CN105450293A - 一种光纤连接状态的检测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光纤连接状态的检测方法、装置及设备，所述光纤连接第一设备和第二设备，该方法为：所述第一设备将低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号；所述第一设备将所述调制信号转换为光信号，并将所述光信号通过所述光纤发送到所述第二设备；所述第一设备采集所述光信号的反射光和漫射光，将所述反射光和漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号；所述第一设备根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态。此方法在高频数据信号正常收发的同时进行故障检测，在端口的TX端光纤出现故障的场景下，迅速发现该故障。

Description

一种光纤连接状态的检测方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光纤连接状态的检测方法、装置及设备。

背景技术

参阅图1所示，为一种光纤故障的场景示意图。图1中，数据流从A设备进入，从A设备的端口1进入A设备与B设备之间的光纤1发往B设备的端口2，端口1和端口2都分别有一个发送(TX)端和一个接收(RX)端。当A设备上端口1的TX端连接的光纤出现故障时，如光纤松动或者光纤断路，会导致B设备上端口2的RX端因感知光信号丢失而触发端口2的硬件中断，从而造成端口2发生链路中断(Linkdown)。依据IEEE802.3ae标准第46.3.4节对远程错误(RemoteFault，简称RF)的描述可知，B设备上发生Linkdown的端口2的协调子层(ReconciliationSublayer，简称RS)会发送RF信号给A设备的端口1，A设备在检测到该RF信号后确定光纤发生故障。但是，由于A设备只能通过定时检测本设备上所有端口来检测B设备发送的RF信号，无法立即发现B设备的端口2发生Linkdown，在这个过程中，数据流仍通过A设备与B设备之间的发生了故障的光纤1进行传输，造成了数据的丢失。

因此，这种定时获取端口状态的方式不能立即发现对端的端口发生Linkdown，发现端口Linkdown的时间取决于定时扫描周期、系统状态、端口个数等因素，发现端口Linkdown的时间越长，数据丢失越严重。

发明内容

本发明实施例提供一种光纤连接状态的检测方法、装置及设备，用以解决高速端口的TX端光纤出现故障时不能立即发现该故障，导致数据丢失严重的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种光纤连接状态的检测方法，所述光纤连接第一设备和第二设备，该方法包括：

所述第一设备将低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号；

所述第一设备将所述调制信号转换为光信号，并将所述光信号通过所述光纤发送到所述第二设备；

所述第一设备采集所述光信号的反射光和漫射光，将所述反射光和漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号；

所述第一设备根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一设备根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态，包括：

若所述解调出的低频检测脉冲信号表明所述光纤的连接状态为异常，则所述第一设备获取所述光纤连接所述第一设备的端口的端口状态，并

在所述端口状态为异常时，确定所述光纤的连接状态为异常。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，在根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态之前，还包括：对所述解调出的低频检测脉冲信号进行信号增强、去干扰等处理。

结合第一方面和第一方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态，具体包括：

根据所述解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度，以及信号幅度随时间的变化情况，确定所述光纤的连接状态。

第二方面，本发明实施例提供了一种光纤连接状态的检测装置，所述光纤连接第一设备和第二设备，所述检测装置位于所述第一设备中，所述检测装置包括：

调制单元，用于将低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号；

发送单元，用于将所述调制信号转换为光信号，并将所述光信号通过所述光纤发送到所述第二设备；

解调单元，用于采集所述光信号的反射光和漫射光，将所述反射光和漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号；

确定单元，用于根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，在根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态时，所述确定单元具体用于：

若所述解调出的低频检测脉冲信号表明所述光纤的连接状态为异常，则所述确定单元获取所述光纤连接所述第一设备的端口的端口状态，并

在所述端口状态为异常时，判定所述光纤的连接状态为异常。

结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，在根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态之前，所述确定单元还用于：

对所述解调出的低频检测脉冲信号进行信号增强、去干扰等处理。

结合第二方面和第二方面的第一种至第二种可能的实现方式中的任意一种，在第二方面的第三种可能的实现方式中，在根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态时，所述确定单元具体用于：

