CN103812555B - 主动式网络监控系统及其监控方法 - Google Patents

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Abstract

一种主动式网络监控系统1包括一第一监控模块120、一光分歧器300及一第二监控模块220。第一监控模块120设置于机房端100，其具有一第一处理器130、一第一激光二极管140及一光时域反射仪150。第二监控模块220设置于用户端200，其具有一第二处理器230及一第二激光二极管240。本发明还提供了一种主动式网络监控方法。本发明的主动式网络监控系统1的成本低，且主动式网络监控方法可达到主动监控的效果。

Description

主动式网络监控系统及其监控方法
技术领域
本发明与一种网络监控系统有关，特别与一种主动式的网络监控系统及其监控方法有关。
背景技术
随着全球网际网络的成长、通信方式趋向多元化，且全球电信市场增加建设，使得通信量急遽增加，因此被动式光网络(Passive Optical Network,PON)、点对多点(point-to-multipoint,P2MP)及光纤到家(Fiber to The Home,FTTH)的网络架构及协定，已成为宽频光纤接取网络的最佳选择。被动式光网络(Passive Optical Network,PON)，又称为无源光纤网络，其特色为不用电源就可以完成信号处理，就像家里的镜子，不需要电就能反射影像。除了光路终端设备需要用到电以外，其中以光纤来完成传输。
然而，目前侦测被动式光网络的光纤断点位置的技术大多使用光时域反射器(Optical Time Domain Reflectometer,OTDR)。而被动式光网络在侦测光纤断点时，需要使用大量的光纤光栅滤波器(Fiber Bragg Grating,FBG)、光循环器及可调式激光(Tunable Laser)光源等光学元件。因光学元件的成本高，使得被动式光网络的侦测方式在大量布建时难以商用化。
因此，需设计一种可主动侦测光网络的监控模块，并且减少光学元件的使用，以大幅降低整个光网络的成本。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种网络监控系统，以利用廉价的单芯片及激光二极管取代高成本的光学元件来降低成本花费。
本发明的另一目的在于提供一种可主动即时侦测光网络的网络监控方法。
为了达到上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本发明提供一种主动式网络监控系统，其用于侦测一机房端的一光路终端机及一用户端的一光网络单元之间的网络连线异常位置。主动式网络监控系统包括一第一监控模块、一光分歧器及一第二监控模块。第一监控模块设置于机房端，其具有一第一处理器、一第一激光二极管及一光时域反射仪。其中第一激光二极管及光时域反射仪连接于第一处理器。光分歧器具有一接收端及一发射端，接收端连接于第一监控模块。第二监控模块设置于用户端，其具有一第二处理器及一第二激光二极管，第二激光二极管连接第二处理器，且第二监控模块连接于光分歧器的发射端。
在一实施例中，机房端及光分歧器的接收端之间以光纤连接。
在一实施例中，用户端及光分歧器的发射端之间以光纤连接。
在一实施例中，第一处理器及第二处理器例如为一八位元的单芯片。
在一实施例中，主动式网络监控系统更包括一第一分波多工器及一第二分波多工器，第一分波多工器设置于机房端及光分歧器的接收端之间，第二分波多工器设置于用户端及该光分歧器的该射端之间。
在一实施例中，第一监控模块具有一显示器，显示器用于显示主动式网络监控系统的监控结果。
本发明的主动式网络监控方法提供一如上述的主动式网络监控系统，主动式网络监控方法包括以下步骤：第一监控模块的第一处理器产生一数字信号传送至第一激光二极管；第一激光二极管将数字信号调变成为一光信号，并经由光纤及光分歧器传送至光网络单元的第二监控模块；第二监控模块的第二激光二极管接收光信号后，将光信号转换回数字信号传送至第二处理器；第二处理器产生用户端的识别信号回传号至第二激光二极管，第二激光二极管将识别信号转换回光信号并传送至光路终端机。
