PL247559B1 - Sposób i układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym - Google Patents

Sposób i układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym

Info

Publication number
PL247559B1
PL247559B1 PL441206A PL44120622A PL247559B1 PL 247559 B1 PL247559 B1 PL 247559B1 PL 441206 A PL441206 A PL 441206A PL 44120622 A PL44120622 A PL 44120622A PL 247559 B1 PL247559 B1 PL 247559B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
splitter
remote node
spn
sub
signal
Prior art date
Application number
PL441206A
Other languages
English (en)
Other versions
PL441206A1 (pl
Inventor
Patryk URBAN
Patryk Urban
Original Assignee
Patryk Urban
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patryk Urban filed Critical Patryk Urban
Priority to PL441206A priority Critical patent/PL247559B1/pl
Publication of PL441206A1 publication Critical patent/PL441206A1/pl
Publication of PL247559B1 publication Critical patent/PL247559B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02Testing optical properties
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/071Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using a reflected signal, e.g. using optical time domain reflectometers [OTDR]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00Optical multiplex systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest węzeł zdalny (RN) pasywnej sieci optycznej, który ma port wejściowy do podłączenia do centrali oraz N portów wyjściowych do podłączenia do N linii abonenckich, przy czym port wejściowy węzła zdalnego (RN) połączony jest z multiplekserem (MUX), którego jedno wyjście połączone jest z wejściem rozdzielacza głównego (SP<sub>M</sub>) o współczynniku podziału 2:N, a drugie wyjście połączone jest z pierwszym elementem przekaźnikowym (CIR<sub>1</sub>), który połączony jest z kolejnym wejściem rozdzielacza głównego (SP<sub>M</sub>) oraz z następnym elementem przekaźnikowym (CIR<sub>N</sub>), przy czym wyjścia rozdzielacza głównego (SP<sub>M</sub>) połączone są odpowiednio z wejściami rozdzielaczy wtórnych (SP<sub>1</sub> — SP<sub>N</sub>), których wyjścia połączone są z N portami wyjściowymi węzła zdalnego (RN), a drugie wejścia rozdzielaczy wtórnych (SP<sub>1</sub> — SP<sub>N</sub>) połączone są z pozostałymi portami elementu przekaźnikowego (CIR<sub>N</sub>), przy zgłoszenia czym N stanowi liczbę całkowitą większą lub równą 2. Przedmiotem zgłoszenia jest również układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej, zawierający taki węzeł zdalny (RN) oraz sposób do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym przy zastosowaniu reflektometru optycznego, takiego jak reflektometr optyczny w dziedzinie czasu OTDR lub reflektometr optyczny w dziedzinie częstotliwości OFDR. Przedmiot wynalazku znajduje swoje zastosowanie w monitorowaniu, tj. detekcji i lokalizacji zdarzeń, takich jak usterki, straty na złączach, zgięciach w pasywnych sieciach optycznych, zwłaszcza o topologii punkt-wielopunkt.
Wykrywanie usterek w sieciach FTTx koncentruje się głównie na zadaniach wykrywania, lokalizacji i identyfikacji i dotyczy dwóch podstawowych rodzajów usterek w światłowodzie, które można sklasyfikować jako odbiciowe i nieodbiciowe. Usterki nieodbiciowe powodują utratę sygnału optycznego, z kolei usterki odbiciowe, oprócz tłumienia przesyłanego sygnału, wprowadzają odbicie wsteczne. Istnieje kilka głównych przyczyn każdego rodzaju usterek, przykładowo wygięcie światłowodu wprowadzi tylko tłumienie sygnału, wadliwe spawy lub zerwanie światłowodu wprowadzi tłumienie oraz odbicie.
Podstawową techniką stosowaną do kontroli stanu łącza jest monitorowanie parametrów nadajnika i odbiornika. Bardziej zaawansowane techniki wykorzystują w tym celu identyfikację linii poprzez zastosowanie optycznych reflektorów/zwierciadeł w linii abonenckiej w połączeniu z reflektometrem OTDR zainstalowanym po stronie centrali CO (ang. Central Office, CO) lub zakończenia linii optycznej OLT (ang. Optical Line Termination, OLT). Reflektometr OTDR działa według następującej zasady: impulsy światła emitowane cyklicznie przez OTDR zostają wprowadzone do testowanego światłowodu; podczas propagacji tych impulsów w światłowodzie część mocy powraca w kierunku fotodetektora w OTDR z powodu rozpraszania wstecznego Rayleigha i odbić Fresnela; po konwersji w fotodetektorze na bazie powstałego sygnału elektrycznego obliczany jest czas powrotu impulsów i/lub poziom mocy odebranego impulsu. Na tej podstawie wykreśla się ślad OTDR (reflektogram) z oznaczonymi wartościami strat sygnału na całej długości badanego światłowodu.
W łączu światłowodowym typu punkt-punkt (ang. Point-to-Point, PtP), które służy do przesyłania sygnału z jednego punktu do tylko jednego punktu na drugim końcu łącza, wykrywanie uszkodzeń za pośrednictwem OTDR nie stanowi wyzwania. Jednakże w sieci punkt-wielopunkt (ang. Point-to-MultiPoint, PtMP), takiej jak pasywna sieć optyczna (ang. Passive Optical Network, PON), gdzie sygnał jest przesyłany z jednego punktu przez pasywny węzeł optyczny do wielu punktów, jednoznaczna identyfikacja uszkodzenia światłowodu staje się uciążliwa lub nawet niemożliwa za rozdzielaczem, stanowiącym komponent wspomnianego węzła.
Bardzo popularnym sposobem monitorowania sieci PON jest sposób oparty o zastosowanie elementów odbiciowych (np. reflektorów na bazie światłowodowej siatki Bragga - ang. Fiber-Bragg Grating, FBG) w każdej linii abonenckiej, które odbijają sygnał OTDR. W rezultacie spadek amplitudy piku reprezentującego odbicie od konkretnego reflektora na reflektogramie wskazuje uszkodzoną linię abonencką. Jednak takie rozwiązanie nie jest pozbawione wad. Głównym problemem w tego typu rozwiązaniach jest to, że indywidualne reflektory (każdy przypisany do innej linii abonenckiej za rozdzielaczem w sieci PON) muszą być umieszczone w innej odległości od rozdzielacza, dzięki czemu powstałe piki reprezentujące odbicia od różnych reflektorów nie będą na siebie zachodzić na reflektogramie. To nakłada dodatkowe wymagania na sieć oraz wpływa na zwiększenie kosztów inwestycyjnych oraz utrzymania sieci.
Żadne ze znanych w stanie techniki rozwiązań nie zapewnia wydajnej lokalizacji usterki za rozdzielaczem w sieci PON z powodu nakładania się sygnałów wstecznie rozproszonych pochodzących z równoległych linii podłączonych do tego samego rozdzielacza (tzw. zjawisko oddziaływania linii równoległych), co zostało omówione szerzej w publikacji naukowej P. J. Urban, „AF1G.7: Fiber Fault Magnitude Recognition in Passive Optical Network”, in Proc. Asia Communications and Photonics Conference, Beijing, China, 2013.
