復(fù)雜信號相關(guān)法實(shí)現(xiàn)光纖接入網(wǎng)高精度故障監(jiān)測.pdf

1、隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，光接入網(wǎng)作為光信號傳輸?shù)某休d單元也實(shí)現(xiàn)了大范圍鋪設(shè)，使得人人都可享受到光通信所帶來的便利。光接入網(wǎng)中光纖的分布更加密集，光纖到戶實(shí)現(xiàn)了多根光纖在幾米甚至更短間隔的鋪設(shè)，這就對檢測技術(shù)提出了很高的要求。若精度無法分辨出這幾米內(nèi)的多根光纖，則光纖一旦發(fā)生故障，維護(hù)人員可能產(chǎn)生誤判，從而造成不必要的人力、物力的浪費(fèi)。另外，通信速率的提升也使運(yùn)營商更加重視光纖故障所造成的影響。因此，為了使通信故障造成的損失降到最低，縮短檢

2、測和維修時(shí)間則是最有效的解決辦法。
　　在光接入網(wǎng)故障后的檢測維修過程中，維修時(shí)間與故障定位的準(zhǔn)確性直接相關(guān)。光接入網(wǎng)中最常見且最易出現(xiàn)問題的地方就是光纖光纜。維護(hù)人員通常使用光時(shí)域反射儀進(jìn)行故障的排查，而該設(shè)備使用脈沖飛行法原理，存在故障的定位精度與探測距離矛盾的缺陷，限制了其在遠(yuǎn)距離測量中的定位精度（范圍超過十公里后精度降到幾十米甚至上百米），使得維修人員只能在精度范圍內(nèi)搜索排查，導(dǎo)致維修工作無法及時(shí)開展。
　　雖然研究

3、者提出了多種光纖故障定位的方法，但很難將遠(yuǎn)程高精度的定位功能用簡易的裝置實(shí)現(xiàn)。為了嚴(yán)格控制運(yùn)維成本，運(yùn)營商急需簡單、實(shí)用的監(jiān)測裝置才能實(shí)現(xiàn)分布日益廣泛的光接入網(wǎng)中光纖的維護(hù)。近些年來，研究發(fā)現(xiàn)相關(guān)法探測技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)大范圍高精度的故障探測，解決光時(shí)域反射儀測量故障存在的缺陷。但該方法對探測信號的要求相當(dāng)嚴(yán)格：周期性會限制探測距離，信號的帶寬會限制探測精度。因此，在相關(guān)法探測技術(shù)中，探測信號要求具備無周期性、高帶寬且產(chǎn)生裝置不復(fù)雜的條件

4、后才可用于光網(wǎng)絡(luò)的故障監(jiān)測。
　　如今的光接入網(wǎng)主要存在三種結(jié)構(gòu)形式：有源光網(wǎng)絡(luò)、無源波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)、無源時(shí)分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)。由于各網(wǎng)絡(luò)布線結(jié)構(gòu)與信號傳輸方式不同，其對監(jiān)測裝置的要求也各有側(cè)重。本論文基于相關(guān)法原理，針對這三種網(wǎng)絡(luò)分別提出了相應(yīng)高精度監(jiān)測裝置，結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的應(yīng)用前景。
　　本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1．從現(xiàn)有光纖故障探測技術(shù)出發(fā)，原理上分析了相關(guān)探測技術(shù)與其他技術(shù)相比的優(yōu)勢，以及該技術(shù)對探

5、測信號的要求；
　　2．在有源光網(wǎng)絡(luò)中，將網(wǎng)絡(luò)中的通信信號作為探測信號，借助該信號具有的振蕩隨機(jī)且變化速率高的特性，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的厘米級精度的故障監(jiān)測、定位功能；
　　3．在無源波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)中，由于各支路具有特定的波長信息，所以探測信號光譜范圍必須覆蓋網(wǎng)絡(luò)所有支路的波長信息，因此我們使用集成度高的超輻射發(fā)光二極管，利用其寬光譜及輸出信號振蕩隨機(jī)起伏的特性，實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了大范圍高精度的故障監(jiān)測；