CN101453265A - 无源光网络系统的故障检测方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无源光网络系统的故障检测方法、系统和设备，电中继设备接收上一设备发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到该接收到的信号存在缺陷，则确定上一设备和该电中继设备之间的传输路径出现故障，并形成无缺陷的信号发送给下一设备；如果没有检测到缺陷，则将该接收到的信号按照原有的处理流程进行处理后发送给下一设备；下一设备接收到电中继设备发送的信号后，对电中继设备发送的信号进行检测，如果检测到该电中继设备发送的信号存在缺陷，则确定下一设备和电中继设备之间的传输路径存在故障。从而实现在拉远PON系统中对故障所在的传输路径进行准确的定位。

Description

无源光网络系统的故障检测方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及无源光网络(PON，Passive Optical Network)技术，特别涉及一种无源光网络系统的故障检测方法、系统和设备。

背景技术

随着视频点播、高清晰电视、网络游戏等业务的兴起，用户对网络带宽的需求日益增大，PON技术可有效保证“最后一公里”的接入带宽，目前已经成为光接入网的主流技术之一。

传统PON系统所在的网络架构如图1所示，PON系统最基本的组成包括：光线路终端(OLT，Optical Line Terminal)和光网络单元(ONU，OpticalNetwork Unit)。一个OLT与多个ONU相连时，OLT和ONU之间设置光分路器，用于实现点到多点的光功率分配。OLT与光分路器之间通过主光纤相连，光分路器与ONU之间通过分支光纤相连。OLT与ONU之间的信号称为PON信号，传送网中的信号称为传输帧信号，其它信号称为业务信号。信号从OLT到ONU传输的方向为下行方向，从ONU到OLT的传输方向为上行方向。由于传统PON系统中，OLT通过光分路器对接的ONU数量较少，距离较短，导致传统的PON所在网络架构中OLT数量较多，位置分散，不方便管理，设备投资和维护的成本较高。

随着下一代光接入网络的兴起，针对传统PON系统的上述缺陷，出现了拉远PON系统，其所在网络架构图可以如图2.a所示，在该拉远PON系统所在的网络架构中，将OLT拉远，使得OLT与ONU分别位于传送网的两侧，分别与传送网的传送设备2和传送设备1相连，其中，传送网的传送设备1和传送设备2均是电中继设备，用于将来自OLT或ONU的光信号转换为电信号在传送网中传输，将来自传送网的电信号转换为光信号发送给OLT或ONU。上行方向上，ONU首先将接收到的业务信号映射到上行突发包的净荷区，加上上行开销，形成上行突发时隙流传输给设备1；设备1接收到上行突发时隙流后，将该上行突发时隙流进行相位对齐后，封装到传输帧信号的净荷中，加上传输开销，组成传输帧信号在传送网上传输；设备2接收到传输帧信号后，提取传输开销，从净荷中恢复出上行突发时隙流，传输给OLT；OLT接收到上行突发时隙流后，提取上行开销，从净荷中恢复出业务信号。下行方向的处理顺序与上述上行方向的处理顺序相反。

另外一种拉远PON系统的网络架构图可以如图2.b所示，在图2.b所示的网络架构中，ONU和OLT之间没有传送网，而是存在一个光-电-光(OEO)设备，该OEO设备也是电中继设备。该OEO设备实现在拉远PON系统中，将OLT发送的下行光信号转换为电信号，对电信号进行整形、功率放大等处理后，再转换为光信号发送给ONU；将ONU发送的上行光信号转换为电信号，对电信号进行整形、功率放大等处理后，再转换为光信号发送给OLT；以弥补在拉远PON系统中因距离较远而出现的光信号衰减。

在拉远PON系统所在的网络架构中，扩大了PON的接入半径，增加了单个OLT所连的ONU数量，减少了OLT数量。OLT集中布局在二级中心局，避免了由于OLT布局分散带来的管理和维护成本较高的问题。但是，由于拉远PON的光纤传输路径和覆盖范围相应的扩大，这就增加了传输路径中发生故障的机率，并且，由于OLT对接的ONU数量是以前的几倍到几十倍，传输路径发生故障造成的影响覆盖面较广，业务信号从ONU到OLT之间经过了多段传输路径，在图2.a所示架构中存在OLT与传送设备2之间的传输路径，传送设备2与传送设备1之间的传输路径、以及传送设备1与ONU之间的传输路径，在图2.b所示架构中存在OLT与OEO之间的传输路径、以及OEO与ONU之间的传输路径。如果在某一传输路径中出现故障，就需要能够准确定位出故障发生的传输路径，即定位出在哪段路径出现故障，以便对故障点尽快进行修复。然而，现有技术中，尚没有一种用于拉远PON系统的故障检测方法能够准确定位出发生故障的传输路径。

