復雜信號相關法實現光纖接入網高精度故障監(jiān)測.pdf

1、隨著光通信技術的發(fā)展，光接入網作為光信號傳輸的承載單元也實現了大范圍鋪設，使得人人都可享受到光通信所帶來的便利。光接入網中光纖的分布更加密集，光纖到戶實現了多根光纖在幾米甚至更短間隔的鋪設，這就對檢測技術提出了很高的要求。若精度無法分辨出這幾米內的多根光纖，則光纖一旦發(fā)生故障，維護人員可能產生誤判，從而造成不必要的人力、物力的浪費。另外，通信速率的提升也使運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、測和維修時間則是最有效的解決辦法。
　　在光接入網故障后的檢測維修過程中，維修時間與故障定位的準確性直接相關。光接入網中最常見且最易出現問題的地方就是光纖光纜。維護人員通常使用光時域反射儀進行故障的排查，而該設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搜索排查，導致維修工作無法及時開展。
　　雖然研究

3、者提出了多種光纖故障定位的方法，但很難將遠程高精度的定位功能用簡易的裝置實現。為了嚴格控制運維成本，運營商急需簡單、實用的監(jiān)測裝置才能實現分布日益廣泛的光接入網中光纖的維護。近些年來，研究發(fā)現相關法探測技術雖然可以實現大范圍高精度的故障探測，解決光時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嚴格：周期性會限制探測距離，信號的帶寬會限制探測精度。因此，在相關法探測技術中，探測信號要求具備無周期性、高帶寬且產生裝置不復雜的條件

4、后才可用于光網絡的故障監(jiān)測。
　　如今的光接入網主要存在三種結構形式：有源光網絡、無源波分復用光網絡、無源時分復用光網絡。由于各網絡布線結構與信號傳輸方式不同，其對監(jiān)測裝置的要求也各有側重。本論文基于相關法原理，針對這三種網絡分別提出了相應高精度監(jiān)測裝置，結構簡單，具有良好的應用前景。
　　本文的主要研究內容和創(chuàng)新點如下：
　　1．從現有光纖故障探測技術出發(fā)，原理上分析了相關探測技術與其他技術相比的優(yōu)勢，以及該技術對探

5、測信號的要求；
　　2．在有源光網絡中，將網絡中的通信信號作為探測信號，借助該信號具有的振蕩隨機且變化速率高的特性，在現有網絡中結合相關技術實現了實時的厘米級精度的故障監(jiān)測、定位功能；
　　3．在無源波分復用光網絡中，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絡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起伏的特性，實驗實現了大范圍高精度的故障監(jiān)測；