【技術實現步驟摘要】
本專利技術提出了一種光纖通信鏈路的故障定位方法，涉及光纖通信。
技術介紹
1、光纖通信技術自20世紀70年代問世以來，經歷了迅猛的發展，如今已成為全球通信網絡的中流砥柱。光纖通信技術以其高速、大容量、低損耗、抗電磁干擾等優點，在電信運營商網絡、數據中心互聯、5g及未來6g網絡等領域得到了廣泛應用。隨著數據傳輸需求的不斷增長，光纖通信技術不斷推陳出新，傳輸速率已從最初的幾兆比特每秒(mbps)發展到現在的數十萬億比特每秒(tbps)，極大地推動了通信行業的進步。
2、盡管光纖通信技術具有諸多優點，但在實際應用中仍難以避免出現故障。光纖通信故障可能導致信號中斷、數據丟失、通信延遲等問題，嚴重影響通信網絡的正常運行和用戶體驗。因此，對光纖通信故障進行深入研究，開發有效的故障定位與維修優化技術，對于提高通信網絡的穩定性和可靠性具有重要意義。但現有技術中光纖通信鏈路的故障定位方法存在一些缺點，主要包括以下幾個方面：
3、成本和設備要求：一些故障定位技術，如otdr(光時域反射計)，可能需要昂貴的專用設備，這增加了維護和故障定位的成本。
4、操作復雜性：某些故障定位方法可能需要專業人員進行操作和數據分析，這限制了故障定位的快速性和便捷性。
5、盲區和局限性：otdr技術在光纖鏈路的兩端附近存在盲區，這使得在光纖鏈路的起始部分和結束部分的故障難以定位。
6、數據處理復雜性：在光纖鏈路中傳輸的探測脈沖信號在反射回來的過程中可能會受到多種因素的影響，如光纖的非線性效應、信號衰減等，這增加
7、故障類型識別：一些故障定位技術可能難以區分不同類型的故障，如光纖斷裂、連接器問題或光纖彎曲等。
8、故障定位精度：在某些情況下，故障定位的精度可能不足以快速找到故障點，特別是在光纖鏈路過長或地形復雜的情況下。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題，本專利技術提出了一種光纖通信鏈路的故障定位方法，包括如下步驟：
2、s1、向光纖通信鏈路各支路發射相同的探測脈沖信號，在光纖通信鏈路各支路的末端安裝具有不同編碼方式的反射器分別對傳遞到反射器的探測脈沖信號進行編碼，并反射編碼探測脈沖信號；
3、s2、對各支路反射回來的編碼探測脈沖信號進行處理分析，計算總編碼脈沖和光電流密度；
4、s3、基于光電流密度，建立鏈路故障判斷模型，計算光纖通信鏈路故障概率，當故障概率超過閾值判斷故障發生；
5、s4、當判斷故障發生時，對沒有收到探測脈沖信號的反射器所在的支路進行故障定位，將故障位置反饋上報到系統。
6、進一步地，所述步驟s2中，在時間t接收到的總編碼脈沖e(t,λ)表示為：
7、
8、其中，λ是探測脈沖信號的初始波長，a是探測脈沖信號的初始幅度,ae為反射器的插入損耗，exp(-αe)表示經過第i個反射器后的幅度衰減,λi為第i個反射回來的編碼探測脈沖信號的中心波長，τi為時間延遲，δ(λ-λi)為狄利克雷函數，p(t-τi)是脈沖形狀函數。
9、進一步地，時間t的光電流ipd(t)表達為：
10、ipd(t)＝g|e(t,λ)|2+in(t)
11、其中，|e(t,λ)|2為總編碼脈沖信號的功率,in(t)為噪聲電流；
12、光電流密度γ表示為:
13、
14、其中，檢測周期為tc。
15、進一步地，當光纖通信鏈路出現故障時，期望為a，方差為σa，當鏈路正常時，期望為b，方差為σb，則pd為當光纖通信鏈路出現故障的時候能夠正確檢測出的概率,pfa為當光纖通信鏈路正常的時候錯誤的報警概率，表達式如下：
16、
17、其中，μ為判斷比較器的門限電流。
18、進一步地，定義判斷故障概率的鏈路故障判斷模型為：
19、
20、當故障概率podp超過閾值時則為判斷故障發生。
21、進一步地，設故障初始行波浪涌以同一波速度v由故障點f沿線路向mn兩端檢測點傳播且到達m、n兩端檢測點的時刻分別為tm、tn，則求得m端和n端到故障點f的距離lmf和lnf為:
22、
23、其中，l為m端和n端間的長度。
24、進一步地，所述步驟s1中，所述反射器為光纖布拉格光柵反射器，每個反射器中的布拉格光柵的數目和碼字的碼重相等。
25、相比于現有技術，本專利技術具有如下有益技術效果：
26、提高故障定位精度：基于光電流密度，建立鏈路故障判斷模型，計算光纖通信鏈路故障概率，當故障概率超過閾值判斷故障發生，得到故障判斷的準確率最高，這有助于減少誤發警報的情況。
27、對各支路反射回來的編碼探測脈沖信號進行處理分析，計算總編碼脈沖和光電流密度，為判斷故障提供相應數據，增加數據處理效率，減小干擾對故障判斷的影響，這有助于減少數據處理所需的時間和計算資源，提高整個驗證系統的響應速度和效率。
28、提升用戶體驗：由于該方法能夠快速、準確地完成光纖通信鏈路的故障定位，報警及時準確，提高檢修效率，降低錯誤報警排查成本，進一步提升通信用戶的滿意度。
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1.一種光纖通信鏈路的故障定位方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1中所述的故障定位方法，其特征在于，所述步驟S2中，在時間t接收到的總編碼脈沖E(t,λ)表示為：
3.根據權利要求2中所述的故障定位方法，其特征在于，時間t的光電流iPD(t)表達為：
4.根據權利要求3中所述的故障定位方法，其特征在于，當光纖通信鏈路出現故障時，期望為a，方差為σa，當鏈路正常時，期望為b，方差為σb，則PD為當光纖通信鏈路出現故障的時候能夠正確檢測出的概率,PFA為當光纖通信鏈路正常的時候錯誤的報警概率，表達式如下：
5.根據權利要求4中所述的故障定位方法，其特征在于，定義判斷故障概率的鏈路故障判斷模型為：
6.根據權利要求1中所述的故障定位方法，其特征在于，所述步驟S4中，設故障初始行波浪涌以同一波速度v由故障點F沿線路向MN兩端檢測點傳播且到達M、N兩端檢測點的時刻分別為TM、TN，則求得M端和N端到故障點F的距離LMF和LNF為:
7.根據權利要求1中所述的故障定位方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述
...【技術特征摘要】
1.一種光纖通信鏈路的故障定位方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1中所述的故障定位方法，其特征在于，所述步驟s2中，在時間t接收到的總編碼脈沖e(t,λ)表示為：
3.根據權利要求2中所述的故障定位方法，其特征在于，時間t的光電流ipd(t)表達為：
4.根據權利要求3中所述的故障定位方法，其特征在于，當光纖通信鏈路出現故障時，期望為a，方差為σa，當鏈路正常時，期望為b，方差為σb，則pd為當光纖通信鏈路出現故障的時候能夠正確檢測出的概率,pfa為當光纖通信鏈路正常的時候錯誤的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏斌，馬娟，
申請(專利權)人：智慧工場創新科技東臺有限公司，
類型：發明
國別省市：
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