发明内容

本发明实施例提供了一种PON系统的故障检测方法、系统和设备，以便于准确地定位出拉远PON系统中发生故障的传输路径。

一种PON系统的故障检测方法，该方法包括：

电中继设备接收上一设备发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到所述接收到的信号存在缺陷，则确定所述上一设备和所述电中继设备之间的传输路径出现故障，并形成没有缺陷的信号发送给下一设备；如果没有检测到所述接收到的信号存在缺陷，则将所述接收到的信号按照原有的处理流程进行处理后发送给下一设备；

所述下一设备接收到所述电中继设备发送的信号后，对所述电中继设备发送的信号进行检测，如果检测到所述电中继设备发送的信号存在缺陷，则确定所述电中继设备和下一设备之间的传输路径存在故障。

一种无源光网络系统的故障检测系统，该系统包括：电中继设备、所述电中继设备的上一设备、以及所述电中继设备的下一设备；

所述电中继设备的上一设备，用于向所述电中继设备发送信号；

电中继设备，用于接收上一设备发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到所述接收到的信号存在缺陷，则确定所述上一设备和自身之间的传输路径出现故障，并形成无缺陷的信号发送给下一设备；如果没有检测到所述接收到的信号存在故障，则将所述接收到的信号按照原有的处理流程进行处理后发送给下一设备；

所述电中继设备的下一设备，用于接收所述电中继设备发送的信号，对所述接收到的信号进行检测，如果检测到所述接收到的信号存在缺陷，则确定所述电中继设备和自身之间的传输路径存在故障。

一种电中继设备，该电中继设备包括：接收单元、缺陷检测单元、信号形成单元、业务处理单元和发送单元；

接收单元，用于接收上一设备发送的信号，并将所述接收的信号提供给缺陷检测单元；

缺陷检测单元，接收所述接收单元接收到的信号，检测所接收到的信号，如果检测到所述接收到的信号存在缺陷，则确定所述上一设备和自身所在电中继设备之间的传输路径出现故障，将所述接收到的信号提供给信号形成单元；如果没有检测到所述接收到的信号存在缺陷，则将所述接收到的信号提供给业务处理单元；

信号形成单元，用于接收所述缺陷检测单元提供的信号，并将该信号进行处理形成无缺陷的信号，将所述无缺陷的信号提供给发送单元；

业务处理单元，用于将所述缺陷检测单元提供的信号按照原有的处理流程进行处理后提供给发送单元；

发送单元，用于接收所述信号形成单元或业务处理单元提供的信号，并将接收到的信号发送给所在电中继设备的下一设备。

一种故障检测设备，该故障检测设备包括：接收单元和缺陷检测单元；

接收单元，用于接收电中继设备发送的信号，并将所述接收到的信号提供给缺陷检测单元；

缺陷检测单元，用于对所述接收单元提供的信号进行检测，如果检测到所述信号存在缺陷，则确定所述电中继设备和自身所在的故障检测设备之间的传输路径存在故障。

由以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的方法、系统和设备，通过电中继设备接收上一设备发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到该接收到的信号存在缺陷，则确定上一设备和该电中继设备之间的传输路径出现故障，并形成无缺陷的信号发送给下一设备；如果没有检测到该接收到的信号存在缺陷，则将该接收到的信号按照原有的处理流程进行处理后发送给下一设备；下一设备接收到该电中继设备发送的信号后，对该电中继设备发送的信号进行检测，如果检测到该电中继设备发送的信号存在缺陷，则确定下一设备和电中继设备之间的传输路径存在故障。能够在某段传输路径出现故障时，使用各传输路径端点的设备通过上述检测故障的方法，实现在拉远PON系统中对故障所在的传输路径进行准确定位。