Podsumowując, w sieci PON sygnał testowy powracający z różnych linii abonenckich podłączonych do rozdzielacza maskuje zdarzenia w sekcji abonenckiej sieci. To oznacza, że ewentualne usterki, które dałoby się zaobserwować, mierząc osobno indywidualne linie abonenckie, nie będą widoczne w ogóle lub zmierzona wartość tłumienia wywołana danym zdarzeniem byłaby zakłamana. W tym aspekcie, monitorowanie modułów nadawczo-odbiorczych oraz reflektorów jest niewystraczające pod względem dokładności i czułości pomiarów i może doprowadzić do pominięcia (nieodkrycia) usterki lub braku możliwości przypisania jej do konkretnej linii abonenckiej. Co więcej, monitorowanie modułów uzależnia całe rozwiązanie monitorowania sieci od aktywnego sprzętu OLT, co zdecydowanie ogranicza zastosowanie rozwiązania w sytuacji, gdy właściciel infrastruktury kablowej wynajmuje światłowody i nie operuje sprzętem OLT oraz nie ma do niego dostępu.
W patencie europejskim EP2577890B1 ujawniono sposób i urządzenie wykorzystujące wielokrotną akwizycję dokonaną w różnych warunkach akwizycji w celu scharakteryzowania zdarzeń w łączu światłowodowym. Cytowany sposób charakteryzowania zdarzenia w łączu światłowodowym obejmuje etapy: przeprowadzania wielu akwizycji światła, przy czym każda akwizycja światła obejmuje propagowanie co najmniej jednego testowego impulsu światła w łączu światłowodowym i wykrywanie zwrotnego sygnału światła ze wskazanego łącza światłowodowego dla każdego ze wskazanych co najmniej jednego testowego impulsu światła; wyprowadzania parametrów charakteryzujących wskazane zdarzenie, przy czym wskazane akwizycje światła są wykonywane w różnych warunkach akwizycji, w których odpowiednie testowe impulsy światła mają różne szerokości impulsów; a parametry charakteryzujące wskazane zdarzenie są uzyskiwane przy użyciu wykrytych sygnałów zwrotnych z co najmniej dwóch z wielu akwizycji światła, w którym: pierwszy parametr docelowy ze wskazanych parametrów jest wyprowadzany przy użyciu co najmniej jednej z akwizycji światła; i drugi parametr docelowy ze wskazanych parametrów jest uzyskiwany przy użyciu co najmniej kolejnej z akwizycji światła.
Z kolei patent europejski EP2719094B1 dotyczy sposobu kontroli pasywnych sieci optycznych PON z wykorzystaniem adaptacji lub strojenia sygnałów pomiarowych OTDR. W ujawnionym w EP2719094B1 sposobie, za pośrednictwem modułu adaptacji długości fali WAM (ang. Wavelength Adaptation Module) dokonywana jest adaptacja sygnału OTDR do monitorowania grup linii abonenckich za węzłem sieci w kierunku do użytkownika ONT (ang. Optical NetworkTerminal) w sieci PON. Sposób kontroli obejmuje etapy, w których odbiera się sygnał OTDR zawierający co najmniej jedną długość fali; odebrany sygnał OTDR filtruje się za pomocą filtra R/B (Red/Blue) w celu odfiltrowania pożądanego zakresu długości fal; konwertuje się przefiltrowany sygnał OTDR na prąd fotoelektryczny, który łączy się z sygnałem optycznym o wstępnie wybranej długości fali, emitowanym z źródła światła o fali ciągłej CW (ang. Continuous Wave); dokonuje się modulacji amplitudy połączonego prądu fotoelektrycznego i sygnału optycznego dla uzyskania sygnału optycznego z modulacją amplitudy o wstępnie wybranej długości fali; a następnie przesyła się otrzymany sygnał do węzła zdalnego RN (ang. Remote Node). W cytowanym sposobie wybór długości fali umożliwia rozdzielaczowi w RN przesłanie sygnału z modulacją amplitudy do dedykowanej grupy ONT w sieci PON, a tym samym kontrolę łączy światłowodowych pomiędzy RN a dedykowaną grupą ONT.
Z patentu europejskiego EP2726836B1 znany jest układ, sposób oraz system do przeprowadzania analizy uszkodzeń w pasywnej sieci optycznej PON, zawierającej podrozdzielacze. Cytowany sposób analizy uszkodzeń w PON wykorzystuje OTDR i obejmuje etapy, w których: po wcześniej przeprowadzeniu referencyjnego pomiaru OTDR, w sytuacji wystąpienia alarmu uszkodzenia z ONT, wyzwala się nowy pomiar OTDR; następnie sygnał pomiarowy OTDR wprowadza się do wielostopniowego rozdzielacza przed jego ostatnim stopniem, przy czym ostatni stopień rozdzielacza jest połączony z wieloma liniami abonenckimi, a co najmniej jedna linia abonencka zawiera co najmniej jeden podrozdzielacz, który ma jedno, dwa lub więcej rozgałęzień i jeden port wejściowy połączony z wielostopniowym rozdzielaczem. W kolejnych etapach sposobu określa się lokalizację nowego zdarzenia w oparciu o sygnał pomiarowy OTDR poprzez analizę danych pomiarowych OTDR odnoszących się do podrozdzielacza połączonego z ostatnim stopniem rozdzielacza. Wspomniana analiza danych pomiarowych OTDR realizowana jest w określonej sekwencji, indywidualnej dla każdego odgałęzienia połączonego z ostatnim stopniem rozdzielacza tak, że rozpoczyna się od linii abonenckich, dla których wejściowy sygnał optyczny musi przejść przez największą liczbę podrozdzielaczy dla dotarcia do ostatniego stopnia rozdzielacza, a następnie stopniowo przez każdy poziom szeregowo połączonych podrozdzielaczy w odgałęzieniu, aż do osiągnięcia ostatniego stopnia rozdzielacza. W następnym etapie sposobu oblicza się wielkość uszkodzenia w lokalizacji nowego zdarzenia poprzez odjęcie wielkości zdarzenia uzyskanej z nowego pomiaru OTDR od referencyjnego pomiaru OTDR i uwzględnienie liczby łączy abonenckich podłączonych do ostatniego stopnia rozdzielacza i do co najmniej jednego podrozdzielacza w pomiarze referencyjnym i nowym pomiarze OTDR, umożliwiając w ten sposób określenie położenia lokalizacji uszkodzeń.
Problemem technicznym stawianym przed niniejszym wynalazkiem jest zaproponowanie takiego sposobu i układu do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym, który będzie wspierał standardy sieci PON, będzie pozwalał na skuteczną detekcję zdarzeń (pod względem rodzaju oraz lokalizacji, tj. odległości w konkretnej linii za zdalnym węzłem) w sieci PON o topologii punkt-wielopunkt oraz będzie odporny na zjawisko oddziaływania linii równoległych powodującym zwłaszcza maskowanie zdarzeń w sekcji sieci abonenckiej. Dodatkowo, pożądane jest, aby układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pozwalał na wykorzystanie jak największej liczby dostępnego sprzętu, takiego jak OTDR lub OFDR, rozdzielacze czy reflektory, a przez to wpływał na aspekt ekonomiczny wdrożenia, wymagając niewielkich i łatwych do wprowadzenia zmian w istniejącej infrastrukturze. Pożądane jest ponadto, aby sposób i układ do detekcji zdarzeń w sieci światłowodowej zapewniał wysoką czułość pomiarową i pozwalał na detekcję uszkodzeń o tłumieniu poniżej 0,5 dB w sekcji linii abonenckiej.
