光通信系統(tǒng)中用于故障識別的系統(tǒng)和方法

文檔序號：7944256閱讀：244來源：國知局

專利名稱：光通信系統(tǒng)中用于故障識別的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本應用涉及通信系統(tǒng)，并且更具體地，涉及光通信系統(tǒng)中用于故障識別的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
在遠距離光通信系統(tǒng)中，監(jiān)視(monitor)系統(tǒng)的健康狀況可能是很重要的。例如，監(jiān)視可以被用來檢測在光傳輸電纜中的故障(fault)或者損壞(break)、出現(xiàn)故障的中繼器(repeater)或放大器(amplifier)或者系統(tǒng)的其它問題。
知名的監(jiān)-見才支術包^舌線3各監(jiān)^見^殳備(Line Monitoring Equipment, LME)的使用，線路監(jiān)視設備產(chǎn)生一個或多個表示偽隨機比特序列的 LME測試信號。例如在波分復用(Wavelength Division Multiplexed, WDM)系統(tǒng)中，LME可以將該測試信號與信息信號一起傳輸。測試信號可以通過在放大器或中繼器中的高損耗回環(huán)(high-loss loop back, HLLB)通路返回到線路監(jiān)視設備。LME可以隨后將所返回的測試信號從數(shù)據(jù)信號中分離，并且處理所返回的測試信號以獲取數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù) 表示在測試信號從LME通過HLLB和任何居間的光通路和放大器以及返回LME的傳播中給予測試信號的HLLB環(huán)路增益。在HLLB環(huán) 路增益中的重大偏差可以預示系統(tǒng)中的故障。
在海底光通信系統(tǒng)中，中繼器泵功率損庫C(r印eater pump power loss)和增加的光纖跨度損耗(increased fiber span loss)可能是導致 HLLB環(huán)路增益偏離正常值的主要故障機理。在已知的系統(tǒng)中，HLLB 環(huán)路增益中的重大變化，例如在預定義的警^J竭值之上，可能觸發(fā)系統(tǒng)警報。在這樣的系統(tǒng)中選擇警報閾值可能需要在正常的系統(tǒng)起伏和測量誤差以及真實的傳輸通路故障之間進行區(qū)分。不幸地，這種區(qū)分
可能是很困難的，因為HLLB環(huán)路增益測量可能一般對在傳輸通路中
的物理變化不敏感(部分是由于中繼器回環(huán)輸出-輸出結構
(output-to-output architecture)和中繼i文大器中的增益才幾制，例如自增益調節(jié)(self-gain regulation))。因此，在給定的典型測量誤差和系統(tǒng)起伏下，這種系統(tǒng)中的非破壞性故障的真實通路變化可能只導致輕微可探測的HLLB環(huán)路增益變化。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種光通信系統(tǒng)，包括
線路監(jiān)視設備，配置為用于提供測試信號；
第一光纖通路，配置為用于在第一方向接收所述測試信號并且載送所述測試信號；
第二光纖通路，配置為用于在與所述第一方向相反的第二方向載送信號；以及
至少一個中繼器，耦合至所述第一光纖通路和第二光纖通路，所述中繼器包括
第一光放大器，配置為用于放大所述第一光纖通路上的光信
號，
第二光放大器，配置為用于放大所述第二光纖通路上的光信
號，以及
回環(huán)通路，將所述第一光放大器的輸出耦合至所述第二光放大器的輸入，所述回環(huán)通路配置為用于將所述測試信號的至少一部分耦合至所述第二光纖通路作為返回的測試信號，所述線路監(jiān)視設備配置為響應所述返回的測試信號而識別所述光通信系統(tǒng)中的故障。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種光中繼器，包括第一光放大器，配置為放大用于在第一方向載送第一光信號的第一光纖通路上的所述第一光信號；第二光放大器，配置為放大用于在與所述第一方向相反的第二方