附图说明

图1为现有技术中传统PON所在的网络架构图；

图2.a为现有技术中拉远PON所在的网络架构图；

图2.b为本发明实施例提供的拉远PON所在的另一网络架构图；

图3为本发明实施例提供的光传送网拉远GPON所在的网络架构图；

图4为本发明实施例提供的PON系统的故障检测系统结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加的清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明实施例提供的方法主要包括：电中继设备接收上一设备发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到该接收到的信号存在缺陷，则确定上一设备和该电中继设备之间的传输路径出现故障，并形成无缺陷的信号发送给下一设备；如果没有检测到该接收到的信号存在缺陷，则将该接收到的信号按照原有的处理流程进行处理后发送给下一设备；下一设备接收到该电中继设备发送的信号后，对该电中继设备发送的信号进行检测，如果检测到该电中继设备发送的信号存在缺陷，则确定下一设备和电中继设备之间的传输路径存在故障。

其中，电中继设备可以是图2.a中所示的传送设备1，也可以是传送设备2；也可以是图2.b所示架构中的OEO设备。以下实施例中，均以图2.a中所示网络架构为例，对PON系统的故障检测方法进行描述。

该方法可以用于上行信号的传输过程中的故障检测，也可以用于下行信号传输过程中的故障检测。下面分别针对下行信号的传输和上行信号的传输对本发明提供的方法进行详细地描述。

当传送的信号为下行信号时，信号从OLT发送给传送设备2，经过传送设备2处理后，发送给传送设备1，再由传送设备1处理后，发送给ONU。

传送设备2接收到OLT发送的下行数据流后，对接收到的下行数据流进行检测，如果检测到该下行数据流中存在缺陷，则确定OLT到传送设备2之间的传输路径出现故障，并在该下行数据流中插入下行告警指示信号(AISd，Alarm Indication Signal downstream)形成无缺陷的信号，将该插入AISd后的信号封装到传输信号中的净荷中，加上传输开销，形成传输帧信号通过传送网发送给传送设备1；如果没有检测到该下行数据流中存在缺陷，则确定OLT到传送设备1之间的路径正常，将该下行数据流封装到传输信号的传输净荷中，加上传输开销，形成传输帧信号发送给传送设备1。其中，传送设备2检测到下行数据流中存在的缺陷可以为信号丢失、帧丢失等。

传送设备1接收到传送设备2发送的传输帧信号后，对该传输帧信号进行检测，如果检测到该传输帧信号存在缺陷，则确定传送设备1和传送设备2之间的传输路径存在故障，此时传送设备1也可以在传输帧信号的下行数据流中插入AISd形成无缺陷的信号，将该插入AISd后的信号发送给ONU；更进一步地，该传送设备1没有检测到该传输帧信号存在缺陷，则确定传送设备1和传送设备2之间的传输路径正常，将该传输帧信号进行解封装，将解封装后形成的下行数据流发送给ONU。其中，传送设备1检测到下行的传输帧信号中存在的缺陷可以为信号丢失、帧丢失、信号失效等。

传送设备1发送下行信号到ONU的过程中也可以利用本发明所提供的方法，传送设备1作为电中继设备，ONU作为电中继设备的下一设备。传送设备1的处理过程与上面已经描述的传送设备1的处理过程相同，不再赘述。

ONU接收到传送设备1发送的信号后，进行检测，如果检测到发送的信号存在缺陷，则确定传送设备1和ONU之间的传输路径存在故障；更进一步地，ONU如果检测到AISd，则确定传送设备1和ONU之间的传送路径正常，故障出现在其它段的路径中。其中，ONU检测到的缺陷可以为信号丢失、帧丢失等。

在上述下行信号的传输过程中，传送设备1和传送设备2采用的插入AISd的方法可以为：将下行信号的下行帧中同步码的重复序列作为AISd插入存在缺陷的下行数据流中，也可以将同步码的重复序列作为AISd替代存在缺陷的下行数据流。

当传送的信号为上行信号时，信号从ONU发送给传送设备1，经过传送设备1处理后，发送给传送设备2，再由传送设备2处理后，发送给OLT。

传送设备1接收ONU发送的上行突发时隙流，并进行信号缺陷检测，如果检测到该上行突发时隙流存在缺陷，则确定ONU到传送设备1之间的传输路径出现故障，并在该上行突发时隙流中插入上行告警指示信号(AISu，Alarm Indication Signal upstream)形成无缺陷的信号，将该插入AISu的信号封装到传输信号的净荷中，加上传输开销，形成传输帧信号通过传送网发送给传送设备2；如果没有检测到该上行突发时隙流中存在缺陷，则确定ONU到传送设备1之间的传输路径正常，将该上行突发时隙流直接封装到传送信号的净荷中，加上物理层开销，形成传输帧信号发送给传送设备2。其中，传送设备1检测到上行突发时隙流中存在的缺陷可以为信号丢失、帧丢失等。

