CN101344431A - 一种光通信系统设备的在线定标系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光通信系统设备的在线定标系统和方法，该定标系统包括：在线远程定标控制器，该控制器通过所述设备主控板连接所述光板单元，该控制器用于通过所述设备主控板查询所述光板单元上目标端口的光功率值，并根据该光功率值通过所述设备主控板向所述光板单元下发定标命令；及光功率检测单元，该检测计的一端连接所述光板单元，该检测计的另一端连接所述设备主控板，该检测计用于获取所述目标端口的实际光功率值，并通过所述设备主控板上报给所述在线远程定标控制器。本发明有利于对工程中发现的光功率检测相关问题进行在线远程修复，并提高产品的工程维护能力，最大程度地维护和提高运营商和设备厂家的利益。

Description

一种光通信系统设备的在线定标系统和方法

技术领域

本发明涉及一种光通信领域系统设备的定标技术，尤其涉及光通信系统设备中光功率检测方面的在线定标方法和系统。

背景技术

光通信系统设备的单板在生产出厂前，需要对单板尤其是光板，如光合波板、光分波板、光保护板、光放大板、光转发板等进行光功率的定标，以保证这些类的单板在工程使用过程中对光功率性能值检测准确(即，单板上报给网管的光功率值与利用光功率计获得的测量值之间的误差须满足要求，如误差小于1dB)，才能保证工程运营过程中系统能够正常工作。单板光功率定标功能是单板可生产性方面的需求来保证，并且在设计开发阶段已经实现和验证通过。

上述定标过程就是通过设计和调节单板内部相关参数，使单板能够正确指示其所检测的物理量。如通过对单板进行定标，使得单板检测的光功率、温度等物理量的指示值与用光功率计、温度计等仪器仪表的测量值之差满足要求，其原理如图1所示。

图1给出了一种单板定标的常规原理框图，其中以输入端口定标为例的定标过程为例解释具体定标的过程：

首先，调节可调光源的光功率使得(如果与波长、光信噪比相比，则光功率计用光谱仪替代来检测)输入光功率满足光板的定标需求，并利用光功率计记录可调光源输出的光功率值读数。

其次，利用耦合器将可调光源输出的一部分光输入到被定标光板的输入端口，然后用PC机定标控制软件(或者网管相应功能)，下发定标命令给被定标的光板，其中定标命令参数包括被定标的端口、光功率计读数。

然后，光板中的“单板软件定标功能模块”接收并处理软件定标命令，读数此时对应通道的A/D采集值，合法性判断后，根据常规方法计算定标系数并保存，不同单板、不同端口的定标系数具有不同的计算公式，可参照现有技术的常规方法。

最后，定标成功后，单板上报输入光功率的性能利用该定标系数计算准确的光功率值。

在上述过程中，由于设备的使用和批量生产过程中存在一些问题：比如设备在批量生产的定标环节中的一些不确定因素；设备经过长时间连续运行过程中，外部环境因素会对单板中的A/D采集相关部分产生不利影响；单板定标系数数据丢失或被异常改写等等，这些因素都将导致系统中的光板在检测和上报给网管的光功率性能值时出现较大偏差的故障，这些故障在产品工程运营过程中都可能会产生致命的影响，如异常倒换、异常激光器关泵导致业务中断、异常告警、系统功率控制异常等。

因此，现有技术中存在一定的问题，需要进一步地改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光通信系统设备的在线定标系统和方法，其有利于对工程中发现的光功率检测相关问题进行在线远程修复，并提高产品的工程维护能力，最大程度地维护和提高运营商和设备厂家的利益。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种光通信系统设备的在线定标系统，该定标系统应用于具有一设备主控板和至少一个光板单元的光通信系统设备，该定标系统包括：设备光信号源，用于向所述光板单元输出光信号；在线远程定标控制器，该控制器通过所述设备主控板连接所述光板单元，该控制器用于通过所述设备主控板查询所述光板单元上目标端口的光功率值，并根据该光功率值通过所述设备主控板向所述光板单元下发定标命令；及光功率检测单元，该检测计的一端连接所述光板单元，该检测计的另一端连接所述设备主控板，该检测计用于获取所述目标端口的实际光功率值，并通过所述设备主控板上报给所述在线远程定标控制器。

所述定标系统中，所述光板单元至少包括：光转发板、光合波板、光放大板、光分波板中的一种。

所述定标系统中，所述光功率检测单元包括：光功率计、光谱仪、或光性能检测板中的一种。

所述定标系统中，所述在线远程定标控制器设置在所述光通信系统设备之外的远程网管系统中，所述在线远程定标控制器通过设备间监控通道与所述设备主控板连接。

所述定标系统中，所述光板单元上设置有光监控端口，该光监控端口用于从所述光板单元的输入或输出口获取一部分光信号送至所述光功率检测单元，所述光功率检测单元用于通过该光监控端口的分光比计算所述目标端口的实际光功率值。