根据所述解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度，以及信号幅度随时间的变化情况，确定所述光纤的连接状态。

第三方面，一种光纤连接状态的检测设备，包含多个光模块，每个光模块包括一个检测模块，所述检测模块包括：控制器、驱动器和激光器；

所述控制器，用于发出低频检测脉冲信号；

所述驱动器，用于将所述低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号；

所述激光器，用于将所述调制信号转换为光信号，发送所述光信号并采集所述光信号的反射光和漫射光，将所述反射光和所述漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述激光器包括激光二极管，光电二极管，光环路器和光口；其中，所述激光二极管连接所述光环路器的第一端相连，所述光口连接所述光环路器的第二端相连，所述光电二极管连接所述光环路器的第三端；

所述激光二极管将所述调制信号转换为光信号，将所述光信号发送至光环路器的第一端，所述光环路器将所述光信号从第二端发送至所述光口，通过所述光纤传输；

所述光环路器从第二端接收所述光口返回的所述光信号的反射光和漫射光，并从第三端将所述反射光和所述漫射光发送至所述光电二极管；

所述光电二极管将所述反射光和所述漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号。

结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，还包括：硬件检测模块和中央处理器CPU；所述多个光模块通过所述硬件检测模块与所述CPU通信；

所述硬件检测模块，用于发送光模块对应的中断信号给所述CPU，以使所述CPU进行故障处理；

所述CPU，用于如下任意一项或多项的故障处理：

发出告警；

读取端口状态验证检测结果；

定位故障位置；

将故障光纤上的高频数据信号快速切换到备用光纤上。

结合第三方面的第二种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述多个光模块分别通过中断连接线与所述硬件检测模块连接；

光模块，用于在其所连接的光纤的连接状态为异常时，向所述硬件检测模块输出低电平信号；

所述硬件检测模块，具体用于将来自光模块的低电平信号转换成所述光模块对应的中断信号。

利用本发明实施例提供的方案，通过将检测故障的低频脉冲信号叠加到高频数据信号上，从TX端发送出去，以及通过分析从调制信号中分离出的低频脉冲信号来确定光纤的连接情况，能够在正常收发高频数据信号的同时进行光纤故障检测，并在端口的TX端光纤发生故障时，及时发现故障点，进而减缓该故障场景下的数据丢失。

附图说明

图1为现有技术下一种光纤故障的场景示意图；

图2为本发明实施例提供的一种光纤连接状态的检测方法的流程图；

图3为本发明实施例中的检测脉冲信号示意图；

图4为本发明实施例中光纤连接正常下采集的低频检测脉冲信号的描点图；

图5为本发明实施例中光纤的折射率突变时采集的低频检测脉冲信号的描点图；

图6为本发明实施例中光纤发生断路时采集的低频检测脉冲信号的描点图；

图7为本发明实施例提供的一种光纤连接状态的检测装置的结构图；

图8为本发明实施例中光模块中的检测模块的结构示意图；

图9为本发明实施例中激光器的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种光纤连接状态的检测设备的硬件电路示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种光纤连接状态的检测方法、装置及设备，将检测故障的低频脉冲信号叠加到高频数据信号上，从TX端发送出去，再通过分析解调出低频脉冲信号，能够在正常收发高频数据信号的同时进行光纤故障检测，并在端口的TX端光纤发生故障时，及时发现该故障点。

下面结合说明书附图和各实施例对本发明技术方案进行说明。

本发明实施例提供了一种光纤连接状态的检测方法，该光纤连接第一设备和第二设备，参阅图2所示，该方法的实施流程如下：

步骤201：第一设备将低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号。

所述第一设备在将所述高频数据信号发送至所述第二设备之前，首先执行步骤201，以便在第一设备和第二设备正常通信的同时，可以检测所述光纤的连接状态。所述高频数据信号为所述第一设备待发送至所述第二设备的高频数据信号。