传送设备2接收到传送设备1发送的传输帧信号后，对该传输帧信号进行检测，如果检测到该传输帧信号存在缺陷，则确定传送设备1和传送设备2之间的传输路径存在故障，此时传送设备2也可以在解封出的上行突发时隙流中插入AISu形成无缺陷的信号，将该插入AISu的信号发送给OLT；更进一步地，该传送设备2没有检测到该传送帧信号存在缺陷，则确定传送设备1和传送设备2之间的传输路径正常，将该传送帧信号进行解封装，将解封装后得到的上行突发时隙流传送给OLT。其中，传送设备2检测到上行的传输帧信号中存在的缺陷可以为：信号丢失、帧丢失、信号失效等。

传送设备2发送上行信号到OLT的过程也可以利用本发明所提供的方法，传送设备2作为电中继设备，OLT作为电中继设备的下一设备。传送设备2的处理过程与上面描述的传送设备2的处理过程相同，不再赘述。

OLT接收到传送设备2发送的信号后，进行检测，如果检测到发送的信号存在缺陷，则确定传送设备2和OLT之间的传输路径存在故障；更进一步地，OLT如果检测到AISu信号，则确定传送设备2和OLT之间的传输路径正常，故障出现在其它段的路径中。其中，OLT检测到的缺陷可以为信号丢失等。

在上述上行信号的传输过程中，传送设备2和传送设备1采用的插入AISu的方法可以为：将上行信号的上行帧中前导码的重复序列作为AISu插入存在缺陷的上行信号中的上行突发时隙流中，也可以将前导码的重复序列作为AISu替代存在缺陷的上行信号中的上行突发时隙流。

下面以吉比特无源光网络(GPON，Gigabit-PON)为例，举一个具体实施例对在GPON中具体的故障检测过程进行描述。GPON是由全业务接入网络(FSAN，Full Service Access Network)组织发起并由国际电信联盟(ITU-T)标准化组织制定的一种PON体制。图3为光传送网(OTN)拉远GPON所在的网络架构图，在该结构中，业务信号的传输采用媒体接入控制(MAC)帧，GPON信号的传输采用GPON传输控制(GTC)帧，传输信号的传输采用光数据单元(ODUk)帧信号。

对于下行信号：

传送设备2对接收到的来自OLT的下行GTC帧进行检测，如果没有检测到缺陷，传送设备2将下行GTC帧封装到ODUk帧中，并将该ODUk帧通过传送网发送给传送设备1；如果检测到有缺陷，则确定OLT到传送设备2之间的传输路径出现故障，将替换下行GTC帧的AISd信号封装到ODUk帧中，通过传送网发送给传送设备1。

传送设备1接收到ODUk帧后，对该ODUk帧进行缺陷检测，如果没有检测到缺陷，从ODUk帧中解封装出下行GTC帧或AISd信号，发送给ONU；如果检测到存在缺陷，则确定传送设备2到传送设备1之间的路径出现故障，用AISd信号替换存在缺陷的信号，发送给ONU。

ONU接收到传送设备1发送的信号后进行缺陷检测，如果检测到缺陷，确定ONU到传送设备1之间的传输路径存在故障；如果检测到AISd信号，进行告警，则确定ONU到传送设备1之间的传输路径正常，故障出现在其它传输路径。

下面对传送设备1和传送设备2对存在缺陷的信号插入AISd信号的方法进行说明，为了方便理解，首先对GPON信号的下行帧结构进行简单描述。GPON的下行帧结构如表1所示，GPON中的一个下行帧包括下行物理层控制块(PCBd，Physical Control Block downstream)开销区和净荷区。其中，PCBd开销区中包括：物理层同步(PSync)域、超帧指示(Ident)域、下行物理层运行维护管理(PLOAMd，Physical Layer OAM downstream)域、误码检测(BIP，Bit Interleaved Parity)域、下行净荷长度(PLend，PayloadLength downstream)域和上行映射宽带(US BW Map，Upstream BandwidthMap)域。其中，PSync域占用4字节，包含PSync码，用于实现ONU与OLT之间的同步。

