在线路监控设备中使用差分环路增益进行故障标识的系统和方法技术方案

一种在线路监控设备中使用差分环路增益进行故障分析的系统和方法。由环路增益数据计算差分环路增益数据，并且例如通过对差分环路增益数据与预定故障特征进行比较而使用差分环路增益数据来进行故障分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通信系统，更具体地说，涉及一种用于传输线路监控设备中使用差分环路增益进行故障标识的系统和方法。
技术介绍
在长距离光通信系统中，监控系统的状况是重要的。例如，可以将监控用于检测光 传输电缆中的故障或破裂、出故障的中继器或放大器或关于系统的其它问题。已知的监控技术包括使用生成表示伪随机比特序列的测试信号的线路监控设备。 线路监控设备可以例如在波分复用系统中传送具有信息信号的测试信号。测试信号可以通 过放大器或中继器内的高损耗回送(HLLB)路径而返回到线路监控设备。线路监控设备然 后可以分离返回的测试信号与数据信号，并且处理返回的测试信号，以获得表示在其从线 路监控设备通过HLLB和任何介入光路径和放大器，并且回到线路监控设备的传播中传递 测试信号的HLLB环路增益的数据。HLLB环路增益中的明显偏离可以指示系统中的故障。在海底光通信系统中，中继器泵浦功率损耗和增加的光纤跨段损耗可能是主要故 障机制，导致HLLB环路增益与正常值的偏离。在已知系统中，HLLB环路增益的明显变化 (例如大于预定义的告警阈值)可以触发系统告警。在该系统中选取告警阈值可能要求在 正常系统波动和测量误差与真实传输路径故障之间的区分。遗憾的是，这种区分可能是困 难的，原因是HLLB环路增益测量通常对于部分地因中继器回送输出对输出架构、以及中继 器放大器中的增益机制(例如自身增益调节)而导致的传输路径中的物理改变并不敏感。 因此，这种改变中对于非破坏性故障的真实路径改变可能导致HLLB环路增益改变，其仅是 稍微可检测的给定典型测量误差和系统波动。附图说明将参照结合以下附图阅读的以下详细描述，其中，相似的标号表示相似的部分图1是符合本公开的系统的一个示例性实施例的简化框图；图2包括符合本公开的用于示例性传输系统的差分环路增益最大值和最小值与 距离的关系曲线；图3包括符合本公开的示例性系统中差分环路增益的改变和与中继器泵浦功率 中的3dB减少关联的中继器回送数量的关系曲线；图4包括符合本公开的示例性系统中差分环路增益的改变和与3dB额外光纤损耗 关联的中继器回送数量的关系曲线；图5是差分环路增益倾斜和与图4中描述的额外光纤损耗情形关联的中继器回送 数量的关系曲线；图6是符合本公开的相对功率与示出对应于低通滤波器的小波函数的脉冲响应 的波长系数的关系曲线；图7是符合本公开的相对功率与示出对应于高通滤波器的小波函数的脉冲响应 的波长系数的关系曲线；图8A包括符合本公开的差分环路增益的改变和与中继器泵浦功率的3dB减少关联的中继器回送数量的关系曲线，以及高通滤波器小波函数的脉冲响应的曲线。图8B是对于图8A中描述的差分环路增益的改变的低通滤波器响应的曲线；图8C是对于图8A中描述的差分环路增益的改变的高通滤波器响应的曲线；图9A包括符合本公开的差分环路增益的改变和与3dB光纤损耗关联的中继器回 送数量的关系曲线，以及低通滤波器小波函数的脉冲响应的曲线；图9B是对于图9A中描述的差分环路增益的改变的低通滤波器响应的曲线；图9C是对于图9A中描述的差分环路增益的改变的高通滤波器响应的曲线；图10是示出符合本公开的过程的一个实例的流程框图；以及图11是示出符合本公开的过程的另一实例的流程图。具体实施例方式图1是符合本公开的包括线路监控设备(LME) 12的WDM传输系统10的一个示例 性实施例的简化框图。通常，系统10可以被配置为计算与每一中继器/放大器关联的差分 环路增益值。差分环路增益的变化可以用于生成系统告警，其指示系统中的故障。自动特 征分析(ASA)算法可以应用于差分环路增益，以标识故障的性质。本领域技术人员应理解，为了易于说明，系统10已经被描述为高度简化的点对点 系统形式。应理解，符合本公开的系统和方法可以合并到广泛的多种网络部件和配置中。在 此所示的示例性实施例仅是为了进行说明而非限制来提供的。