无源光网络中的光功率测量制造技术

提供了一种用于沿着在无源光网络(PON)的两个网络元件之间的光传输路径进行光功率测量的PON设备和方法，该光传输路径支持下行光和上行光的双向传播。该设备包括：光功分器组件，该光功分器组件提取该上行光和该下行光的对应部分；以及上行波长分析器，该上行波长分析器从该提取的上行光中确定该上行光的上行光谱特性。该设备还包括：处理单元，该处理单元基于该上行光谱特性来确定该下行光的多个下行信号之中感兴趣的下行信号的下行光谱特性；以及下行滤波器组件，该下行滤波器组件对该提取的下行光进行滤波以便选择该感兴趣的下行信号的一部分。该设备进一步包括：下行光功率计组件，该下行光功率计组件对该感兴趣的下行信号的该选择的部分的光功率参数进行测量。

【技术实现步骤摘要】
无源光网络中的光功率测量
本
通常涉及无源光网络(PON)，并且更具体地涉及一种用于在PON中进行光功率测量的设备和方法。
技术介绍
光纤网络位于现代电信的核心。随着光纤和相关联部件的成本的减少，网络架构从核心网络的边缘到最终用户处的位置或非常接近最终用户的位置越来越多地使用光纤。这种实现方式被称为“光纤到X”(FTTX)，其中X可代表家庭(FTTH)、办公室(FTTO)、建筑物(FTTB)、路边(FTTC)、楼宇(FTTP)等。出于成本考虑，FTTX解决方案通常部署有无源光网络(PON)架构，在这些架构中，数据、语音、视频和其他服务通过无源分路(而不是有源切换)设备被传递至最终用户。PON通常由以下各项组成：一个或多个光线路终端(OLT，典型地位于服务提供商的中心局中)、多个光网络终端(ONT)或光网络单元(ONU)(典型地位于最终用户附近)、以及光分配网络(ODN，包括用于将OLT连接至ONT的光纤并且补充有功分器和波长分束器)、滤波器以及其他无源光设备。标准机构(诸如，国际电信联盟(ITU)和电气和电子工程师协会(IEEE))已经开发了许多PON协议。PON协议的非限制性示例包括：异步传输模式PON(APON)；宽带PON(BPON)；吉比特级PON(GPON)；以太网PON(EPON)；10吉比特级PON(10G-PON或XG-PON)；以及下一代PON2(NG-PON2)。应当注意的是，为简单起见，术语“ABG-PON”在此将被用于涵盖APON、BPON、GPON以及将1490纳米(nm)波长用于下行通信量并将1310nm波长用于上行通信量的其他旧一代“遗留”PON。PON涉及网络元件对之间的双向单纤通信，其中，每一对中的一个网络元件被配置成用于如果这两个网络元件之间的光链路被破坏则中断信号传输。正因为如此，通常利用特殊目的或专用的功率计仪器来执行PON信号的光功率测量。这些仪器被配置成用于确保维持通信信号之一的传输，同时尝试测量其他反向传播信号的光功率。图1展示了适合遗留PON的常规PON功率计(PPM)设计的示例。在例如美国专利号7,187,861、7,995,915、8,861,953、以及9,287,974中描述了这种PPM设计的其他实现方式，上述专利披露的全部内容通过引用以其全部内容结合在此。然而，虽然在图1中示出的PPM设计在许多应用中可以是有利的，但是通常不能在多个下行OLT信号之中进行区分，该多个下行信号在不同的数据承载的波分复用(WDM)信道中进行传播(除了中心在1550nm附近的可能的信号之外，例如CATV信号，其可以利用带通光滤波器被选择)。此PPM设计通常还不能标识特定的下行WDM或与针对其执行功率测量的ONT相关联的密集WDM(DWDM)波长。在NG-PON2中，OLT与ONT之间的光传输路径可以承载对应的WDM信道中的多个下行光信号。然而，在给定的光传输中传播的这些下行信号的数量通常不是精确已知的。同样，尽管存在多个下行WDM信道，通常仅这些信道中的单个信道被ONT实际读取或监听，其波长对于PPM和/或操作员(被委派以排除或评估OLT与ONT之间的通信链路的一致性的任务)通常是未知的或不易获得的。