表1

在GPON中，插入的AISd结构可以如表2所示，将PSync重复序列作为AISd信号，且PSync码的重复序列连续排列，无帧边界。其中，每个PSync码为4字节。如果传送设备1到ONU的传输路径正常，传送设备1向ONU发送AISd信号，则ONU不会检测到信号丢失；将AISd检测单元设置在定帧单元之前，当AISd检测单元检测到至少2个连续的PSync码时，上报AISd告警，抑制定帧单元检测到帧丢失，其它缺陷的抑制过程不再一一论述，ONU中缺陷抑制的顺序可以为：信号丢失抑制、AISd抑制、帧丢失抑制、信号失效抑制和信号劣化抑制，所以，采用这种将PSync同步码的重复序列作为AISd信号的方法可以使得形成的信号成为无缺陷的信号。在插入AISd信号时，可以采用将AISd信号替换接收到的整个下行数据流的方法，也可以将AISd信号插入到存在缺陷的下行数据流中。

表2

对于上行信号：

传送设备1对来自ONU的上行GTC帧进行缺陷检测，如果没有检测到缺陷，则将该上行GTC帧封装到ODUk帧中，并将该ODUk帧通过传送网发送给传输设备2；如果检测到缺陷，则确定ONU和传送设备1之间的传输路径存在故障，将替换上行GTC帧的AISu信号封装到ODUk帧中，通过传送网发送给传送设备2；

传送设备2接收到ODUk帧后，对该ODUk帧进行缺陷检测，如果没有检测到缺陷，从ODUk帧中解封装出上行GTC帧或AISu信号，发送给OLT；如果检测到存在缺陷，则确定传送设备1到传送设备2之间的路径出现故障，用AISu信号替换存在缺陷的信号，发送给OLT。

OLT接收到传送设备2发送的信号后进行缺陷检测，如果检测到缺陷，确定传送设备2到OLT之间的传输路径存在故障；如果检测到AISu信号，进行告警，则确定传送设备2和OLT之间的传输路径正常，故障出现在其它传输路径。

下面仍以GPON为例，对插入AISu的方法进行详细说明。GPON的上行帧结构如表3所示，GPON中的一个上行帧中包括：上行物理层开销(PLOu，Physical Layer Overhead)域、上行物理层运行维护管理(PLOAMu，Physical Layer Sequence upstream)域，上行动态宽带报告(DBRu，Dynamicbandwidth Report upstream)域等。其中，PLOu域用于实现突发同步，其中包括的前导码(Preamble)用于完成时钟数据恢复。

表3

在GPON中，插入的AISu结构可以如表4所示，  将Preamble码的重复序列作为AISu信号，且Preamble码的重复序列连续排列，无帧边界。如果传送设备2到OLT的传输路径正常，传送设备2向OLT发送AISu信号，使得OLT不会检测到信号丢失；OLT的突发同步器件能够检测到前导码，则OLT不会检测到上行突发数据流丢失；将AISu检测单元设置在定帧单元之前，AISu检测单元连续检测到至少2个连续的Preamble码时，上报ASIu告警，抑制定帧单元检测到帧丢失，其它缺陷的抑制过程不再一一论述，OLT中缺陷抑制的顺序可以为：信号丢失抑制、各ONU发送的上行突发时隙流丢失抑制、AISu抑制、帧丢失抑制、信号失效抑制、信号劣化抑制。所以，采用这种将Preamble码的重复序列作为AISu信号的方法可以使得形成的信号为无缺陷的信号。传送设备1在插入AISu信号时，可以根据整个上行数据流的缺陷，采用AISu信号替换整个上行数据流，也可以根据某个ONU的上行突发数据流存在的缺陷，在该ONU的时隙内用AISu信号替换该ONU的上行突发时隙流。这样可以方便进行故障定位，根据替换的上行帧所在的时隙找出发送故障的是传送设备1和具体哪一个ONU之间的分支传输路径出现故障，如果检测到整个上行数据流为AISu信号，可以定位出ONU到传送设备1的主干传输路径出现故障。

表4

下面对本发明实施例提供的PON系统的故障检测系统进行详细地描述，如图4所示，该系统主要包括：电中继设备400，及其上一设备410和下一设备420；

上一设备410，用于向电中继设备400发送信号；

电中继设备400，用于接收其上一设备410发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到该接收到的信号存在缺陷，则确定上一设备410和自身之间的传输路径出现故障，并形成无缺陷的信号发送给下一设备420；