Pierwszym przedmiotem wynalazku jest węzeł zdalny pasywnej sieci optycznej, który ma port wejściowy do podłączenia do centrali oraz N portów wyjściowych do podłączenia do N linii abonenckich, charakteryzujący się tym, że port wejściowy węzła zdalnego połączony jest z multiplekserem, którego jedno wyjście połączone jest z wejściem rozdzielacza głównego o współczynniku podziału 2 : N, a drugie wyjście połączone jest z pierwszym elementem przekaźnikowym, który połączony jest z kolejnym wejściem rozdzielacza głównego oraz z następnym elementem przekaźnikowym, przy czym wyjścia rozdzielacza głównego połączone są odpowiednio z wejściami rozdzielaczy wtórnych, których wyjścia połączone są z N portami wyjściowymi węzła zdalnego, a drugie wejścia rozdzielaczy wtórnych połączone są z pozostałymi portami następnego elementu przekaźnikowego, przy czym N stanowi liczbę całkowitą większą lub równą 2.
W korzystnej realizacji wynalazku element przekaźnikowy stanowi cyrkulator optyczny lub jest utworzony z rozdzielacza przekaźnikowego oraz przyłączonych do jego portu wyjściowego zorientowanych przeciwstawnie co najmniej dwóch izolatorów.
W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku rozdzielacze wtórne mają współczynnik podziału 2 : 1.
W następnej korzystnej realizacji wynalazku rozdzielacze wtórne mają współczynnik podziału 2 : 2, a drugi port wyjściowy każdego z rozdzielaczy wtórnych jest połączony z kolejną linią abonencką, przy czym linie abonenckie podłączone do portów wyjściowych jednego rozdzielacza wtórnego mają różną długość.
Korzystnie, porty wyjściowe rozdzielaczy wtórnych przeznaczone są do podłączenia do N linii abonenckich w kolejności rosnącej pod względem ich długości.
Równie korzystnie, węzeł zdalny stanowi w pełni pasywny komponent optyczny.
Drugim przedmiotem wynalazku jest układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej, zawierający reflektometr optyczny połączony z portem wejściowym węzła zdalnego, którego N porty wyjściowe połączone są odpowiednio z N liniami abonenckimi zakończonymi jednostkami po stronie użytkownika, przy czym w linii abonenckiej, w pobliżu jednostki po stronie użytkownika, rozmieszczone jest zwierciadło dla odbijania wstecznego sygnału z reflektometru optycznego, charakteryzujący się tym, że węzeł zdalny stanowi węzeł zdalny jak określono w pierwszym przedmiocie wynalazku.
W korzystnej realizacji wynalazku zwierciadło stanowi światłowodową siatkę Bragga lub reflektor szerokopasmowy połączony szeregowo z filtrem optycznym przepuszczającym sygnał testowy.
Trzecim przedmiotem wynalazku jest sposób detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej, charakteryzujący się tym, że obejmuje następujące etapy:
a) wprowadza się sygnał monitorujący z reflektometru optycznego do portu wejściowego węzła zdalnego monitorowanej sieci,
b) transmituje się sygnał monitorujący przez multiplekser, połączony z nim pierwszy element przekaźnikowy i dalej ścieżką obejścia przez kolejny element przekaźnikowy, przez który doprowadza się sygnał monitorujący do pierwszego rozdzielacza wtórnego, przez który wprowadza się sygnał monitorujący do pierwszej linii abonenckiej,
c) rozproszony wstecznie sygnał monitorujący i/lub odbity sygnał monitorujący z pierwszej linii abonenckiej doprowadza się do pierwszego rozdzielacza wtórnego, z którego część sygnału monitorującego wprowadza się przez kolejny element przekaźnikowy i następny rozdzielacz wtórny do sąsiadującej linii abonenckiej, a pozostałą część sygnału wprowadza się do rozdzielacza głównego,
d) rozproszony wstecznie sygnał monitorujący i/lub odbity sygnał monitorujący z ostatniej linii abonenckiej doprowadza się do następnego rozdzielacza wtórnego, z którego część sygnału monitorującego wprowadza się do rozdzielacza głównego,
e) sygnał monitorujący z rozdzielacza głównego przekazuje się przez pierwszy element przekaźnikowy i/lub multiplekser z powrotem do reflektometru optycznego.
W korzystnej realizacji wynalazku, element przekaźnikowy stanowi cyrkulator optyczny lub jest utworzony z rozdzielacza przekaźnikowego oraz przyłączonych do jego portu wyjściowego zorientowanych przeciwstawnie co najmniej dwóch izolatorów.
W kolejnej korzystnej realizacji wynalazku rozdzielacze wtórne mają współczynnik podziału 2 : 1.
W następnej korzystnej realizacji wynalazku, rozdzielacze wtórne mają współczynnik podziału 2 : 2, a drugi port wyjściowy każdego z rozdzielaczy wtórnych jest połączony z kolejną linią abonencką, przy czym linie abonenckie podłączone do portów wyjściowych jednego rozdzielacza wtórnego mają różną długość.
Korzystnie, porty wyjściowe rozdzielaczy wtórnych przeznaczone są do podłączenia do N linii abonenckich w kolejności rosnącej pod względem ich długości.
Równie korzystnie, węzeł zdalny stanowi w pełni pasywny komponent optyczny.
Sposób i układ do detekcji zdarzeń w sieci światłowodowej według niniejszego wynalazku stanowi rozwiązanie uniwersalne, które jest odpowiednie dla wszystkich scenariuszy wykorzystania sieci PON tj. sieci przewodowych służących do transportu sygnału komunikacji mobilnej, komunikacji na potrzeby inteligentnych sieci energetycznych, komunikacji w centrach danych itd. Przedmioty wynalazku wspierają wszystkie kluczowe standardy sieci PON oraz rekomendacje związane z jej monitorowaniem.
Co istotne, przedmioty wynalazku opierają się na wspólnej koncepcji polegającej na szeregowaniu reflektogramu w sekcji za rozdzielaczem. Zasadniczo, sygnał OTDR (lub inny dowolny sygnał służący do badań reflektometrycznych, np. OFDR) jest nadawany do jednej linii abonenckiej na wyjściu rozdzielacza, ulega odbiciu od reflektora na końcu linii abonenckiej i zostaje poprowadzony do sąsiedniej linii abonenckiej za pomocą dedykowanego obwodu optycznego w zdalnym węźle. W ten sposób OTDR mierzy topologię punkt-wielopunkt na zasadzie pomiaru łączy punkt-punkt. W rezultacie reflektogram przedstawiający zamaskowane zdarzenia w topologii punkt-wielopunkt zostaje przekształcony do takiej postaci, która byłaby efektem pomiarów topologii punkt-punkt z niezamaskowanymi zdarzeniami. Aby uzyskać poprawną lokalizację usterki, wartość odległości do zdarzeń zmierzonych w ten sposób wymaga przetworzenia przy użyciu prostego dedykowanego algorytmu do korekcji, z uwagi na propagację sygnału testowego przez wiele linii abonenckich za rozdzielaczem. Wspomniany algorytm do korekcji realizuje sposób przeprowadzania analizy uszkodzeń w pasywnej sieci optycznej PON, który również stanowi przedmiot niniejszego wynalazku.