所述定标系统中，所述光板单元中设置有软件定标模块，该模块用于接收所述在线远程定标控制器通过设备主控板下发的定标命令，并根据解析该定标命令的结果，修正所述目标端口的定标参数。

本发明还提供了一种光通信系统设备的在线定标方法，该方法包括以下步骤：

A、确认一目标定标光板的目标端口的光功率性能查询值异常；

B、获取目标定标光板的目标端口的实际光功率值；

C、根据所述实际光功率值向所述目标定标光板下发定标命令；

D、所述目标定标光板接收并解析定标命令；

E、执行所述定标命令，修正所述目标端口的定标参数。

所述定标方法中，所述步骤C中，还包括以下步骤：

判断所述实际光功率值是否满足定标要求，若满足，则向所述目标定标光板下发定标命令，修正或调整目标端口的定标参数。

所述定标方法中，若所述实际光功率值不满足定标要求，则适当调节所述目标定标光板前一级相关光板的输出光功率，并返回至步骤A。

有益效果：本发明可以在检查到光性能检测异常的时候，即故障发生时，及时在线或远程修复故障；本发明的系统还能够对设备进行定期巡检，当发现光功率检测误差超过允许值，可以提前在线对性能检测进行校准，减少系统设备现场故障率。

附图说明

图1为现有技术中定标的原理图；

图2为本发明定标系统的结构示意图；

图3为本发明提供的一实施例的定标系统的结构示意图；

图4为本发明定标方法的流程图；

图5为本发明提供的一实施例的定标方法的流程图；

图6为单光板处理定标命令的流程图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明的技术方案。

如图2所示，本发明提出了一种通信系统设备在线定标的系统，其应用于具有一设备主控板202和至少一个光板单元204的光通信系统设备，这里所说的光板单元204至少包括：光转发板、光合波板、光放大板、光分波板中的一种，这里所说的设备主控板202，主要管理本地所有光板单元以及其他单板的控制单元，并可以获取本地被管理光板或单板的相关信息，并上报。基于这一通信系统设备的常规结构，为了实现在线定标，本发明还增加了以下几个部分：

(1)设备光信号源205，用于向所述光板单元输出光信号，其可以是通信系统设备中的其他业务光板，如光转发板，光放大板等，上一级光板可以作为本级光板的光信号源。

(2)在线远程定标控制器201，该控制器通过所述设备主控板202连接所述光板单元204，该控制器用于通过所述设备主控板202查询所述光板单元上目标端口的光功率值，并根据该光功率值通过所述设备主控板202向所述光板单元下发定标命令。对于本地目标光板的在线定标，则在线远程定标控制器201的定标命令通过设备主控板下发给目标光板；然而，对于远程目标光板的在线定标，也就是说，所述在线远程定标控制器201设置在目标光板所属设备之外的远程网管系统中，则在线远程定标控制器201需要通过设备间监控通道与目标光板所属设备的所述设备主控板连接，定标命令借助设备间监控通道，通过本地设备主控板下发给目标光板。

(3)光功率检测单元203，该检测计的一端连接所述光板单元，该检测计的另一端连接所述设备主控板，该检测计用于获取所述目标端口的实际光功率值，并通过所述设备主控板202上报给所述在线远程定标控制器201。  为了方便光功率检测单元203的测量，需要在所述光板单元上设置光监控端口，该光监控端口用于从所述光板单元的输入或输出口获取一部分光信号送至所述光功率检测单元，此光监控端口能够在不影响业务正常工作的情况或不中断业务的前提下为光功率检测提供输出，供光功率检测单元实现即时测量，检测系统传输性能。光监控端口所提供的分光比对于本光板来说是已知的且固定的，则光功率检测单元通过该光监控端口的分光比计算所述目标端口的实际光功率值。这里所说的光功率检测单元可以包括：光功率计、光谱仪、或光性能检测板中的一种，也可以随意结合使用。

如图2所示，上述光板单元204中通常包括光监控端口、其他功能模块，同时还包括有软件定标模块，该模块用于接收所述在线远程定标控制器201通过设备主控板202下发的定标命令，并根据解析该定标命令的结果，修正所述目标端口的定标参数。使用光通信系统设备中光板的光监控端口，将光功率计、光谱仪或光性能检测板与该光监控端口连接，获取相应端口的光功率值，从而根据光监控口的分光比可以推算某个光板相应端口的实际光功率值。如果在线远程定标控制器查询相应端口的光功率值与该实际光功率误差比较大，则需要对该端口执行光功率定标并进行修正。