下一设备420，用于接收电中继设备400发送的信号，对该接收到的信号进行检测，如果检测到该接收到的信号存在缺陷，则确定所述电中继设备400和自身之间的传输路径存在故障。

所述电中继设备400，还用于在存在缺陷的信号中插入告警指示信号，以形成无缺陷的信号。

在PON系统中，上一设备410可以为ONU，传送设备400可以为传送网的传送设备1，下一设备420可以为传送网的传送设备2；或者，

上一设备410可以为传送网的传送设备1，电中继设备400可以为传送网的传送设备2，下一设备420可以为OLT；或者，

上一设备410可以为OLT，电中继设备400可以为传送网的传送设备2，下一设备420可以为传送网的传送设备1；或者，

上一设备410可以为传送网的传送设备2，电中继设备400可以为传送网的传送设备1，下一设备可以为ONU；或者，

上一设备410为ONU，电中继设备400为光-电-光(OEO)设备，下一设备420为OLT设备；或者，

上一设备410为OLT，电中继设备400为光-电-光(OEO)设备，下一设备420为ONU设备。

当下一设备420为除了电中继设备400外的另一电中继设备设备时，该下一设备420还用于检测到接收到的存在缺陷时，在所述接收到的信号中插入告警指示信号形成无缺陷的信号，并发送所述形成的无缺陷的信号。

当下一设备420为ONU或OLT时，该下一设备420还用于检测所述接收到的信号中是否存在告警指示信号。如果检测到告警指示信号，则确定电中继设备400和下一设备420之间的传输路径正常，故障出现在其它传输路径中。

其中，电中继设备400可以包括：接收单元401、缺陷检测单元402、信号形成单元403、业务处理单元404和发送单元405；

接收单元401，用于接收上一设备发送的信号，并将该接收的信号提供给缺陷检测单元402；

缺陷检测单元402，接收接收单元401接收到的信号，检测所接收到的信号，如果检测到该接收到的信号存在缺陷，则确定上一设备和自身所在电中继设备之间的传输路径出现故障，将该接收到的信号提供给信号形成单元403；如果没有检测到该接收到的信号存在缺陷，则将该接收到的信号提供给业务处理单元404；

信号形成单元403，用于接收所述缺陷检测单元402提供的信号，并将该信号进行处理形成无缺陷的信号，将该无缺陷的信号提供给发送单元405；

业务处理单元404，用于将缺陷检测单元402提供的信号按照原有的处理流程进行处理后提供给发送单元405；

发送单元405，用于接收信号形成单元403或业务处理单元404提供的信号，并将接收到的信号发送给所在电中继设备的下一设备420。

其中，信号形成单元403可以包括：缺陷信号接收单元406和告警指示信号插入单元407；

缺陷信号接收单元406，用于接收缺陷检测单元402提供的信号，并将该信号提供给告警指示信号插入单元407；

告警指示信号插入单元407，用于在所述缺陷信号接收单元406提供的信号中插入告警指示信号形成无缺陷的信号提供给发送单元405。

其中，下一设备420为进行故障检测的设备，该故障检测设备可以包括：接收单元421和缺陷检测单元422；

接收单元421，用于接收电中继设备400发送的信号，并将该接收到的信号提供给缺陷检测单元422；

缺陷检测单元422，用于对接收单元421提供的信号进行检测，如果检测到所述信号存在缺陷，则确定电中继设备400和自身所在的下一设备420之间的传输路径存在故障。

当下一设备420为另一电中继设备时，该下一设备420还可以包括：告警指示信号插入单元423，用于接收缺陷检测单元422提供的信号，并在该接收到的信号中插入告警指示信号形成无缺陷的信号，并发送该形成的无缺陷的信号；

缺陷检测单元422，还用于检测到接收单元421提供的信号存在缺陷时，将接收单元421提供的信号发送给告警指示信号插入单元423。

当下一设备420为ONU或OLT时，该下一设备420还可以包括：告警指示信号检测单元424，用于接收缺陷检测单元422提供的信号，并检测该接收到的信号中是否存在告警指示信号，如果检测到该接收到的信号中存在告警指示信号，确定电中继设备400和自身所在的下一设备420之间的传输路径正常，故障出现在其它传输路径中；

