Наблюдение за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны



Наблюдение за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны
Наблюдение за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны
Наблюдение за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны
Наблюдение за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны
Наблюдение за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны
Наблюдение за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны
Наблюдение за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны

 

H04B10/07 - Передающие системы, использующие потоки корпускулярного излучения или электромагнитные волны, кроме радиоволн, например световые, инфракрасные (оптические соединения, смешивание или разделение световых сигналов G02B; световоды G02B 6/00; коммутация, модуляция и демодуляция светового излучения G02B,G02F; приборы или устройства для управления световым излучением, например для модуляции, G02F 1/00; приборы или устройства для демодуляции, переноса модуляции или изменения частоты светового излучения G02F 2/00; оптические мультиплексные системы H04J 14/00)

Владельцы патента RU 2557557:

ТЕЛЕФОНАКТИЕБОЛАГЕТ ЛМ ЭРИКССОН (пабл) (SE)

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON). Технический результат состоит в осуществлении наблюдения за (WDM-PON). Для этого устройство содержит X делителей с коэффициентом деления 1:Y, причем каждый делитель имеет один вход и Y выходов. Один вход каждого из X делителей выполнен с возможностью принимать сигнал оптической рефлектометрии во временной области. Устройство содержит решетку на основе массива волноводов и первый фильтр, выполненный с возможностью смешивать сигнал фидера, содержащий передачу данных из терминала оптической линии, OLT, с одним из N OTDR-субсигналов. Один вход AWG выполнен с возможностью принимать смесь сигнала фидера и одного OTDR-субсигнала, и оставшиеся N-1 входов AWG выполнены с возможностью принимать соответствующий один из N-1 оставшихся OTDR-субсигналов. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники

[0001] Варианты осуществления, раскрытые в данном документе, в общем, относятся к наблюдению за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны. Варианты осуществления в данном документе, в частности, относятся к устройству в узле и к способу в узле для выполнения наблюдения за оптическими сетями с мультиплексированием с разделением по длине волны.

Уровень техники

[0002] Пассивная оптическая сеть (PON) представляет собой сетевую архитектуру "точка-многоточка" с использованием волоконных кабелей от центральной станции до помещений. Одна такая PON представляет собой PON с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON).

[0003] Она использует решетку на основе массива волноводов (AWG) для того, чтобы предоставлять возможность одному оптическому волокну обслуживать несколько помещений. AWG используется в качестве оптического (де-)мультиплексора в WDM-PON. AWG способна к мультиплексированию большого числа длин волн в одно оптическое волокно, тем самым повышая пропускную способность сети. WDM-PON содержит терминал оптической линии (OLT) в центральной станции поставщика услуг. Она содержит определенное число терминалов оптической сети (ONT) для конечных пользователей. WDM-PON-конфигурация уменьшает количество волокон и оборудования в центральной станции, требуемого по сравнению с архитектурами "точка-точка". Пассивная оптическая сеть представляет собой форму волоконно-оптической сети доступа.

[0004] PON, к примеру, WDM-PON должна подвергаться наблюдению и мониторингу для того, чтобы обнаруживать все возможные возникающие неисправности в WDM-PON. Отсутствие наблюдения приводит к тому, что неисправность в WDM-PON записывается только на основе прекращения предоставления услуг, что приводит к потерям дохода для оператора. Чтобы обеспечивать практическую применимость PON, а также WDM-PON для операторов за счет уменьшения их эксплуатационных затрат, важно разрабатывать экономически эффективные, полностью надежные и точные решения по мониторингу, которые поддерживают обнаружение повреждений, идентификацию и локализацию возможного повреждения в различных топологиях доступа по волокну.

[0005] Это имеет особое значение в WDM-PON, поскольку одна WDM-PON, наиболее вероятно, должна поддерживать большое число конечных пользователей с высоким потреблением полосы пропускания. Одно преимущество WDM-PON заключается в том, что она может предоставлять симметричную полосу пропускания для каждого пользователя или для каждой длины волны минимум в 1-10 Гбит/с. Надежность и короткое время простоя являются крайне важными для обеспечения хорошего качества для конечных пользователей и для недопущения потерь доходов для операторов.

[0006] Профилактический мониторинг PON позволяет предоставлять информацию оператору относительно прогнозируемых проблем, таких как снижение принимаемой мощности в ONT, ухудшение характеристик либо выход из строя разъема или спайки, износ или изгиб волокна в PON и т.д. Таким образом, профилактический мониторинг может помочь уменьшать потенциальные потери сигнала. Кроме того, в случае внезапного выхода из строя, система мониторинга должна иметь возможность своевременно обнаруживать и локализовать повреждения. Удаленный и автоматический мониторинг способствует сокращению эксплуатационных затрат, поскольку не требуется отправка группы технических специалистов на место вплоть до момента, когда неисправность будет определена и локализована.

[0007] Некоторые требования могут быть заданы для системы мониторинга. Например, мониторинг не должен влиять на обычную передачу данных. Другими словами, мониторинг должен быть «неинвазивным». Это является достижимым за счет использования выделенной оптической полосы пропускания. Кроме того, мониторинг должен быть чувствительным к относительно небольшим колебаниям мощности, обнаруживаемым в режиме по запросу или в периодическом режиме. Вдобавок ко всему, он не должен требовать высоких первоначальных вложений.

[0008] Для того чтобы выполнять наблюдение и выполнять мониторинг производительности PON, может быть использована оптическая рефлектометрия во временной области (OTDR). OTDR-устройство вводит последовательность оптических импульсов в волокно. Последовательности оптических импульсов, также называемые "OTDR-сигналами", перемещаются по сети в ONT. Части OTDR-сигналов отражаются обратно в OTDR-устройство. Обратно отраженный или обратно рассеянный OTDR-сигнал может использоваться для оценки длины волокна и общего ослабления, включающего в себя потери в делителе (разветвителе). OTDR-сигнал обратного рассеяния также может быть использован для того, чтобы находить такие повреждения, как обрывы, и измерять оптические потери на отражение.

