CN104426605B - 基于光纤传输的远程设备故障定位方法、系统及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光纤传输的远程设备故障定位方法，所述方法包括：远程设备获取自身单板状态信息，将所述单板状态信息转换为控制信号，通过TX‑Disable接口向本地设备发送所述控制信号；本地设备通过信号指示缺失LOS接口接收到所述控制信号，根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置。本发明同时还公开了一种基于光纤传输的远程设备故障定位系统。采用本发明的技术方案，实现了远程设备故障的快速定位，大大缩短了远程设备的故障定位的周期，节省了人力物力，并且大大降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术，具体涉及一种基于光纤传输的远程设备故障定位方法、系统及相关设备。
背景技术
光纤传输的传输距离可以达到15km或者更远，因此，在通信领域或者需要进行远距离信息传输的其它领域使用较为广泛。在通信领域中，应用较广泛的是室内/本地设备（例如室内基带处理单元等），以及通过光纤链接的室外/远程拉远设备（例如射频拉远单元、核心网设备等）。当光链路无法正常建链导致通信链路存在异常时，由于室内/本地设备和室外/远程拉远设备之间相距较远，且相互之间并无其他信息交互手段，此时就需要工程维护人员到达室外或远程拉远设备处进行逐个排查光链路的收发功率、数据速率以及设备内部单板运行状态等信息进行故障定位，其他使用光纤传输的类似领域也存在此问题。此种方式耗时耗力，并且登塔排查故障需要向运营商支付高额费用，成本很高。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于光纤传输的远程设备故障定位方法、系统及相关设备，能够实现远程设备故障的快速定位，节省人力物力，并且能够大大降低成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种基于光纤传输的远程设备故障定位方法，包括：
远程设备获取自身单板状态信息，将所述单板状态信息转换为控制信号，通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号；
本地设备通过信号指示缺失LOS接口接收到所述控制信号，根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置。
优选的，所述通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号之前，所述方法包括：预先设置所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位。
优选的，所述将所述单板状态信息转换为控制信号，包括：远程设备根据获取的自身单板状态信息，并根据预先设置的所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位，将所述单板状态信息转换为对应于固定指示位的二进制编码的控制信号。
优选的，所述单板状态信息包括以下信息的至少一种：关键芯片的保活信息、中央处理器CPU的串口信号。
优选的，所述关键芯片的保活信息包括以下信息的至少一种：CPU的保活信息、数字信号处理器DSP的保活信息、现场可编辑门阵列FPGA的保活信息、可擦除可编辑逻辑器EPLD的保活信息。
优选的，所述单板状态信息还包括以下信息的至少一种：光模块收发功率、光模块当前传输速率、光模块接收8b/10b误码信息、逻辑芯片预加重/均衡信息。
本发明还提供了一种基于光纤传输的远程设备故障定位系统，包括：远程设备和本地设备；其中，
所述远程设备，用于获取自身单板状态信息，将所述单板状态信息转换为控制信号，通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号；
所述本地设备，用于通过信号指示缺失LOS接口接收到所述控制信号，根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置。
优选的，所述远程设备包括：第一中央处理单元、第一信号转换单元和第一光模块收发单元；其中，
所述第一中央处理单元，用于获取远程设备的单板状态信息，将所述单板状态信息发送给所述第一信号转换单元；
所述第一信号转换单元，用于将所述中央处理单元发送的单板状态信息转换为控制信号，将所述控制信号发送给第一光模块收发单元；
所述第一光模块收发单元，用于通过TX-Disable接口将所述控制信号发送给本地设备。
优选的，所述远程设备还包括第一设置单元，用于预先设置所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位。
