一种无源波分移动前传网络系统的制作方法

本发明涉及无源波分移动前传网络领域，特别涉及一种无源波分移动前传网络系统。

背景技术：

随着智能终端的快速普及和移动互联网的飞速发展，移动业务呈指数增长，运营商的移动网络面临着更大的传送数据业务的压力。C-RAN(Cloud/Centralized Radio Access Network,集中化无线接入网络)成为无线前传网络发展的重要趋势。

无源波分的前传方案，是将多路信号通过CWDM/DWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexer，粗波分复用器；Dense Wavelength Division Multiplexer，密集波分复用器)合路后再经过光纤传输，从而在有限的光纤资源下对移动网络进行扩容。该方案采用无源传输设备，具有无需供电，不引入额外有源设备和传输时延，且对各种业务和传输速率透明的优点。

在C-RAN前传网络的安装和运营中，如何全面地诊断网络故障显得尤为重要。主要的故障原因包括：RRU(Radio Remote Unit，射频拉远单元)电源供电中断、传输光纤中断、RRU设备本身故障、传输抖动时延故障、RRU无线信号受干扰等。

OTDR(Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪)是一种用来检测网络中光纤链路故障的仪器。采用OTDR对网络进行监控，可以分辨出故障来源于光纤链路还是传输信号或设备。但在无源波分的前传方案中，由于波分器件之后的各支路只能传输特定波长，常用的U波段(Ultralong wavelength band，波长为1625-1675nm的光波段)OTDR设备难以检测波分器件之后的支路的链路状况。

技术实现要素：

本发明的目的是为了便于诊断无源波分移动前传网络中的网络故障，提出一种无源波分移动前传网络系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种无源波分移动前传网络系统，其特征在于，包括局端、远端和干路光纤，还包括检测仪、第一波分复用装置、第二波分复用装置、光传送单元、反射器；所述检测仪和所述第一波分复用装置之间可形成光路，所述干路光纤的一端与所述第一波分复用装置连接，所述干路光纤的另一端与所述第二波分复用装置连接，所述光传送单元可将检测光从所述第二波分复用装置的输出端传送至所述远端的各个支路，所述反射器设置在所述远端的各个支路的末端。

在一些优选的实施方式中，还包括两级切换器和检测设备，所述两级切换器包括光提取器、第一级光切换器、波分复用器和第二级光切换器，所述光提取器安装在所述干路光纤上，所述第一级光切换器接收所述光提取器输出的光，所述波分复用器在所述第一级光切换器和所述第二级光切换器之间传输光，所述检测设备接收所述第二级光切换器输出的光。

在进一步优选的实施方式中，还包括第二分路器或第三级光切换器，所述波分复用器通过所述第二分路器或所述第三级光切换器接收所述第一级光切换器输出的光，所述第二级光切换器接收所述第二分路器输出的光或所述第三级光切换器输出的光。

在进一步优选的实施方式中，所述波分复用器用粗波分复用器和接收所述粗波分复用器输出的光的密集波分复用器代替，所述第一级光切换器将光输出至所述粗波分复用器，所述第二级光切换器接收从所述密集波分复用器出射的光。

在进一步优选的实施方式中，所述两级切换器的数量为两个以上；一个所述两级切换器采集所述干路光纤的上行信号，一个所述两级切换器采集所述干路光纤的下行信号；或者一个所述两级切换器采集所述干路光纤的一半信号，一个所述两级切换器采集所述干路光纤的另一半信号。

在进一步优选的实施方式中，还包括至少一个终端，所述终端与所述两级切换器和/或所述检测设备连接，所述终端可发出告警信号。

在一些优选的实施方式中，所述第一波分复用装置为设有检测光通道的局端波分复用器，或者由不设有检测光通道的局端波分复用器和第一分插复用器构成；所述第二波分复用装置为设有检测光通道的远端波分复用器，或者由不设有检测光通道的远端波分复用器和第二分插复用器构成；所述光传送单元包括第一分路器和第三分插复用器，所述第一分路器可在所述第二波分复用装置和所述第三分插复用器之间提取光，所述第三分插复用器设置在所述远端的支路上。

