CN107836090B - 一种光纤状态检测方法、光监控单元及站点 - Google Patents

Abstract

一种光纤状态检测方法，其特征在于，用以解决现有技术中单独集成OTDR单元造成的成本较高、装配繁琐的问题，该方法包括：第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送光时域反射仪OTDR脉冲和光监控信道OSC数据，第二站点为第一站点的相邻站点；第一站点接收OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，并根据反射光获取OTDR探测值。

Description

一种光纤状态检测方法、光监控单元及站点

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种光纤状态检测方法、光监控单元及站点。

背景技术

目前光纤线路故障定位广泛采用的是光时域反射仪(Optical Time DomainReflectometer，OTDR)，它是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，它主要用于测量光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等。但是，传统的OTDR为手持设备，作为测试仪表的使用是一种分散式、被动式的手工维护手段，难以保障更高的光纤安全要求，而且价格昂贵。当确定光纤线路故障时需要工作人员进入站点，将光纤线路断开进行测试，定位周期长，业务中断时间长，造成较大的经济损失。

为了实现及时进行OTDR探测，现有技术中提出直接将OTDR做成独立单元集成到设备中，如下图1所示，OTDR单元采用独立于业务单元和光监控单元的波长，接入合分波单元，单方向上可以做到实时在线光纤状态检测，但对于WDM系统中的光分插复用(Optical adddrop module，OADM)站点，要达到对全网光纤的OTDR探测，需要在每个方向上的出口均配置OTDR单元。因此，不仅配置单元较多，且需要占用大量机柜空间或设备槽位，设备成本及安装成本均非常高。

为了避免在每个方向上的出口均配置OTDR单元，现有技术中提出在站点上集成OTDR单元的同时，加入针对该OTDR单元的多路光开关，用以实时监测多个方向的光纤告警，降低了多方向上配置OTDR单元的成本，但无法做到实时在线的光纤状态检测，且线路装配比较繁琐。

由此可知，上述两种方案均为将OTDR做为独立单元集成到站点中且不与业务单元及光监控单元共波长的方案。进一步地，上述两种方案需要对现有系统板卡进行改动，如在合分波单元增加OTDR单元的接入口等，且集成的OTDR是独立单元，安装占用机柜或设备槽位空间，成本高。

发明内容

本发明实施例提供一种光纤状态检测方法、光监控单元及站点，用以解决现有技术中单独集成OTDR单元造成的成本较高、装配繁琐的问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

本发明实施例提供一种光纤状态检测方法，包括：

第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据，第二站点为第一站点的相邻站点。第一站点接收OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，并根据反射光获取OTDR探测值。

同一个信道是指使用相同的波长，相同的波长集或者使用相同的协议数据帧。

可选地，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据之前，第一站点接收网络管理系统下发的OTDR探测指令，OTDR探测指令包含本次OTDR探测需要获取的OTDR探测值的数目N，其中，N为正整数。

可选地，在第一站点接收网络管理系统下发的OTDR探测指令之后，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据之前，第一站点根据OTDR探测值的数目N和预设的单次发送OTDR脉冲的个数n，确定需要执行M次OTDR脉冲发送，即分片发送OTDR脉冲，保证了站点之间的OSC数据通信无丢包无误码。

此时，第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据，可以采用但不限于以下两种方式。

第一种方式，在采用TDM传输的波分复用系统中，第一站点可以在任意两个相邻OSC数据帧之间插入一次OTDR脉冲发送直至完成M次OTDR脉冲发送。

单次发送OTDR脉冲的个数n主要由第一站点中光监控单元的缓存模块的缓存大小、业务带宽、以及发送单个OTDR的脉冲时间决定。

当第一站点发送n个OTDR脉冲时，由于当前波分复用系统采用TDM传输方式，则第一站点的第一光监控单元中的缓存模块将发送n个OTDR脉冲期间本应发送的OSC数据缓存起来，作为第一缓存数据，并在n个OTDR脉冲发送完成之后通过第一光监控单元中的OSC模块将第一缓存数据发送至第二站点。进一步地，第一光监控单元中的缓存模块将在发送第一缓存数据时本应发送的OSC数据缓存起来，作为第二缓存数据，并通过第一光监控单元中的OSC模块在发送完第一缓存数据后发送第二缓存数据，以此类推。

一般地，正常的OSC数据发送状态不会占用全部出口带宽，都会预留一部分的冗余带宽，只有当第一光监控单元的缓存模块中有缓存数据时，才会占用冗余带宽。因此，第一光监控单元中的OSC模块在发送上述缓存数据占用全部出口带宽发送，经过一段时间后，缓存模块中不再有缓存数据，恢复到正常的OSC发送状态。

第二种方式，在采用数据包传输的波分复用系统中，第一站点可以在任意两个相邻OSC数据包之间插入至少一次OTDR脉冲发送，直至完成M次OTDR脉冲发送。

具体包括以下几种可能的实现方式：

第一种可能的实现方式：第一站点可以将M次OTDR脉冲(即N个脉冲)在任意两个相邻OSC数据包之间发送，即将所需发送的N个脉冲集中在任意两个相邻OSC数据包之间发送。