以下结合附图3详细说明本发明的一较佳实施例。

如图3所示，上述光板单元包括：光转发板、光合波板305、三个光放大板311、光分波板312等几个光板，各个光板之间通过光缆线路连接，每个光板上均设置有光监控端口304，每一个需要定标的光板的光监控端口304均连接一光功率计306、光谱仪308或光性能检测板307，例如，图3中，光合波板305的光监控端口304连接光功率计306，第一个光放大板311的光监控端口304连接光性能检测板307，第二个光放大板311的光监控端口304连接光谱仪308。另外，光转发板为光合波板305、三个光放大板311、光分波板312等几个光板提供光信号源，便于检测。光合波板305、三个光放大板311、光分波板312等几个光板通过系统设备内部通讯接口303与设备主控板202连接。如果在线远程定标控制器201设置在本地网管系统301中，则采用本地网管终端加光功率计或光谱仪或光性能检测板的方式，可对本地设备光板光功率检测性能的故障进行修复或校准。如果在线远程定标控制器201设置外地网管系统301中，则采用光性能检测板(即系统光性能监控OPM板)加网管系统301的方式，通过设备间监控通道进行远程设备光板光功率检测性能的故障修复或校准。光通信系统设备在线或远程对光板执行定标的过程，是通过网管系统301中的相关定标控制模块下发定标命令，光板执行定标命令并返回定标结果。

图3所示的网管系统301，除了网管的正常功能外(包括网管对设备中各个单板的性能查询)，支持被管理设备单板的定标命令下发和接收(网管具备单板定标维护模块)；设备主控板202，对网管系统301和光板单元204之间的定标命令执行完全透传操作；被执行定标的光板(如图1中的光转发板、光合波板、光分波板、光放大板)本身支持定标命令和软件定标功能；系统设备内部通讯接口303实现设备主控板与光板进行通讯控制。对光放大板的输入端口定标可以通过上游的输出光功率值与光缆线路的实际损耗计算出实际输入端口的光功率值。网管对光板下发定标命令的参数是端口编号、端口的实际光功率值。

如图4所示，基于上述系统结构，本发明还给出了一种光通信系统设备的在线定标方法，该方法的主要过程包括以下步骤：

401，确认目标定标光板的目标端口光功率性能查询值异常，这种异常的原因：可能是故障出现相关光功率越门限告警、异常倒换时，用通过光功率计、光谱仪等方法检测定位时光功率值被错误检测，而产生了误报相关告警；也可能是工程巡检过程中对光监测口测量的光功率值换算后与实际网管查询的光功率值不符，误差过大(如超出了2dB)，但是没有相应的告警产生。

402，计算目标端口的实际光功率值。基于上述图3所示的结构，可以在发现异常后，利用光功率计、光谱仪、或光性能监测板来核实与其连接的端口的实际光功率值。

403，根据核实的光功率值，向所述目标定标光板下发在线定标命令，如图3所示的系统，定标命令由网管系统通过设备主控板下发给目标定标光板。

404，目标定标光板通过所属的设备主控板接收网管系统的定标命令，并进行处理，光板执行定标命令，修正或调整目标端口的定标参数，实现在线定标功能。

405，光板发送定标处理结果，返回定标执行结果。

以下结合图3所示的系统结构，以光合波板305使用网管系统301(集成远程定标控制功能)执行远程定标的过程为例，详细描述其工作流程如下。如图5所示，

501，确认光合波板的目标端口的光功率性能查询值异常，

502，利用光功率计从光合波板的光监控端口读取光功率值Pmon；

503，用光合波板的光监控端口固定的分光比计算目标端口的实际光功率值Pout；

504，判断实际光功率值Pout是否满足光合波板的定标要求；若是，则执行步骤506；  若否，则执行步骤505；

505，适当调节前一级相关光板的输出光功率，并返回至步骤502；

506，网管系统选择定标执行功能，选择端口类型和填写Pout值执行定标命令，通过设备主控板向光合波板发送定标命令；

507，光合波板接收定标命令，并进行处理，即解析并执行定标命令，修正或调整目标端口的定标参数；

508，光合波板发送定标处理结果，并通过设备主控板上报给网管系统。

上述步骤504中，软件定标要求的光功率值范围很宽，通常情况实际的系统中的光功率都能够满足定标要求。如果在线定标时确实不能满足定标要求，可以在保证系统传输性能的前提下，适当调节前级相应光板的光功率，使得实际测量的光功率值能够满足要求，并根据此值进行目标端口参数的修正，可见定标命令必须包括端口类型、以及测量的该端口的实际光功率值Pout。