例如，第一设备将频率小于100兆赫(符号：MHz)的低频检测脉冲信号调制到频率大于1吉赫(符号：GHz)的高频数据信号上，从而形成调制信号。

步骤202：第一设备将上述调制信号转换为光信号，并将光信号通过所述光纤发送到第二设备。

具体地，所述光纤连接所述第一设备的端口，例如端口1，和所述第二设备的端口，例如端口2。所述第一设备从端口的TX端发送所述光信号。

步骤203：第一设备采集上述光信号的反射光和漫射光，将反射光和漫射光转换为电信号，并从该电信号中解调出低频检测脉冲信号。

光信号在光纤面会形成菲涅尔反射，在光纤内部传输的过程中会形成瑞利漫射，而反射光和漫射光的一部分可以通过光纤返回至发送端口。通过采集返回的部分反射光和漫射光，并对该反射光和漫射光进行光电转换和低通滤波，即可解调出步骤201中调制到高频数据信号上的低频检测脉冲信号。

步骤204：第一设备根据解调出的低频检测脉冲信号确定光纤的连接状态。

通过分析解调后的低频检测脉冲信号，能够实时检测系统运行过程中的光纤的连接状态，并且在整个检测过程中不会对高频数据信号的收发造成影响。

若解调出的低频检测脉冲信号表明光纤的连接状态不为异常，则检测结果为正常，判定光纤的连接状态为正常。若解调出的低频检测脉冲信号表明光纤的连接状态为异常，则检测结果为异常，判定光纤的连接状态为异常。根据上述判定结果，当连接第一设备与第二设备的光纤发生故障时，第一设备能够及时发现该故障。

为了让上述判定结果更加准确，第一设备可以获取该光纤连接所述第一设备的端口，例如端口1的端口状态来验证检测结果。具体地，若解调出的低频检测脉冲信号表明光纤的连接状态为异常，第一设备可以进一步获取该光纤连接所述第一设备的端口，例如端口1的端口状态，并在端口状态为异常时，确定该光纤的连接状态为异常。

如果解调出的低频检测脉冲信号比较微弱，那么在根据解调出的低频检测脉冲信号确定光纤的连接状态异常之前，一般还需要对解调出的低频检测脉冲信号进行信号增强、去干扰等处理，例如：可以将解调出的低频检测脉冲信号进行放大，并将放大后的低频检测脉冲信号进行模数转换，以及将转换后的低频检测脉冲信号进行累加计算和平滑处理，以获得用于确定光纤的连接状态的低频检测脉冲信号。处理后的低频检测脉冲信号能够更加鲜明地反映出光纤的连接特征，有利于后续的分析和判断。

所述第一设备可以根据解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度，以及信号幅度随时间的变化情况，来确定光纤的连接状态。具体地，若解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度以及信号幅度随时间的变化情况表明光纤的连接状态不为异常，则判定光纤的连接状态为正常。若解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度以及信号幅度随时间的变化情况表明光纤的连接状态为异常，则判定光纤的连接状态为异常。

参阅图3所示，每隔时间间隔T，发送t时长的检测脉冲信号，每发送一次t时长的检测脉冲信号，可以采集到N个信号幅度数据。将每次采集的N个信号幅度数据分别进行累加平滑处理后，最终可以得到N个信号幅度。以采集的相对时间为横坐标，信号幅度为纵坐标，描出这N个点的轨迹图，可以得到低频检测脉冲信号随时间变化的信号幅度轨迹图。

参阅图4所示，为光纤连接正常的情况下，采集的低频检测脉冲信号的信号幅度随时间变化的轨迹图。轨迹的起点和终点会出现两个尖峰，轨迹的中间为一段成近似反比关系的曲线，该两个尖峰表征光纤起始两个端面处的低频检测脉冲信号的幅度情况。