第二种可能的实现方式，第一站点确定当前链路空闲时，在发送维护包的间隔中插入至少一次OTDR脉冲发送，直至完成M次OTDR脉冲的发送。

第三种可能的实现方式，第一站点确定当前链路正在发送OSC数据包时，在发送OSC数据包的间隔中插入至少一次OTDR脉冲发送，直至完成M次OTDR脉冲的发送。

可选地，在第一站点确定需要执行M次OTDR脉冲发送之后，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据之前，第一站点可以发送启动OTDR探测指令至第二站点，启动OTDR探测指令用于指示第二站点从接收OSC数据的接收状态转换为等待OTDR探测的静默态。因此，能够保证第一站点和第二站点的同步，确保第二站点能够及时锁存不完整的OSC数据。

可选地，在第一站点向第二站点发送OTDR脉冲之后，在第一站点向第二站点发送OSC数据之前(即在第一站点执行任一次交替发送过程中，在发完OTDR脉冲，继续发送OSC数据之前)，第一站点可以发送预设的物理层恢复消息至第二站点，其中，预设的物理层恢复消息用于指示第二站点从等待OTDR探测的静默态转换为接收OSC数据的接收状态。第一站点确定接收到第二站点反馈的预设的物理层恢复确认消息时，向第二站点发送OSC数据。

可选地，第一站点发送预设的物理层恢复消息至第二站点之后，第一站点确定超过预设时长未接收到第二站点反馈的预设的物理层恢复确认消息时，向第二站点发送OSC数据。因此，能够保证该系统的可靠性，避免在发送OTDR脉冲的过程中，光纤发生故障无法及时恢复至接收状态进行故障告警。

本发明实施例提供一种光监控单元，至少包括：OTDR模块，OSC模块，切换控制模块；其中，

OTDR模块，用于发送OTDR脉冲，以及根据接收到的OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，获取OTDR探测值，这里光监控单元300位于第一站点，第二站点为第一站点的相邻站点；

OSC模块，用于向第二站点发送第一OSC数据，以及接收第二站点发送的第二OSC数据。

切换控制模块，用于控制OTDR模块和OSC模块执行交替发送OTDR脉冲和第一OSC数据，以及转发第二站点发送的第二OSC数据至OSC模块。

可选地，光监控单元还包括缓存模块。

缓存模块，用于缓存由于OTDR模块在发送OTDR脉冲时产生的OSC数据。

可选地，光监控单元还包括光电转换模块。

光电转换模块，用于将OTDR脉冲转换成对应的光信号，以及将对应第一OSC数据的电信号转换成对应的光信号，将接收到的对应第二OSC数据的光信号转换为对应的电信号。

本发明实施例还提供一种站点，包括业务单元，光监控单元，主控单元，合分波单元。其中，光监控单元能够实现上述实施例中的光纤状态检测。

本发明实施例通过在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据，解决了WDM系统中单独集成OTDR单元造成的成本较高、装配繁琐的问题，同时可满足日常对光纤线路的维护性需求。由于WDM系统中线路光纤的故障如光纤的老化、外破损伤、光纤卷曲、大角度弯折以及承担较大拉力等光纤问题，就会导致业务及通信均劣化，误码率高甚至造成业务中断，因此，采用本发明实施例提供的方法对光纤实时的性能状态监测可以及时的发现网络中光纤的性能状态，做到提前预防及时修复，可大大提升网络的可靠性。

附图说明

图1为本发明背景技术中OTDR单元做为独立单元集成到站点的结构示意图；

图2为本发明实施例中WDM系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中光监控单元的结构示意图之一；

图4为本发明实施例中站点的结构示意图；

图5为本发明实施例中光纤状态检测方法的概述流程图；

图6为本发明实施例中OTDR周期的结构示意图；

图7为本发明实施例中连续M个OTDR周期发送的结构示意图；

图8为本发明实施例中集中发送OTDR脉冲的结构示意图；

图9为本发明实施例中在发送维护包的间隔插入发送OTDR脉冲的结构示意图；

图10为本发明实施例中在发送维护包和信息包的间隔分别插入一次OTDR脉冲发送的结构示意图；

图11为本发明实施例中采用TDM传输方式的光监控单元的结构示意图；

图12为本发明实施例中OSC数据帧的结构示意图；

图13为本发明实施例中一个OTDR周期的发送具体流程图；

图14A为本发明实施例中A站点的状态变化示意图；

图14B为本发明实施例中B站点的状态变化示意图；

图15为本发明实施例中多个站点进行OTDR探测的结构示意图；

图16为本发明实施例中采用数据包传输方式的光监控单元的结构示意图；

图17为本发明实施例中在采用数据包传输方式的波分复用系统中光纤状态检测的具体流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种光纤状态检测方法、光监控单元及站点，用以解决现有技术中单独集成OTDR单元造成的成本较高、装配繁琐的问题。

其中，方法、光监控单元及站点是基于同一发明构思的，由于方法、光监控单元及站点解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。