在上述步骤504中，实现了对光板某个端口进行定标，如果本实施例的OMU(Operation and Maintenance Unit，操作和维护单元)单板的Pout(输出光口)执行定标时，都需要该端口的实际光功率在某一个范围内时才能保证定标的精度，满足该范围要求即符合定标要求。而该范围的确定方法如下：

对于OMU单板的输出光口，缺省的输出弱光告警门限值+3dBm做该范围的下限(Pmin)，该端口的输出光检测最大值作为该范围的上限(Pmax)。这样，如果实际的光功率值Pout满足：Pmin≤Pout≤Pmax，则说明满足要求。

如图6所示，以下详细说明光板处理定标命令的过程。

601，光板接收来自设备主控板的定标命令及其中含有的参数值；

602，判断所述参数的合法性，若参数非法，则执行步骤608；若参数合法，则执行步骤603；

603，通过A/D采集器采集指定端口的光功率值；

604，判断采集值的合法性，若参数非法，则执行步骤608；若参数合法，则执行步骤605；

605，按常规方法计算定标系数；

606，用新的定标系数纠正光功率计算值；

607，返回定标成功，并上报执行结果；

608，错误处理，返回定标失败。

上述步骤604中，合法性的判断是检测采集数据是否在A/D转换的要求范围内。比如单板在设计时，以OMU单板的Pout(输出光口)监测为例，对输出光功率有检测能力范围，相对应的A/D转换值也有范围(Data1，Data2)，如果定标过程中数据采集不在该范围内，则认为非法的数据转换值，否则认为是合法的数据转换值。

综上所述，本发明能够尽快地在工程现场解决光功率定标不准的故障；并且能在工程定期巡检时，提前了解光功率性能检测方面问题，如误差超过一定范围后，提前在现场或者远程执行定标纠正，避免或减小后续设备在运营中突发异常故障。

上述各具体步骤的举例说明较为具体，并不能因此而认为是对本发明的专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1、一种光通信系统设备的在线定标系统，该定标系统应用于具有一设备主控板和至少一个光板单元的光通信系统设备，其特征在于，该定标系统包括：

设备光信号源，用于向所述光板单元输出光信号；

在线远程定标控制器，该控制器通过所述设备主控板连接所述光板单元，该控制器用于通过所述设备主控板查询所述光板单元上目标端口的光功率值，并根据该光功率值通过所述设备主控板向所述光板单元下发定标命令；及

光功率检测单元，该检测计的一端连接所述光板单元，该检测计的另一端连接所述设备主控板，该检测计用于获取所述目标端口的实际光功率值，并通过所述设备主控板上报给所述在线远程定标控制器。

2、根据权利要求1所述的定标系统，其特征在于，所述光板单元至少包括：光转发板、光合波板、光放大板、光分波板中的一种。

3、根据权利要求1或2所述的定标系统，其特征在于，所述光功率检测单元包括：光功率计、光谱仪、或光性能检测板中的一种。

4、根据权利要求1或2所述的定标系统，其特征在于，所述在线远程定标控制器设置在所述光通信系统设备之外的远程网管系统中，所述在线远程定标控制器通过设备间监控通道与所述设备主控板连接。

5、根据权利要求1或2所述的定标系统，其特征在于，所述光板单元上设置有光监控端口，该光监控端口用于从所述光板单元的输入或输出口获取一部分光信号送至所述光功率检测单元，所述光功率检测单元用于通过该光监控端口的分光比计算所述目标端口的实际光功率值。

6、根据权利要求1或2所述的定标系统，其特征在于，所述光板单元中设置有软件定标模块，该模块用于接收所述在线远程定标控制器通过设备主控板下发的定标命令，并根据解析该定标命令的结果，修正所述目标端口的定标参数。

7、一种光通信系统设备的在线定标方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A、确认一目标定标光板的目标端口的光功率性能查询值异常；

B、获取所述目标定标光板的目标端口的实际光功率值；

C、根据所述实际光功率值向所述目标定标光板下发定标命令；

D、所述目标定标光板接收并解析定标命令；

E、执行所述定标命令，修正所述目标端口的定标参数。

8、根据权利要求7所述的定标方法，其特征在于，所述步骤C中，还包括以下步骤：

判断所述实际光功率值是否满足定标要求，若满足，则向所述目标定标光板下发定标命令，修正或调整目标端口的定标参数。

9、根据权利要求8所述的定标方法，其特征在于，若所述实际光功率值不满足定标要求，则适当调节所述目标定标光板前一级相关光板的输出光功率，并返回至步骤A。

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