在一实施例中，主动式网络监控方法更包括数个光信号，第二激光二极管将该等光信号传送回机房端时，每两光信号之间具有一等长的间隔时间。
在一实施例中，主动式网络监控方法更包括数个第二监控模块，第一监控模块对每一第二监控模块轮流监控。
在一实施例中，当主动式监控系统存在一连线异常位置时，主动式网络监控方法更包括：第一监控模块传送光信号至连线异常位置；机房端确认无接收到用户端回传的该识别信号，使显示器显示主动式监控系统具有连线异常位置；第一处理器传送一控制信号以驱动光时域反射仪，光时域反射仪传送一光脉冲信号至连线异常位置。
附图说明
图1，为本发明的一实施例的主动式网络监控系统。
图2，为本发明的一实施例的主动式网络监控系统。
图3及图4，为本发明的一实施例的主动式网络监控方法。
图5及图6，为本发明的一实施例的主动式网络监控方法。
图7，其为本发明的一实施例的主动式网络断点监控方法。
主要元件符号说明：
1、1a主动式网络监控系统
100机房端
110光路终端机
120第一监控模块
130第一处理器
140第一激光二极管
150光时域反射仪
160显示器
200用户端
210光网络单元
220、(220#1～220#32)第二监控模块
230、(230#1～230#32)第二处理器
240、(240#1～240#32)第二激光二极管
300光分歧器
310接收端
320发射端
400光纤
510第一分波多工器
520第二分波多工器
600连线异常位置
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是用于参照随附图式的方向。因此，该等方向用语仅是用于说明并非是用于限制本发明。
请参阅图1，其为本发明的一实施例的主动式网络监控系统1。本发明的主动式网络监控系统1用于侦测一机房端100的一光路终端机110，以及一用户端200的一光网络单元210之间的网络连线异常位置。本发明的主动式网络监控系统1包括一第一监控模块120、一光分歧器300及一第二监控模块220。第一监控模块120设置于该机房端100，其具有一第一处理器130、一第一激光二极管140及一光时域反射仪150。其中第一激光二极管140及光时域反射仪150连接于第一处理器130。光分歧器300具有一接收端310及一发射端320，接收端310连接于第一监控模块120。第二监控模块220设置于用户端200，其具有一第二处理器230及一第二激光二极管240，第二激光二极管240连接至第二处理器230，且第二监控模块220连接于光分歧器300的发射端320。
请继续参照图1，主动式网络监控系统1的机房端100及光分歧器300的接收端310之间以一光纤400来连接，用户端200及光分歧器300的发射端320之间亦以光纤400连接。主动式网络监控系统1更包括一第一分波多工器510，其设置于机房端100及光分歧器300的接收端310之间。第一分波多工器510连接至光路终端机110及第一监控模块120，并将光路终端机110及第一监控模块120所提供的光信号汇入至同一条光纤400；而反向则将同一条光纤400中不同波长的光信号还原，并传送至光路终端机110及第一监控模块120。主动式网络监控系统1更包括一第二分波多工器520，其设置于用户端200及光分歧器300的发射端320之间。第二分波多工器520连接至光网络单元210及第二监控模块220，并将光纤400中不同波长的光信号传送至光网络单元210及第二监控模块220；而反向则是将光网络单元210及第二监控模块220所提供的光信号汇入至同一条光纤400。并且，主动式网络监控系统1的第一监控模块120设有一显示器160，其用于显示主动式网络监控系统1的监控结果。
如图2所示，其为本发明的一实施例的主动式网络监控系统1a。主动式网络监控系统1a具有一个第一监控模块120、三十二个第二监控模块(220#1～220#32)、以及一光分歧器300。其中光分歧器300具有一个接收端310及三十二个发射端320，该等发射端320对应至每一第二监控模块220。第一处理器130及第二处理器230可以例如为一8051单芯片。第一激光二极管140及第二激光二极管240，可以例如为一具有发射及接收功能的双向窄频法布里-珀罗激光二极管（Fabry-Perot laser diode），且激光二极管140、240所提供的光信号的波长，以及光时域反射仪提供的光脉冲信号的波长均较佳地为介于1600至1650奈米之间。