缺陷检测单元422，还用于没有检测到接收单元421提供的信号存在缺陷时，将接收到的信号提供给告警指示信号检测单元424。

由以上描述可以看出，本发明实施例提供的方法、系统和设备，通过电中继设备接收上一设备发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到该接收到的信号存在缺陷，则确定上一设备和该电中继设备之间的传输路径出现故障，并形成无缺陷的信号发送给下一设备；如果没有检测到该接收到的信号存在缺陷，则将该接收到的信号按照原有的处理流程进行处理后发送给下一设备；下一设备接收到该电中继设备发送的信号后，对该电中继设备发送的信号进行检测，如果检测到该电中继设备发送的信号存在缺陷，则确定下一设备和电中继设备之间的传输路径存在故障。能够在某段传输路径出现故障时，使用各传输路径端点的设备通过上述检测故障的方法，实现在拉远PON系统中对故障所在的传输路径进行准确定位。

更进一步地，该下一设备可以检测接收到的信号是否存在告警指示信号，如果检测到接收的信号存在告警指示信号时，可以确定电中继设备和自身之间的传输路径正常，故障出现在其它路径中，这样与电中继设备的检测结果结合，可以定位到其它路径是否存在故障。例如，电中继设备没有检测到信号缺陷，而下一设备检测到告警指示信号，说明该故障出现在所述上一设备之前的传输路径中。

更进一步地，本发明实施例给出了将同步码重复序列或前导码重复序列作为告警指示信号的方法，利用该方法可以使得插入告警指示信号后的信号为无缺陷的信号，在检测时，检测到至少2个连续的同步码或前导码时，确定检测到告警指示信号，这种告警指示信号易于产生和检测，且该前导码和同步码均是PON系统传输的数据帧中已经包含的，与PON系统可以很好的兼容。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (18)

1、一种无源光网络系统的故障检测方法，其特征在于，该方法包括：

电中继设备接收上一设备发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到所述接收到的信号存在缺陷，则确定所述上一设备和所述电中继设备之间的传输路径出现故障，并形成没有缺陷的信号发送给下一设备；如果没有检测到所述接收到的信号存在缺陷，则将所述接收到的信号按照原有的处理流程进行处理后发送给下一设备；

所述下一设备接收到所述电中继设备发送的信号后，对所述电中继设备发送的信号进行检测，如果检测到所述电中继设备发送的信号存在缺陷，则确定所述电中继设备和下一设备之间的传输路径存在故障。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测到的缺陷为：信号丢失、帧丢失、复帧丢失、信号失效中的一种或任意组合。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成没有缺陷的信号包括：将告警指示信号插入所述存在缺陷的信号中形成没有缺陷的信号，或者，将所述告警指示信号替代所述存在缺陷的信号形成没有缺陷的信号。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述接收到的信号为下行信号时，所述插入的告警指示信号为下行帧的同步码重复序列；

当所述接收到的信号为上行信号时，所述插入的告警指示信号为上行帧的前导码重复序列。

5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述上一设备为ONU时，将所述告警指示信号替代所述存在缺陷的信号包括：所述电中继设备在所述存在缺陷的信号对应的ONU的时隙内，用所述告警指示信号替代存在缺陷的信号。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述下一设备检测到所述电中继设备发送的信号存在缺陷时，在所述接收到的电中继设备发送的信号中插入告警指示信号形成无缺陷的信号，并发送所述形成的无缺陷的信号。

7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：如果所述下一设备从所述电中继设备发送的信号中检测到所述告警指示信号，则确定所述电中继设备和所述下一设备之间的传输路径正常，故障出现在其它传输路径中。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当采用下行帧的同步码重复序列作为下行方向的告警指示信号时，检测到所述告警指示信号为：检测到至少2个连续的同步码；

当采用上行帧的前导码重复序列作为上行方向的告警指示信号时，检测到所述告警指示信号为：检测到至少2个连续的前导码。

9、一种无源光网络系统的故障检测系统，其特征在于，该系统包括：电中继设备、所述电中继设备的上一设备、以及所述电中继设备的下一设备；

所述电中继设备的上一设备，用于向所述电中继设备发送信号；

电中继设备，用于接收上一设备发送的信号，对接收到的信号进行检测，如果检测到所述接收到的信号存在缺陷，则确定所述上一设备和自身之间的传输路径出现故障，并形成无缺陷的信号发送给下一设备；如果没有检测到所述接收到的信号存在故障，则将所述接收到的信号按照原有的处理流程进行处理后发送给下一设备；

