PON网络光链路损耗在线精确测量方法技术

本发明专利技术属于PON光网络光链路质量评估和监控领域，具体涉及一种PON网络光链路损耗在线精确测量方法，具体为：在PON网络运行过程中，精确计量某一时刻ONU上行业务光发射功率值，即记录ONU光节点准确的入纤光功率；同时OLT在ONU此时上行业务帧时间隙内，测量相应上行业务光接收功率；此时刻所有计量值通过PON数据业务汇集到在一起；ONU上行业务光发射功率值减去OLT在ONU将此时上行业务帧时间隙内测得相应上行业务光接收功率值，所得差值即为光网络拓扑中此时刻两光节点的链路损耗。本发明专利技术利用PON网络的业务光来实现光网络各光节点光链路损耗在线精确测量，极大提升了光网络的运行质量和管理质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于PON光网络光链路质量评估和监控领域，具体涉及一种PON网络光链路损耗在线精确测量方法。
技术介绍
光网络光链路损耗是指光网络两个节点之间光路损耗，这些损耗包括了光纤和无源光器件所引入的损耗；光纤引入的损耗包括光纤本身的衰减损耗(由光纤衰减系数和长度决定)；光无源器件引入的损耗主要有：分光器损耗、活接头、光缆接头、法兰盘等；光链路损耗是在光网络在设计、施工验收、实际运行中最基础、也是重要技术指标。经典的光链路损耗是使用光功光源法，如图1，光功率计先测量光源输出口的输出光功率，并记录作为光节点A的输入光功率，将光源接入节点A，此时用光功率计测量光节点B的光功率，两点光功率值相减的差值即为光节点A到光节点B的光链路损耗。优点是计量精度高，缺点就是测量人员需要在各光节点穿插，费时费力。人员操作不规范也会引起测量误差。光网络施工验收，光节点数量多、分布地域广，不适合使用光功光源法，一般用OTDR进行光网络光链路质量评估；特别在PON光网络因其拓扑结构(如图2)，需要用PON OTDR来评估，这种OTDR要求动态范围大、盲区要求小，设备技术难度大、价格高、操作使用要求高、一条光路需要多次操作适配才能有一个较好的测试结果；这都是在光网络业务未开同之前进行，一旦光网络开通后，OTDR需要停止相关网络的业务，才能进行效果较好的评估。PON(无源光网络)接入网技术是业内公认的FTTx的最佳解决方案，也是光纤入户的主要接入手段，光网络规模和终端数量巨大，这种技术可以使多个用户共享单根光纤，从而使得光分配网(ODN)中不需要使用任何有源器件，即不需要通过“光/电/光”转换，这种点到多点的构架大大降低了网络安装、管理和维护成本。PON系统(GPON、EPON等)中上行信号采用1310nm波长，下行信号采用1490nm和1550nm波长，分别以相反方向沿同一光纤传输。1310nm上行信号保持沉默，直到被1490nm下行信号轮循并分配一个传输窗口，上行信号使用时分多址接入(TDMA)方式将多个光网络单元(ONU)的上行信息组织成一个时分复用(TDM)信息流传送到光线路终端(OLT)。PON系统有强大的OAM能力。OAM--Operation Administration and Maintenance。根据运营商网络运营的实际需要，通常将网络的管理工作划分为3大类：操作(Operation)、管理(Administration)、维护(Maintenance)，简称OAM。操作主要完成日常网络和业务进行的分析、预测、规划和配置