[0009] Большинство способов или технологий, известных на сегодняшний день, удовлетворяют только некоторым вышеуказанным требованиям. Большинство способов или технологий, известных на сегодняшний день, значительно увеличивают капитальные затраты, поскольку они требуют перестраиваемой или многоволновой OTDR. Перестраиваемая или многоволновая OTDR требует большей полосы пропускания для того, чтобы размещать несколько OTDR-каналов. Некоторые способы или технологии, известные на сегодняшний день, требуют существенных модернизаций передающего OLT-устройства, которые предоставляют мониторинг с прерыванием предоставления услуг. Некоторые другие способы требуют значительных модернизаций оптической сети распространения вследствие дублирования частей световых путей. Кроме того, большинство способов или технологий, известных на сегодняшний день, могут обнаруживать только повреждение волокна, которое вводит значительные потери, гораздо выше предполагаемого порогового значения в 1 дБ. Еще дополнительно, большая часть способов позволяют обнаруживать повреждение и определять только поврежденную ветвь, т.е. волокно от удаленного узла до ONT, и они не имеют возможность определять точное местоположение повреждения, например, расстояние от удаленного узла.

Сущность изобретения

[00010] Цель примерных вариантов осуществления состоит в том, чтобы разрешать, по меньшей мере, некоторые вышеуказанные проблемы. В частности, цель примерных вариантов осуществления состоит в том, чтобы предоставлять устройство в узле в WDM-PON и способ в узле для выполнения наблюдения за WDM-PON. Эти и другие цели могут достигаться посредством предоставления устройства в узле в WDM-PON и способа в узле согласно независимым пунктам формулы изобретения, прилагаемой ниже.

[00011] Согласно аспекту предоставляется устройство в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) для выполнения наблюдения за WDM-PON. Устройство содержит X делителей с коэффициентом деления 1:Y, причем каждый делитель имеет один вход и Y выходов, так что X*Y равно N, при этом X, Y, N являются целыми числами, при этом один вход каждого из X делителей выполнен с возможностью принимать сигнал оптической рефлектометрии во временной области (OTDR) и разделять принимаемый OTDR-сигнал на Y OTDR-субсигналов, так что всего N OTDR-субсигналов выводится из X делителей. Устройство дополнительно содержит решетку на основе массива волноводов (AWG) N*N и первый фильтр, выполненный с возможностью смешивать сигнал фидера, содержащий передачу данных из терминала оптической линии (OLT), с одним из N OTDR-субсигналов. Один вход AWG выполнен с возможностью принимать смесь сигнала фидера и одного OTDR-субсигнала, и каждый из оставшихся N-1 входов AWG выполнен с возможностью принимать соответствующий один из N-1 оставшихся OTDR-субсигналов, за счет этого обеспечивая наблюдение за WDM-PON без влияния на передачу данных.

[00012] Согласно варианту осуществления устройство дополнительно содержит коммутатор, выполненный с возможностью принимать OTDR-сигнал из OTDR-устройства, коммутировать OTDR-сигнал на X OTDR-выходов и вставлять каждый из X выходных OTDR-сигналов на соответствующий вход X делителей с коэффициентом деления 1:Y.

[00013] Согласно аспекту предоставляются способ и устройство в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) для выполнения наблюдения за WDM-PON. Способ содержит прием сигнала оптической рефлектометрии во временной области (OTDR) из OTDR-устройства и разделение OTDR-сигнала на N OTDR-субсигналов, при этом N является целым числом. Способ дополнительно содержит прием сигнала фидера, содержащего передачу данных из терминала оптической линии (OLT), и смешивание сигнала фидера с одним из N OTDR-субсигналов посредством первого фильтра. Еще дополнительно, способ содержит вставку смешанного сигнала фидера и N-ного OTDR-субсигнала на первый вход решетки на основе массива волноводов (AWG) N*N и вставку каждого из оставшихся N-1 OTDR-субсигналов на соответствующие оставшиеся N-1 входов AWG. Таким образом, обеспечивается наблюдение за WDM-PON без влияния на передачу данных.

[00014] Согласно варианту осуществления, разделение OTDR-сигнала на N OTDR-субсигналов содержит коммутацию принимаемого OTDR-сигнала посредством коммутатора в X делителей с коэффициентом деления 1:Y, причем каждый делитель имеет один вход и Y выходов, так что X*Y равно N, при этом X, Y являются целыми числами, при этом каждый из X делителей принимает OTDR-сигнал и разделяет OTDR-сигнал на Y OTDR-субсигналов, так что всего N OTDR-субсигналов выводится из X делителей.

[00015] Упомянутое устройство и способ в нем имеют несколько преимуществ. Они обеспечивают оптимальные по времени и экономически эффективные всесторонние централизованные операции мониторинга без влияния на передачу данных или необходимости модернизировать ответвленные линии связи, которые поддерживают, в принципе, любую PON-систему. Их затраты разделяются для определенного числа OLT. Они дополнительно представляют собой эффективное по полосе пропускания решение, поскольку одна длина волны используется для того, чтобы предоставлять мониторинг определенного числа ответвленных линий связи в WDM-PON. Они дополнительно обеспечивают высокую точность и чувствительность обнаружения повреждений, ограниченную только посредством производительности применяемой OTDR. Они дополнительно позволяют уменьшать время простоя в ходе предоставления услуг и затраты на техническое обслуживание.