Przedmioty wynalazku wymagają wystarczającego budżetu mocy OTDR, aby piki reprezentujące odbicia były widoczne po kaskadzie (naturalnie) stratnych rozdzielaczy 1 : 2 - jest to kwestia odpowiedniego doboru zakresu dynamiki w OTDR. Istnieje nieodłączny kompromis między rozdzielczością OTDR a zakresem dynamiki w wydajności OTDR. Aby zapewnić wysoki zakres dynamiczny, potrzebne są długie impulsy optyczne, ale długie impulsy optyczne zmniejszają rozdzielczość pomiaru i sąsiednie zdarzenia mogą nie być widoczne na reflektog ramie OTDR. Dotyczy to również odbić od FBG umieszczonych w odległości różnicowej mniejszej niż rozdzielczość OTDR. Zastosowanie rozwiązania według niniejszego wynalazku łagodzi to ograniczenie w odniesieniu do odbić FBG, ponieważ te odbicia byłyby rozmieszczone na odległości różnicowej związanej z długością linii abonenckiej. Rozwiązania monitoringu PON oparte na reflektorach wymusiły na projektantach sieci zapewnienie dodatkowej długości różnicowej w liniach abonenckich, aby uniknąć nakładania się odbić w śladzie OTDR - każda linia abonencka musiała mieć przyrostową różnicę długości, co było problematyczne w realizacji.
W przedmiotowym wynalazku, w porównaniu do znanych ze stanu techniki rozwiązań opartych o reflektory, nie ma konieczności zastosowania dystansów różnicowych w sekcji za rozdzielaczem, nie ma ograniczeń odnośnie do długości impulsu, co ograniczało zakres dynamiczny OTDR, występuje tylko jeden punkt niezbędny do zmodernizowania sieci, istnieje możliwość ograniczenia ilości reflektorów o połowę, a reflektogram ma naturę reflektogramu dla łączy punkt-punkt, co umożliwia bezpośredni odczyt wartości zdarzeń.
Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione w poniższych przykładach wykonania i zostało zobrazowane na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy węzła zdalnego według jednego przykładu realizacji niniejszego wynalazku, fig. 2 przedstawia schemat blokowy węzła zdalnego według kolejnego przykładu realizacji niniejszego wynalazku, fig. 3 przedstawia schematy blokowe alternatywnych realizacji elementu przekaźnikowego stanowiącego komponent węzła zdalnego według przykładu realizacji niniejszego wynalazku, natomiast fig. 4 przedstawia schemat blokowy sieci PON oraz schemat blokowy zawartego w niej węzła zdalnego z oznaczeniem parametrów stosowanych w sposobie przeprowadzania analizy uszkodzeń w pasywnej sieci optycznej PON.
Przykład 1
Przykład wykonania węzła zdalnego pasywnej sieci optycznej PON według niniejszego wynalazku został zobrazowany za pośrednictwem schematu blokowego na fig. 1. Przedstawiony przykład wykonania zdalnego węzła zawiera pasywny obwód przekaźnikowy, który obejmuje wiele elementów przekaźnikowych, które w niniejszym przykładzie wykonania przyjmują postać cyrkulatorów CIRi-n, które przekazują sygnał monitorujący od wejściowego multipleksera MUX od głównego światłowodu poprzez wejściowy cyrkulator CIRi do zestawu wyjściowych rozdzielaczy 2 : 1 SPi-n kierujących sygnał do indywidulanych linii za rozdzielaczem głównym SPm. Stosowane w niniejszym opisie określenie pasywny obwód przekaźnikowy oznacza cały obwód w zdalnym węźle RN z wyłączeniem rozdzielacza głównego SPm sieci PON o współczynniku 2 : N, gdzie N oznacza liczbę linii za rozdzielaczem głównym SPm. Sygnał reflektometryczny przechodzi całą linią abonencką w sposób „drop-and-add”, przechodząc przez każdą linię jedna po drugiej. Taka struktura węzła zdalnego RN zapewnia szeregowanie reflektogramów dotyczących linii za rozdzielaczem SPm oraz rozdystrybuowanie pików reprezentujących odbicia od reflektorów końcowych. Dzięki temu, wykryte zdarzenia nie są zamaskowane i mogą być bezpośrednio zmierzone, podczas gdy rozdystrybuowane odbicia od reflektorków umożliwiają maksymalizację zakresu dynamicznego pomiaru OTDR.
Jak przedstawiono na fig. 1, węzeł zdalny RN zawiera multiplekser MUX, który posiada port wejściowy pin oraz dwa porty wyjściowe, z których pierwszy port wyjściowy pout1 połączony jest z jednym z portów wejściowych piN1 rozdzielacza głównego SPm, natomiast drugi port wyjściowy pout2 połączony jest z pierwszym cyrkulatorem CIR1, z jego drugim portem p2. Pierwszy port p1 pierwszego cyrkulatora CIR1 połączony jest z kolei z drugim portem wejściowym piN2 rozdzielacza głównego SPm. Trzeci port p3 pierwszego cyrkulatora CIR1 wyznacza ścieżkę obejścia rozdzielacza głównego SPm i łączy się z pierwszym portem p1 drugiego cyrkulatora CIR2. Jak już wspomniano wyżej, węzeł zdalny RN zawiera rozdzielacz główny SPm, który oprócz dwóch portów wejściowych piN1, piN2 zawiera N portów wyjściowych pout1, ..., Poutn-1, poutn, gdzie N oznacza liczbę linii za rozdzielaczem głównym SPm. Każdy z portów wyjściowych pouT1,..., Poutn-1, Poutn, połączony jest z jednym z portów wejściowych piN1 N rozdzielaczy wtórnych SP1, ..., SPn-1, SPn, o współczynniku podziału 2 : 1. Porty wyjściowe ρουτ N rozdzielaczy wtórych SP1, ., SPn-1, SPn połączone są odpowiednio z N liniami abonenckimi sieci PON. Drugi port p2 drugiego cyrkulatora CIR2 połączony jest z kolei z drugim portem wejściowym piN2 pierwszego rozdzielacza wtórnego SP1, natomiast trzeci port p3 drugiego cyrkulatora CIR2 połączony jest z pierwszym portem p1 kolejnego (a w przedstawionym na fig. 1 przykładzie wykonania, ostatniego) cyrkulatora CIRn, którego drugi port p2 połączony jest z drugi portem wejściowym piN2 kolejnego (a w przedstawionym na fig. 1 przykładzie wykonania, przedostatniego) rozdzielacza wtórnego SPn-1, natomiast trzeci port p3 cyrkulatora CIRn połączony jest z drugim portem wejściowym piN2 następnego (a w przedstawionym na fig. 1 przykładzie wykonania, ostatniego) rozdzielacza wtórnego SPn. Opisany powyżej i przedstawiony na fig. 1 układ stanowi węzeł zdalny RN sieci optycznej PON, do którego doprowadzony jest sygnał z centrali CO, a który rozprowadza dalej sygnał do N linii abonenckich.