向載送所述第二光信號的第二光纖通路上的第二光信號；
回環(huán)通路，將在所述第一光通路上載送的測試信號的至少一部分
從所述第一光放大器的輸出耦合至所述第二光放大器的輸入。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種監(jiān)視包括以第一方向載送信
號的第一光纖通路和以與第一方向相反的第二方向載送信號的第二
光纖通路的光通信系統(tǒng)的方法，所述方法包括在第一光纖通路上載送測試信號；
將至少一部分所述的測試信號從所述第一光纖通路作為返回的測試信號通過回環(huán)通路耦合至所述第二光纖通路，所述回環(huán)通路將在中繼器中處理的并且用于放大在所述第一光放大通路上信號的第一光放大器的輸出耦合至在所述中繼器中處理并且用于放大在所述第二光纖通路上信號的第二光放大器的輸入；
從第二光纖通路接收所述返回的測試信號；以及
識別在光通信系統(tǒng)中的故障以響應所述返回的測試信號。

可以參考下面的詳細說明，其中所述說明應當結合以下附圖閱讀，其中同樣的標號代表了相似部分
圖1是符合本公開的系統(tǒng)的一個示范性實施例的簡化方塊圖；圖2是符合本公開的高損耗回環(huán)通路配置的一個示范性實施例的簡化方塊圖3圖形化地示意了與符合本公開的系統(tǒng)的各個部分相關的增
益；
圖4包括與符合本公開的示范性系統(tǒng)中的中繼器泵功率的3dB降低相關的環(huán)路增益變化-中繼器回環(huán)數(shù)量的曲線圖；以及
圖5包括與符合本公開的示范性系統(tǒng)的兩個方向上的3dB額外光纖損耗相關的環(huán)路增益變化-中繼器回環(huán)數(shù)量的曲線圖。
具體實施例方式
圖1是符合本公開的WDM傳輸系統(tǒng)100的一個示范性的實施例的簡化方塊圖。一般而言，該系統(tǒng)100可以被配置用來計算與每一個中繼器/放大器相關的環(huán)路增益值。環(huán)路增益中的變化可以用來產(chǎn)生指示系統(tǒng)中故障的系統(tǒng)警報。
本領域的一般技術人員將會認識到為了便于解釋，系統(tǒng)100以高度簡化的點對點的系統(tǒng)形式來描述。需要清楚的是，符合本公開的系統(tǒng)和方法可以被結合到各種各樣的網(wǎng)絡部件和配置中。這里所提供舉例的示范性的實施例僅用于解釋，而不是限制。
如圖所示，系統(tǒng)100可以包括由兩條單向的光通路110、 120耦合的終端102、 104，所述的兩條單向的光通^各110、 120—起組成了雙向的光通路對。這里使用的術語"耦合"指的是任何的連接、耦接、鏈接或者類似的方式，通過些種方式，一個系統(tǒng)元件所載送的信號被給予(impart)"被耦合，，的元件。這樣的"被耦合"的器件沒有必要一個接著一個地直接連接而可以由中間的部件或器件分開，所述中間的部件或器件可以處理或修改該信號。
光通路1 IO可以在多個通路(或波長)上從在終端102的發(fā)射機112 向終端104的接收機114單向地載送光學數(shù)據(jù)。光通路120能夠以和通路IIO相關的相反方向從終端104的發(fā)射機124到終端102的接收機122在多個通路(或波長)上載送光學數(shù)據(jù)。對于終端102，光通路 110是輸出通路而光通路120是輸入通路。對于終端104，光通路120 是輸出通路而光通路110是輸入通路。光通路110可以包括光纖116-1 到116-n以及光放大器118-1到118-n的交替串聯(lián)，而光通路120可以包括光纖126-1到126-n以及光放大器128-1到128-n的交替串聯(lián)。
光通路對(例如，光通路110、 120)可以包括設置在相關中繼器 130-1到130隱n的殼體131-1到131-n內并且由光纖對116-1到116-n 和126-1到126-n串聯(lián)連接的放大器對118-1到118-n和128-l到128-n。