在这种情况下，常规的遗留PPM受限于仅对由形成下行光的所有下行光信号来承载的总光功率进行测量，该总光功率通常不足以确认是否存在实际上由ONT读取的WDM信道，更不用说指示其光功率。而且，诸如图1中示出的PPM设计通常不能很好地适配以用于涉及下行和上行方向两者中的时分复用和波分复用(TWDM)两者的下一代、多波长PON系统(诸如NG-PON2)中的光功率测量。在建议的ITU-TG.989家族(包括ITU-TG.989.1和G.989.2)中指定了NG-PON2架构。例如，ITU-TG.989.2建议指定了NG-PON2的不同操作模式，包括每一个ONT可以与多个OLT进行通信的TWDMPON操作模式、以及点对点(PtP)WDMPON操作模式。针对一些应用，适合NG-PON2网络的PPM可能需要容纳这两种操作模式中的两者。NG-PON2还与遗留PON架构(诸如GPON和XG-PON)、RF视频覆盖、以及光时域反射计(OTDR)测量(参见例如针对NG-PON2的ITU-TG989.2建议、以及分别针对GPON和XG-PON的建议的ITU-TG.984和ITU-TG.987家族)向后兼容。具体地，不同的遗留PON架构与不同的NG-PON2架构可在给定的PON上共存。在本上下文中，根据目前正在测试的OLT处的特定PON架构，需要操作员在每一次测量之前重新配置PPM是不方便、耗时和/或易出错的。从而，在可允许在多波长PON系统中对通信信号进行光功率测量的PPM的发展中存在各种挑战。
技术实现思路
根据一方面，提供了一种用于沿着在第一网络元件与第二网络元件之间的光传输路径进行光功率测量的设备，该光传输路径支持下行光和上行光的双向传播，该下行光包括具有互不相同的中心波长的多个下行信号。该设备包括：-光功分器组件，该光功分器组件被配置成用于从该光传输路径提取该下行光的一部分和该上行光的一部分；-上行波长分析器，该上行波长分析器被配置成用于接收该上行光的该提取的部分并且从中确定该上行光的上行光谱特性；-处理单元，该处理单元耦合至该上行波长分析器并且被配置成用于基于该上行光谱特性来确定该多个下行信号之中感兴趣的下行信号的下行光谱特性；-下行滤波器组件，该下行滤波器组件被配置成用于对该下行光的该提取的部分进行接收和滤波以便根据该确定的下行光谱特性从中选择该感兴趣的下行信号的一部分；以及-下行光功率计组件，该下行光功率计组件被配置成用于对由该下行滤波器组件选择的该感兴趣的下行信号的该部分的光功率参数进行测量。在一些实现方式中，该上行波长分析器被配置成用于将该上行光谱特性确定为该上行光的中心波长的值，并且该处理单元被配置成用于将该下行光谱特性确定为该感兴趣的下行信号的中心波长的值。在一些实现方式中，该处理单元被配置成用于从参考数据中确定该感兴趣的下行信号的该中心波长的值，该参考数据使该上行光的一组可能的中心波长值与该感兴趣的下行信号的一组可能的中心波长值相关。在一些实现方式中，该下行滤波器组件具有可调至该感兴趣的下行信号的该中心波长的所确定的值的通带中心波长。在一些实现方式中，该可调的通带中心波长在至少从1524nm延伸至1625nm的波长范围内是可调的。在一些实现方式中，该可调的通带中心波长在至少从1596nm延伸至1603nm的波长范围内是可调的。在一些实现方式中，该上行波长分析器被配置成用于监测该上行光在多个不同的上行光谱带中的每一个上行光谱带中的存在，并且用于在检测到该上行光存在于该多个不同的上行光谱带之一中时生成指示该上行光谱特性的检测信号。在一些实现方式中，该多个不同的上行光谱带包括在至少从1260nm到1280nm范围内的第一上行光谱带、在至少从1290nm到1330nm范围内的第二上行光谱带、以及在至少从1524nm到1625nm范围内的第三上行光谱带。在一些实现方式中，该检测信号提供该上行光的中心波长的值。