Propagacja sygnału monitorującego pochodzącego z OTDR w opisanym powyżej węźle zdalnym RN przebiega w następujący sposób:
1. Sygnał OTDR z włókna doprowadzającego wprowadzany jest do multipleksera MUX poprzez port wejściowy piN1.
2. Z drugiego portu wyjściowego pouT2 multipleksera MUX sygnał OTDR kierowany jest do drugiego portu p2 pierwszego cyrkulatora CIR1.
3. Sygnał OTDR wyprowadzany jest z trzeciego portu p3 pierwszego cyrkulatora CIR1 i kierowany ścieżką obejścia do pierwszego portu drugiego cyrkulatora CIR2.
4. Następnie sygnał OTDR z drugiego portu P2 drugiego cyrkulatora CIR2 kierowany jest do drugiego portu wejściowego Pin1 pierwszego rozdzielacza wtórnego SP1 o współczynniku podziału 2 : 1.
5. W kolejnym etapie z portu wyjściowego Pout pierwszego rozdzielacza wtórnego SP1 sygnał OTDR kierowany jest do pierwszej linii abonenckiej.
6. Sygnał OTDR w pierwszej linii abonenckiej ulega rozproszeniu wstecznemu oraz jest odbijany od każdego zdarzenia występującego w linii abonenckiej, w tym ulega odbiciu od światłowodowej siatki Bragga FBG, która ulokowana jest bliżej jednostki po stronie użytkownika ONT i powraca do portu wyjściowego pout pierwszego rozdzielacza wtórnego SP1.
7. Część powrotnego sygnału, który ulega podziałowi mocy w pierwszy rozdzielaczu wtórnym SP1, jest kierowana z pierwszego portu wejściowego Pin1 pierwszego rozdzielacza wtórnego SP1 do pierwszego portu wyjściowego Pout rozdzielacza głównego SPm o współczynniku podziału 2 : N. Dalej sygnał z jednego z portów wejściowych Pini, piN2 rozdzielacza głównego SPm, przez pierwszy i drugi port pi, p2 pierwszego cyrkulatora Ciri i następnie przez multiplekser MUX, z jego portu wejściowego pin, kierowany jest z powrotem do włókna doprowadzającego dla powrotu do OTDR opartego na CO.
8. Druga część powrotnego sygnału z pierwszej linii abonenckiej, rozdzielonego w pierwszym rozdzielaczu wtórnym SPi, kierowana jest z drugiego portu wejściowego piN2 pierwszego rozdzielacza wtórnego SPi do drugiego portu p2 drugiego cyrkulatora Cir2, a dalej z trzeciego portu p3 drugiego cyrkulatora CIR2 do pierwszego portu pi następnego cyrkulatora CIRn (w tym przykładzie wykonania ostatniego cyrkulatora), dla przeprowadzenia kontroli następnej linii abonenckiej (w niniejszym przykładzie wykonania linii abonenckiej N-1).
9. Sygnał OTDR przechodzi następnie sekwencję etapów od 4 do 8 dla następnych linii abonenckich, aż do ostatniej N linii abonenckiej, gdzie nie ma potrzeby stosowania dedykowanego cyrkulatora, a sygnał OTDR jest bezpośrednio przesyłany z trzeciego portu p3 ostatniego cyrkulatora CIRn do ostatniego rozdzielacza wtórnego SPn odpowiadającego ostatniej N linii abonenckiej. Wydajność układu do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym według niniejszego wynalazku jest uzależniona między innymi od reflektorów w sekcji za rozdzielaczem wtórnym SPi, SPn-ι, SPn, które odbijają sygnał OTDR. Tego typu elementy odbiciowe obecnie są dość powszechnie instalowane w sieciach PON do zgrubnej detekcji usterek. Przeważnie są one skonstruowane na bazie światłowodowych siatek Bragga (FBG), ale alternatywne implementacje reflektorów są również dopuszczalne, pod warunkiem, że pasmo sygnału odbitego odpowiada pasmu sygnału testowego, poziom sygnału odbitego jest wystarczająco wysoki.
W przypadku, gdy linie abonenckie różnią się długością, korzystne jest połączenie ich z węzłem w kolejności rosnącej długości, tj. najkrótsza linia abonencka podłączona do portu węzła odpowiadającego drugiemu cyrkulatorowi itd. W ten sposób minimalizuje się ryzyko przeplatania się pików reprezentujących odbicia na poddanym szeregowaniu śladzie (reflektogramie), co mogłoby ułatwia analizę wyników monitorowania sieci PON.
Układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej PON według jednego z przykładów wykonania niniejszego wynalazku zawiera reflektometr optyczny (OTDR lub OFDR) połączony z portem wejściowym węzła zdalnego RN, którego N porty wyjściowe połączone są odpowiednio z N liniami abonenckimi zakończonymi jednostkami po stronie użytkownika ONT, przy czym w linii abonenckiej w pobliżu jednostki po stronie użytkownika ONT rozmieszczone jest zwierciadło dla odbijania wstecznego sygnału z reflektometru optycznego. Rodzaj zastosowanego w linii abonenckiej zwierciadła nie stanowi ograniczenia zakresu niniejszego wynalazku pod warunkiem zapewnienia odbijania jedynie impulsów świetlnych stanowiących sygnał testowy (o wybranej długości fali). W jednym z przykładów wykonania wynalazku zwierciadło jest realizowane za pośrednictwem światłowodowej siatki Bragga (FBG) skonfigurowanej tak, że odbija długość fali sygnału testowego z OTDR. W alternatywnej realizacji wynalazku zwierciadło może być utworzone z szeregowo połączonych reflektora szerokopasmowego (np. otwarta złączka typu PC) oraz filtra optycznego przepuszczającego sygnał testowy. Węzeł zdalny RN wchodzący w skład układu do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej PON stanowi węzeł zdalny RN zgodny z powyższym opisem. Należy dodać, że w alternatywnych przykładach wykonania niniejszego wynalazku węzeł zdalny RN może przyjąć inną postać, zwłaszcza o konstrukcji przedstawionej w którymkolwiek z przykładów wykonania niniejszego wynalazku.
W niniejszym przykładzie wykonania element przekaźnikowy został zrealizowany przez cyrkulatory CIRi - CIRn. W alternatywnych przykładach wykonania możliwe jest zastosowanie elementu przekaźnikowego o tożsamej funkcjonalności, lecz utworzonego przykładowo z rozdzielacza przekaźnikowego SPt oraz przyłączonych do jego portu wyjściowego zorientowanych przeciwstawnie co najmniej dwóch izolatorów ISi, IS2, jak przedstawiono na fig. 3. Funkcjonalność w zakresie kierunkowości portów jest taka sama jak w cyrkulatorze optycznym, jednak przedstawiona implementacja wprowadza większe tłumienie wtrąceniowe sygnału optycznego w porównaniu z cyrkulatorem optycznym.