9光纖對116-1到116-n和126-1到126-n可以與支持額外通路對的光纖一起被包括在光導纖維電纜中。每一個中繼器130可以包括每一個被支持的通路對的一對放大器118、 128。光放大器118、 128以簡化的形式來說明，可以包括一個或多個摻鉺光纖放大器(erbium doped fiber amplifiers, EDFAs)或其它摻稀土光纖放大器(earth doped fiber amplifiers)、拉曼放大器(Raman amplifiers)或半導體光放大器 (semiconductor optical amplifiers)。耦合通3各132-1到132畫n可以在光通路110、 120之間耦合(例如，在一個或多個中繼器130-1到130-n 的殼體131-1到131-n中)并且可以包括(例如)將在下面更詳細地描述的一個或多個無源(passive)光耦合器件。
線路監(jiān)視設備(LME)140/142可以位于終端102、 104中的一個或兩個中以提供通路對110、 120的無源線路HLLB監(jiān)視。LME140、 142
可以執(zhí)行已知信號產(chǎn)生、信號#:測和處理功能并且可以包括配置為用
于執(zhí)行功能的已知發(fā)射機、接收機和處理器。監(jiān)視設備140可以將一個或多個LME測試信號(例如以不同的波長)加載到一條光通^各 110(例如，輸出光通路)。耦合通路132-1到132-n可以將在光通路110 中傳播的LME測試信號的采樣耦合入其它光通路120(例如輸入光通路)的前向傳播方向。監(jiān)視i殳備140可以隨后接收并且測量該采樣以揮: 測在環(huán)路增益中的變化作為系統(tǒng)中故障的指示器。監(jiān)視設備142可以將一個或多個LME測試信號(例如以不同的波長)加載入一條光通路 120(例如輸出光通路)。耦合通路132-1到132-n可以將在光通路120 中傳播的LME測試信號的采樣耦合入其它光通路110(例如輸入光通路)的前向傳播方向。監(jiān)視設備142可以隨后接收并且測量釆樣以探測在環(huán)路增益中的變化作為系統(tǒng)中故障的指示器。
盡管所述的每一個放大器對118-1到118-n和128-1到128-n以具有相關的耦合通路132-1到132-n的形式示出，但是該耦合通^各可以位于其它位置(例如，在覆蓋放大器對的中繼器之外)和/或可以不位于任何一個放大器對中。根據(jù)一個示范性的實施例，耦合通路132-1到132-n可以在操作上對稱，即描述在通過耦合通路132-1從通路110 傳輸?shù)酵?20的各波長上的光功率的百分比的功能與描述在通過耦合通路132-1從通路120傳輸?shù)酵?10的各波長上光功率的百分比的功能一致?？蛇x擇地，一個或多個耦合通^^可以不對稱并且不同的耦合通路可以具有不同的傳輸功能。
圖2說明了符合本公開的HLLB通路配置132a的一個示范性的實施例。在該說明的示范性的實施例中，在中繼器130a的殼體131a 中提供放大器對118a、 128a。第一 HLLB通路202被提供用于將由 LME140生成的LME測試信號從通路110耦合至通路120。第二 HLLB 通路204被提供用于將由LME142生成的LME測試信號從通路120 耦合至通路110。第一HLLB通路202包括光耦合器206(例如，1%或者10%耦合器，將在;^文大器118a的輸出信號的總光功率中的小百分比耦合到通路202上)。由耦合器206耦合入第一 HLLB通路202的信號通過衰減器208(例如已知的6dB衰減器)傳遞到波長選擇性濾波器 (wavelength selective filter)210,所述波長選擇性濾波器只反射來自 LME140的LME測試信號的波長。濾波器210可以-使用任何各種已知的濾波器配置，例如光纖布拉格光柵(fiber Bragg grating)。沒有由濾波器210反射的波長可以被提供給高回波損耗終端(high-return-loss termination^由濾波器210反射的LME波長通過衰減器208第二次傳遞，并且通過光耦合器212耦合至放大器128a的輸入，所迷光耦合器212將其中的一部分(例如總光功率的大約1%或者10%)注入光通路120，由濾波器210反射的LME波長作為返回的LME信號通過光通路120返回到LME140。