Краткое описание чертежей

[00016] Далее подробнее описываются варианты осуществления относительно прилагаемых чертежей, на которых:

[00017] Фиг. 1 является упрощенной блок-схемой WDM-PON, также имеющей OTDR-устройство для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00018] Фиг. 2 является блок-схемой примерного варианта осуществления устройства в узле в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны (WDM-PON) для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00019] Фиг. 3 является блок-схемой еще одного примерного варианта осуществления устройства в узле в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00020] Фиг. 4 является блок-схемой еще одного примерного варианта осуществления устройства в узле в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00021] Фиг. 5 является иллюстрацией ввода различных длин волн в AWG, причем ввод содержит сигнал фидера и OTDR-сигнал.

[00022] Фиг. 6 является схематичной иллюстрацией функции AWG.

[00023] Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций способа в узле в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON.

Подробное описание

[00024] Если резюмировать описанное ниже, предусмотрены устройство в узле в WDM-PON и способ в узле в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON. Наблюдение за WDM-PON использует OTDR-сигналы, отправляемые из OTDR-устройства, через WDM-PON, в терминалы оптической сети (ONT).

[00025] Фиг. 1 является упрощенной блок-схемой WDM-PON, также имеющей OTDR-устройство для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00026] WDM-PON содержит центральную станцию 150, в которой находится OLT 151. OLT 151 отправляет оптические импульсы, содержащие N различных длин волн в фидерном волокне, в N*N AWG 130, расположенную в удаленном узле 100. Центральная станция также содержит OTDR-устройство 152, которое отправляет оптический импульс мониторинга с определенной длиной волны в N*N AWG 130 в удаленном узле 100. AWG 130 отделяет N различных длин волн, принимаемых посредством фидерного волокна, и отправляет каждую длину волны в соответствующем волокне, также называемом "ответвленной линией связи", в N различных ONT 160.

[00027] Фиг. 2 является блок-схемой примерного варианта осуществления устройства в узле в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00028] В этом примерном варианте осуществления, N=32, так что AWG представляет собой 32*32 AWG, и WDM-PON содержит 32 ONT, подключенных к AWG посредством соответствующих 32 ответвленных линий связи: ответвление 1, ответвление 2 и т.д. вплоть до ответвления 32. Следует отметить, что другие значения N являются возможными.

[00029] Устройство в узле 200 в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON содержит четыре делителя 211-214 с коэффициентом деления 1:8, причем каждый делитель имеет один вход и восемь выходов, так что число делителей, умноженное на коэффициент деления, равно N. В этом примере, предусмотрено четыре делителя, каждый из которых разделяет вход на восемь выходов, т.е. 4*8=32. Один вход каждого из четырех делителей выполнен с возможностью принимать OTDR-сигнал и разделять принимаемый OTDR-сигнал на восемь OTDR-субсигналов, так что всего 32 OTDR-субсигналов выводится из четырех делителей.

[00030] Если обобщать, устройство содержит X делителей (211-214) с коэффициентом деления 1:Y, причем каждый делитель имеет один вход и Y выходов, так что X*Y равно N.

[00031] Устройство дополнительно содержит 32*32 AWG 230 и первый фильтр 220, выполненный с возможностью смешивать сигнал фидера, содержащий передачу данных из OLT 151, с одним из 32 OTDR-субсигналов.

[00032] Дополнительно, один вход AWG 230 выполнен с возможностью принимать смесь сигнала фидера и одного OTDR-субсигнала, и каждый из оставшихся 32-1=31 входов AWG выполнен с возможностью принимать соответствующий один из 32-1=31 оставшихся OTDR-субсигналов, за счет этого обеспечивая наблюдение за WDM-PON без влияния на передачу данных.

[00033] Сигнал фидера, который вводится в фильтр 220, содержит N различных длин волн, в этом примере 32 различных длины волн. AWG 230 выполнен с возможностью отделять 32 различных длины волн и выводить каждую соответствующую длину волны в соответствующую ответвленную линию связи. Дополнительно, AWG 230 выполнен с возможностью выводить 32 введенных OTDR-субсигнала на соответствующий выход, так что каждая ответвленная линия связи содержит оптический сигнал фидера с определенной длиной волны, переносящий информацию данных, и OTDR-субсигнал.

[00034] Это устройство имеет несколько преимуществ. Оно обеспечивает оптимальные по времени и экономически эффективные всесторонние централизованные операции мониторинга без влияния на передачу данных или необходимости модернизировать ответвленные линии связи, которые поддерживают, в принципе, любую PON-систему. Его затраты распределяются на определенное число OLT. Оно дополнительно представляет собой эффективное по полосе пропускания решение, поскольку одна длина волны используется для того, чтобы предоставлять мониторинг определенного числа ответвленных линий связи в WDM-PON. Оно дополнительно обеспечивает высокую точность и чувствительность обнаружения повреждений, ограниченную только посредством производительности применяемой OTDR. Оно дополнительно позволяет уменьшать время простоя в ходе предоставления услуг и затраты на техническое обслуживание.

[00035] Фиг. 2 дополнительно иллюстрирует устройство, дополнительно содержащее оптический коммутатор 240, выполненный с возможностью принимать OTDR-сигнал из OTDR-устройства 152, коммутировать OTDR-сигнал на четыре OTDR-выхода и вставлять каждый из четырех выходных OTDR-сигналов на соответствующий вход четырех делителей с коэффициентом деления 1:8.

[00036] Оптический коммутатор 240 может предпочтительно быть совсем недорогим оптическим коммутатором, способным к коммутации входного OTDR-сигнала, в этом примере по меньшей мере к четырем делителям.

[00037] Дополнительно, фиг. 2 иллюстрирует OTDR-сигнал, принимаемый посредством коммутатора 240. Коммутатор 240 коммутирует сигнал в четыре коммутатора 211-214. Это проиллюстрировано посредством стрелок "мониторинг 1" - "мониторинг 4". Фиг. 2 также иллюстрирует коммутацию посредством коммутатора 240 введенного или принимаемого OTDR-сигнала в дополнительный "мониторинг фидера"; однако это поясняется ниже.