光纤的连接状态异常一般可以但不限于有以下几种情况：光纤被拔出，光纤的折射率突变，光纤发生断路等。本发明实施例以上述这三种情况为例进行说明，不构成对本发明的限定。

若解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度为零，则表征光纤被拔出。

若解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度随时间变化的轨迹图发生突变，如图5所示，则表征光纤的折射率突变。

若解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度随时间变化的轨迹图中的终点尖峰的相对幅度、相对时间和形状，相较光纤连接正常情况下的终点尖峰发生了明显变化，如图6所示，则表征光纤发生了断路。

实际应用中，在上述确定光纤的连接状态的基础上，还可以通过计算来精确识别光纤发生异常的位置，例如，可以根据光信号传输速率，第一设备和第二设备间的所述光纤的长度，以及上述图5或图6的信号幅度随时间变化的轨迹图等，确定光纤发生异常的大致位置。具体实现中，可以根据上述参数设计计算模型，通过软件定位光纤发生异常的位置，并可通过图像(例如地图)或文字指示光纤发生异常的地点，形象化呈现给维护人员。

进一步的，在上述光纤的连接状态为异常的情况下，第一设备可以将在原光纤上传输的高频数据信号，通过备用光纤发送到第二设备，从而可以缩短上述故障场景下数据传输的中断时间，减少数据丢失。

并且，在上述光纤的连接状态为异常的情况下，第一设备还可以发出告警，用于指示连接第一设备和第二设备的光纤发生了故障，该告警中包括了上述光纤连接第一设备的端口的端口标识，可用于通知第一设备上发生状态异常的端口的位置，便于对故障点的排查。具体地，发出告警可以是发出声音或光线形式的告警，或者根据预设的移动电话号码以短信的形式，或根据预设的电子邮件地址以电子邮件的形式，向设备的使用者发出告警。

参阅图7所示，本发明实施例提供了一种光纤连接状态的检测装置，用于实现本发明图2所示的光纤连接状态的检测方法。

所述检测装置700部署在光纤所连接设备的端口的TX端。例如，第一设备(例如端口1)通过光纤连接第二设备(例如端口2)，所述检测装置700可以部署在第一设备的端口，例如端口1的TX端；当然，所述检测装置700也可以部署在所述第二设备的端口，例如端口2的TX端。本发明实施例中，以所述检测装置700部署在第一设备的端口上为例说明其工作原理，并不构成对本发明的限定。

所述检测装置700包括：

调制单元701，用于将低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号。

发送单元702，用于将上述调制信号转换为光信号，并将光信号通过上述光纤发送到第二设备。

解调单元703，用于采集上述光信号的反射光和漫射光，将反射光和漫射光转换为电信号。并从上述电信号中解调出低频检测脉冲信号。

确定单元704，用于根据解调出的低频检测脉冲信号确定上述光纤的连接状态。

可选地，若解调出的低频检测脉冲信号表明光纤的连接状态不为异常，则检测结果为正常，所述确定单元704判定光纤的连接状态为正常。若解调出的低频检测脉冲信号表明光纤的连接状态为异常，则检测结果为异常，所述确定单元704判定光纤的连接状态为异常。根据上述判定结果，当光纤发生故障时，可以及时发现该故障。

进一步地，在根据解调出的低频检测脉冲信号确定上述光纤的连接状态时，为了让上述判定结果更加准确，所述检测装置700可以获取该光纤连接所述第一设备的端口，例如端口1的端口状态来验证检测结果。确定单元704具体用于：若解调出的低频检测脉冲信号表明上述光纤的连接状态为异常，则获取上述光纤连接第一设备的端口的端口状态，并在端口状态为异常时，确定上述光纤的连接状态为异常。

在根据解调出的低频检测脉冲信号确定上述光纤的连接状态之前，确定单元704还用于：对解调出的低频检测脉冲信号进行信号增强、去干扰等处理。

所述确定单元704具体用于：根据上述解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度，以及信号幅度随时间的变化情况，确定上述光纤的连接状态。