如图3及图4所示，其为本发明的一实施例的主动式网络监控方法(S1)。本发明的主动式网络监控方法(S1)提供一如上述的主动式网络监控系统1a，且该主动式网络监控方法(S1)包括以下步骤：
步骤(S110)：第一监控模块120的第一处理器130，可以产生一8位元数字信号00000001并传送至第一激光二极管140。
步骤(S120)：第一激光二极管140会将数字信号00000001调变成为一光信号，并经由光纤400及光分歧器300传送至每一第二监控模块(220#1～220#32)。
步骤(S130)：此时仅有第二监控模块220#1的第二激光二极管240#1会接收光信号，并将光信号转换回数字信号00000001且传送至第二处理器230#1。
步骤(S140)：第二处理器230#1接收数字信号00000001后产生第二监控模块220#1的识别信号11111110，并将识别信号11111110回传至第二激光二极管240#1，第二激光二极管240#1会将识别信号11111110转换回光信号并传回第一监控模块120，进而使得机房端100确认第一监控模块120至第二监控模块220#1之间的光纤400连线正常。
步骤(S150)：第一监控模块120的第一处理器130产生一8位元数字信号00000010并传送至第一激光二极管140，接着重复步骤(S110)到(S140)。表(一)为数字信号传送到的第二监控模块220及其回传对应的识别信号。
主动式网络监控方法(S1)由机房端100的第一监控模块120，来对每一个用户端200的第二监控模块(220#1～220#32)轮流进行侦测，因此我们将主动式网络监控方法(S1)称为一对一(One-by-One)监控方法。
如图5及图6所示，其为本发明的一实施例的主动式网络监控方法(S2)。主动式网络监控方法(S2)提供主动式网络监控系统1a，同时参考光路终端机110会将ID number指配给每一光网络单元210，并对每一个第二监控模块(220#1～220#32)设定一个识别码，主动式网络监控方法(S2)包括以下步骤：
步骤(S210)：第一监控模块120的第一处理器130会产生一8位元数字信号11111110，并传送至第一激光二极管140。
步骤(S220)：第一激光二极管140会将数字信号11111110调变成为一光信号，并经由光纤400及光分歧器300而传送至每一第二监控模块(220#1～220#32)。
步骤(S230)：每一个第二处理器(230#1～230#32)会依据已进行设定的识别码而产生8位元识别信号，至第二激光二极管(240#1～240#32)。
步骤(S240)：第二激光二极管(240#1～240#32)会将该些识别信号调变成光信号，并且依识别码顺序而将光信号回传至第一监控模块120，其中每一光信号之间的回传间隔为0.005秒，第二监控模块220对应的识别码以及其等的回传光信号的延迟时间可参考表(一)。
表(一)
步骤(S250)：第一监控模块120在依序收到32组识别码后，便可使机房端100确认第一监控模块120至第二监控模块(220#1～220#32)之间的光纤400连线正常。
主动式网络监控方法(S2)将每一个光信号间隔一等长的时间传输，以使得每一个光信号之间不互相干扰以至于难以辨识，因此我们将主动式网络监控方法(S2)称为分时多工(Time division multiple access,TDMA)监控方法，又称作分时多址或分时多重进接。
如图7所示，其为本发明的一实施例的主动式网络监控方法(S3)。本发明的主动式网络监控方法(S3)提供一主动式网络监控系统1a，并且当主动式监控系统1a存在一连线异常位置600时，主动式网络监控方法(S3)包括以下步骤：
步骤(S310)：第一处理器130会产生一数字信号并传送至第一激光二极管140，第一激光二极管140会将数字信号调变成为一光信号，并经由光纤400及光分歧器300而传送至连线异常位置600。