[00038] Первый сигнал, "мониторинг 1", который является OTDR-сигналом, вводится в первый делитель 211. Делитель 211 разделяет OTDR-сигнал на восемь OTDR-субсигналов. Один выход первого делителя 211 вводится в фильтр 220. Фильтр 220 также принимает сигнал фидера, содержащий 32 различных длины волн, и фильтр 220 смешивает сигнал фидера с OTDR-субсигналом и выводит смешанный сигнал на один вход AWG 230, проиллюстрированный посредством "Фидер, мониторинг 1.1". Мониторинг 1.1 представляет делитель 1 и выход 1. Семь выходов делителя 211 вводятся на соответствующие семь входов AWG 230, проиллюстрированные посредством "Мониторинг 1.2-1.8". Мониторинг 1.2-1.8 представляет делитель 1 и выходы 2-8.

[00039] Второй сигнал, "мониторинг 2", который является OTDR-сигналом, вводится во второй делитель 212. Делитель 212 разделяет OTDR-сигнал на восемь OTDR-субсигналов. Восемь выходов второго делителя 212 вводятся на соответствующие восемь входов AWG 230, проиллюстрированные посредством "Мониторинг 2.1-2.8". Мониторинг 2.1-2.8 представляет делитель 2 и выходы 8-8. Это же применимо и для третьего и четвертого сигналов, "мониторинг 3" и "мониторинг 4", и третьего и четвертого делителей 213 и 214.

[00040] Фиг. 3 является блок-схемой примерного варианта осуществления устройства в узле в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00041] Фиг. 3 иллюстрирует устройство, дополнительно содержащее второй фильтр 300, выполненный с возможностью принимать сигнал фидера из OLT 151, при этом коммутатор 240 выполнен с возможностью дополнительно коммутировать принимаемый OTDR-сигнал из OTDR-устройства 152 таким образом, что OTDR-сигнал вставляется во второй фильтр 300, второй фильтр 300 выполнен с возможностью передавать OTDR-сигнал в OLT, за счет этого обеспечивая наблюдение за фидерным волокном между OLT и вторым фильтром.

[00042] При сравнении фиг. 3 и фиг. 2 "мониторинг фидера" по фиг. 2 соответствует стрелке между коммутатором 240 и фильтром 300 на фиг. 3. Этот вариант осуществления предоставляет наблюдение за фидерным волокном между OLT 151 и фильтром 300. В случае неисправности в фидерном волокне между OLT 151 и фильтром 300 она приводит к обратному рассеянию OTDR-сигнала, которое должно быть обнаружено посредством OTDR-устройства 152. В этом варианте осуществления коммутатор 240 выполнен с возможностью коммутировать входящий или принимаемый OTDR-сигнал как в четыре делителя 211-214, так и в фильтр 300.

[00043] Фиг. 4 является блок-схемой примерного варианта осуществления устройства в узле в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00044] Фиг. 4 иллюстрирует устройство, содержащее третий фильтр 400, выполненный с возможностью принимать OTDR-сигнал вместе с сигналом фидера и отделять OTDR-сигнал от сигнала фидера и предоставлять OTDR-сигнал в коммутатор 240 и сигнал фидера в первый фильтр 220.

[00045] В этом варианте осуществления дополнительное выделенное волокно недоступно для OTDR-устройства 152, как проиллюстрировано на фиг. 1 и 3. Вместо этого OTDR-сигнал должен отправляться по идентичному фидерному волокну, используемому посредством OLT. В этом варианте осуществления сигнал фидера, переносящий информацию данных, и OTDR-сигнал смешиваются. Это может выполняться, например, посредством фильтра 410.

[00046] Поскольку смешанный сигнал фидера и OTDR-сигнал принимаются в узле, они принимаются посредством фильтра 400. Фильтр 400 выполнен с возможностью отделять сигнал фидера и OTDR-сигнал таким образом, что сигнал фидера предоставляется в фильтр 220, а OTDR-сигнал предоставляется в коммутатор 240. Фильтр 220 является идентичным фильтру в предыдущих вариантах осуществления, и коммутатор 240 выполнен с возможностью коммутировать принимаемый OTDR-сигнал в четыре делителя 211-214. Четыре делителя 211-214 в этом варианте осуществления являются идентичными делителям в предыдущем варианте осуществления.

[00047] Кроме того, следует указать, что все примерные варианты осуществления раскрывают четыре делителя с коэффициентом деления 1:8 и 32*32 AWG. Это представляет собой просто пример, и могут быть использованы другие типы AWG, а также делители с другими коэффициентами деления, и может быть использовано другое число делителей. Просто в качестве примера, 128*128 AWG может быть использован вместе с шестнадцатью делителями с коэффициентом 1:8 или 128*128 AWG вместе с восемью делителями с коэффициентом 1:16.

[00048] Согласно примерному варианту осуществления, также для N=32, сигнал фидера содержит 32 длины волн, λ1, λ2,…, λ32, и OTDR-сигнал имеет длину волны λi1+n*FSR, где FSR является свободным спектральным диапазоном AWG, i является целым числом от 1 до 32 и n является целочисленным значением.

[00049] Значение i зависит от того, на какой вход AWG вставляется OTDR-сигнал. В примере, проиллюстрированном на фиг. 2, сигнал фидера и один из OTDR-субсигналов вставляются или предоставляются на первый вход AWG. OTDR-сигнал, введенный в первый порт AWG, имеет длину волны λ11+n*FSR, и OTDR-сигнал, введенный во второй порт AWG, имеет длину волны λ21+n*FSR и т.д., где FSR является свободным спектральным диапазоном AWG и n является целочисленным значением. Верхний индекс указывает порт, а нижний индекс указывает длину волны.