所述检测装置700还可以包括：

切换单元，用于在上述光纤的连接状态为异常的情况下，将在上述光纤上传输的高频数据信号，通过备用光纤发送到第二设备。

所述检测装置700还可以包括：

告警单元，用于在上述光纤的连接状态为异常的情况下，发出告警，用于指示上述连接第一设备和第二设备的光纤发生了故障；该告警中包括上述光纤连接第一设备的端口的端口标识，可用于通知第一设备上发生状态异常的端口的位置。

本发明实施例还提供了一种光纤连接状态的检测设备80，该检测设备80可以包含多个光模块，每个光模块81提供一个端口，包括TX端和RX端。光模块具体可通过小型可插拔器件(SmallForm-factorPluggable，简称SFP)实现，用于光信号的传输和接收。本发明实施例中，每个光模块81均包括一个检测模块810，可用于检测TX端的光纤连接状态。参阅图8所示，为光模块中的检测模块的结构示意图，检测模块810包括控制器811、驱动器812和激光器813。其中，

所述控制器811，用于发出低频检测脉冲信号，可以通过具有数据处理功能的可编程器件实现，如现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，简称FPGA)、微控制单元(MicroControlUnit，简称MCU)等。

所述驱动器812，用于将所述低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号。

所述激光器813，用于将所述调制信号转换为光信号，并将该光信号通过光纤发送到目标设备，以及采集该光信号的反射光和漫射光，将反射光和漫射光转换为电信号，并从该电信号中解调出低频检测脉冲信号。

参阅图9所示，为本发明实施例提供的激光器的结构示意图，所述激光器813包括了激光二极管(LaserDiode，简称LD)、光电二极管(PhotoDiode，简称PD)、光环路器(OpticalCirculators)和光口。其中，LD连接光环路器的第一端(图9所示端1)，光口连接所述光环路器的第二端(图9所示端2)，PD连接所述光环路器的第三端(图9所示端3)。所述光环路器的工作原理是：从第一端(端1)发送的光通过光环路器后只能从第二端(端2)发出；从第二端(端2)接收的光只能从第三端(端3)发出。

LD将所述调制信号转换为光信号，并将所述光信号发送至光环路器第一端(端1)，光环路器将所述光信号从第二端(端2)发送至所述光口，通过光纤进行传输，在光纤纤面和光纤内部会分别产生反射光和漫射光，而反射光和漫射光的一部分会通过光纤从第二端(端2)返回到激光器内部，所述光环路器将从第二端(端2)收到的反射光和漫射光从第三端(端3)分离出来发送至激光器内部的PD，PD将所述反射光和漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号。该PD为特殊带宽的PD，具有低通滤波功能，通过控制PD的带宽可从通过的上述电信号中解调出低频检测脉冲信号。

进一步地，所述检测设备还可以包括信号放大器814，用于将PD解调出的低频检测脉冲信号进行放大。

所述控制器811，还用于将经信号放大器放大后的低频检测脉冲信号进行模数转换、累加计算和平滑处理，以及基于处理后的低频检测脉冲信号确定光纤的连接状态。

具体的，所述控制器811可以根据解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度，以及信号幅度随时间的变化情况，来确定光纤的连接状态。

光纤的连接状态异常一般可以但不限于有以下几种情况：光纤被拔出，光纤的折射率突变，光纤发生断路等。

进一步的，如图10所示，检测设备80还可以包括硬件检测模块82和中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)83。所述多个光模块通过所述硬件检测模块82与所述CPU83通信；

