CN107078793A - 一种光纤故障诊断方法、装置及系统 - Google Patents

一种光纤故障诊断方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种光纤故障诊断方法，包括主用端口向与其相连的光网络终端ONT发送动态带宽分配DBA授权空窗，开启备用端口的光模块；所述备用端口进行光时域反射仪OTDR测试，当OTDR测试完成后，发送测试结束消息至主用端口；当主用端口接收到上述测试结束消息时，发送第二DBA授权消息至所述ONT。本发明实施例通过主用端口发送DBA授权空窗消息至ONT，该空窗消息虽然会引起业务时延有小量的增大，但是比现有技术中由于备用端口直接开窗发送测试光导致业务丢包、错包的后果改善了用户体验，提高了效率。

Description

一种光纤故障诊断方法、装置及系统 技术领域
本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种光纤故障诊断方法、装置及系统。
背景技术
针对光纤故障的诊断，目前业界的通用手段是采用光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer，简称OTDR)的方式来对光网络进行故障检测和定位。光时域反射仪的基本原理是利用光波在光纤网络中传播时所产生的后向反射，将某一波长的光入射到光纤网络中，然后通过测量对应反射光能量的大小来体现光网络的状况，如图1的现有技术一为例进行说明。1490nm是下行光，1310nm是上行光，1310nm光可以穿透薄膜滤波器(Thin Film Filter，简称TFF)进入b通道被光探测器(Photo Detector，简称PD)探测到，而1490nm的下行光携带OTDR测试信号，经过TFF反射后从a通路进入到无源光网络(Passive Optical Network，PON)网络中，在PON网络的反射光信号返回到a通道后再经过TFF滤波片反射后经过分路器进入到d通道，被1490nm的光接收机(Photo Detector,PD)探测到，由于光在光纤中的速度是可预估的，反射光强随时间的变化曲线也即对应着反射光强随距离的变化曲线，故可以根据反射光强的变化来判断在多远距离出现了什么故障。例如测到一个大的反射光能量，意味着可能在该特定距离上出现了光纤断裂的问题，如果测到一个能量衰减，意味着可能在该特定距离上出现了光纤弯曲的问题，进而进行故障排查。
图2是标准G 984.1中记载的Type B保护组的方案。图3是标准中G 984.1记载的Type C保护组的方案。当保护组的主用端口的主干光纤出现断纤等故障时，OLT上端口就会检测到故障告警，此时将触发保护组切换。当保护组切换至备用端口后，备用端口启动下行发光状态，在规定的时间完成对ONU或ONT处理并跳转到正常工作状态。如倒换成功，则该PON端口下ONT上所有业务将恢复正常。在配置的Type B保护组中因为主用和备用端口使用分光器相连，所以为了防止发光冲突在正常运行过程中只有主用端口发光，备用端口不能发光。
由于在运行过程备用端口不发光，所以为Type B保护组的备用端口的主 干光纤的具体情况无法直接获取，但是备用端口的主干光纤的具体情况会直接影响保护组倒换是否能成功，所以需要提供在运行过程中诊断备用端口的主干光纤是否正常的方法。
现有技术提供一种故障诊断方法，方案为：直接启动保护组备用端口进行OTDR测试，并通过测试结果判断备用端口的主干光纤是否正常。但该方案的缺点也是显而易见，由于备用端口直接发光会和主用端口发光冲突，导致ONT业务异常甚至ONT下线。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种不影响ONT正常业务的光纤故障诊断的方法、装置及系统。
第一方面，本发明实施例提供一种光纤故障诊断方法，所述方法包括主用端口向与其相连的光网络终端ONT发送动态带宽分配DBA授权空窗，开启备用端口的光模块；所述备用端口进行光时域反射仪OTDR测试；当所述OTDR测试完成时，所述主用OLT发送第二DBA授权消息至所述ONT。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，开启备用端口的光模块具体包括如果所述主用端口和所述备用端口位于同一单板，当主用端口向ONT发送DBA授权空窗时，由所述单板开启备用端口的光模块；如果所述主用端口和所述备用端口位于不同单板，当主用端口向ONT发送DBA授权空窗时，由主控板开启备用端口的光模块。
结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述当所述OTDR测试完成时，所述主用OLT发送第二DBA授权消息至所述ONT，具体包括当所述OTDR测试完成时，所述备用端口发送测试结束的通知消息至主用端口；当主用端口接收到所述通知消息时，发送DBA授权消息至所述ONT。