[00050] Значение n зависит от каналов с точной длиной волны для передачи данных. Предусмотрено два базовых варианта: одноволновая двунаправленная передача или одноволновая однонаправленная передача. Одноволновая двунаправленная передача требует, например, технологии повторной модуляции в ONT, тогда как одноволновая однонаправленная передача требует двух длин волн для двунаправленной передачи, например, удаленной раздачи с постоянной длиной волны. Могут поддерживаться оба подхода, и пример относительно выбора длины волны приведен на фиг. 5 (верх) и фиг. 5 (низ) соответственно.

[00051] Фиг. 6 является схематичной иллюстрацией функции AWG, и он иллюстрирует то, как OTDR-сигнал, также называемый "длиной волны OTDR-канала", направляется в пределах N*N AWG. В этом примере N также равно 32.

[00052] На первый вход AWG 230 предоставляется смесь сигнала фидера и OTDR-субсигнала. Сигнал фидера переносит информацию данных и содержит N=32 различных длин волн λ1, λ2,…, λ32. Это проиллюстрировано на фиг. 6 посредством λ11 … λ132. Нижние индексы 1-32 обозначают различные длины волн, которые содержатся в сигнале фидера, и верхние индексы 1 обозначают первый вход или порт 1 ввода. На порт 1 ввода также предоставляется OTDR-субсигнал, проиллюстрированный посредством λ11+n*FSR, где нижний индекс 1 обозначает "базовую" длину волны OTDR-субсигнала, а верхний индекс 1 обозначает первый порт ввода AWG. На оставшийся 31 (N-1) порт ввода AWG 230 предоставляется OTDR-субсигнал, проиллюстрированный посредством λ21+n*FSR, λ31+n*FSR, вплоть до λ321+n*FSR. Это означает то, что все OTDR-субсигналы имеют идентичные длины волн, поскольку все нижние индексы равны 1, что указывает идентичную "базовую" длину волны, так что длина волны всех OTDR-субсигналов составляет λ1+n*FSR. Верхние индексы 2-32 указывают соответствующие порты ввода AWG 230.

[00053] Фиг. 6 иллюстрирует, что сигнал фидера, λ11 … λ132, отделяется в AWG 230 таким образом, что первый выход или первый порт вывода предоставляет сигнал, который отправляется в первый ONT (см. фиг. 1), который содержит первую длину волны сигнала фидера λ11 и OTDR-субсигнала λ11+n*FSR, вводимого на первый порт ввода.

[00054] Второй порт вывода AWG 230 предоставляет сигнал, который отправляется во второй ONT (см. фиг. 1), который содержит вторую длину волны сигнала фидера λ12 и OTDR-субсигнала λ21+n*FSR, вводимого на второй порт ввода. Это же применимо для всех длин волн в сигнале фидера, так что тридцать вторая длина волны сигнала фидера λ132 выводится на тридцать втором порту вывода вместе с OTDR-субсигналом λ321+n*FSR, вводимым на тридцать второй порт ввода.

[00055] AWG может быть организован в один интегрированный модуль только с относительным увеличением затрат в расчете на ONT. Весь узел не вводит значительных дополнительных потерь в каналы передачи данных при пренебрежении относительными вносимыми потерями двух фильтров 220+300 или 220+400 в фидере (~1 дБ в случае, когда они интегрированы). С другой стороны, если делители 1:8 не интегрируются, это оставляет возможность модернизировать систему мониторинга (без прерывания передачи данных) с помощью делителей с низким коэффициентом деления в случае WDM-PON с большим покрытием, в которой мощность OTDR-сигнала может быть ограничена посредством ослабления в волокне большой длины.

[00056] OTDR-технология преимущественно может быть комбинирована с мониторингом оптических приемо-передающих устройств (OTM). OTM предоставляет некоторые измеряемые параметры, например, мощность передачи и приема в OLT и ONT. OTM-параметры могут запрашиваться из ONT и собираться из OLT посредством централизованного модуля управления, который также может управлять OTDR и оптическим коммутатором 240, см. фиг. 2-4.

[00057] Комбинированные OTDR- и OTM-технологии обеспечивают измерение уровней оптической мощности передачи и приема, дискретных и кумулятивных потерь, а также коэффициентов отражения или света обратного рассеяния. Их анализ дает полную картину по всем возможным неисправностям ODN, которые могут возникать между OLT и ONT.

[00058] Импульсный OTDR-сигнал отправляется из центральной станции (CO) в ONT и рассеивается обратно в CO. OTDR-сигнал вводится в фидерное волокно (см. фиг. 4) или в выделенное волокно (см. фиг. 3) и дополнительно через оптический коммутатор 240 и выделенные делители 211-244, составляющие порты мониторинга, в узле 200. Возвращаемая мощность обнаруживается посредством чувствительного приемного устройства в OTDR-устройстве 152, и информация относительно мощности сопоставляется с информацией относительно времени событий отправки и приема и иллюстрируется на OTDR-трассировке зависимости потерь от расстояния. Это OTDR-измерение выполняется периодически или по запросу. Второй режим инициируется вручную или автоматически, как только получается аварийный сигнал OTM относительно низкой принимаемой оптической мощности. После того, как принимается сигнал обратного рассеяния и выполняется анализ OTDR-трассировки, получается информация относительно типа и масштаба OTDR-события. Такие события сравниваются с эталонными данными, и если достигается пороговое значение нарушения, OTDR-результаты сопоставляются с OTM-сообщениями. Дополнительно, поврежденные ответвленные линии связи помечаются, и полная локализация, включающая в себя расстояние от узла 200, сообщается вместе с назначенным типом и масштабом повреждений. Измеренные данные сохраняются в базе данных, и к ним можно обращаться в любое время.