在进一步优选的实施方式中，还包括第三分路器，所述检测仪发出的检测光传输到所述第三分路器之后，被传输到局端波分复用器的检测光通道上和/或所述第一分插复用器上，所述检测仪的数量至少为一个，所述第三分路器的数量至少为一个。

在另一方面，本发明还提供如下技术方案：

一种无源波分移动前传网络系统，其特征在于，包括局端、远端和干路光纤，还包括：第一输送单元，用于在所述干路光纤的一端将检测光输送到所述干路光纤；第二输送单元，用于在所述干路光纤的另一端将检测光从所述干路光纤传输到所述远端的各个支路；反射器，设置在所述远端各个支路的末端，用于反射检测光；通过使检测光经干路传递到各个支路的末端后经原路返回以检测网络是否有故障。

在一些优选的实施方式中，还包括第三输送单元和检测设备，所述第三输送单元用于将不同干路光纤的信号光和/或不同波长的信号光传输到所述检测设备，所述检测设备用于检测信号光是否有异常；通过从所述干路光纤中提取网络中所有的信号光以检测网络是否有故障。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

本发明通过第一输送单元将检测光合成到干路光纤，由第二输送单元在远端将检测光从干路光纤传输到远端的各个支路，最后经反射器将检测光原路返回，如此便实现了运用检测光检测干路光纤和远端的各个支路是否有故障。本发明对网络的改动小，增加的元件少，具有操作简单、成本低的优点。

在优选的实施方式中，本发明还具有如下有益效果：

进一步地，第三输送单元可以将不同干路光纤的信号光和/或不同波长的信号光输送到检测设备，从而对网络中的各种信号光进行检测，与第一输送单元、第二输送单元和反射器结合使用，可以全面检测网络的故障。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的结构示意图；

图2为本发明的第二实施例的结构示意图；

图3为本发明的第三实施例的结构示意图；

图4为本发明的第四实施例的结构示意图；

图5为本发明的第五实施例的结构示意图；

图6为本发明的第六实施例的结构示意图；

图7为本发明的第七实施例的结构示意图；

图8为本发明的第七实施例的一种变型的结构示意图；

图9为本发明的第八实施例的结构示意图；

图10为本发明的第九实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。实施例中的“第一”并不是指该部件只有一个，例如，“第一波分复用装置”可以有多个。

第一实施例

参考图1，本实施例中的无源波分移动前传网络系统包括局端B100、远端R100、干路光纤200、局端波分复用器B300和远端波分复用器R300，局端B100是指通信设备BBU，远端R100是指通信设备RRU。在本实施例中，通信设备BBU和RRU的数量各为两个，分别是B110和B120，R110和R120。通信设备BBU和RRU自带有网管(图中未示出)，网络中出现部分故障时，网管可提供范围有限的告警。

通信设备BBU和RRU用于相互收发通信信号，具体的，通过配置BBU和RRU上的光模块，使得通信设备B110向通信设备R110发出1310nm的信号光，通信设备R110向通信设备B110发出1330nm的信号光；通信设备B120向通信设备R120发出1350nm的信号光，通信设备R120向通信设备B120发出1370nm的信号光。

局端波分复用器B300用于将不同波长的光合成为一路或者将光按照各自波长分配到不同支路。局端波分复用器B300上设有一个检测光通道PB0，用于传输检测光。该检测光通道可以通过在制作局端波分复用器B300的过程中在其上增加一个相应波长的通道实现，检测光可在该相应波长的通道中传输。

远端波分复用器R300用于在远端将光按照各自的波长分配到对应支路或者将不同波长的光合成为一路。远端波分复用器R300上也设有一个检测光通道PR0，用于传输检测光。该检测光通道可以通过在制作局端波分复用器R300的过程中在其上增加一个相应波长的通道实现，检测光可在该相应波长的通道中传输。