第二方面，一种局端设备，应用于无源光网络系统中，所述设备包括两个第一端口、第二端口和控制模块，其中，第一端口，用于向与其相连的光网络终端ONT发送动态带宽分配DBA授权空窗；控制模块，用于开启第二端口的光模块；第二端口，用于进行光时域反射仪OTDR测试；第一端口还用于 当所述OTDR测试完成时，发送第二DBA授权消息至所述ONT。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，当所述主用端口和所述备用端口位于同一单板上，所述控制模块位于所述单板上。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，当所述主用端口和所述备用端口位于同一单板上，所述控制模块为主控板。
结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第二端口还用于当所述OTDR测试完成时，发送测试结束的通知消息至主用端口。
结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述第一端口还用于当所述OTDR测试完成时，发送第二DBA授权消息至所述ONT，具体包括当所述第一端口接收到来自所述第二端口的测试结束的消息时，发送动态带宽授权消息至所述ONT。
第三方面，一种光纤故障诊断系统，所述系统包括局端设备、光分配网络ODN、光网络终端ONT，其中局端设备包括如第二方面及第二方面的任意一种可能的实现方式所述的设备。
本发明实施例提供的光纤故障诊断方法，通过主用端口发送DBA授权空窗消息至ONT，该空窗消息虽然会引起业务时延有小量的增大，但是比现有技术中由于备用端口直接开窗发送测试光导致业务丢包、错包的后果改善了用户体验，提高了效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为内置式光时域反射仪EOTDR功能实现示意图；
图2是Type B保护组的架构示意图；
图3是Type C保护组的架构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种光纤故障诊断方法交互图；
图5是OTDR的简介示意图；
图6是本发明实施例提供的一种局端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
ITU-T G984.1标准中定义了Type B和Type C两种GPON线路保护模式，分别如图2和图3所示。其中，Type B的保护范围从OLT到分光器的主干光纤，需要提供2：N的分光器，OLT上也必须提供冗余GPON接口。Type C的方式支持全网范围的保护，需要提供两个1：N的分光器，OLT和ONT上都必须提供冗余GPON接口，这种方式可靠性更高，建网成本也较Type B高。
在2008年最新版本的GPON标准中新增加了OLT的双归属保护机制，主要是解决OLT的故障保护，要求每个ONT要双归属到不同的两台OLT设备上，两台OLT通过网管系统建立两台OLT的通信信道，完成保护倒换。触发保护的条件包括连接到OLT侧的主干光纤中断、链路上的误码率过高、GPON接口或者单板故障及OLT设备故障。
当主干光纤出现断纤等故障时，所有的ONT上就会接收到告警，此时ONT将从正常状态调整到挂起状态。当ONT进入挂起状态时，ONT就会停止上行数据发送，此时OLT上就会检测到告警，此时OLT将触发GPON端口切换。当系统切换至备用端口后，备用GPON接口启动下行发光状态并广播下发挂起消息，通知所有ONT进入测距状态，在规定的时间完成测距并顺利跳转到正常工作状态。OLT会在ONT测距完成后进行数据校验，备用接口的数据库和主用端口的数据库如果是一致的，该ONT上的所有业务将恢复正常。
由于在运行过程备用口不发光，所以对GPON Type B保护组的备用端口的主干光纤的具体情况无法直接获取，但是备用端口的主干光纤的具体情况会直接影响保护组倒换是否能成功，所以需要提供在运行过程中诊断备用端口的主干光纤是否正常的方法。
实施例一
请参阅图4，本发明实施例提供一种光纤故障诊断的方法，该方法包括：
步骤401：主用端口向与其相连的ONT发送动态带宽分配DBA授权空窗，开启备用端口的光模块；
进一步地，所述DBA授权空窗消息是指为ONT不分配上行带宽或分配0兆带宽，意味着指示ONT不发送上行光信号，暂停业务的发送。
更进一步地，如果主用端口和备用端口位于同一个单板上，当主用端口向ONT发送DBA授权空窗时，由单板开启备用端口的光模块；
如果主用端口和备用端口位于不同的单板上，当主用端口向ONT发送DBA授权空窗时，由主控板负责开启备用端口的光模块。
步骤402：备用端口进行OTDR测试，当OTDR测试完成后，发送测试结束消息至主用端口；
需要指出的是，OTDR装置分为外置OTDR和内置OTDR两种，如图5所示。外置OTDR是指采用大型独立的OTDR设备通过分光器接入光网络来进行测量监控，OTDR发射和接收功能都在光模块外部实现。内置OTDR是指将OTDR发射和接收功能集成到光模块内部，以实现小型化集成，内置式OTDR也称为嵌入式光时域反射仪(Embedded OTDR，简称EOTDR)，由于EOTDR一般采用重用OLT的光模块LD(Laser Diode，激光二极管)或PD(Photo Detector，光电探测器)，相对于外置方式成本更加低廉，集成化程度高，因而成为关注热点。
该方法既可以应用于内置OTDR，也可以应用于外置OTDR。
当采用内置OTDR时，内置的OTDR发射测试光波，通过测量该测试光波在光纤网络中的反射光能量的大小来体现光网络的状况。
当采用外置OTDR时，外置的OTDR发射测试光波，通过测量该测试光波在光纤网络中的反射光能量的大小来体现光网络的状况。