优选的，所述第一信号转换单元，具体用于根据所述第一中央处理单元获取的自身单板状态信息，并根据所述第一设置单元预先设置的所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位，将所述单板状态信息转换为对应于固定指示位的二进制编码的控制信号。
优选的，所述本地设备包括：第二光模块收发单元和第二中央处理单元；其中，
所述第二光模块收发单元，用于通过信号指示缺失LOS接口接收所述控制信号，将所述控制信号发送给所述第二中央处理单元；
所述第二中央处理单元，用于根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置。
优选的，所述本地设备还包括第二设置单元，用于在所述控制信号中预先设置所述远程设备的状态信息的指示位。
本发明实施例提供了一种基于光纤传输的远程设备故障定位方法、系统及相关设备，远程设备获取自身单板状态信息，将所述单板状态信息转换为控制信号，通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号；本地设备通过信号指示缺失LOS接口接收到所述控制信号，根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置。采用本发明实施例的技术方案，实现了远程设备故障的快速定位，大大缩短了远程设备的故障定位的周期，并且无需工程维护人员到达室外或远程拉远设备处进行逐个排查光链路的收发功率，节省了人力物力，并且大大降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例一的基于光纤传输的远程设备故障定位方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一的基于光纤传输的远程设备故障定位系统系统的组成结构示意图；
图3为本发明实施例二的基于光纤传输的远程设备故障定位系统的组成示意图。
具体实施方式
本发明实施例的基本思想是：光链路正常通信时，光链路上的光功率必须大于-14.4dBm，否则会在光链路上出现误码导致无法正常通信；而对于远程设备的TX-Disable接口和本地设备的LOS接口而言，光链路上的光功率只要不小于-30dBm，就可以正常传输控制信号。
除此之外，由于光链路中预加重、均衡参数设置不合适、速率不匹配等因素导致光链路无法正常建链时，只要光功率大于-30dBm，就可以使用TX-Disable接口和LOS接口传输控制信号进行故障定位。
并且，通过预先在所述控制信号中设置固定的指示位表示所述远程设备中各单板是否正常运行的状态信息，则通过本地设备的LOS接口接收到的控制信号可判定所述远程设备的位置。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例一的基于光纤传输的远程设备故障定位方法的流程示意图，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101：远程设备获取自身单板状态信息，将所述单板状态信息转换为控制信号，通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号。
这里，所述通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号之前，所述方法包括：
预先设置所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位。
所述将所述单板状态信息转换为控制信号，包括：
远程设备根据获取的自身单板状态信息，并根据预先设置的所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位，将所述单板状态信息转换为对应于固定指示位的二进制编码的控制信号。
其中，所述单板状态信息包括以下信息至少一种：关键芯片的保活信息、CPU的串口信号。
其中，所述关键芯片的保活信息包括以下信息的至少一种：中央处理器（CPU，Central Processing Unit）的保活信息、数字信号处理器（DSP，Digital SignalProcessor）的保活信息、现场可编辑门阵列（FPGA，Field-Programmable Gate Array）的保活信息、可擦除可编辑逻辑器（EPLD，Erasable Programmable Logic Device）的保活信息。
其中，所述单板状态信息还包括以下信息的至少一种：远程设备光模块收发功率、远程设备光模块当前传输速率、远程设备光模块接收8b/10b误码信息、远程设备逻辑芯片预加重/均衡信息。