远端的支路的光纤长度各不相同。在本实施例中，远端R100的支路条数为四条，分别是PR1、PR2、PR3和PR4，各条支路的光纤长度各不相同，从PR1至PR4依次递增5米。

干路光纤200用于将局端B100的信号光传输到远端R100。

通信设备B110和B120分别通过局端波分复用器B300将光送到干路光纤200的输入端，干路光纤200传输的信号光经远端波分复用器B300解复用后送入通信设备R110和R120。

还包括检测仪、第一分路器CS510、第三分插复用器AD630、反射器、终端900和网管设备。

检测仪，用于发出检测光并将检测光送入到局端波分复用器B300的检测光通道PB0。具体的，在本实施例中，检测仪是光时域反射仪400，光时域反射仪400发出波长为1650nm的检测光。

第一分路器CS510，用于从远端波分复用器R300的检测光通道PR0接收检测光并将该检测光分成多路。在本实施例中，第一分路器CS510为功分器。

第三分插复用器AD630，用于将光复用或者解复用，设置在远端R100的支路上并接收从第一分路器CS510输出的光。

反射器，用于反射检测光，在本实施例中反射器是指线路追踪器A800，设置在远端R100的支路末端。

终端900，用于控制光时域反射仪400或者处理由光时域反射仪400传递过来的信号。

在本实施例中，局端波分复用器B300是第一波分复用装置，远端波分复用器R300是第二波分复用装置，第一分路器CS510和第三分插复用器AD630构成光传送单元。

终端900控制光时域反射仪400发出波长为1650nm的检测光并将检测光送入到局端波分复用器B300的检测光通道PB0，局端波分复用器B300将通信设备B110和B120发出的不同波长的信号光与检测光复用后由干路光纤200传输到远端波分复用器R300中解复用。不同波长的信号光从远端波分复用器R300的各个信号光通道输出并被分别输送到远端R100的各个支路。远端波分复用器R300的检测光通道PR0输出检测光到第一分路器CS510，检测光经过第一分路器CS510后被分成四路，这四路检测光被分别传输到设置在远端R100的各个支路上的第三分插复用器AD630与各支路上的信号光复用并最终传播到支路的末端。其中，信号光被通信设备R110和R120接收，用于无线通信，而检测光被线路追踪器A800反射后按原路返回，最终被光时域反射仪400接收。由于支路PR1、PR2、PR3和PR4的光纤长度被设置为各不相同，在光时域反射仪400上就会得到代表远端R100各个支路的反射峰。

通过分析光时域反射仪400所得到的反射峰来检测干路光纤200及各支路的故障，并结合通信设备BBU和/或RRU的网管提供的告警具体分辨故障的类型。若某个通信设备RRU发出告警，称其所在的支路发生故障，而光时域反射仪400可以收到该支路对应的反射峰且光功率正常，则表明该支路光纤链路完好，故障来自于设备。若光时域反射仪400可以收到该支路的反射峰但光功率明显降低，则表明该支路光纤链路上可能存在较大损耗，如光纤折弯或连接头污损。若光时域反射仪400不能收到该支路对应的反射峰，则表明该支路光纤链路出现故障。若干路光纤200出现故障，则相应的通信设备BBU的网管会发出告警。

根据上述可知，本发明的实施例通过使光时域反射仪400发出检测光并送入到局端波分复用器B300中与信号光复用后在干路光纤200中传播，在远端R100被远端波分复用器R300解复用后，检测光与信号光再次复用并被送入各个支路。如此，光时域反射仪400发出的检测光便可到达各个支路，并在光时域反射仪400得到各个支路的反射峰，与通信设备BBU和/或RRU的网管告警相结合，便可区分网络的故障是来自于设备还是来自于光纤链路。在局端波分复用器B300和远端波分复用器R300中分别增加一个检测光通道PB0和PR0以及在网路中增加若干无源器件即可，对网络的改动很小，增加的器件很少也不复杂，具有操作简单、成本低的优点。