工作；维护主要是对网络及其业务的测试和故障管理等进行的日常操作活动。光网络运行设备光的发送、接收光功率是OAM的一个重要监控指标。理论上可以实现在不停止业务的前提下实现光链路损耗测量。但是，PON网络设备(OLT、ONU)数量巨大，精确校准对这些设备来讲单台耗时大、成本太高，目前这些光网设备只能是粗略校准，误差在±3dB左右。这使得OAM的监控到的光设备的发送、接收光功率只能作为评判光纤网络链路质量的一个参考。不能作为评判光纤网络链路质量的一个标准和依据。目前，在不停PON光网络业务的前提下，精确测量各光节点的光链路损耗，一直是业界的难题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种PON网络光链路损耗在线精确测量方法，在不增加成本的前提下，利用PON网络的业务光来实现光网络各光节点光链路损耗的在线精确测量，极大提升了光网络的运行质量和管理质量。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述PON网络光链路损耗在线精确测量方法，包括以下步骤：第一步，在PON网络运行过程中，用PON网络设备来精确计量某一时刻光网络拓扑中各光节点相关业务波长的发射和接收光功率值；第二步，通过PON网络业务将此时刻各光节点相关业务波长的发射和接收光功率值汇集在一起；第三步，任一光节点的相关业务波长的发射光功率值减去其相关业务波长传输方向上任一光节点的对应业务波长接收光功率值，所得差值即为PON网络拓扑中此时刻两光节点的链路损耗。其中，优选方案为：对于下行业务光具体步骤如下：第一步，在PON网络运行过程中，精确计量某一时刻OLT下行业务光发射功率值，即记录OLT光节点准确的入纤光功率，同时OLT下各光节点ONU测量相应下行业务光的接收功率值；第二步，将OLT下行业务光发射功率值和各光节点ONU测得的下行光接收功率值通过PON网络业务汇集到一起；第三步，OLT下行业务光发射功率值减去OLT下任一光节点ONU此时测得的相应下行业务光接收功率值，所得差值即为光网络拓扑中此时刻两光节点的链路损耗。上述第三步进行的同时保存运行日志，作为光网络运行质量和业务调控的依据。对于上行业务光具体步骤如下：第一步，在PON网络运行过程中，精确计量某一时刻ONU上行业务光发射功率值，即记录ONU光节点准确的入纤光功率；同时OLT在ONU此时上行业务帧时间隙内，测量相应上行业务光接收功率；第二步，PON网络业务将ONU上行业务光发射功率值和OLT在ONU此时上行业务帧时间隙内测得的相应上行业务光接收功率值汇集到在一起；第三步，ONU上行业务光发射功率值减去OLT在ONU此时上行业务帧时间隙内测得相应上行业务光接收功率值，所得差值即为光网络拓扑中此时刻两光节点的链路损耗。上述第三步进行的同时保存运行日志，作为光网络运行质量和业务调控的依据。在进行第一步之前，首先通过PON网络设备双向收发光功率自动校准装置校准PON网络设备的发送和接收光功率。所述PON网络设备双向收发光功率自动校准装置，包括至少一套双向自动校准单元和中心控制单元，所述双向自动校准单元和中心控制单元相连，双向自动校准单元包括依次连接的光调节模块、可实时在线输出光取样模块和可实时在线输入光取样模块，可实时在线输入光取样模块与光校准接口相连。本专利技术中光校准接口用来连接外部待校准PON网络设备，双向自动校准单元的可实时在线输出光取样模块和可实时在线输入光取样模块对光校准接口同一光源的输出、输入光功率实现同步实时监测，装置使用时，需要先进行自校准，自校准完成后，然后批量进行PON网络设备收发光功率校准。本方案引入可实时在线输出光取样模块和可实时在线输入光取样模块，实现同一光源点对点双向实时校准，减少外部影响因素，光校准接口出纤、入纤光功率测量精确、稳定，极大提高了PON网设备双向收发光功率校准精确度。可实现在同一时刻，同时对待校准PON网络设备双向收发光功率的同步校准，待校准PON网络设备输入、输出光功率可同时校准，互不干涉，极大的提高了校准效率；只需将光校准接口连接外部待校准PON网络设备光业务接口一次，即可完成待校准PON网络设备多波长、多功率点，双向收发光功率的自动校准。所述PON网络设备双向收发光功率自动校准装置可高效、精准地校准PON网络设备双向收发光功率，使光网络设备(OLT、ONU)不仅仅是业务运行设备，同时也是发射、接收光功率的计量设备。