Przykład 2
Drugi przykład wykonania węzła zdalnego RN pasywnej sieci optycznej PON według niniejszego wynalazku został zobrazowany za pośrednictwem schematu blokowego na fig. 2. Konstrukcja węzła zdalnego RN według drugiego przykładu wykonania wynalazku jest zasadniczo zbieżna z konstrukcją węzła zdalnego RN według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, dlatego dla zachowania przejrzystości niniejszego ujawnienia pominięto opis zbieżnych elementów budowy.
W odróżnieniu od pierwszego przykładu wykonania, węzeł zdalny RN według drugiego przykładu wykonania zawiera wiele rozdzielaczy wtórnych SPi - SPn o współczynniku podziału 2 : 2, w miejsce rozdzielaczy wtórnych SPi - SPn o współczynniku podziału 2 : 1 występujących w pierwszym przykładzie wykonania wynalazku. W tym przykładzie wykonania współczynnik podziału rozdzielacza głównego SPm jest równy połowie współczynnika podziału rozdzielacza głównego SPm z pierwszego przykładu wykonania. Zastosowanie rozdzielaczy wtórnych SPi - SPn o współczynniku podziału 2 : 2, pozwoliło na skompensowanie ograniczonego współczynnika podziału w rozdzielaczu głównym SPm. Co istotne, drugi port wyjściowy pout2 każdego z rozdzielaczy wtórnych SPi - SPn jest połączony z kolejną linią abonencką, przy czym linie abonenckie podłączone do portów wyjściowych pouT1, pout2 jednego rozdzielacza wtórnego SPi - SPn mają różną długość. W ten sposób całkowity współczynnik podziału węzła zdalnego RN według niniejszego przykładu wykonania jest tożsamy ze współczynnikiem podziału węzła zdalnego RN według pierwszego przykładu wykonania. Dzięki takiej konstrukcji węzła zdalnego RN możliwe jest zmniejszenie tłumienia sygnału spowodowanego stosowanymi komponentami optycznymi. Szacuje się, że węzeł zdalny RN według pierwszego przykładu wykonania wprowadza dodatkowe straty do propagacji sygnałów danych w sieci PON o wartości ok. 4 dB, symetrycznie w obydwu kierunkach dla każdej linii abonenckiej. Wspomniane straty wprowadzane są głównie przez multiplekser MUX oraz rozdzielacze wtórne SPi - SPn o współczynniku podziału 2 : 1. Dzięki zastosowaniu rozdzielaczy wtórnych SPi - SPn o współczynniku podziału 2 : 2, a przez to dzięki redukcji ogólnej liczby rozdzielaczy wtórnych SPi - SPn o połowę, tłumienie sygnału w węźle zdalnym RN zostaje zredukowane do ok. 1 dB (związane głównie z tłumieniem multipleksera MUX). Należy jednak zauważyć, że takie rozwiązanie nakłada dodatkowe wymagania na konstruktorów sieci optycznych, mianowicie sąsiadujące linie abonenckie, łączone do dwóch różnych portów wyjściowych pouti, Pout2 tego samego rozdzielacza wtórnego SPi - SPn, muszą różnić się długością.
Przedstawiony na fig. 2 układ węzła zdalnego RN według drugiego przykładu wykonania wynalazku wprowadza maskowanie zdarzeń, jednak w minimalnym wymiarze, ponieważ związane jest ono z jedynie dwoma liniami abonenckimi połączonymi do wspólnego rozdzielacza wtórnego SPi - SPn, a nie z wszystkimi liniami abonenckimi sieci PON. Rozpoznanie prawdziwej wielkości zdarzeń w tym przypadku stanowi zadanie nieskomplikowane przy zastosowaniu metod analitycznych znanych w stanie techniki, takich jak te ujawnione w P. J. Urban, „AF1G.7: Fiber Fault Magnitude Recognition in Passive Optical Network”, in Proc. Asia Communications and Photonics Conference, Beijing, China, 2013.
W układzie do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej PON zawierającym węzeł zdalny RN według drugiego przykładu wykonania wynalazku, możliwe jest zredukowanie liczby zwierciadeł w liniach abonenckich o połowę, tj. zostawiając jedynie jedno zwierciadło z pary zwierciadeł przypisanych do pojedynczego rozdzielacza wtórnego SP1 - SPn. W ten sposób rozwiązany zostaje problem multiplikacji pików reprezentujących odbicia, jednakże monitorowanie linii abonenckiej pozbawionej zwierciadła może być utrudnione z uwagi na brak odbicia na końcu linii (gdy jest on rozmieszczony w znacznej odległości) i jest możliwe jedynie wtedy, gdy ślad reflektometryczny w linii jest widoczny (powyżej poziomu szumów).
Rozdzielacze wtórne SP1 - SPn połączone ze sobą za pośrednictwem pary cyrkulatorów CIR2, ..., CIRn mogą utworzyć niepożądaną pętlę dla ruchu danych. Sygnał danych z jednej linii abonenckiej (lub z pary linii abonenckich) kierowany jest do sąsiedniej linii abonenckiej (lub pary linii abonenckich) i transmitowany jest do sąsiadującego ONT (lub pary ONT). Może to zakłócić działanie sąsiadującego nadajnika ONT z uwagi na przesłuchy do wcześniejszego nadajnika. Poziom zakłócenia zależy od poziomu izolacji optycznej zapewnionej przez odbiornik w ONT. Ponieważ ruch sygnału danych zapewniony jest na kanale optycznym o długości fali różnej od sygnału monitorującego (OTDR), problemy z przesłuchami można rozwiązać poprzez zapewnienie dodatkowych filtrów przepuszczających długość fali sygnału monitorującego (np. OTDR) w cyrkulatorach CIR2 - CIRn (np. przyłączonych do drugiego portu p2).
Alternatywnym rozwiązaniem pośrednim problemu przesłuchów może być optymalizacja cyrkulatorów na długość fali sygnału monitorującego, co wiąże się ze zwiększeniem tłumienia sygnału przesłuchu. Szacuje się, że zoptymalizowane względem sygnału monitorującego cyrkulatory optyczne, bez dodatkowych izolatorów lub filtrów, pozwalają na osiągnięcie stosunku sygnał-do-przesłuchu o wartości około 10 dB.
PL 247559 BI
Przykład 3
W poniższym przykładzie przedstawiono sposób przeprowadzania analizy uszkodzeń w pasywnej sieci optycznej PON. Przedstawiony poniżej sposób przeprowadzania analizy uszkodzeń ma zastosowanie do układu do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym według niniejszego wynalazku wyposażonego w węzeł zdalny RN według niniejszego wynalazku.
W przypadku węzła zdalnego RN według drugiego przykładu wykonania wynalazku, przedstawiony sposób przeprowadzania analizy uszkodzeń może wymagać bardziej zaawansowanego algorytmu do mapowania pików reprezentujących odbicia od istniejących zwierciadeł. Może to pomóc zmniejszyć ryzyko błędnej interpretacji pików reprezentujących odbicia i pozwoli na odróżnienie pików pochodzących od zwierciadeł od nowych pików zdarzeń odbiciowych.