参考图1，在本实施例中，第一输送单元包括光时域反射仪400和局端波分复用器B300，第二输送单元包括远端波分复用器R300、第一分路器CS510和第三分插复用器AD630。第一输送单元发出检测光并将检测光与通信设备BBU发出的信号光复用后输出到干路光纤200的输入端，第二输送单元在远端将检测光从干路光纤200送入到远端的各个支路，最后经线路追踪器A800将检测光原路返回，也就是使检测光与信号光复用到干路中传输到各个支路的末端后经原路返回以检测网络是否有故障，再结合通信设备BBU和/或RRU的网管告警来全面检测整个网络是否有故障以及定位故障。

以上对第一实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

第三分插复用器AD630的类型可选择薄膜滤波片型或熔融拉锥型。

反射器的类型可选择光纤光栅型或薄膜滤波型。

第二实施例

参考图2，本实施例与第一实施例的区别在于，在干路光纤200靠近局端波分复用器B300的位置上安装有一个第一分插复用器AD610,以及在干路光纤200靠近远端波分复用器R300的位置上安装有一个第二分插复用器AD620。

光时域反射仪400发出的检测光进入第一分插复用器AD610与局端波分复用器B300输出的信号光复用后在干路光纤200上传播。第二分插复用器AD620将检测光从干路光纤200解复用出来输送到第一分路器CS510。然后，检测光再被传递到各支路上。在本实施例中，第一分路器CS510为功分器。

在本实施例中，局端波分复用器B300和第一分插复用器AD610构成第一波分复用装置，远端波分复用器R300和第二分插复用器AD620构成第二波分复用装置，第一分路器CS510和第三分插复用器AD630构成光传送单元。

根据上述可知，本实施例也具有第一实施例的效果。此外，本实施例对于局端波分复用器B300和远端波分复用器R300不设有检测光通道的情况也适用，在干路光纤200的两端分别安装一个第一分插复用器AD610和第二分插复用器AD620即可。

参考图2，在本实施例中，第一输送单元包括光时域反射仪400和第一分插复用器AD610，第二输送单元包括第二分插复用器AD620、第一分路器CS510和第三分插复用器AD630。

第三实施例

参考图3，本实施例与第一实施例的区别在于，在干路光纤200靠近远端波分复用器R300的位置上安装有一个第二分插复用器AD620。第二分插复用器AD620将检测光从干路光纤200解复用出来输送到第一分路器CS510。然后，检测光再被传递到各支路上。在本实施例中，第一分路器CS510为功分器。

在本实施例中，局端波分复用器B300是第一波分复用装置，远端波分复用器R300和第二分插复用器AD620构成第二波分复用装置，第一分路器CS510和第三分插复用器AD630构成光传送单元。

根据上述内容可知，本实施例也具有第一实施例的效果。此外，本实施例对于远端波分复用器R300不设有检测光通道的情况也适用，在干路光纤200靠近远端波分复用器R300的位置上安装一个第二分插复用器AD620即可。

参考图3，在本实施例中，第一输送单元包括光时域反射仪400和局端波分复用器B300，第二输送单元包括第二分插复用器AD620、第一分路器CS510和第三分插复用器AD630。

第四实施例

参考图4，本实施例与第一实施例的区别在于，在干路光纤200靠近局端波分复用器B300的位置上安装有一个第一分插复用器AD610。光时域反射仪400发出的检测光进入第一分插复用器AD610与局端波分复用器B300输出的信号光复用后在干路光纤200上传播。

在本实施例中，局端波分复用器B300和第一分插复用器AD610构成第一波分复用装置，远端波分复用器R300是第二波分复用装置，第一分路器CS510和第三分插复用器AD630构成光传送单元。

在本实施例中，第一分路器CS510为功分器。

根据上述内容可知，本实施例也具有第一实施例的效果。此外，本实施例对于局端波分复用器B300不设有检测光通道的情况也适用，在干路光纤200靠近局端波分复用器B300的位置上安装一个第一分插复用器AD610即可。