第二 HLLB通路204包括光耦合器214(例如1%或者10%的耦合器，將在放大器128a的輸出信號的總的光功率的小百分比耦合入通路 204)。由耦合器214耦合入第二 HLLB通路204的信號通過衰減器 216(例如已知的6dB衰減器)傳遞到波長選擇性濾波器(wavelength selective filter)218，所述波長選擇性濾波器只反射來自LME142的LME測試信號的波長。濾波器218可以使用任何各種已知的濾波器配置，例如光纖布拉格光柵(fiber Bragg grating)。沒有由濾波器218反射的波長可以被提供給高回波損耗的終端。由濾波器218反射的LME 波長通過衰減器216第二次傳遞，并且通過光耦合器220耦合至放大器118a的輸入，所述光耦合器220將其中的一部分(例如總的光功率的大約1%或者10%)注入光通路110,由濾波器218反射的LME波長作為返回的LME信號通過光通^各110返回到LME142。
圖3圖形化地說明了與符合本公開的系統(tǒng)(包括具有相關的放大器對118a-l、 118a隱2和118a-3以及128a-l、 128a-2和128a-3以及回環(huán)通路的中繼器131a畫l、 131a-2和131a-3)的各個部分相關的增益。在所說明的示范性的實施例中，G1A、 G2A和G3A分別代表由放大器 118a-l、 118a-2和118a-3給予的增益。同樣地，L1A、 L2A、 L3A和 L4A分別代表與光纖部分116a-l、 116a-2、 116a-3和116a-4有關的損耗(負增益)。L1B、 L2B、 L3B和L4B分別代表與光纖部分126a-l、 126a-2、 126a-3和126a-4有關的損耗。
化地代表了符合本公開的HLLB通路。例如，通路202a代表用于耦合從通路110a返回至通路120a的LME測試信號的符合本公開的 HLLB通路，而通路204a代表用于耦合從通路120a至通路110a的信號的符合本公開的HLLB通路。HLLB通路(例如通路202a和204a) 以高度簡化的形式說明，并且可以被配置成(例如)如圖2所示。
以虛線說明并且在通路110a和120a之間延伸的通路(例如，通路 302)圖形化地代表了用于耦合從通路110a返回至通路120a的LME測試信號的可選擇性的HLLB配置。這些通路也是以高度簡化的形式示出，并且可以包括相關的耦合器、衰減器和濾波器，用于在中繼器殼體內將LME測試信號從在通路110a上的放大器的輸出耦合至放大器 120a的輸出。
與每一個中繼器131a相關的環(huán)路增益數(shù)據(jù)可以由通過中繼器所接收到的返回的LME測試信號與所傳輸?shù)腖ME測試信號的拷貝的比較計算得出。任何中繼器的環(huán)路增益可以代表從LME到通過與中繼器相關的回環(huán)通路以及返回LME所給予測試信號的增益和損耗。
差分環(huán)路增益(differential loop gain)計算可以被用于獲取對系統(tǒng) 中故障的敏感性的增加。每一個中繼器131a-n的差分環(huán)3各增益可以計算為與中繼器131a-n相關的環(huán)路增益減去與前一個中繼器131a-(n-l) 相關的環(huán)路增益。例如，與中繼器131a-2相關的差分環(huán)路增益可以計算為通過通路202a的環(huán)路增益減去通過通路202b的環(huán)路增益。差分環(huán)路增益可以因此只依賴于四個隨機變量，即兩個增益變量和兩個損耗變量。因此，與簡單的環(huán)路增益相比，差分環(huán)路增益可以顯示一個由正常的系統(tǒng)起伏引起的相對小的最大/最小偏差值，并且可以對距離不是特別地敏感。這些因素可以允許設置可靠的增益變化閾值，基于該閾值可以設置故障探測觸發(fā)。
在所說明的示范性的實施例中，通過通路302與中繼器131a-2 相關的差分環(huán)^各增益可以本質上是L2A+G2A+L2B+G1B,其中通過通路202a與中繼器13la-2相關的差分環(huán)路增益可以基本上是 L2A+G2A+L2B+G2B。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，相比于將在一條通路上的放大器的輸出耦合至在另一條通路上的放大器的輸出的HLLB通^各(例如通路 302),提供符合本公開的在一條通路上的放大器的輸出耦合至在相反通路上的放大器的輸入(例如，通路202或者204)的HLLB通路提供了對額外的泵損耗(pump loss)和額外的光纖損耗的敏感性的增加，并且提供了對輸入光纖損耗和輸出光纖損耗的更高的可分解性 (resolvability)。