本发明实施例所述的远程设备通常为距离城市较远的、不方便工程维护人员到达并进行维护的设备；相应的，所述本地设备为方便工程维护人员到达并进行维护的设备，具体可以是各种网关，城市里的基站等设备。
所述远程设备和所述本地设备都包括两个接口：TX-Disable接口和LOS接口；所述远程设备和所述本地设备都可以作为发送端或接收端，其中一个设备作为发送端，相应的，另一个设备作为接收端。作为发送端的设备在发送控制信号之前，向接收端发送一个同步信号，以通知接收端所述发送端发送所述同步信号之后，发送控制信号；发送端通过TX-Disable接口将控制信号发送给接收端；作为接收端的设备通过LOS接口接收控制信号。表1为本发明实施例一的控制信号定义及功能示意表，如表1所示，假如远程设备作为发送端，本地设备作为接收端；发送端如果通过TX-Disable接口发送控制信号为Logic“0”，说明此时发送端的光模块中的激光器是正常工作的，若接收端的光模块无异常的话，在接收端就可以通过LOS接口接收到控制信号为Logic“0”，说明发送端的光模块的光功率无异常；反之，发送端如果通过TX-Disable接口发送控制信号为Logic“1”，说明此时发送端的光模块中的激光器是关闭的，在接收端可以通过LOS接口接收到控制信号为Logic“1”，说明发送端的光模块的光功率异常。由此发送端通过TX-Disable接口发送控制信号为Logic“0”时，接收端可以通过LOS接口接收到控制信号为Logic“0”；发送端通过TX-Disable接口发送控制信号为Logic“1”时，接收端可以通过LOS接口接收到控制信号为Logic“1”。从而建立了发送端和接收端之间的信息传输通道。
表1
具体的，所述控制信号的长度可设置为8比特（bit）或16bit或其他长度。例如，所述控制信号均为8bit，定义“0”为正常“1”为异常的话，则所述远程设备通过TX-Disable接口发送的表示所述远程设备的各模块全部正常的控制信号为Logic“00000000”；相应的，本地设备通过LOS接口接收到的控制信号为Logic“00000000”。
并且，可在所述控制信号中预先设置所述远程设备的单板状态信息的指示位。例如，所述控制信号均为8bit，定义第一bit位为光模块发射器是否正常，第二bit位为CPU串口信号是否正常，第三bit位为CPU芯片是否正常，等等，若所述远程设备的CPU芯片发生异常其余单元均正常，则远程设备通过TX-Disable接口发送的所述控制信号为Logic“00100000”，相应的，本地设备通过LOS接口接收到的所述控制信号为Logic“00100000”。
并且，可预先设置所述远程设备的单板状态信息在所述控制信号的指示位，所述单板状态信息包括：光模块收发功率、光模块当前传输速率、光模块接收8b/10b误码信息、逻辑芯片预加重/均衡信息等等。例如，所述控制信号为16bit，所述控制信号的第二至第四比特位表示所述远程设备光模块的收发功率，第五至第七比特位表示所述远程设备光模块当前传输速率，等等。
步骤102：本地设备通过信号指示缺失LOS接口接收到所述控制信号，根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置。
这里，所述本地设备可根据预先设置的所述远程设备的状态信息在所述控制信号的比特位判定所述远程设备的故障位置。例如，本地设备通过LOS接口接收到的所述控制信号为Logic“00100100”，预先设置第三bit位为CPU芯片是否正常，第六bit位为FPGA芯片是否正常，则所述控制信号表示为所述远程设备的CPU和FPGA芯片发生异常。
或者，所述本地设备根据预先设置的所述远程设备的单板状态信息在所述控制信号的指示位，所述单板状态信息包括：光模块收发功率、光模块当前传输速率、光模块接收8b/10b误码信息、逻辑芯片预加重/均衡信息等等，能够在控制信号中获取所述远程设备更为详细的单板状态信息，例如所述控制信号中第二至第四比特位表示所述远程设备光模块的收发功率，第五至第七比特位表示所述远程设备光模块当前传输速率，则所述本地设备可根据预先设定的控制信号编码规则获知所述远程设备光模块收发功率和当前传输速率，从而根据获得的具体参数进一步的判定所述远程设备的故障位置。
其中，所述远程设备和所述本地设备之间传输数据除了预先设定的控制信号编码规则外，还可以使用RS232或RS485等串口协议。
图2为本发明实施例一的基于光纤传输的远程设备故障定位系统系统的组成结构示意图，如图2所示，所述系统包括：远程设备21和本地设备22；其中，
所述远程设备21，用于获取自身单板状态信息，将所述单板状态信息转换为控制信号，通过TX-Disable接口向本地设备22发送所述控制信号；
所述本地设备22，用于通过LOS接口接收到所述控制信号，根据所述控制信号判定所述远程设备21的故障位置。