[00059] Согласно варианту осуществления предоставляется устройство в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON, причем устройство содержит узел 200, как описано выше, и OTDR-устройство 152, при этом OTDR-устройство 152 выполнено с возможностью предоставлять OTDR-сигнал в узел, причем OTDR-сигнал имеет длину волны λ1+n*FSR, где FSR является свободным спектральным диапазоном AWG, n является целочисленным значением и λ1 соответствует длине волны в сигнале фидера, содержащем передачу данных из OLT.

[00060] Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций способа в узле в WDM-PON для выполнения наблюдения за WDM-PON.

[00061] Способ имеет цели и преимущества, идентичные целям и преимуществам устройства в узле, как пояснено выше. Следовательно, способ описывается только кратко во избежание необязательного повторения.

[00062] Фиг. 7 иллюстрирует способ, содержащий прием 700 OTDR-сигнал из OTDR-устройства и разделение 710 OTDR-сигнала на N OTDR-субсигналов, при этом N является целым числом. Способ дополнительно содержит прием 720 сигнала фидера, содержащего передачу данных из OLT, и смешивание 730 сигнала фидера с одним из N OTDR-субсигналов посредством первого фильтра. Способ также содержит вставку 740 смешанного сигнала фидера и N-ного OTDR-субсигнала на первый вход решетки на основе массива волноводов (AWG) N*N и вставку каждого из оставшихся N-1 OTDR-субсигналов на соответствующие оставшиеся N-1 входов AWG. Таким образом, обеспечивается наблюдение 750 за WDM-PON без влияния на передачу данных.

[00063] Согласно варианту осуществления, разделение OTDR-сигнала на N OTDR-субсигналов содержит коммутацию принимаемого OTDR-сигнала посредством коммутатора в X делителей с коэффициентом деления 1:Y, причем каждый делитель имеет один вход и Y выходов, так что X*Y равно N, при этом X, Y являются целыми числами, при этом каждый из X делителей принимает OTDR-сигнал и разделяет OTDR-сигнал на Y OTDR-субсигналов, так что всего N OTDR-субсигналов выводится из X делителей.

[00064] Согласно еще одному варианту осуществления, принимаемый OTDR-сигнал дополнительно коммутируется посредством коммутатора во второй фильтр, чтобы вставлять OTDR-сигнал в фидерное волокно между фильтром и OLT, чтобы выполнять наблюдение за фидерным волокном между OLT и вторым фильтром.

[00065] Согласно еще одному варианту осуществления OTDR-сигнал и сигнал фидера принимаются посредством третьего фильтра, который отделяет OTDR-сигнал и сигнал фидера и предоставляет OTDR-сигнал в коммутатор и сигнал фидера в первый фильтр.

[00066] Еще дополнительно, согласно варианту осуществления, сигнал фидера содержит N длин волн, λ1, λ2,…, λN, и OTDR-сигнал имеет длину волны λi1+n*FSR, где FSR является свободным спектральным диапазоном AWG, i является целым числом от 1-N и n является целочисленным значением.

[00067] Хотя варианты осуществления описаны с точки зрения нескольких вариантов осуществления, предполагается, что их альтернативы, модификации, перестановки и эквиваленты должны становиться очевидными после прочтения подробного описания и изучения чертежей. Следовательно, подразумевается, что нижеприведенная прилагаемая формула изобретения включает в себя такие альтернативы, модификации, перестановки и эквиваленты, попадающие в пределы объема вариантов осуществления и заданные посредством представленной для рассмотрения формулы изобретения.

1. Устройство в узле (200) в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны, WDM-PON, для выполнения наблюдения за WDM-PON, причем устройство содержит:
- X делителей (211-214) с коэффициентом деления 1:Y, причем каждый делитель имеет один вход и Y выходов, так что X*Y равно N, при этом X, Y, N являются целыми числами, при этом один вход каждого из X делителей выполнен с возможностью принимать сигнал оптической рефлектометрии во временной области, OTDR, и разделять принимаемый OTDR-сигнал на Y OTDR-субсигналов, так что всего N OTDR-субсигналов выводятся из X делителей,
- решетку (230) на основе массива волноводов, AWG, N*N, и
- первый фильтр (220), выполненный с возможностью смешивать сигнал фидера, содержащий передачу данных из терминала (151) оптической линии, OLT, с одним из N OTDR-субсигналов,
- при этом один вход AWG выполнен с возможностью принимать смесь сигнала фидера и одного OTDR-субсигнала, и каждый из оставшихся N-1 входов AWG выполнен с возможностью принимать соответствующий один из N-1 оставшихся OTDR-субсигналов, за счет этого обеспечивая наблюдение за WDM-PON без влияния на передачу данных.

2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее коммутатор (240), выполненный с возможностью принимать OTDR-сигнал из OTDR-устройства (152), коммутировать OTDR-сигнал на X OTDR-выходов и вставлять каждый из X выходных OTDR-сигналов на соответствующий вход X делителей с коэффициентом деления 1:Y.

3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее второй фильтр (300), выполненный с возможностью принимать сигнал фидера из OLT (151), при этом коммутатор (240) выполнен с возможностью дополнительно коммутировать принимаемый OTDR-сигнал из OTDR-устройства (152) таким образом, что OTDR-сигнал вставляется во второй фильтр (300), причем второй фильтр (300) выполнен с возможностью передавать OTDR-сигнал в OLT, за счет этого обеспечивая наблюдение за фидерным волокном между OLT и вторым фильтром.

4. Устройство по п. 2, дополнительно содержащее третий фильтр (400), выполненный с возможностью принимать OTDR-сигнал вместе с сигналом фидера и отделять OTDR-сигнал от сигнала фидера и предоставлять OTDR-сигнал в коммутатор (240) и сигнал фидера в первый фильтр (220).