步骤(S320)：机房端100在确认未接收到用户端200所回传的识别信号后，会使显示器160显示主动式监控系统1a具有连线异常位置600。
步骤(S330)：第一处理器130会传送一控制信号以驱动光时域反射仪150，而光时域反射仪150会传送一光脉冲信号至连线异常位置600，并将光脉冲信号反射至光时域反射仪150，以使得光时域反射仪150得以经由反射的光脉冲信号来计算连线异常位置600。
本发明的主动式网络监控系统1a与既有技术的被动式光网络系统相比，可以利用廉价的8051单芯片(第一处理器130)以及激光二极管来取代光纤光栅滤波器、光循环器及可调式激光光源等高成本的光学元件，藉此可以大幅度的降低成本。在主动式网络监控方法(S1)、(S2)及(S3)中，运用廉价的8051单芯片以及具有发射及接收功能的双向窄频法布里-珀罗激光二极管，来达到机房端100及用户端200之间双向主动监控的效果。而既有技术的光时域反射仪属于被动机制，在本发明的主动式网络断点监控方法(S3)中，亦利用了8051单芯片来使得光时域反射仪，达到主动监控光纤连线异常位置的目的。

Claims (9)

1.一种主动式网络监控系统，用于侦测一机房端的一光路终端机，以及一用户端的一光网络单元之间的网络连线异常位置，其特征在于，该主动式网络监控系统包括：
一第一监控模块，设置于该机房端，该第一监控模块具有一第一处理器、一第一激光二极管及一光时域反射仪，其中该第一激光二极管及该光时域反射仪连接至该第一处理器；
一光分歧器，具有一接收端及一发射端，该接收端连接于该第一监控模块；
一第二监控模块，设置于该用户端，该第二监控模块具有一第二处理器及一第二激光二极管，该第二激光二极管连接该第二处理器，且该第二监控模块连接于该光分歧器的该发射端；以及
一光路终端机，对该第二监控模块设定一识别码，
其中，该主动式网络监控系统包括一主动式网络监控方法，该主动式网络监控方法包括以下步骤：
该第一监控模块的该第一处理器产生一数字信号，并将该数字信号传送至该第一激光二极管；
该第一激光二极管将该数字信号调变成为一光信号，并经由该光分歧器传送至该用户端的该第二监控模块；
该第二监控模块的该第二激光二极管接收该光信号后，将该光信号转换回该数字信号传送至该第二处理器；以及
该第二处理器产生该用户端的一识别信号，并将该识别信号回传至该第二激光二极管，该第二激光二极管将该识别信号转换回该光信号，并依该识别码顺序将该光信号传送至该机房端。
2.如权利要求1所述的主动式网络监控系统，其特征在于，该机房端及该光分歧器的该接收端之间以一光纤连接。
3.如权利要求1所述的主动式网络监控系统，其特征在于，该用户端及该光分歧器的该发射端之间以一光纤连接。
4.如权利要求1所述的主动式网络监控系统，其特征在于，该第一处理器及该第二处理器为一八位元的单芯片。
5.如权利要求1所述的主动式网络监控系统，其特征在于，进一步包括一第一分波多工器及一第二分波多工器，该第一分波多工器设置于该机房端及该光分歧器的该接收端之间，该第二分波多工器设置于该用户端及该光分歧器的该发射端之间。
6.如权利要求1所述的主动式网络监控系统，其特征在于，该第一监控模块具有一显示器，该显示器用于显示该主动式网络监控系统的监控结果。
7.如权利要求1所述的主动式网络监控系统，其特征在于，该主动式网络监控方法进一步包括该机房端传送数个光信号至该用户端，该用户端的该第二激光二极管依该识别码顺序将所述光信号传送回该机房端时，每两光信号之间具有一等长的间隔时间。
8.如权利要求1所述的主动式网络监控系统，其特征在于，进一步包括数个第二监控模块，该第一监控模块对每一该第二监控模块轮流监控。
9.如权利要求1所述的主动式网络监控系统，其特征在于，当该主动式监控系统存在一连线异常位置时，该主动式网络监控方法进一步包括：
该第一监控模块传送该光信号至该连线异常位置；
该机房端确认无接收到该用户端回传的该识别信号，使显示器显示该主动式监控系统具有该连线异常位置；以及
该第一处理器传送一控制信号以驱动该光时域反射仪，该光时域反射仪传送一光脉冲信号至该连线异常位置，并且该光脉冲信号的波长介于1600至1650纳米之间。
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