在一些实现方式中，该检测信号指示该上行光的中心波长值，该下行滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沿着在第一网络元件与第二网络元件之间的光传输路径进行光功率测量的设备，该光传输路径支持下行光和上行光的双向传播，该下行光包括具有互不相同的中心波长的多个下行信号，该设备包括：‑光功分器组件，该光功分器组件被配置成用于从该光传输路径提取该下行光的一部分和该上行光的一部分；‑上行波长分析器，该上行波长分析器被配置成用于接收该上行光的该提取的部分并且从中确定该上行光的上行光谱特性；‑处理单元，该处理单元耦合至该上行波长分析器并且被配置成用于基于该上行光谱特性来确定该多个下行信号之中感兴趣的下行信号的下行光谱特性；‑下行滤波器组件，该下行滤波器组件被配置成用于对该下行光的该提取的部分进行接收和滤波以便根据该确定的下行光谱特性从中选择该感兴趣的下行信号的一部分；以及‑下行光功率计组件，该下行光功率计组件被配置成用于对由该下行滤波器组件选择的该感兴趣的下行信号的该部分的光功率参数进行测量。

【技术特征摘要】
2015.09.22 US 62/221,678;2016.01.28 US 62/288,1991.一种用于沿着在第一网络元件与第二网络元件之间的光传输路径进行光功率测量的设备，该光传输路径支持下行光和上行光的双向传播，该下行光包括具有互不相同的中心波长的多个下行信号，该设备包括：-光功分器组件，该光功分器组件被配置成用于从该光传输路径提取该下行光的一部分和该上行光的一部分；-上行波长分析器，该上行波长分析器被配置成用于接收该上行光的该提取的部分并且从中确定该上行光的上行光谱特性；-处理单元，该处理单元耦合至该上行波长分析器并且被配置成用于基于该上行光谱特性来确定该多个下行信号之中感兴趣的下行信号的下行光谱特性；-下行滤波器组件，该下行滤波器组件被配置成用于对该下行光的该提取的部分进行接收和滤波以便根据该确定的下行光谱特性从中选择该感兴趣的下行信号的一部分；以及-下行光功率计组件，该下行光功率计组件被配置成用于对由该下行滤波器组件选择的该感兴趣的下行信号的该部分的光功率参数进行测量。2.根据权利要求1所述的设备，其中，该上行波长分析器被配置成用于将该上行光谱特性确定为该上行光的中心波长的值，并且其中，该处理单元被配置成用于将该下行光谱特性确定为该感兴趣的下行信号的中心波长的值。3.根据权利要求2所述的设备，其中，该处理单元被配置成用于从参考数据中确定该感兴趣的下行信号的该中心波长的该值，该参考数据使该上行光的一组可能的中心波长值与该感兴趣的下行信号的一组可能的中心波长值相关。4.根据权利要求2或3所述的设备，其中，该下行滤波器组件具有可调至该感兴趣的下行信号的该中心波长的该确定的值的通带中心波长。5.根据权利要求1所述的设备，其中，该上行波长分析器被配置成用于监测该上行光在多个不同的上行光谱带中的每一个上行光谱带中的存在，并且用于在检测到该上行光存在于该多个不同的上行光谱带之一中时生成指示该上行光谱特性的检测信号。6.根据权利要求5所述的设备，其中，该检测信号指示该上行光的中心波长的值，该下行滤波器组件具有可调的通带中心波长，并且该处理单元被配置成用于基于该上行光的该中心波长的该值来确定该感兴趣的下行信号的中心波长的值，该下行滤波器组件的该可调的通带中心波长被调至该感兴趣的下行信号的该中心波长的该确定的值。7.根据权利要求5所述的设备，其中，该上行波长分析器包括：-上行滤波器组件，该上行滤波器组件被配置成用于根据与该多个不同的上行光谱带相对应的多个通带来对该上行光的该提取的部分进行滤波；以及-上行检测组件，该上行检测组件包括多个上行检测电路，每一个检测电路被配置成用于在该多个通带中的对应通带中...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德·鲁什特，马里奥·L·茹克斯，丹尼尔·加里皮，
申请(专利权)人：爱斯福公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA