HRDs)在这两个预定波长的所述另一个波长(λ2)上是高反射性的并且在这两个预定波长的所述一个波长(X1)上显著地是较低么反射的，该方法的特征在于以下步骤 使用一个OTDR装置将所述第一波长(X1)与所述第二波长(λ2)上的光在一个第一点处发射进入所述光路中，所述光路在该第一点处是共同连接的，检测来自所述多条光路的在所述第一(λ J与第二(λ2)波长上的后向反射的光，并且从中获取与所检测的作为距所述第一点的光学距离的函数的后向反射的光的这两个波长中的所述一个U1)与另一个U2)相对应的第一与第二 OTDR迹线(OTDR-X1, OTDR-X2)；确定在该第一与第二 OTDR迹线之间的差别以便将对应于所述多个HRD元件以及所述临时连接的HDR元件(HRDs)的多个局部反射事件与从多个与波长无关的反射事件中产生的其他局部反射事件区分开；并且使用该多个HRD元件的已知位置将归因于所述多个HRD元件的多个局部反射事件与对应于所述临时连接的HDR元件(HRDs)的一个局部反射事件隔离开。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述OTDR装置的标准化装置包括一个共同定位的基准反射率(Rkef)并且该得出步骤根据在所述局部反射事件的位置处在所述第一与第二 OTDR迹线之间的一个差值得出所述至少一个选定的光路的所述至少一个参数的所述值，所述值相对于所述共同定位的基准反射器(Rkef)被标准化。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述多个HRD元件(HRD。)中的每一个在所述第一波长(X1)处的一个反射率的值与所述临时HRD元件(HRDs)在所述第二波长 (入2)上的一个反射率的值已知是至少近似的，并且所述选定的光路的所述一个或多个参数值包括该光路在所述第一波长(λ J上在该临时HRD元件(HRDs)与该共同连接点之间的损耗。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述多个局部事件中的每一个在所述OTDR迹线上的预期位置是事先已知的，在所述第一与第二标准化的OTDR迹线之间的所述差值允许识别所述多条光路中可能正在经历过度损耗的一条或多条光路。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多个HRD元件(HRD。)各自在所述第一波长(X1)上的一个反射率的值以及所述临时HRD元件(HRDs)在所述第二波长(λ2)上的一个反射率的值已知是至少近似的，并且所述选定的光路的所述一个或多个参数值包括该光路在所述第二波长(λ2)上在该临时HRD元件(HRDs)与该共同连接点之间的损耗以及该光路在所述第二波长(λ2)上在该永久HRD元件(HRDc)与该共同连接点之间的损耗，并且其特征进一步在于，在该临时HRD元件(HRDs)与该多个HRD元件(HRD。)中连接到同一光路上的相应的一个HRD元件之间该光路的损耗被确定为在这两个损耗测量值之间的差值。
20.根据权利要求17所述的方法，在一个包括对应地连接到多条光路上的多个所述第一反射元件的所述光网络中，其特征在于，在针对所述不同光路的OTDR测量完成之后，从所述不同光路中移除该临时HRD元件(HRDs)、将其临时安装在所述光路的另一条光路中，并且针对所述光路的所述另一条光路重复从该共同点的这些OTDR测量。
21.根据权利要求1至20中任何一项所述的方法，其特征在于，所述一个或多个参数值、连同用于该相应的光路与波长相关的反射元件(HRD。)之一或两者的多个对应的标识符被存储在一个存储装置中。
22.根据权利要求1至21中任何一项所述的方法，进一步包括以下步骤，在将该HRD元件(HRD。;HRDS)连接到所述光路之后，与该光路的OTDR末端处的一个实体进行通信以便将该OTDR装置的运行初始化从而进行发射、检测、比较以及区分步骤。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述实体是操作该OTDR的另一个人。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，该实体是一个计算机装置，该计算机装置可运行以便经由一个数据网络接收该通信并且通过所述OTDR装置将所述OTDR测量初始化。
25.根据权利要求1至M中任何一项所述的方法，其特征在于，在所述第一预定波长上是高反射性的每个反射元件都被整合在一个网络收发器单元(ONU)中，该网络收发器单元安装在远离所述共同连接点的光路的一个末端处。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，这些OTDR测量由该光路的OTDR末端处的一个监测装置自动地进行初始化。
27.根据权利要求1至沈中任何一项所述的方法，进一步包括以下步骤，即将所述所测量的参数的值输出到一个显示器装置或其他有形的、具体的真实世界的输出装置上。