在中心控制单元程序控制下，调整各模块和待校准PON网络设备，实现PON网络设备多波长、多功率点，双向收发光功率的自动校准和自动检验，并自动判别检验结果，并管理日志存档，自动信息统计分析，提升质量管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PON网络光链路损耗在线精确测量方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，在PON网络运行过程中，用PON网络设备来精确计量某一时刻光网络拓扑中各光节点相关业务波长的发射和接收光功率值；第二步，通过PON网络业务将此时刻各光节点相关业务波长的发射和接收光功率值汇集在一起；第三步，任一光节点的相关业务波长的发射光功率值减去其相关业务波长传输方向上任一光节点的对应业务波长接收光功率值，所得差值即为PON网络拓扑中此时刻两光节点的链路损耗。

【技术特征摘要】
1.一种PON网络光链路损耗在线精确测量方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，在PON网络运行过程中，用PON网络设备来精确计量某一时刻光网络拓扑中各光节点相关业务波长的发射和接收光功率值；第二步，通过PON网络业务将此时刻各光节点相关业务波长的发射和接收光功率值汇集在一起；第三步，任一光节点的相关业务波长的发射光功率值减去其相关业务波长传输方向上任一光节点的对应业务波长接收光功率值，所得差值即为PON网络拓扑中此时刻两光节点的链路损耗。2.根据权利要求1所述的PON网络光链路损耗在线精确测量方法，其特征在于，对于下行业务光具体步骤如下：第一步，在PON网络运行过程中，精确计量某一时刻OLT下行业务光发射功率值,即记录OLT光节点准确的入纤光功率，同时OLT下各光节点ONU测量相应下行业务光的接收功率值；第二步，将OLT下行业务光发射功率值和各光节点ONU测得的下行光接收功率值通过PON网络业务汇集到一起；第三步，OLT下行业务光发射功率值减去OLT下任一光节点ONU此时测得的相应下行业务光接收功率值，所得差值即为光网络拓扑中此时刻两光节点的链路损耗。3.根据权利要求1所述的PON网络光链路损耗在线精确测量方法，其特征在于，对于上行业务光具体步骤如下：第一步，在PON网络运行过程中，精确计量某一时刻ONU上行业务光发射功率值,即记录ONU光节点准确的入纤光功率；同时OLT在ONU此时上行业务帧时间隙内，测量相应上行业务光接收功率；第二步，PON网络业务将ONU上行业务光发射功率值和OLT在ONU此时上行业务帧时间隙内测得的相应上行业务光接收功率值汇集到在一起；第三步，ONU上行业务光发射功率值减去OLT在ONU此时上行业务帧时间隙内测得相应上行业务光接收功率值，所得差值即为光网络拓扑中此时刻两光节点的链路损耗。4.根据权利要求1-3任一项所述的PON网络光链路损耗在线精确测量方法，其特征在于，在进行第一步之前，首先通过PON网络设备双向收发光功率自动校准装置校准PON网络设备的发送和接收光功率。5.根据权利要求4所述的PON网络光链路损耗在线精确测量方法，其特征在于，所述PON网络设备双向收发光功率自动校准装置，包括至少一套双向自动校准单元和中心控制单元，所述双向自动校准单元和中心控制单元相连，双向自动校准单元包括依次连接的光调节
\t模块、可实时在线输出光取样模块和可实时在线输入光取样模块，可实时在线输入光取样模块与光校准接口相连。6.根据权利要求4所述的PON网络光链路损耗在线精确测量方法，其特征在于，所述可实时在线输出光取样模块包括光分路器I、内置光功率计I，光分路器I输入端连接光调节模块，光分路器I输出端一路连接可实时在线输入光取样模块，光分路器I输出的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，蔡富东，李全用，刘在平，张晓宇，王景，吕昌峰，崔利，
申请(专利权)人：山东信通电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37