Sposób przeprowadzania analizy uszkodzeń w pasywnej sieci optycznej PON obejmuje następujące etapy:
1. Etap 1 (referencja):
a. Obliczanie oczekiwanego położenia pików reprezentujących odbicia od zwierciadła (w oparciu o informacje na temat sieci oraz pomiary linii abonenckich) na poddanym szeregowaniu śladzie OTDR, zgodnie z następującym wzorem:
i = 1...N d = 0,i<N d — Dn, i — N gdzie R_i [m] - położenie i-tego zwierciadła, N - całkowita liczba zwierciadeł, F [m] - długość włókna doprowadzającego (na podstawie projektu sieci i/lub pomiarów uruchomieniowych), D_k [m] - długość k-tej linii abonenckiej (na podstawie projektu sieci i/lub pomiarów uruchomieniowych), L_k [m] - dodatkowa długość włókna w węźle zdalnym przed k-tą linią abonencką (na podstawie projektu węzła) definicje parametrów zostały przedstawione na fig. 4.
Należy zauważyć, że wynikowe pozycje zwierciadeł są widocznymi pozycjami zgodnie z oczekiwaniami na poddanym szeregowaniu śladzie i jako takie nie reprezentują rzeczywistej odległości zwierciadła od źródła OTDR.
b. Przeprowadzenie testu referencyjnego OTDR w sieci PON i zapisanie poddanego szeregowaniu śladu OTDR.
c. Połączenie wyników obliczeń z pikami reprezentującymi odbicia zapisanymi w śladzie OTDR.
d. Zapisanie danych referencyjnych.
2. Etap 2 (monitoring)
a. Przeprowadzenie cyklicznego testu OTDR.
b. Porównanie wyników cyklicznego testu OTDR z wynikami testu referencyjnego.
c. Znalezienie różnic w śladach.
i. Sprawdzenie różnicy w wysokości pików reprezentujących odbicia: różnica może wskazywać, że w danej linii abonenckiej występuje uszkodzenie.
ii. Sprawdzenie śladu pod kątem nowych zdarzeń (odbiciowych lub nieodbiciowych) zlokalizowane zdarzenia stanowią nowe uszkodzenia.
d. Zapisanie informacji na temat typu uszkodzenia (odbiciowe lub nieodbiciowe, FT), uszkodzenie linii (FL), wielkość uszkodzenia - tłumienie (FMA), wielkość uszkodzenia - straty odbiciowe (FMRL) oraz odległość uszkodzenia (FD) dla każdego nowego zdarzenia, zgodnie z następującym:
FT[j] £ {„odbiciowe”, „nieodbiciowe”}
FL[j] £ <0;N> (0 odpowiada wspólnemu światłowodowi przed rozdzielaczem głównym SPm)
FMA[j] > 0 [dB]
PL 247559 Β1
FMRL[j] > 0 [dB] lub „nie dotyczy” dla FT[j] = nieodbiciowe
FD[j] > 0 [m] gdzie j jest numerem zdarzenia zapisanego w śladzie OTDR, liczonego od pozycji OTDR/CO w kierunku ONT.
e. Wykonanie algorytmu dla skorygowania FD dla propagacji w wielu liniach abonenckich.
i. Obliczenie przesunięcia (offset) dla każdej linii abonenckiej wynikającego z szeregowania śladu:
i = 1...W
Do = O i
OFFSET} = + L© fc-l
Obliczenie skorygowanej odległości uszkodzenia (cFD) dla każdego wykrytego zdarzenia:
i - 1 ...N cFDj = FDj - OFFSET}, gdzie F + OFFSETi+1 > FDj > F 4- OFFSET}
f. Zapisanie FT, FL, FMA, FMRL, cFD dla każdego wykrytego zdarzenia.
Powyższy algorytm może być implementowany w postaci programu komputerowego, który przy wykonywaniu instrukcji w procesorze będzie powodował przeprowadzenie wskazywanych powyżej etapów.

Claims (14)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Węzeł zdalny (RN) pasywnej sieci optycznej (PON), który ma port wejściowy do podłączenia do centrali (CO) oraz N portów wyjściowych do podłączenia do N linii abonenckich, znamienny tym, że port wejściowy węzła zdalnego (RN) połączony jest z multiplekserem (MUX), którego jedno wyjście połączone jest z wejściem rozdzielacza głównego (SPm) o współczynniku podziału 2: N, a drugie wyjście połączone jest z pierwszym elementem przekaźnikowym (CIRi), który połączony jest z kolejnym wejściem rozdzielacza głównego (SPm) oraz z następnym elementem przekaźnikowym (CIRn), przy czym wyjścia rozdzielacza głównego (SPm) połączone są odpowiednio z wejściami rozdzielaczy wtórnych (SPi - SPn), których wyjścia połączone są z N portami wyjściowymi węzła zdalnego (RN), a drugie wejścia rozdzielaczy wtórnych (SPi - SPn) połączone są z pozostałymi portami elementu przekaźnikowego (CIRn), przy czym N stanowi liczbę całkowitą większą lub równą 2.
  2. 2. Węzeł zdalny (RN) według zastrz. 1, znamienny tym, że element przekaźnikowy (CIRi - CIRn) stanowi cyrkulator optyczny lub jest utworzony z rozdzielacza przekaźnikowego (SPt) oraz przyłączonych do jego portu wyjściowego zorientowanych przeciwstawnie co najmniej dwóch izolatorów (ISi, IS2).
  3. 3. Węzeł zdalny (RN) według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że rozdzielacze wtórne (SP1 - SPn) mają współczynnik podziału 2:1.
  4. 4. Węzeł zdalny (RN) według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że rozdzielacze wtórne (SP1 - SPn) mają współczynnik podziału 2 : 2, a drugi port wyjściowy każdego z rozdzielaczy wtórnych (SP1 - SPn) jest połączony z kolejną linią abonencką, przy czym linie abonenckie podłączone do portów wyjściowych jednego rozdzielacza wtórnego (SP1 - SPn) mają różną długość.
  5. 5. Węzeł zdalny (RN) według któregokolwiek z zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że porty wyjściowe rozdzielaczy wtórnych (SP1 - SPn) przeznaczone są do podłączenia do N linii abonenckich w kolejności rosnącej pod względem ich długości.
  6. 6. Węzeł zdalny (RN) według któregokolwiek z zastrz. 1 do 5, znamienny tym, że stanowi w pełni pasywny komponent optyczny.
  7. 7. Układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej (PON), zawierający reflektometr optyczny (OTDR, OFDR) połączony z portem wejściowym węzła zdalnego (RN), którego N porty wyjściowe połączone są odpowiednio z N liniami abonenckimi zakończonymi jednostkami po stronie użytkownika (ONT), przy czym w linii abonenckiej w pobliżu jednostki po stronie użytkownika (ONT) rozmieszczone jest zwierciadło dla odbijania wstecznego sygnału z reflektometru optycznego (OTDR, OFDR), znamienny tym, że węzeł zdalny (RN) stanowi węzeł zdalny jak określono w którymkolwiek z zastrz. 1 do 6.
