估计光信道的反射曲线的方法技术

所提出的是一种估计光信道的反射曲线的方法。该方法包括不同的步骤。提供诸如OTDR轨迹之类的光信道的测量反射曲线。估计在测量反射曲线内的一个或多个反射峰。通过从测量反射曲线移除估计反射峰，确定剩余反射曲线。此外，通过修改在剩余反射曲线内的一个或多个估计串扰频率分量，确定修改的剩余反射曲线。最后，通过叠加估计反射峰和修改的剩余反射曲线，确定估计反射曲线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】估计光信道的反射曲线的方法
本专利技术涉及用于估计光信道的反射曲线(profile)的方法和设备。
技术介绍
如今，接入网络，也被称为无源光网络(PON)，被用于将多个客户连接到数据传输的核心网络。在这样的接入网络中，在包含光线路终端(OLT)的所谓中心局处给出核心网络和接入网络之间的互连。经由至少一条光纤，优选地被称为馈线光纤，将OLT连接到所谓的远程节点。在该远程节点处，由OLT发送的下行链路光信号被分割到不同光分支上，一个或多个客户借助于光网络单元(ONU)连接到该不同光分支。客户经由光分支将上行链路光信号向远程节点发送，远程节点将这些上行链路光信号组合为组合上行链路信号并且经由馈线光纤将组合信号传输到包含OLT的中心局。为了确定设备将光信号发送到其中的传输信道的传输性质，可以应用光时域反射测量(OTDR)的测量技术。在这种OTDR测量中，估计传输信道的反射曲线。优选地，在OLT处执行OTDR的技术。出于OTDR的目的，光脉冲形式的测量光信号可以被发送到光信道中，光信道包括一条或多条光纤。这些光纤通常由非均质材料制成，这造成测量光信号的后向散射。后向散射的光信号、优选地被称为接收响应信号、然后可以随时间被记录为反射曲线。在知道光纤内的光信号的传播速度的情况下，可以将接收响应信号从时域转换成距离。光信道的不同缺陷，诸如例如开放连接器或者脏的光纤连接器，可能会造成测量信号的特性增加的或减少的后向散射，这进而可以被观察为反射曲线内的反射峰。通过检查反射曲线以及包含在曲线内的反射峰，可以导出缺陷在光信道内存在的距离。代替使用单个光脉冲作为测量信号，可以采用更先进的OTDR技术。这种先进的技术利用其振幅根据相关序列被调制的光信号。接收响应信号首先被记录，并且然后用于确定反射曲线。这通过使时间离散版本的接收响应信号与初始相关序列本身相关来实现。在相关序列的自相关函数等于或者近似于狄拉克δ(diracdelta)函数的情况下，相关的结果产生时域中光信道的脉冲响应的估计，其是反射曲线的近似。在使用发送设备将携带传输数据的光传输信号发送到光信道中时，一种可能是通过使用其它的、分离的设备执行OTDR技术。在这种情况下，发送设备和分离的OTDR设备两者耦合到相同光信道，优选地经由光耦合器。更先进的技术是嵌入OTDR(eOTDR)技术，其中发送设备本身包含用于生成光传输信号的硬件以及用于执行OTDR测量所必要的硬件。优选地，根据相关序列直接调制光传输信号，其中选择该直接调制的频率使得其不干扰在接收侧处的数据接收。在将光传输信号发送到承载经直接调制的测量信号的光信道中之后，通过滤除调制光传输信号的频率，可以得到光信道的接收响应信号。然后，经由如先前上面已经描述的信号相关技术，该接收响应信号可以用于确定反射曲线。
技术实现思路
所提出的是估计光信道的反射曲线的方法。该方法包括不同的步骤。提供光信道的测量反射曲线。在测量反射曲线内估计一个或多个反射峰。通过从测量反射曲线移除估计反射峰，确定剩余反射曲线。此外，通过修改剩余反射曲线内的一个或多个估计串扰频率分量，确定修改的剩余反射曲线。最后，通过叠加估计反射峰和修改的剩余反射曲线，确定估计反射曲线。为了把握所提出的方法的优点，可以考虑以下方面。在执行嵌入OTDR的方法时，执行反射曲线的测量的硬件部件可能经受由存在于同一个设备内的其它硬件部件造成的串扰噪声的影响。这种串扰噪声可能劣化所测量的响应信号，并且由此还会劣化测量反射曲线。尤其是在OTDR设备集成到传输设备中作为小型可插拔(SFP)给出的情况下，可能会存在串扰噪声。为了得到可靠的估计反射曲线，需要降低串扰噪声的影响。一个对策可以是屏蔽硬件设备，以便减少由硬件设备生成的电磁场造成的串扰噪声的量。由于针对执行eOTDR的设备给定的空间限制，这样的对策一方面是繁琐的，并且另一方面也可能是昂贵的。为了从测量反射曲线移除串扰噪声，可以应用滤波技术。该滤波技术不仅可能对串扰噪声产生影响，而且会对存在于测量反射曲线内的反射峰产生影响。如先前已经描述的，这些反射峰应当保持存在于经滤波的反射曲线内，以便检测光信道的缺陷。所提出的方法首先估计反射峰，并且然后移除这些峰，以便产生剩余反射曲线。接着，对剩余反射曲线进行滤波，使得估计的串扰频率分量被修改。由于串扰通常在反射曲线的频谱内造成一个或多个频谱峰这样的事实，通过修改估计的串扰频率分量，可以减少串扰噪声。在修改串扰频率分量之后，使所产生的修改的剩余反射曲线与先前估计的反射峰叠加。从而，所提出的估计反射的方法应用滤波技术，其中在分离地对频域中的串扰噪声进行滤波之前，估计反射峰首先与测量反射曲线分离，并且然后最终再次叠加经滤波的结果与保留的反射峰。因此，这种用于降低串扰影响的滤波技术避免了存在于最后估计的反射曲线内的反射峰的严重劣化。因此，估计反射曲线包含保存良好的反射峰。