所述远程设备21包括：第一中央处理单元211、第一信号转换单元212和第一光模块收发单元213；其中，
所述第一中央处理单元211，用于获取远程设备21的单板状态信息，将所述单板状态信息发送给所述第一信号转换单元212；
所述第一信号转换单元212，用于将所述中央处理单元211发送的单板状态信息转换为控制信号，将所述控制信号发送给第一光模块收发单元213；
所述第一光模块收发单元213，用于通过TX-Disable接口将所述控制信号发送给本地设备22。
所述远程设备21还包括第一设置单元214，用于预先设置所述控制信号中对应于所述远程设备21的单板状态信息的指示位。
所述第一信号转换单元212，具体用于根据所述第一中央处理单元211获取的自身单板状态信息，并根据所述第一设置单元214预先设置的所述控制信号中对应于所述远程设备21的单板状态信息的指示位，将所述单板状态信息转换为对应于固定指示位的二进制编码的控制信号。
所述本地设备22包括：第二光模块收发单元221和第二中央处理单元222；其中，
所述第二光模块收发单元221，用于通过信号指示缺失LOS接口接收所述控制信号，将所述控制信号发送给所述第二中央处理单元222；
所述第二中央处理单元222，用于根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置。
所述本地设备22还包括第二设置单元223，用于在所述控制信号中预先设置所述远程设备21的状态信息的指示位。
其中，所述远程设备21中的第一中央处理单元211、第一信号转换单元212和第一设置单元214、所述本地设备22中的第二中央处理单元222和第二设置单元223在实际应用中，均可由设备中的CPU或数字信号处理器（DSP，Digital Signal Processor）、或FPGA实现；所述远程设备21中的第一光模块收发单元213和所述本地设备22中的第二光模块收发单元221，均可由设备中的光模块收发器实现。
图3为本发明实施例二的基于光纤传输的远程设备故障定位系统的组成示意图，如图3所示，所述系统包括：远程拉远设备31和本地设备32；其中：
所述远程拉远设备31包括：第一光模块311、第一EPLD/FPGA芯片312、第一CPU313；
所述本地设备32包括：第二光模块321、第二EPLD/FPGA芯片322、第二CPU323。
所述远程拉远设备31和所述本地设备32之间通过所述远程拉远设备31的第一光模块311与所述本地设备32的第二光模块321进行正常的光链路数据传输。在图3中，链路1为本地设备32发往远程拉远设备31的光链路信号通道；链路2为远程拉远设备31发往本地设备32的光链路信号通道。链路3和链路4并非实际的光链路信号通道，而是基于光链路的通过光信号的状态实现的控制信号；其中，信号3为本地设备32发往远程拉远设备31的基于光链路的控制信号；信号4为远程拉远设备31发往本地设备32的基于光链路的控制信号。
基于上述系统，本实施例的基于光纤传输的远程设备故障定位方法包括如下步骤：
步骤一：远程拉远设备31和本地设备32预先设置所述远程设备的状态信息在控制信号的指示位。
步骤二：远程拉远设备31定时检测自身各单板的运行状态，发现检测的各单板运行状态异常导致与本地设备32的光链路无法建立链接时，远程拉远设备31首先向本地设备32发送一个同步信号，以通知本地设备32所述远程拉远设备31在发送所述同步信号之后，发送控制信号；远程拉远设备31的第一CPU313获取自身单板的故障信息，并将所述单板的故障信息通过第一EPLD/FPGA芯片312转换为控制信号，所述第一光模块311通过TX-Disable接口将所述信号以信号4通过链路4发送给本地设备32的第二光模块321。
步骤三：本地设备32的第二光模块321通过LOS接口接收到所述控制信号，将所述控制信号通过第二EPLD/FPGA芯片322进行转换，并发送给第二CPU323，所述第二CPU323根据预先设置的所述远程设备的状态信息在所述控制信号的指示位判定所述远程设备的故障位置。
步骤四：本地设备32的第二CPU323在检测到故障信息并进行分析后，可以通过第二EPLD/FPGA芯片322将故障修复控制信息转换为控制信号，所述第二光模块321通过TX-Diasble接口将所述信号以信号3通过链路3发给远程拉远设备31的第一光模块311。
步骤五：远程拉远设备31的第一光模块311通过LOS接口接收到所述控制信号，将所述控制信号通过第一EPLD/FPGA芯片312进行转换，并发送给第一CPU313，所述第一CPU313根据预先设定的控制信号编码规则对单板运行异常的单元进行故障清除。