所述硬件检测模块82，用于触发光模块对应的中断信号给所述CPU83，以使所述CPU83进行相应的故障处理。

由于CPU没有足够的引脚，无法连接很多光模块，并且，若光模块和CPU直接相连，当光模块产生中断信号时，CPU只能知道有光模块产生了中断信号，但不能确定该中断信号具体来自哪个光模块。因此，本发明中，各个光模块81通过硬件检测模块82与CPU83通信。在光模块81检测到TX端故障时，可以通过硬件检测模块82触发相应的中断信号给CPU83，以使所述CPU83进行相应的故障处理。CPU83可以运行相应的软件程序，进行故障处理，包括如下任意一项或多项：发出告警，将故障光纤上的高频数据信号快速切换到备用光纤上，定位故障位置，读取端口状态验证检测结果等。这样将软硬件相结合，不仅可以检测光纤连接状态，还可以进行相应操作，保证高频数据信号的正常收发。

具体地，如图10所示，每个光模块81均通过中断连接线与硬件检测模块82连接，当某个光模块81中的检测模块810确定该光模块上所连接的光纤的连接状态异常时，则输出一个低电平信号，发送给硬件检测模块82。

硬件检测模块82在检测到来自光模块的低电平信号后，将该低电平信号转换成中断信号，传输给CPU83。硬件检测模块具体可通过复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammableLogicDevice，简称CPLD)实现。

CPU83在接收到硬件检测模块82发送的中断信号后，立即检查硬件检测模块82的中断处理寄存器中记录的中断源，通过查询硬件检测模块的寄存器，锁定该中断源对应的光模块以及该光模块对应的端口。进一步地，CPU83可以扫描本设备上的主要芯片，例如局域网(localareanetwork，简称LAN)转发(LANSwitch，简称LSW)芯片，或者物理层(PhysicalLayerDevice，简称PHY)芯片上的寄存器的RF状态，以确认该端口的端口状态是否异常。与现有技术需要扫描所有端口RF状态寄存器不同，本发明通过硬件检测模块记录的信息可以直接获知检测到故障的端口，从而仅读取记录该端口RF状态的寄存器，以确认端口状态是否异常。

上述操作具体可通过软件编程实现，则所述检测设备80还包括存储器，所述存储器通过总线连接所述CPU83；所述存储器用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可能包含随机存取存储器(randomaccessmemory，简称RAM)存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。所述CPU83执行存储器中存放的程序，以实现上述操作。具体包括：

若CPU检测到该端口的RF状态为1，则确认该端口的端口状态异常，在确认端口状态异常后，CPU可以将通过该光纤传输的高频数据信号，切换到备用光纤传输；并且CPU还可以发出告警，用于指示该状态异常的端口上连接的光纤发生了故障，该告警中包括了该状态异常的端口的端口标识。

若CPU检测到该端口的RF状态不为1，则表示该端口上连接的光纤状态正常，光纤异常的判断由误触发造成，但也可以给出预警，该预警用于指示该端口上连接的光纤可能发生故障，该预警中包括了该端口状态正常但被判断为异常的端口的端口标识，便于对可能的故障点的排查。

具体地，上述告警或预警，可以是发出声音或光线形式的告警或预警，或者根据预设的移动电话号码以短信的形式，或根据预设的电子邮件地址以电子邮件的形式，向设备的使用者发出告警或预警。

实际应用中，所述CPU83在上述确定光纤的连接状态的基础上，还可以通过计算来精确识别光纤发生异常的位置，例如，可以根据光信号传输速率，光纤的长度，以及上述图5或图6的信号幅度随时间变化的轨迹图等，确定光纤发生异常的大致位置。具体实现中，可以根据上述参数设计计算模型，通过软件定位光纤发生异常的位置，并可通过图像(例如地图)或文字指示光纤发生异常的地点，形象化呈现给维护人员。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案，可以应用到高速端口的故障检测上，通过将检测故障的低频脉冲信号叠加到高频数据信号上，从TX端发送出去，以及通过分析从调制信号中分离出的低频脉冲信号，来判断光纤的连接情况，在高频数据信号正常收发的同时进行光纤故障检测，并且能够在端口发生TX端光纤故障时，产生与该端口对应的光纤故障告警，从而便于对故障点迅速进行排查，将高频数据信号迅速通过备用光纤传输，进而缩短了该故障场景下数据传送的中断时间，大大地减少了数据丢失。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种光纤连接状态的检测方法，所述光纤连接第一设备和第二设备，其特征在于，包括：