从而，估计反射曲线可以用于经由反射峰检测光信道的缺陷以及由于减少的串扰噪声而可靠地估计光信道的衰减曲线。附图说明图1示出根据实施例的所提出的方法的流程图。图2a和图2b示出在线性和对数域中的测量反射曲线。图3示出在线性域中的测量反射曲线的二阶导数。图4a示出估计的反射峰。图4b示出剩余反射曲线。图5示出剩余反射曲线的频谱的幅度。图6示出幅度的一阶导数。图7示出修改的剩余反射曲线。图8a和图8b分别示出在线性和对数域中的以时间标度作为横坐标绘制的估计反射曲线。图9a和图9b分别示出在线性和对数域中的以距离标度作为横坐标绘制的估计反射曲线。图10示出根据实施例的所提出的设备。具体实施方式图1示出根据优选实施例的所提出的方法的流程图。在步骤S1中，提供OTDR轨迹(trace)作为光信道的测量反射曲线。该OTDR轨迹可以由也执行所提出的方法的设备来测量。根据替代解决方案，OTDR轨迹可以由第一设备经由第二设备的数据接口提供给第二设备，该数据接口接收OTDR轨迹的数据，并且然后将OTDR轨迹提供给第二设备的、执行所提出的方法的其它步骤的其它子设备。OTDR轨迹优选是时间离散采样信号形式的测量反射曲线。优选地，采样的测量反射曲线的采样频率在几兆赫兹、优选40MHz的范围内。40MHz这样的采样频率对应于25ns的采样间隔。考虑光纤内典型的光信号传播速度，25ns的采样间隔对应于2.5m的距离分辨率。测量反射曲线RP被提供给所提出的方法的下一步骤S2。图2a示出线性域中的测量反射曲线RP的示例，其中沿横坐标示出对应于微秒的时间分辨率的时间标度。在该示例中，反射曲线RP包含至少三个反射峰P1、P2、P3，以及串扰噪声，串扰噪声作为与反射曲线RP叠加的噪声信号是清晰可见的。图2a的反射曲线RP在图2b中再次示出为对数域中的反射曲线RPL。图2a和图2b的反射曲线RP和RPL两者在本文中被绘制为随着微秒时间标度变化的时间连续信号，其中本领域技术人员将认可，这种时间连续的图可以表示时间离散的和采样的反射曲线。从而，反射曲线RP和RPL的绘制值可以被看作随着与图2a和图2b中示出的时间标度对应的离散索引(indices)绘制的时间离散值。返回到图1，在步骤S2内估计反射曲线RP内存在的反射峰EP。然后可以在单独的步骤S21中存储这些估计的反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种估计光信道的反射曲线的方法，包括：‑提供所述光信道的测量反射曲线(RP)，‑估计在所述测量反射曲线(RP)内的一个或多个估计反射峰(P1，P2，P3)，‑通过从所述测量反射曲线(RP)移除所述估计反射峰(P1，P2，P3)来确定剩余反射曲线(RRP)，‑通过修改在所述剩余反射曲线(RRP)内的一个或多个估计串扰频率分量(CT)来确定修改的剩余反射曲线(MRRP)，‑通过叠加所述估计反射峰(P1，P2，P3)和所述修改的剩余反射曲线(MRRP)来确定估计反射曲线(ERP)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.14 EP 12305674.91.一种估计光信道的反射曲线的方法，包括：-提供所述光信道的测量反射曲线(RP)，-估计在所述测量反射曲线(RP)内的一个或多个估计反射峰(P1，P2，P3)，-通过从所述测量反射曲线(RP)移除所述估计反射峰(P1，P2，P3)来确定剩余反射曲线(RRP)，-通过修改在所述剩余反射曲线(RRP)内的一个或多个估计串扰频率分量(CT)来确定修改的剩余反射曲线(MRRP)，-通过叠加所述估计反射峰(P1，P2，P3)和所述修改的剩余反射曲线(MRRP)来确定估计反射曲线(ERP)。2.根据权利要求1所述的方法，其中在时域中提供所述测量反射曲线(RP)，所述方法还包括：-在时域中估计所述反射峰(P1，P2，P3)，-在时域中移除所述估计反射峰(P1，P2，P3)。3.根据权利要求2所述的方法，其中在时域中估计所述反射峰(P1，P2，P3)的步骤包括：-确定所述测量反射曲线(RP)的二阶导数(SD)，-确定针对其所述二阶导数(SD)超过阈值(T1)的、所述二阶导数(SD)的那些索引。4.根据权利要求3所述的方法，其中在时域中估计所述反射峰(P1，P2，P3)的所述步骤包括：-使用其索引与确定的所述索引对应的所述测量反射曲线(RP)的那些值。5.根据权利要求4所述的方法，其中在时域中估计所述反射峰(P1，P2，P3)的所述步骤包括：-还使用所述测量反射曲线(RP)的、其索引位于以确定的所述索引为中心的一个或多个预定义时间窗口内的那些值。6.根据权利要求3所述的方法，其中使用所述二阶导数的中值绝对值来确定所述阈值(T1)。7.根据权利要求1所述的方法，其中在时域中提供所述测量反射曲线(RP)，所述方法还包括：-在频域中估计所述串扰频率分量(CT)，-在频域中修改所述串扰频率分量(CT)。8.根据权利要求7所述的方法，其中在频域中估计所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·米尔斯曼，R·范基尔斯比尔克，M·施特劳布，J·黑曼，Y·克莱鲍，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯，
类型：发明
国别省市：法国;FR