具體地說，額外的泵損耗能夠以在中繼器內泵激光放大器的完全或者部分故障為特征，導致由相關的放大器所給予的增益的完全或者部分減少。然而，一般而言，在傳輸線中的光放大器可以在適度的壓縮下工作，而中繼器的輸出信號功率的變化傾向于在一些放大器之后通過增益的調整來自我修正。在一個實施例中，例如，在中繼器131a-2中的泵功率的ldB下降可以使G2A和G2B下降ldB，以及進入》文大器128a-l的信號功率因而下降ldB。因為中繼器131a-l以增益壓縮的形式工作，所以GlB可以增加大約0.7dB以提供增益"恢復，，。
在這樣的實施例中，通過通路302的差分環(huán)路增益實際上是 L2A+G2A+L2B+G1B。在示范性的額外的泵損耗存在時，通過通路302 的差分環(huán)路增益因此只減少了 0.3dB。相反，通過通路202a的差分環(huán) 路增益不包括G1并且實際上是L2A+G2A+L2B+G2B。因此，通過通路202a的差分環(huán)路增益因為中繼器131a-2的ldB泵功率故障減少了 2dB。
導致額外的泵損耗的通過通路202a的差分環(huán)路增益的這個2dB 的減少相比通過通路302的差分環(huán)路增益中的0.3dB減少允許更高的探測靈敏度。例如，基于通過通路202a與通過通路302a在差分環(huán)路增益中變化的比較，LME可以被被配置成具有更高的故障閾值。更高故障閾值的使用可以避免與正常的系統(tǒng)起伏和測量誤差相關的故障警報。
圖4,例如，包括與示范性的系統(tǒng)相關的環(huán)路增益對中繼器回環(huán) 數(shù)變化圖400,所迷示范性的系統(tǒng)包括具有相關的回環(huán)通路R1到R14 的14個中繼器，以及包括在與R7相關的中繼器上的中繼器泵功率的 3dB減少(即額外的泵損耗)。曲線402說明了當系統(tǒng)#:配置具有回環(huán) 通路(例如，通路302，用于將在第一方向上放大信號的第一放大器的輸出與在和第一方向相反的第二方向上放大信號的第二放大器的輸出耦合)時，環(huán)路增益對回環(huán)數(shù)的變化。曲線404說明了當系統(tǒng)被配置具有符合本公開的回環(huán)通路(例如，通路202a,用于將在第一方向上放大信號的第一放大器的輸出與在和第一方向上相反的第二方向上放大信號的第二放大器的輸入耦合)時，環(huán)路增益對回環(huán)數(shù)量的變化。如圖所示，當使用符合本公開的回環(huán)通路時，中繼器泵功率中的3dB 減少導致環(huán)路增益中的更大變化。
額外的光纖損耗可以發(fā)生并且可以以通過光纖通路(例如，在中繼器131a-l和131a-2之間的通路)的額外或完全的傳輸損耗為特征。一般而言，當額外的光纖損耗在光纖通路中出現(xiàn)時，系統(tǒng)中繼器中增益控制算法可以導致由其它中繼器給予的增益的調整。在一個實施例中，例如，如果在兩個方向上，例如在L2A和L2B上有l(wèi)dB額外的光纖損耗，那么G2A和G1B可以增加大約0.7dB以提供增益"恢復"。
在這樣的實施例中，因為通過通路302的差分環(huán)路增益信號實際上是L2A+G2A+L2B+G1B,所以在中繼器131a-2和131a-l之間的差分環(huán)路增益只下降0.6dB。與此相反，通過通路202a的差分環(huán)路增益不包括G1并且實際上是L2A+G2A+L2B+G2B。因此，在中繼器131a-2 和131a-l之間通過通路202a的差分環(huán)路增益由于在L2A和L2B的 ldB額外的光纖損耗而下降了 1.3dB。導致額外泵損耗的該通過通路 202a的差分環(huán)路增益中的1.3dB減少相比在通過通路302的差分環(huán)路增益中的0.6dB的減少允許更高的探測敏感性。