具体的，所述远程拉远设备CPU串口信号波特率：38400；所述光模块为旭创科技（INNO LIGHT）生产的、型号为TR-PX13C-V00，按上述基于光纤传输的远程设备故障定位方法及系统进行测试后，实现了通过TX-Disable接口和LOS接口在远程拉远设备和本地设备间的交互，从而保证了采用本发明实施例的方法快速定位远程拉远设备故障的可行性。
本领域技术人员应当理解，图2和图3中所示的基于光纤传输的远程设备故障定位系统及其子模块的实现功能可参照前述基于光纤传输的远程设备故障定位方法的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解，图2和图3所示的基于光纤传输的远程设备故障定位系统及其子模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于光纤传输的远程设备故障定位方法，其特征在于，所述方法包括：
远程设备获取自身单板状态信息，将所述单板状态信息转换为控制信号，通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号；
本地设备通过信号指示缺失LOS接口接收到所述控制信号，根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置；
其中，所述将所述单板状态信息转换为控制信号，包括：远程设备根据获取的自身单板状态信息，并根据预先设置的所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位，将所述单板状态信息转换为对应于固定指示位的二进制编码的控制信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号之前，所述方法包括：
预先设置所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单板状态信息包括以下信息的至少一种：关键芯片的保活信息、中央处理器CPU的串口信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述关键芯片的保活信息包括以下信息的至少一种：CPU的保活信息、数字信号处理器DSP的保活信息、现场可编辑门阵列FPGA的保活信息、可擦除可编辑逻辑器EPLD的保活信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单板状态信息还包括以下信息的至少一种：光模块收发功率、光模块当前传输速率、光模块接收8b/10b误码信息、逻辑芯片预加重/均衡信息。
6.一种基于光纤传输的远程设备故障定位系统，其特征在于，所述系统包括：远程设备和本地设备；其中，
所述远程设备，用于获取自身单板状态信息，将所述单板状态信息转换为控制信号，通过TX-Disable接口向本地设备发送所述控制信号；
所述本地设备，用于通过信号指示缺失LOS接口接收到所述控制信号，根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置；
其中，所述远程设备，具体用于根据所述获取的自身单板状态信息，并根据预先设置的所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位，将所述单板状态信息转换为对应于固定指示位的二进制编码的控制信号。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述远程设备包括：第一中央处理单元、第一信号转换单元和第一光模块收发单元；其中，
所述第一中央处理单元，用于获取远程设备的单板状态信息，将所述单板状态信息发送给所述第一信号转换单元；
所述第一信号转换单元，用于将所述中央处理单元发送的单板状态信息转换为控制信号，将所述控制信号发送给第一光模块收发单元；
所述第一光模块收发单元，用于通过TX-Disable接口将所述控制信号发送给本地设备。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述远程设备还包括第一设置单元，用于预先设置所述控制信号中对应于所述远程设备的单板状态信息的指示位。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述本地设备包括：第二光模块收发单元和第二中央处理单元；其中，
所述第二光模块收发单元，用于通过信号指示缺失LOS接口接收所述控制信号，将所述控制信号发送给所述第二中央处理单元；
所述第二中央处理单元，用于根据所述控制信号判定所述远程设备的故障位置。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述本地设备还包括第二设置单元，用于在所述控制信号中预先设置所述远程设备的状态信息的指示位。
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