  8. 8. Układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym według zastrz. 7, znamienny tym, że zwierciadło stanowi światłowodową siatkę Bragga (FBG) lub reflektor szerokopasmowy połączony szeregowo z filtrem optycznym przepuszczającym sygnał testowy.
  9. 9. Sposób detekcji zdarzeń w torze światłowodowym pasywnej sieci optycznej (PON), znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:
    a) wprowadza się sygnał monitorujący z reflektometru optycznego (OTDR, OFDR) do portu wejściowego węzła zdalnego (RN) monitorowanej sieci (PON),
    b) transmituje się sygnał monitorujący przez multiplekser (MUX), połączony z nim pierwszy element przekaźnikowy (CIR1) i dalej ścieżką obejścia przez kolejny element przekaźnikowy (CIRn), przez który doprowadza się sygnał monitorujący do pierwszego rozdzielacza wtórnego (SPi), przez który wprowadza się sygnał monitorujący do pierwszej linii abonenckiej, c) rozproszony wstecznie sygnał monitorujący i/lub odbity sygnał monitorujący z pierwszej linii abonenckiej doprowadza się do pierwszego rozdzielacza wtórnego (SPi), z którego część sygnału monitorującego wprowadza się przez kolejny element przekaźnikowy (CIRn) i następny rozdzielacz wtórny (SPn) do sąsiadującej linii abonenckiej, a pozostałą część sygnału wprowadza się do rozdzielacza głównego (SPm),
    d) rozproszony wstecznie sygnał monitorujący i/lub odbity sygnał monitorujący z ostatniej linii abonenckiej doprowadza się do następnego rozdzielacza wtórnego (SPn), Z którego część sygnału monitorującego wprowadza się do rozdzielacza głównego (SPm),
    e) sygnał monitorujący z rozdzielacza głównego (SPm) przekazuje się przez pierwszy element przekaźnikowy (CIR1) i/lub multiplekser (MUX) z powrotem do reflektometru optycznego (OTDR, OFDR).
  10. 10. Sposób detekcji zdarzeń w torze światłowodowym według zastrz. 9, znamienny tym, że element przekaźnikowy (CIRi - CIRn) stanowi cyrkulator optyczny lub jest utworzony z rozdzielacza przekaźnikowego (SPT) oraz przyłączonych do jego portu wyjściowego zorientowanych przeciwstawnie co najmniej dwóch izolatorów (IS1, IS2).
  11. 11. Sposób detekcji zdarzeń w torze światłowodowym według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że rozdzielacze wtórne (SP1 - SPn) mają współczynnik podziału 2 : 1.
  12. 12. Sposób detekcji zdarzeń w torze światłowodowym według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że rozdzielacze wtórne (SP1 - SPn) mają współczynnik podziału 2 : 2, a drugi port wyjściowy każdego z rozdzielaczy wtórnych (SP1 - SPn) jest połączony z kolejną linią abonencką, przy czym linie abonenckie podłączone do portów wyjściowych jednego rozdzielacza wtórnego (SP1 - SPn) mają różną długość.
  13. 13. Sposób detekcji zdarzeń w torze światłowodowym według któregokolwiek z zastrz. 9 do 12, znamienny tym, że porty wyjściowe rozdzielaczy wtórnych (SP1 - SPn) przeznaczone są do podłączenia do N linii abonenckich w kolejności rosnącej pod względem ich długości.
  14. 14. Sposób detekcji zdarzeń w torze światłowodowym według któregokolwiek z zastrz. 9 do 13, znamienny tym, że węzeł zdalny (RN) stanowi w pełni pasywny komponent optyczny.
PL441206A 2022-05-17 2022-05-17 Sposób i układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym PL247559B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441206A PL247559B1 (pl) 2022-05-17 2022-05-17 Sposób i układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441206A PL247559B1 (pl) 2022-05-17 2022-05-17 Sposób i układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441206A1 PL441206A1 (pl) 2023-11-20
PL247559B1 true PL247559B1 (pl) 2025-07-28

Family

ID=88838750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441206A PL247559B1 (pl) 2022-05-17 2022-05-17 Sposób i układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL247559B1 (pl)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2719094A1 (en) * 2011-06-10 2014-04-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Pon supervision using otdr measurements
EP2726836A1 (en) * 2011-06-30 2014-05-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Otdr trace analysis in pon systems
US20140186043A1 (en) * 2013-01-02 2014-07-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Passive optical network reach extender based on wavelength tunable optical module and method thereof
EP2577890B1 (en) * 2010-05-27 2019-02-20 EXFO Inc. Multiple-acquisition otdr method and device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2577890B1 (en) * 2010-05-27 2019-02-20 EXFO Inc. Multiple-acquisition otdr method and device
EP2719094A1 (en) * 2011-06-10 2014-04-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Pon supervision using otdr measurements
EP2726836A1 (en) * 2011-06-30 2014-05-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Otdr trace analysis in pon systems
US20140186043A1 (en) * 2013-01-02 2014-07-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Passive optical network reach extender based on wavelength tunable optical module and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
PL441206A1 (pl) 2023-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9231696B2 (en) Methods and apparatuses for supervision of optical networks
Urban et al. Fiber plant manager: An OTDR-and OTM-based PON monitoring system
Yuksel et al. Optical layer monitoring in passive optical networks (PONs): a review
US9130672B2 (en) System and method for fault identification in optical communication systems
EP2828634B1 (en) A system, a wavelength isolator and methods therein for supervision of a passive optical network
CN103297126B (zh) 基于光学标记法的pon线路故障监测方法及其装置
US9673895B2 (en) PON supervision using OTDR measurements
CN101924590A (zh) 无源光网络光纤故障的检测系统和方法
CN102047092A (zh) 光线路监视装置及光线路监视系统
CN115967445B (zh) 光网络拓扑的生成方法、设备和系统
US10498438B2 (en) Automatic calibration of loopback data in line monitoring systems
CN110266374A (zh) 一种可高精度监测tdm-pon二级支路故障的装置及方法
US20070274712A1 (en) Method for detecting and localizing faults in an optical transmission path, and optical transmission system
WO2014002741A1 (ja) 光線路監視方法、および光線路監視システム
JP5291908B2 (ja) 光線路試験システムおよび光線路試験方法
CN110176957A (zh) 一种高精度、大动态范围监测wdm-pon故障的装置及方法
CN110266375B (zh) 面向twdm-pon的高精度故障监测装置及方法
Zhang et al. Remote coding scheme using cascaded encoder for PON monitoring
CN103023563B (zh) 一种光缆监控方法
WO2011070404A1 (pt) Sistema óptico e método para monitorização da estrutura física de redes ópticas, baseado no rodt com sensores remotos
PL247559B1 (pl) Sposób i układ do detekcji zdarzeń w torze światłowodowym
CN102111218A (zh) 分支光纤故障检测方法、装置及系统
CN110289905B (zh) 利用fp激光器精准监测twdm-pon故障的装置及方法
KR20130068681A (ko) 에프비지 코드화와 오티디알 신호광 반사가 가능한 복합기능 광커넥터
Cen et al. Advanced fault-monitoring scheme for ring-based long-reach optical access networks