5. Устройство по п. 1, в котором сигнал фидера содержит N длин волн, λ1, λ2, ..., λN, и OTDR-сигнал имеет длину волны λi1+n*FSR, где FSR является свободным спектральным диапазоном AWG, i является целым числом от 1 до N и n является целочисленным значением.

6. Устройство в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны, WDM-PON, для выполнения наблюдения за WDM-PON, причем устройство содержит узел, который содержит устройство по любому из пп. 1-5, и OTDR-устройство, при этом OTDR-устройство выполнено с возможностью предоставлять OTDR-сигнал в узел, причем OTDR-сигнал имеет длину волны λ1+n*FSR, где FSR является свободным спектральнымдиапазоном AWG, n является целочисленным значением и λ1 соответствует длине волны в сигнале фидера, содержащем передачу данных из OLT.

7. Способ выполнения наблюдения за WDM-PON в узле в пассивной оптической сети с мультиплексированием с разделением по длине волны, WDM-PON, при этом способ содержит этапы, на которых:
- принимают (700) сигнал оптической рефлектометрии во временной области, OTDR, из OTDR-устройства,
- разделяют (710) OTDR-сигнал на N OTDR-субсигналов, при этом N является целым числом,
- принимают (720) сигнал фидера, содержащий передачу данных из терминала оптической линии, OLT,
- смешивают (730) сигнал фидера с одним из N OTDR-субсигналов посредством первого фильтра,
- вставляют (740) смешанный сигнал фидера и N-ный OTDR-субсигнал на первый вход решетки на основе массива волноводов, AWG, N*N и вставляют каждый из оставшихся N-1 OTDR-субсигналов на соответствующие оставшиеся N-1 входов AWG, за счет этого обеспечивая наблюдение за WDM-PON без влияния на передачу данных.

8. Способ по п. 7, в котором разделение OTDR-сигнала на N OTDR-субсигналов содержит этап, на котором коммутируют принимаемый OTDR-сигнал посредством коммутатора в X делителей с коэффициентом деления 1:Y, причем каждый делитель имеет один вход и Y выходов, так что X*Y равно N, при этом X, Y являются целыми числами, при этом каждый из X делителей принимает OTDR-сигнал и разделяет OTDR-сигнал на Y OTDR-субсигналов, так что всего N OTDR-субсигналов выводятся из X делителей.

9. Способ по п. 7, в котором принимаемый OTDR-сигнал дополнительно коммутируют посредством коммутатора во второй фильтр, чтобы вставлять OTDR-сигнал в фидерное волокно между фильтром и OLT, чтобы выполнять наблюдение за фидерным волокном между OLT и вторым фильтром.

10. Способ по п. 8, в котором OTDR-сигнал и сигнал фидера принимают посредством третьего фильтра, который отделяет OTDR-сигнал и сигнал фидера и предоставляет OTDR-сигнал в коммутатор и сигнал фидера в первый фильтр.

11. Способ по п. 7, в котором сигнал фидера содержит N длин волн, λ1, λ2, ..., λN, и OTDR-сигнал имеет длину волны λi1+n*FSR, где FSR является свободным спектральным диапазоном AWG, i является целым числом от 1 до N и n является целочисленным значением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении надежности связи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в устройствах, которые применяются при строительстве сети связи в жилых многоэтажных домах, и предназначено для подключения и распределения внутренних волоконно-оптических кабелей связи к общей сети провайдера.

Изобретение относится к области автоматики и связи и может быть использовано на железнодорожной транспорте для управления технологическими процессами его эксплуатационной деятельности.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в гибридной сети для приложений внутри здания (IBW). Технический результат состоит в повышении пропускной способности канала передачи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптических линиях связи. Технический результат состоит в обеспечении надежного выделения полосы пропускания, приемлемой задержки передачи и надлежащего использования полосы пропускания восходящей линии связи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости.

Изобретение относится к области оптоэлектронной техники и касается оптоэлектронного передатчика. Оптоэлектронный передатчик состоит из источника питания, лазера, повернутого полупрозрачного отражательного зеркала, корректирующей линзы, электрического модулятора, малогабаритного фотоприемника и автоматического коммутатора.

Изобретение относится к области вычислительной техники, автоматики, связи. Техническим результатом является повышение быстродействия.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической транспортной сети. Технический результат состоит в повышении пропускной способности каналов передачи.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптических системах. Технический результат состоит в упрощении формирования оптического канала. Для этого из оптически прозрачного материала изготавливают призму, которая в основании имеет трапецию, углы которой равны 45, 135,135, 45°, а нижняя сторона должна иметь длину не более 200 мм, причем призму изготавливают с требуемыми допусками на линейные и угловые размеры, а также допустимой шероховатостью, все грани призмы, кроме нижней, покрывают алюминием при помощи процесса напыления; берут кристалл, являющийся источником излучения, и кристалл, являющийся приемником излучения, и приклеивают их на подложку, наносят изолирующий слой или изолирующие слои до верхней плоскости кристаллов, известным способом формируют токопроводящие межсоединения от контактных площадок кристаллов и вскрывают изолирующие слои над излучающей и принимающей площадками соответствующих кристаллов. В случае когда требуется уменьшить расходимость светового пучка, в полости над излучающей и приемной площадками, образованные после вскрытия изолирующих слоев, устанавливают микролинзы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано для защиты волоконно-оптических компонент от разрушения лазерным излучением. Первый вариант устройства содержит световод, на некотором участке которого, размер сердцевины варьируется вдоль световода так, что в зоне световода с увеличенной площадью сердцевины, интенсивность оптического излучения снижена. Снижение интенсивности излучения ниже определенного уровня позволяет остановить распространение ОР. Второй вариант устройства содержит световод, в сердцевине которого имеется протяженная полость. Наличие полости в сердцевине световода приводит к дополнительным тепловым потерям плазмы ОР. Охлаждение плазмы, до определенного уровня, останавливает распространение ОР. Технический результат - повышение надежности и снижение потерь. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