所述第一设备将低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号；

所述第一设备将所述调制信号转换为光信号，并将所述光信号通过所述光纤发送到所述第二设备；

所述第一设备采集所述光信号的反射光和漫射光，将所述反射光和漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号；

所述第一设备根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态，包括：

若所述解调出的低频检测脉冲信号表明所述光纤的连接状态为异常，则所述第一设备获取所述光纤连接所述第一设备的端口的端口状态，并

在所述端口状态为异常时，确定所述光纤的连接状态为异常。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态之前，还包括：对所述解调出的低频检测脉冲信号进行信号增强、去干扰等处理。

4.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态，具体包括：

根据所述解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度，以及信号幅度随时间的变化情况，确定所述光纤的连接状态。

5.一种光纤连接状态的检测装置，所述光纤连接第一设备和第二设备，其特征在于，所述检测装置位于所述第一设备中，所述检测装置包括：

调制单元，用于将低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号；

发送单元，用于将所述调制信号转换为光信号，并将所述光信号通过所述光纤发送到所述第二设备；

解调单元，用于采集所述光信号的反射光和漫射光，将所述反射光和漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号；

确定单元，用于根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，在根据解调出的低频检测脉冲信号确定所述光纤的连接状态时，所述确定单元具体用于：

若所述解调出的低频检测脉冲信号表明所述光纤的连接状态为异常，则获取所述光纤连接所述第一设备的端口的端口状态，并

在所述端口状态为异常时，判定所述光纤的连接状态为异常。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述确定单元还用于：

对所述解调出的低频检测脉冲信号进行信号增强、去干扰等处理。

8.如权利要求5～7任一所述的装置，其特征在于，所述确定单元具体用于：

根据所述解调出的低频检测脉冲信号的信号幅度，以及信号幅度随时间的变化情况，确定所述光纤的连接状态。

9.一种光纤连接状态的检测设备，包含多个光模块，每个光模块包括一个检测模块，所述检测模块包括：控制器、驱动器和激光器；

所述控制器，用于发出低频检测脉冲信号；

所述驱动器，用于将所述低频检测脉冲信号调制到高频数据信号上，形成调制信号；

所述激光器，用于将所述调制信号转换为光信号，发送所述光信号并采集所述光信号的反射光和漫射光，将所述反射光和所述漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述激光器包括激光二极管，光电二极管，光环路器和光口；其中，所述激光二极管连接所述光环路器的第一端相连，所述光口连接所述光环路器的第二端相连，所述光电二极管连接所述光环路器的第三端；

所述激光二极管将所述调制信号转换为光信号，将所述光信号发送至光环路器的第一端，所述光环路器将所述光信号从第二端发送至所述光口，通过所述光纤传输；

所述光环路器从第二端接收所述光口返回的所述光信号的反射光和漫射光，并从第三端将所述反射光和所述漫射光发送至所述光电二极管；

所述光电二极管将所述反射光和所述漫射光转换为电信号，并从所述电信号中解调出低频检测脉冲信号。

11.如权利要求9或10所述的设备，其特征在于，还包括：硬件检测模块和中央处理器CPU；所述多个光模块通过所述硬件检测模块与所述CPU通信；

所述硬件检测模块，用于发送光模块对应的中断信号给所述CPU，以使所述CPU进行故障处理；

所述CPU，用于如下任意一项或多项的故障处理：

发出告警；

读取端口状态验证检测结果；

定位故障位置；

将故障光纤上的高频数据信号快速切换到备用光纤上。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述多个光模块分别通过中断连接线与所述硬件检测模块连接；

光模块，用于在其所连接的光纤的连接状态为异常时，向所述硬件检测模块输出低电平信号；

所述硬件检测模块，具体用于将来自光模块的低电平信号转换成所述光模块对应的中断信号。