圖5,例如，包括與示范性的系統(tǒng)相關的環(huán)路增益對中繼器回環(huán) 數(shù)變化圖500，所述示范性系統(tǒng)包括具有相關的回環(huán)路徑Rl到R14 的14個中繼器，并且包括在與R6和R7相關的中繼器之間的兩個方向上光纖損耗的3dB增加(即額外的光纖損耗)。曲線502說明了當系統(tǒng)被配置具有回環(huán)通路(例如，通路302，用于將在第一方向上放大信號的第一放大器的輸出與在和第一方向相反的第二方向上放大信號的第二放大器的輸出耦合)時，環(huán)路增益對回環(huán)數(shù)的變化。曲線504說明了當系統(tǒng)被配置具有符合本公開的回環(huán)通路(例如，通路202a，用于將在第一方向上放大信號的第一放大器的輸出與在和第一方向上相反的第二方向上放大信號的第二放大器的輸入耦合)時，環(huán)路增益對回環(huán)數(shù)的變化。如圖所示，3dB額外的光纖損耗導致當使用符合本公開的回環(huán)通路時環(huán)路增益中的更大變化。
同樣，在通過通路302和304的中繼器131a-l和131a-2之間的差分環(huán)路增益，即G2A+G1B+L2A+L2B，在系統(tǒng)的任意一側(例如， LME140， 142)上都與LME的位置無關。如果額外的損^^只在一個方
15向上發(fā)生，那么與通路302相關的對稱結構不允許LME來分辨任一方向上的額外光纖損耗的位置。
然而，在通過符合本公開的從通路110到通路120的回環(huán)通路(例如，通路202a)的中繼器131a-l和131a-2之間的差分環(huán)路增益實際上等于G2A+G2B+L2A+L2B。 L2A是在中繼器131a-2之前的光纖跨度損耗，而L2B是在中繼器131a-2之后的光纖跨度損耗。相對于 LME140,這樣的配置使LME信號對發(fā)生在輸入方向(即L2B)上的額外光纖損耗相比于在輸出方向(即L2A)上的額外光纖損耗更敏感。在相反的方向上，在符合本公開的通過從通路120到通路110的回環(huán)通路的中繼器131a-l和131a-2之間的差分環(huán)路增益(例如，通路204b) 實際上等于G1A+G1B+L2A+L2B。 L2A是在中繼器131a-l之后的光纖跨度損耗，而L2B是在中繼器131a-l之前的光纖跨度損耗。相對于LME142，這樣的配置使LME信號對發(fā)生在輸入方向(即L2A)上的額外光纖損耗相比于在輸出方向(即L2B)上的額外光纖損耗更敏感。這種對在任一方向上的額外光纖損耗的非對稱響應允許在任一通路 110或120上的額外光纖損耗的位置的分辨。例如，如果在LME140 上的差分環(huán)路增益變化大于LME142上的變化，那么額外的光纖損耗可以被視作在L2B中發(fā)生。
因此，在光學傳輸線路監(jiān)視i殳備中提供了用于故障識別使用環(huán)路增益的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本公開的一個方面，提供包括被配置用于提供測試信號的線路監(jiān)視設備的光學傳輸系統(tǒng)；配置用于在第一方向上接收測試信號和載送測試信號的第一光纖通^^;;波配置用于在與第一方向相反的第二方向上載送信號的第二光纖通路；以及被耦合至第一光纖通路和第二光纖通路上的至少一個中繼器。該中繼器包括被配
置用于放大第一光纖通路上的光信號的第一光放大器；被配置用于放大第二光纖通路上的光信號的第二光放大器；以及將第一光放大器的
輸出耦合至第二光放大器的輸入的回環(huán)通路?；丨h(huán)通路被配置用來將至少一部分測試信號耦合至第二光纖通路作為返回的測試信號。線路監(jiān)視設備被配置用來響應于返回的測試信號而識別光通信系統(tǒng)中的故障。
根據(jù)本公開的另一個方面，提供了光中繼器，包括被配置用來放大用于在第一方向上載送第一光信號的第一光纖通路上的第一光信
號的第一光放大器；被配置用來放大用于在與第一方向相反的第二方向上載送第二光信號的第二光纖通路上的第二光信號的第二光放大器；以及將在第一光通路上載送的至少一部分測試信號從第一光放大器的輸出耦合至第二光放大器的輸入的回環(huán)通^^。