Устройство пеленгации источников лазерного излучения относится к области оптико-электронного приборостроения, а более конкретно к устройствам обнаружения и пеленгации источников лазерного излучения для систем защиты подвижных объектов военной техники. Устройство содержит приемную оптическую систему, оптически связанный с ней многоэлементный фотоприемник, n каналов обработки сигналов, каждый из которых состоит из предусилителя, порогового устройства и двухвходовой схемы «ИЛИ», ждущий мультивибратор, n формирователей сигналов контроля, каждый из которых содержит двухвходовую схему «И», аналоговый ключ, схему нормирования длительности импульса и стабилизированный источник напряжения. Достигаемый технический результат - обеспечение проверки правильности обработки выходных сигналов фотоприемника в эксплуатации без использования источника излучения, находящегося в поле зрения устройства. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности. Для этого устройство включает активную среду, фотоэлектрический преобразователь, дифракционную решетку AWG и зеркало с частичным отражением. AWG включает в себя два общих порта и множественные порты ветвления. Один из общих портов функционирует в качестве порта отправки сигнала, а другой - в качестве порта приема сигнала, причем ширина полосы порта отправки сигнала является меньшей, чем ширина полосы порта приема сигнала. Активная среда и фотоэлектрический преобразователь подключены к одному из портов ветвления AWG. AWG и зеркало с частичным отражением выполнены с возможностью совместного выполнения синхронизации с самоинжекцией длины волны на оптическом сигнале, обеспеченном активной средой. AWG дополнительно выполнена с возможностью демультиплексирования оптического сигнала, принятого портом приема сигнала, для некоторого порта ветвления. Также обеспечена WDM-PON система. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении скорости и надежности передачи информации. Для этого способ включает в себя этапы: обнаружения идентификационного кода блока ONU в открытом пустом окне восходящей линии связи или пустом временном интервале и определения, в соответствии с идентификационным кодом блока ONU, того, что блок ONU, соответствующий идентификационному коду блока ONU, является ненадежным блоком ONU. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и технике связи и может быть использовано в радиолокационных станциях с фазированными антенными решетками для синхронизации системы передачи цифровых данных с приемных модулей фазированных антенных решеток в специализированную цифровую вычислительную машину по волоконно-оптической линии связи. Технический результат - обеспечение передачи цифровых данных по волоконно-оптической линии связи в полосе частот, значительно меньшей, чем полоса, необходимая для передачи этих данных в последовательном коде. Для этого используют многоуровневую амплитудную модуляцию оптического сигнала, кадровой и символьной синхронизации системы передачи цифровых данных. При этом кадровая синхронизация состоит в обнаружении монотонно возрастающего значения напряжения сигнала, символьная синхронизация заключается в определении момента времени, в который происходит смена знака производной сигнала, и использовании этого момента времени для вхождения системы приема-передачи цифровых данных в синхронизм. 2 н.п., 5 ил.

Изобретение относится к технике оптической связи, в частности к атмосферным системам передачи информации, и может быть использовано в качестве однопролетной беспроводной линии связи при организации передачи информации между устройствами СЦБ и локомотивом. Техническим результатом является повышение уровня безопасности движения тягового подвижного состава железнодорожного транспорта. Для этого на опоры контактной сети или на аналогичные устройства устанавливаются модули приема-передачи, использующие в качестве среды передачи информации открытый атмосферный канал. Устройство имеет способность подключаться к системе устройств СЦБ, слушать информацию, передаваемую в ней, и самостоятельно отправлять в нее сигналы; фотоприемник способен принимать сигналы видимого и инфракрасного спектра; передающий модуль состоит из светодиодов инфракрасного спектра; для формирования передаваемого сигнала используют модулятор; для обработки принимаемого сигнала используются демодулятор, полосовой фильтр, интегрирующий усилитель с ограничителем; блок питания способен получать энергию от электрической сети, от фотоэлемента, от аккумулятора; при питании от аккумулятора и фотоэлемента устройство отключает передающий модуль и фотоприемник. 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системе пассивной связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи. Для этого в устройстве приемопередатчика пассивной оптической сети (PON) принимают оптический входной сигнал и передают амплитудно-модулированный оптический выходной сигнал. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах оптической связи. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости передачи оптической информации. Для этого предложен способ управления оптической мощностью, который включает: наблюдение за выходной оптической мощностью оптического источника и оценивание, принят ли предварительно установленный сигнал управления тестированием. Если он не принят, осуществляют модулирование сигнала данных на выходном свете оптического источника и регулирование тока смещения оптического источника согласно результату наблюдения за выходной оптической мощностью оптического источника, а если сигнал управления тестированием принят, осуществляют тестирование и наложение сигнала тестирования на сигнал данных для формирования наложенного сигнала, передачу наложенного сигнала на выходной свет оптического источника, результат наблюдения за выходной оптической мощностью оптического источника игнорируется в течение периода тестирования для поддержания тока смещения оптического источника на предварительно установленном заданном значении. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в оптической сетевой системе связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности и увеличения объема передаваемой информации. Для этого система включает в себя этапы, на которых соединяют 2×2 одномодовые оптические элементы связи в массив для формирования 1×N одномодового оптического разветвителя/объединителя и назначают маршрут от собирающих портов к принимающему устройству оптического линейного терминала для накапливания собранного света, от двух или более собирающих портов, в принимающем устройстве оптического линейного терминала, причем один из нескольких собирающих портов входит в состав 2×2 одномодовых оптических элементов связи; осуществляют передачу на оптический сетевой блок через планарную световолновую схему на первой длине волны; и интерпретируют реакцию от оптического сетевого блока на второй длине волны посредством собранного света. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 21 ил.
Наверх