所述电中继设备的下一设备，用于接收所述电中继设备发送的信号，对所述接收到的信号进行检测，如果检测到所述接收到的信号存在缺陷，则确定所述电中继设备和自身之间的传输路径存在故障。

10、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述上一设备为ONU，所述电中继设备为传送网的第一传送设备，所述下一设备为传送网的第二传送设备；或者，

所述上一设备为传送网的第一传送设备，所述电中继设备为传送网的第二传送设备，所述下一设备为OLT；或者，

所述上一设备为OLT，所述电中继设备为传送网的第二传送设备，所述下一设备为传送网的第一传送设备；或者，

所述上一设备为传送网的第二传送设备，所述电中继设备为传送网的第一传送设备，所述下一设备为ONU；或者，

所述上一设备为ONU，所述电中继设备为光-电-光(OEO)设备，所述下一设备为OLT设备；或者，

所述上一设备为OLT，所述电中继设备为光-电-光(OEO)设备，所述下一设备为ONU设备。

11、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电中继设备，还用于在所述存在缺陷的信号中插入告警指示信号，以形成所述无缺陷的信号。

12、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述下一设备，还用于检测到自身接收到的信号存在缺陷时，在所述接收到的信号中插入告警指示信号形成无缺陷的信号，并发送所述形成的无缺陷的信号。

13、根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述下一设备还用于，检测所述接收到的信号中是否存在告警指示信号，如果是，则确定所述电中继设备和自身之间的传输路径正常，故障出现在其它传输路径中。

14、一种电中继设备，其特征在于，该电中继设备包括：接收单元、缺陷检测单元、信号形成单元、业务处理单元和发送单元；

接收单元，用于接收上一设备发送的信号，并将所述接收的信号提供给缺陷检测单元；

缺陷检测单元，接收所述接收单元接收到的信号，检测所接收到的信号，如果检测到所述接收到的信号存在缺陷，则确定所述上一设备和自身所在电中继设备之间的传输路径出现故障，将所述接收到的信号提供给信号形成单元；如果没有检测到所述接收到的信号存在缺陷，则将所述接收到的信号提供给业务处理单元；

信号形成单元，用于接收所述缺陷检测单元提供的信号，并将该信号进行处理形成无缺陷的信号，将所述无缺陷的信号提供给发送单元；

业务处理单元，用于将所述缺陷检测单元提供的信号按照原有的处理流程进行处理后提供给发送单元；

发送单元，用于接收所述信号形成单元或业务处理单元提供的信号，并将接收到的信号发送给所在电中继设备的下一设备。

15、根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述信号形成单元包括：缺陷信号接收单元和告警指示信号插入单元；

缺陷信号接收单元，用于接收所述缺陷检测单元提供的信号，并将该信号提供给所述告警指示信号插入单元；

告警指示信号插入单元，用于在所述缺陷信号接收单元提供的信号中插入告警指示信号形成无缺陷的信号提供给所述发送单元。

16、一种故障检测设备，其特征在于，该故障检测设备包括：接收单元和缺陷检测单元；

接收单元，用于接收电中继设备发送的信号，并将所述接收到的信号提供给缺陷检测单元；

缺陷检测单元，用于对所述接收单元提供的信号进行检测，如果检测到所述信号存在缺陷，则确定所述电中继设备和自身所在的故障检测设备之间的传输路径存在故障。

17、根据权利要求16所述的设备，其特征在于，该设备还包括：告警指示信号插入单元，用于接收所述缺陷检测单元提供的信号，并在所述接收到的信号中插入告警指示信号形成无缺陷的信号，并发送所述形成的无缺陷的信号；

所述缺陷检测单元，还用于检测到所述接收单元提供的信号存在缺陷时，将所述接收单元提供的信号发送给所述告警指示信号插入单元。

18、根据权利要求16所述的设备，其特征在于，该设备还包括：告警指示信号检测单元，用于接收所述缺陷检测单元提供的信号，并检测所述接收到的信号中是否存在告警指示信号，如果检测到所述信号中存在告警指示信号，确定所述电中继设备和自身所在故障检测设备之间的传输路径正常，故障出现在其它传输路径中；

所述缺陷检测单元，还用于没有检测到接收单元提供的信号存在缺陷时，将接收到的信号提供给所述告警指示信号检测单元。

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