28.一种在如权利要求1所述的方法中使用的远程控制装置( )，该装置用于测量光网络的一条光路的至少一个参数，该装置08)包括一个波长相关的反射元件(HRDs) (30)， 该元件在一个第一预定波长(X1)上不是高反射性的并且在一个第二波长(λ2)上是高反射性的；用于将该反射元件(HRDs)连接到所述光路中的装置(34)；用于同在所述光路的一个远端处的一个电子装置进行通信的处理器及用户接口装置(3 ，以便将所述光路的一个参数的OTDR测量初始化，这是通过将在所述第一波长(X1)与所述第二波长(λ2)上的光发射进入所述光路之中，检测来自所述光路的相应的后向反射的光并且从中获取分别与所检测到的作为距所述点的光学距离的函数的后向反射的光的所述第一(X1)和第二(λ2)波长相对应的第一和第二 OTDR 迹线(0TDR- λ OTDR- λ 2)；将该第一和第二 OTDR迹线进行比较以便将对应于所述波长相关的反射元件的一个峰值与对应于所述波长无关的反射事件的多个峰值区分开；从所述峰值中得出所述与波长相关的反射元件与所述选定的光路之一或两者的一个或多个参数的值；并且将所述参数值传输到所述远程控制装置上；所述处理器与用户接口装置(3 在所述远程控制装置08)处接收并显示所述参数值。
29.一种光网络，包括多条光路，该多条光路对应地在它们对应的第一末端处共同连接到一个第一网络元件(OLT)上并且在它们的相反的末端处连接到多个第二网络元件(ONU) 上，其特征在于，所述光路中的至少一些各自在远离其所述第一末端的一个位置处具有一个反射元件(HRD。)，每个所述反射元件(HRD。)在两个不同的预定波长之一上是强反射性的并且在另一个波长上是显著地较低反射性的，所述两个不同的预定波长均不是该光路的一个正常工作波长，并且共同连接到所述多条光路的所述第一末端上的OTDR测量装置用于在两个不同波长上将光发射进入所述光路中、检测相应的后向反射的光并且在两个不同的预定波长上获取相应的OTDR迹线、并且从所述OTDR迹线中得出所述光路的一个或多个参数。
30.在一种点对多点光网络中，一种使用光时域反射计(OTDR)装置0 来测量累积的瑞利后向散射信号(RBQ的方法，该信号从与在该OTDR装置与所述光路之一中的一个波长相关的反射(HRD)元件之间光学距离相比在更远的光学距离处从这些光路中的一条或多条光路上发出，所述OTDR与所述HRD元件在对应的第一和第二互相间隔开的点处连接到所述选定的光路上，所述HRD元件在两个预定波长(λ ” λ2)之一上是高反射性的并且在这两个预定波长中的另一个波长上是显著地较低反射性的，这两个波长均不对应于该光路的一个正常工作波长，其中所述HRD元件在所述另一个波长(λ2)上的反射率和插入损耗是足够低的从而使得归因于所述HRD元件的在所述一个波长(X1)上的高衰减及相伴衰退以及死区效应不会显著地混淆在所述后向反射的光中的任何预期的瑞利后向散射(RBQ，所述后向反射的光与所述HRD元件距所述第一点的光学距离相比是从距所述第一点更远的一个光学距离处发出的，该方法的特征在于以下步骤使用连接到所述选定的光路的所述第一点上的所述光时域反射计装置02) 将所述两个波长(λ 1)与(λ幻的每一个上的光在所述第一点处发射进入选定的光路之中，在所述第一点处检测在所述两个波长(λ ，λ 2)的每一个上作为时间的函数的相应的后向反射的光并且对应地从中获取第一和第二 OTDR迹线(OTDR-λ 1，0TDR-X 2)，这些迹线各自代表作为光学距离的函数的后向反射的光；对该第一和第二 OTDR迹线进行比较以便将对应于所述HRD元件的一个峰值与对应于波长无关的局部反射率的多个峰值区分开，并且从所述第二 OTDR迹线中得出在所述第二波长上的作为距离的函数的所述RBS的一个值。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，使用更适合于瑞利后向散射(RBQ信号检测的OTDR设置来采集具有所述另一个波长(λ 2)的至少一个额外的OTDR迹线，一个或多个HRD元件在所述另一个波长(λ2)上的反射率与插入损耗是足够低从而使得所述HRD 元件在所述一个波长(X1)上的高衰减及相伴衰退以及死区效应不会显著地混淆任何所述的RBS信号。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述更适合于RBS信号检测的OTDR设置包括与在这两个首先采集中使用的脉冲宽度相比更长的脉冲宽度，这两个第一采集专用于在λ 1与λ 2上的HRD检测和测量。
全文摘要
一种从光网络中的多个与波长无关的事件中区分出一个波长相关的反射元件(HRD)的方法，该反射元件(HRD)在一个第一预定的波长(λ1)上是高反射性的并且在至少另一个预定波长(λ2)上是显著地较低反射的，该方法包括以下步骤在一个第一位置处将该波长相关的反射元件(HRD)连接到所述光路上，并且使用在远离所述反射元件的一个位置处连接到所述光路上的一个光时域反射计(22)，将在所述第一波长(λ1)与所述第二波长(λ2)上的光发射进入所述光路之中，检测来自所述光路的相应的后向反射的光并且从中获取第一和第二OTDR迹线(OTDR-λ1，OTDR-λ2)，这两个迹线对应于作为距所述点的光学距离的函数所检测到的后向反射的光的所述第一(λ1)和第二(λ2)波长；对该第一和第二OTDR迹线进行比较以便把对应于所述波长相关的反射元件的一个峰值与对应于所述与波长无关的局部反射事件的多个峰值区分开，并且将所区分的峰值的至少一个参数值输出为所述波长相关的反射元件的一个参数的一种测量。
文档编号H04B10/08GK102187603SQ200980141412
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月19日 优先权日2008年10月17日
发明者S·佩龙 申请人:爱斯福公司