根據(jù)本公開的又一個方面，提供監(jiān)視光學傳輸系統(tǒng)的方法，所述光學傳輸系統(tǒng)包括用于在第一方向上載送信號的第一光纖通路和用于在與第一方向相反的第二方向上載送信號的第二光纖通路，所述方法包括在第一光纖通路上發(fā)送測試信號；通過回環(huán)通路耦合至少一部分來自第一光纖通路的測試信號到第二光纖通路作為返回的測試信號，回環(huán)通路將在中繼器中設置并且配置為用于放大在第一光纖通路上的信號的第一光放大器的輸出耦合至設置在中繼器中并且配置為用于放大第二光纖通路上的信號的第二放大器的輸入；從第二光纖通路接收返回的測試信號；以及響應返回的測試信號而識別光通信系統(tǒng)中的故障。
雖然在這里已經(jīng)描述了多個實施例，但是利用本發(fā)明的多個實施例中的一些的闡述在此僅用于示例說明而不用于限定。在本質上不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以給出本領域技術人員顯而易見的許多其它實施例。
權利要求
1.一種光通信系統(tǒng)，包括線路監(jiān)視設備，配置為提供測試信號；第一光纖通路，配置為接收所述測試信號并且在第一方向載送所述測試信號；第二光纖通路，配置為在與所述第一方向相反的第二方向載送信號；以及至少一個中繼器，耦合至所述第一光纖通路和所述第二光纖通路，所述中繼器包括第一光放大器，配置為放大所述第一光纖通路上的光信號，第二光放大器，配置為放大所述第二光纖通路上的光信號，以及回環(huán)通路，將所述第一光放大器的輸出耦合至所述第二光放大器的輸入，所述回環(huán)通路配置為將所述測試信號的至少一部分作為返回的測試信號耦合至所述第二光纖通路，所述線路監(jiān)視設備配置為響應于所述返回的測試信號而識別所述光通信系統(tǒng)中的故障。
2. 根據(jù)權利要求1所述的光通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括沿所述第一光纖通路和所述第二光纖通路間隔的多個所述中繼器，并且所述線路監(jiān)視設備配置為從所述多個中繼器的所述返回的測試信號中計算與所述回環(huán)通路中的每一個相關的差分環(huán)路增益數(shù)據(jù)，并且響應于所述差分環(huán)路增益數(shù)據(jù)而提供識別所述光通信系統(tǒng)中的故障的輸出。
3. 根據(jù)權利要求1所述的光通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括配置為提供所述第二光通路上的第二測試信號的第二線路監(jiān)視設備，并且其中，所述至少一個中繼器包括將所述第二光放大器的輸出耦合至所述第一光放大器的輸入的第二回環(huán)通路，所述第二回環(huán)通路配置為將所述第二測試信號的至少一部分作為返回的第二測試信號耦合至所述第一光纖通路。
4. 根據(jù)權利要求1所述的光通信系統(tǒng)，所述至少一個中繼器還包括殼體，所述第一光放大器和所述第二光放大器及所述回環(huán)通路設置在所述殼體內。
5. 根據(jù)權利要求1所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述至少一個中繼器包括光耦合器，所述光耦合器配置為將所述第一光信號的總光功率的一部分從所述第一光放大器的所述輸出耦合至所述回環(huán)通路。
6. 根據(jù)權利要求5的所述光通信系統(tǒng)，其中，所述回環(huán)通路包括用于衰減所述第一光信號的所述一部分的光衰減器。
7. 根據(jù)權利要求6所述的光通信系統(tǒng)，其中，所述回環(huán)通路包括耦合至所述光衰減器的輸出的波長選擇性光濾波器，用于使一個或多個波長反射返回通過所述衰減器。
8. 根據(jù)權利要求7所述的光通信系統(tǒng)，所述至少一個中繼器還包括第二耦合器，用于將反射通過所述衰減器的所述波長的總光功率的一部分耦合至所述第二光放大器的所述輸入。
9. 一種光中繼器，包括第一光放大器，配置為放大用于在第一方向載送第一光信號的第一光纖通路上的所述第一光信號；第二光放大器，配置為放大用于在與所述第一方向相反的第二方向載送所述第二光信號的第二光纖通^Ui的第二光信號；回環(huán)通路，將在所述第一光通路上載送的測試信號的至少一部分從所述第一光放大器的輸出耦合至所述第二光放大器的輸入。