参考图4，在本实施例中，第一输送单元包括光时域反射仪400和第一分插复用器AD610，第二输送单元包括远端波分复用器R300、第一分路器CS510和第三分插复用器AD630。

第五实施例

参考图1至图5，本实施例与第一、二、三、四实施例的区别在于，本实施例的网络系统中包括两条干路光纤200A和200B、第三分路器CS530，第三分路器CS530为光开关，局端波分复用器B300A上设有检测光通道PB0，干路光纤200B上设置有第一分插复用器AD610。光时域反射仪400发出的检测光经第三分路器CS530切换到局端波分复用器B300A的检测光通道PB0上或者第一分插复用器AD610上。

根据上述可知，通过一个第三分路器CS530将光时域反射仪400发出的检测光送到局端波分复用器B300A上或者第一分插复用器AD610上，从而用一个光时域反射仪400可检测有两条干路光纤的网络系统，节省了资源，降低成本。

本实施例也具有第一、二、三、四实施例的效果。

在本实施例中，第一输送单元包括光时域反射仪400、第三分路器CS530、局端波分复用器B300A和第一分插复用器AD610，第二输送单元包括远端波分复用器R300、第一分路器CS510、第二分插复用器AD620和第三分插复用器AD630。

在本实施例中，第一分路器CS510为功分器。

以上对第一实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

网络系统中的干路光纤的数量在两条以上；

检测仪的数量大于二和或第三分路器的数量大于二；

第三分路器CS530还可以采用功分器，光时域反射仪400发出的检测光经第三分路器CS530传输到局端波分复用器B300A的检测光通道PB0和第一分插复用器AD610上，从而用一个光时域反射仪400可同时检测有两条以上干路光纤的网络系统；

远端波分复用器可不设有检测光通道，相应的，在干路光纤靠近远端波分复用器的位置上安装一个分插复用器。

第六实施例

参考图6，本实施例中的无源波分移动前传网络系统包括三条干路光纤，分别是A200、B200和C200，还包括光提取器、第一级光切换器720、波分复用器730、第二级光切换器740、检测设备1100和终端900。光提取器用于从干路光纤中提取光，在本实施例中，功分器710是光提取器。

功分器710用于从干路光纤中提取一部分光功率。

第一级光切换器720是一个光开关，用于控制光的输出。

波分复用器730用于将光解复用。波分复用器730的波长与网络系统中选用的光的波长对应，覆盖每条干路光纤上所用的每个波长。对于一个上行和下行各有N个波长的网络系统，波分复用器730应具有全部2N个波长。在本实施例中，网络系统中的上行和下行各有六个波长，所以波分复用器730具有十二个波长。

第二级光切换器740也是一个光开关，用于控制光的输出。

在本实施例中，两级切换器700包括功分器710、第一级光切换器720、波分复用器730和第二级光切换器740。

终端900用于控制两级切换器700。

每条干路光纤上分别安装有一个功分器710，第一级光切换器720接收三个功分器710从干路光纤上提取的光并选择性输出一条干路光纤上的光到波分复用器730。光经过波分复用器730解复用成不同波长的光后被送入第二级光切换器740，第二级光切换器740选择性地输出某一个波长的光到检测设备1100。

根据上述内容可知，网络系统运行时，终端900控制第一级光切换器720选择某一干路光纤，控制第二级光切换器740则选择某一波长，检测设备1100会接收到某条干路光纤的某一个波长的光。如此，便可在局端B100检测到网络中的所有信号光。通过对信号光的分析，可以检测出网络中的各种故障，例如信号传输的时延和抖动故障。特别是当检测设备1100采用无线协议分析仪时，可以在局端B100检测到无线信号，避免了不必要的塔上作业，从而快速的检测噪声干扰等问题。