在所示的示例性实施例中，传输系统10包括激光发射机30和光纤对(包括光纤 28和29)，用于承载光信号。例如，光纤28和29可以是长距离光纤线路，用于例如海下部 署。光纤28和29可以是单向光纤，并且在相反方向上承载信号。光纤28和29 —起建立 用于传送信号的双向路径。虽然所示的示例性监控系统可以被描述为监控包括两个单向光 纤28和29的传输系统，但符合本公开的系统可以用于监控采用单根双向光纤的传输系统。激光发射机30可以是波分复用(WDM)发射机，其被配置为通过光纤29在多个信 道(或波长)上将光学数据传送到WDM接收机60。为了易于说明，发射机和接收机当然是 以高度简化的形式示出的。激光发射机30可以包括多个激光发射机，每一激光发射机使 用不同的信道或波长来传送光学数据信号；以及多路复用器，用于将数据信号组合为在光 纤29上传送的集合信号。接收机可以对所传送的数据信号进行多路解复用和检测。相似 地，即在与光纤29上的那些信号相反的方向上，WDM数据信号可以在光纤28上从发射机62 传送到接收机64。可替换地，在光纤28和/或29上可以承载数据的仅单个信道。线路监控设备(LME) 12可以被配置用于监控系统10的状况。在所示的示例性实 施例中，LME 12包括码生成器14、测试信号发射机15 (其包括激光发射机16和偏振加扰器 70)、延迟系统20、相关器系统22 (其包括ASA处理器72和计算机可读存储器)、以及滤波 器26。LME 12可以被配置为当在系统10中检测到故障时将输出24(例如告警)提供给元 件管理系统74。码生成器14可以被配置用于生成并且输出测试码(例如伪随机序列(PRS)码)。各种码生成器和码配置对于本领域技术人员是已知的。码生成器14的输出可以耦合到激 光发射机16。在此使用的术语“耦合”指的是任何连接、耦接、链接等，通过所述任何连接、 耦接、链接等，由一个系统元件所承载的信号被传递到“被耦合的”元件。这些“被耦合的” 设备不一定是直接彼此相连的，而是可以通过可以操控或者修改所述信号的中间部件或设 备而被分离。激光发射机16可以采用已知的配置(例如分布式反馈激光器(DFB))，并且可以被 配置为以与在传输系统上待传送的所有数据信道的波长不同的载波波长λ 0产生光输出。 载波波长λ ^可以例如在系统的光谱带宽边缘处，或者可以处于数据信道之间。在一个实 施例中，激光发射机可以被配置为在多个不同载波波长处提供光输出。例如，激光发射机可 以在数据信号传输频带的短波长端(即邻近于最短波长数据信道)的短LME波长处提供输 出，以及在数据信号传输频带的长波长端(即邻近于最长波长数据信道)的长LME波长处 提供输出。在一个实施例中，短LME波长可以是1537nm，长LME波长可以是1563nm。可以 将激光器输出的功率设置为低于在光纤28和29上传送的数据信号的功率电平，以 使得数 据信号的损伤最小化。激光发射机16可以例如在长LME波长和短LME波长上都生成表示从码生成器14 接收到的码的LME测试信号。可以将LME测试信号提供为测试信号发射机15的LME测试 信号输出18。在一个实施例中，码生成器的输出可以对激光器输出的幅度进行直接调制。 用于将码传递给来自激光发射机的输出光的其它配置是已知的。例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光通信系统的线路监控系统，包括：测试信号发射机，其被配置为：提供用于在光通信系统上的传输的测试信号，所述光通信系统包括：第一光纤路径，用于接收所述测试信号，并且在第一方向上承载所述测试信号，第二光纤路径，用于在与所述第一方向相反的第二方向上承载信号；以及多个回送路径，所述回送路径中的每一个将所述测试信号耦合到所述第二光纤路径作为关联返回测试信号；以及相关器，其被配置为：由所述关联返回测试信号计算与所述回送路径中的每一个关联的差分环路增益数据，并且响应于所述差分环路增益数据而提供标识光通信系统中的故障的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏宾，RB詹德，
申请(专利权)人：泰科电子海底通信有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]