10. 根據(jù)權利要求9所述的光中繼器，所迷中繼器還包括第二回環(huán)通路，所述第二回環(huán)通將至少一部分的所述第二光信號從所述第二光放大器的輸出耦合至所述第一光放大器的輸入。
11. 根據(jù)權利要求9所述的光中繼器，還包括殼體，所述第一光放大器和所述第二光放大器及所述回環(huán)通路設置在所述殼體內。
12. 根據(jù)權利要求9所述的光中繼器，其中，所述中繼器還包括光耦合器，配置為將所述第一光信號的總光功率的一部分從所述第一光放大器的所述輸出耦合至所述回環(huán)通路。
13. 根據(jù)權利要求12所述的光中繼器，其中，所述回環(huán)通路包括用于衰減所述第一光信號的所述一部分的光衰減器。
14. 根據(jù)權利要求13所述的光中繼器，其中，所述回環(huán)通路包括耦合至所述光衰減器的輸出的波長選擇性光濾波器，用于使一個或多個波長反射返回通過所述衰減器。
15. 根據(jù)權利要求14所述的光中繼器，所述至少一個中繼器還包括第二耦合器，所述第二耦合器將反射通過所述衰減器的所述波長的總光功率的一部分耦合至所述第二光;^大器的所述輸入。
16. —種監(jiān)視光通信系統(tǒng)的方法，所述光通信系統(tǒng)包括用于在第一方向載送信號的第一光纖通路和用于在與所述第一方向相反的第二方向載送信號的第二光纖通路，所述方法包括在所述第一光纖通路上發(fā)送測試信號；通過回環(huán)通if各將所述測試信號的至少一部分^^人所述第一光纖通路作為返回的測試信號耦合至所述第二光纖通路，所述回環(huán)通路將設置在中繼器中并且配置為放大所述第一光放大通路上信號的第一光放大器的輸出耦合至設置在所述中繼器中并且配置為放大所述第二光纖通路上信號的第二光放大器的輸入；從所述第二光纖通鴻-接收所述返回的測試信號；以及響應于所述返回的測試信號而識別所述光通信系統(tǒng)中的故障。
17. 根據(jù)權利要求16所述的方法，所述方法還包括在所述第二光纖通路上發(fā)送第二測試信號；通過第二回環(huán)通路將所述測試信號的至少一部分從所述第二光纖通路作為第二返回的測試信號耦合至所述第一光纖通路，所述第二回環(huán)通路將設置在在第二中繼器中并且配置為放大所述第二光纖通路上信號的第一光放大器的輸出耦合至設置在所述第二中繼器中并且配置為放大所述第一光纖通路上信號的第二放大器的輸入；從所述第一光纖通路接收所述第二返回的測試信號；以及響應于所述第一返回的測試信號和所述第二返回的測試信號而識別所述故障是否在所述第一光纖通路或所述第二光纖通路中。
18. 根據(jù)權利要求16所述的方法，所述方法還包括從所述返回的測試信號中計算與所述回環(huán)通路相關的差分環(huán)路增益數(shù)據(jù)；并且其中，所述在所述光通信系統(tǒng)中的所述識別故障包括響應于所述差分環(huán) 路增益數(shù)據(jù)而識別所述光通信系統(tǒng)中的所述故障。
19. 根據(jù)權利要求16所述的方法，其中所述故障是所述光通信系統(tǒng)中額外的光纖損耗故障。
20. 根據(jù)權利要求16所述的方法，其中所述故障是所述光通信系統(tǒng)中的額外泵損耗故障。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為光通信系統(tǒng)中用于故障識別的系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)中的一個或多個中繼器包括回環(huán)通路，其用于將通過中繼器放大在第一方向載送的信號的第一放大器的輸出耦合至通過所述中繼器放大在第二方向載送的信號的第二放大器的輸入。使用在第一或第二通路上發(fā)送并通過回環(huán)通路以相反通路返回的與測試信號相關的環(huán)路增益數(shù)據(jù)進行故障分析。
文檔編號H04B10/08GK101552639SQ20091000414
公開日2009年10月7日申請日期2009年2月11日優(yōu)先權日2008年2月11日
發(fā)明者L·理查森, 張宏賓申請人:泰科電訊(美國)有限公司

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