另外，与由第一输送单元、第二输送单元和反射器构成的检测装置配合使用，起到相互补充的作用。网络出现故障时，用设备自身通信设备BBU和/或RRU的网管排除设备故障，用检测设备1100排除信号光和无线信号故障，用检测仪(光时域反射仪400)排除光纤链路故障，即可全面而准确的定位故障，从而快速修复，保障通信质量。

参考图6，在本实施例中，第三输送单元包括功分器710、第一级光切换器720、波分复用器730和第二级光切换器740。

以上对第一实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

光提取器还可以是分插复用器；

本实施例的技术方案也可以和第五实施例的技术方案相结合。

第七实施例

参考图7，本实施例与第六实施例的区别在于，还包括第二分路器CS520，第二分路器CS520具有两个输出端，第二级光切换器740增加一个通道。在本实施例中，第二分路器CS20为功分器。

光从第一级光切换器720中出射，进入第二分路器CS520后被分成两路光，一路光输出到波分复用器730，另一路光输出到第二级光切换器740。

光提取器，即功分器710，提取某一干路光纤的信号光送入第一级光切换器720，终端900控制第一级光切换器720将某条干路光纤的信号光送入第二分路器CS520，信号光不经过波分复用器730，直接从第二分路器CS520输出到第二级光切换器740，检测设备1100可以接收到某条干路光纤的未经解复用的信号光。如果从第二分路器CS520输出的信号光经过波分复用器730，再控制第二级光切换器740则可选择某一波长的信号光，检测设备1100会接收到某条干路光纤的某一个波长的信号光。通过检查全部信号光的光谱，可以快速的检测全部信号光的功率和波长，从而实现快速查找故障和改善通信质量。

参考图7，在本实施例中，第三输送单元包括功分器710、第一级光切换器720、第二分路器CS520、波分复用器730和第二级光切换器740。

以上对第一实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

第二分路器CS520可以有至少三个通道，相应的，第二级光切换器740再增加一个通道；

参考图8，用一个第三级光切换器750代替第二分路器CS520。

第八实施例

参考图6至图9，本实施例与第六、七实施例的区别在于，波分复用器730用一个粗波分复用器731和一个密集波分复用器732代替。

本实施例适用于干路传输中采用粗波分复用和密集波分复用混合的方式。光提取器，即功分器710，提取某一干路光纤的信号光送入第一级光切换器720。其中，粗波分复用的信号光被第一级光切换器720送入粗波分复用器731中解复用后，进入第二级光切换器740。密集波分复用的信号光先进入粗波分复用器731，然后从粗波分复用器731的对应波长端口输出到密集波分复用器732上，被密集波分复用器732解复用后，从密集波分复用器732的对应波长端口输出到第二级光切换器740。

根据上述可知，粗波分复用器731与密集波分复用器732相互配合，即使在干路传输中采用粗波分复用和密集波分复用混合的方式，也可以对网络进行检测。

在本实施例中，第三输送单元包括功分器710、第一级光切换器720、粗波分复用器731、密集波分复用器732和第二级光切换器740。

第九实施例

参考图6和图10，本实施例与第六实施例的区别在于，本实施例中的网络系统包括两个两级切换器700，两个两级切换器700可共用一台检测设备1100。

一个两级切换器采集三条干路光纤的上行信号光，另一个则采集下行信号光；或者一个两级切换器采集三条干路光纤的一半信号光，另一个则采集另一半信号光。如此，采用同一台检测设备1100可同时检测至少两路来自两级切换器的信号光，包括上行信号光、下行信号光、某条干路的一半信号光。

根据上述内容可知，通过两个两级切换器对干路光纤的信号光进行同时检测，可以减少一半的检测时间，能够更快地查找网络中的故障。

以上对第一实施例进行了说明，但本实施例还可以有一些变型的形式，比如：

本实施例的方案也可以用到第七、八实施例中；

还可以使用至少三个两级切换器，可以进一步减少检测的时间；

第二级光切换器740可选用有两个以上输出通道的光开关，相应的增加检测设备，第二级光切换器740的每个输出通道对应一个检测设备，这样可以进一步减少检测时间。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。