步骤403：当接收到所述测试结束消息时，主用端口发送动态带宽分配授权消息至ONT。
需要说明的是，该DBA授权消息用于为ONT分配上行带宽。
上述主用端口是指当前正常工作的端口，备用端口是指用于保护倒换，进行冗余备份的端口，或者备用端口可以理解为当前未正常工作的端口。
本发明实施例通过主用端口发送DBA授权空窗消息至ONT，该空窗消息虽然会引起业务时延有小量的增大，但是比现有技术中由于备用端口直接开窗发送测试光导致业务丢包、错包的后果改善了用户体验，提高了效率。
实施例二
本发明提供一种局端设备，用于无源光网络系统中，如图6所示，该局端设备600包括第一端口601、第二端口602和控制模块603，第一端口601和第二端口602分别连接到控制模块603上；
其中，第一端口601用于向与其相连的光网络终端ONT发送DBA授权空窗；控制模块603用于开启第二端口的光模块；第二端口602用于进行光时域反射仪OTDR测试；第一端口601还用于当所述OTDR测试完成时，发送第二DBA授权消息至所述ONT。
其中，当所述主用端口和所述备用端口位于同一单板上，所述控制模块位于所述单板上。
当所述主用端口和所述备用端口位于同一单板上，所述控制模块为主控板。
进一步地，所述第二端口还用于当所述OTDR测试完成时，发送测试结束的通知消息至主用端口。
所述第一端口还用于当所述OTDR测试完成时，发送第二DBA授权消息至所述ONT，具体包括：
当所述第一端口接收到来自所述第二端口的测试结束的消息时，发送动态带宽授权消息至所述ONT。
其中，该局端设备可以用于执行实施例一种的方法步骤，实施例一种记载的说明与解释，也适用于该实施例二。
本发明实施例通过主用端口发送DBA授权空窗消息至ONT，该空窗消息虽然会引起业务时延有小量的增大，但是比现有技术中由于备用端口直接开窗发送测试光导致业务丢包、错包的后果改善了用户体验，提高了效率。
实施例三
本发明实施例提供一种无源光网络PON系统，包括OLT和ONT，该PON系统的组网结构可以如图2或图3所记载的Type B保护组或Type C保护组。其中OLT的结构可以如实施二所述，该PON系统可以用于执行如实施例一种描述的方法步骤。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

  1. 一种光纤故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：
    主用端口向与其相连的光网络终端ONT发送动态带宽分配DBA授权空窗，开启备用端口的光模块；
    所述备用端口进行光时域反射仪OTDR测试，当所述OTDR测试完成后，发送测试结束消息至所述主用端口；
    当所述主用端口接收到所述结束消息时，发送第二DBA授权消息至所述ONT。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，开启备用端口的光模块具体包括：
    如果所述主用端口和所述备用端口位于同一单板，当主用端口向ONT发送DBA授权空窗时，由所述单板开启备用端口的光模块；
    如果所述主用端口和所述备用端口位于不同单板，当主用端口向ONT发送DBA授权空窗时，由主控板开启备用端口的光模块。
  3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主用端口是当前正常工作的端口，备用端口是用于进行冗余备份的端口，或者当前未正常工作的端口。
  4. 一种局端设备，应用于无源光网络系统中，其特征在于，所述设备包括两个第一端口、第二端口和控制模块，其中，
    第一端口，用于向与其相连的光网络终端ONT发送动态带宽分配DBA授权空窗；
    控制模块，用于开启第二端口的光模块；
    第二端口，用于进行光时域反射仪OTDR测试；
    第一端口还用于当所述OTDR测试完成时，发送第二DBA授权消息至所述ONT。
  5. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，当所述主用端口和所述备用端口位于同一单板上，所述控制模块位于所述单板上。
  6. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，当所述主用端口和所述备 用端口位于同一单板上，所述控制模块为主控板。
  7. 根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第二端口还用于当所述OTDR测试完成时，发送测试结束的通知消息至主用端口。
  8. 根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一端口还用于当所述OTDR测试完成时，发送第二DBA授权消息至所述ONT，具体包括：
    当所述第一端口接收到来自所述第二端口的测试结束的消息时，发送动态带宽授权消息至所述ONT。
  9. 一种光纤故障诊断系统，其特征在于，所述系统包括局端设备、光分配网络ODN、光网络终端ONT，其中局端设备包括如权利要求4～8任意一项所述的设备。
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