光波分复用传输系统是当前干线传输和城域核心网多业务传输采用的主要平台，其基本原理为：在光系统的发送端将分别调制在不同波长的输入信号光载波通过一个波分复用器(合波器)复用在一起，再经过一根光纤传输到远端；在光系统的接收端，利用另一个波分复用器(分波器)将这些不同信号的光载波分离开，将各个光信号转换成对应的电信号完成长距传输。因此，波分复用(Wavelength division multiplexing，WDM)系统具有传输容量大、易扩容、可靠传输等优点，在通信网络中具有较高的地位。

参阅图2所示为一个基本的点到点的WDM系统结构示意图，每个站点主要包括主控单元，业务单元，合分波单元和光监控单元。

其中，主控单元用于从网络管理系统接收命令，执行或接收参数配置下发到其他单元，以及将站点内的告警等上报给网络管理系统；业务单元用于完成将多个电信号分别转换为对应的特定波长的光信号，以及将多个特定波长的光信号分别转换为对应的电信号；合分波单元用于将多个独立的特定波长的光信号转换为合波信号，以及将合波信号转换为多个独立的特定波长的光信号；光监控单元用于实现站点间的通信，完成WDM系统的管理和控制。例如，如图2所示，光监控单元可以实时传递A站点和B站点之间的告警信息，以及将告警信息通过主控单元上报至网管系统，此外，光监控单元还可根据网管系统下发的光系统参数调节指令，实现控制光系统的参数调节。

参阅图3所示，本发明实施例提供一种光监控单元300，至少包括：OTDR模块31，光监控信道(Optical Supervisory Channel，OSC)模块32，切换控制模块33；其中，

OTDR模块31，用于发送OTDR脉冲，以及根据接收到的OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，获取OTDR探测值，这里光监控单元300位于第一站点，第二站点为第一站点的相邻站点。

其中，OTDR脉冲为一种用于测量光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位的光脉冲。

具体的，OTDR模块31在发送OTDR脉冲时，可以产生脉宽可调的OTDR探测脉冲，在接收OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光时，可以实现对反射光的光电转换，采样分析，获得OTDR探测值，并将获得的OTDR探测值上传到第一站点中的主控单元，并可由该主控单元进一步将其上传至网络管理系统。

OSC模块32，用于向第二站点发送第一OSC数据，以及接收第二站点发送的第二OSC数据。

其中，OSC数据是指站点之间传输的网络管理系统的监控信息、公务信息和告警信息等。

具体的，OSC模块32是完成传统的光监控信道功能，参阅图11，在传输OSC数据时，可采用时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)的传输方式，由切换控制模块33对其进行直接控制，或参阅图15采用包通信的传输方式，由切换控制模块33和主控单元联合对其进行控制。

切换控制模块33，用于控制OTDR模块31和OSC模块32执行交替发送OTDR脉冲和第一OSC数据，以及转发第二站点发送的第二OSC数据至OSC模块32。

可选地，光监控单元300还包括缓存模块34。

缓存模块34，用于缓存由于OTDR模块30在发送OTDR脉冲时产生的OSC数据。

参阅图11所示，当光监控单元300采用TDM的传输方式传输OSC数据时，缓存模块34位于光监控单元300内。参阅图15所示，当光监控单元300采用包通信的传输方式传输OSC数据时，缓存模块34可位于第一站点的主控单元内。

可选地，光监控单元300还包括光电转换模块35。

光电转换模块35，用于将OTDR脉冲转换成对应的光信号，以及将对应第一OSC数据的电信号转换成对应的光信号，将接收到的对应第二OSC数据的光信号转换为对应的电信号。

本发明实施例还提供一种站点，包括如图3所示的光监控单元。

参阅图4所示，站点400包括业务单元401，光监控单元402，该光监控单元402与图3所示的光监控单元功能相同，主控单元403，合分波单元404。

参阅图5所示，本发明实施例提供一种光纤状态检测方法，包括：

步骤500：第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据，第二站点为第一站点的相邻站点。

这里的第一站点为如图4所示的站点。

具体的，同一个信道包括使用相同的波长，相同的波长集或者使用相同的协议数据帧的传输通道。

步骤510：第一站点接收OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，并根据反射光获取OTDR探测值。

可选地，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据之前，第一站点接收网络管理系统下发的OTDR探测指令，OTDR探测指令包含本次OTDR探测需要获取的OTDR探测值的数目N，其中，N为正整数。

可选地，在第一站点接收网络管理系统下发的OTDR探测指令之后，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据之前，第一站点根据OTDR探测值的数目N和预设的单次发送OTDR脉冲的个数n，确定需要执行M次OTDR脉冲发送，即分片发送OTDR脉冲。

例如，当需要获取的OTDR探测值数目为10000时，预设的单次发送OTDR脉冲的个数为100个，则完成OTDR探测需要发送OTDR脉冲的次数为10000/100＝100次。若不能整除，则将N/n后获得的商值加1作为M。

此时，第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据，可以采用但不限于以下两种方式。

第一种方式，在采用TDM传输的波分复用系统中，第一站点可以在任意两个相邻OSC数据帧之间插入一次OTDR脉冲发送直至完成M次OTDR脉冲发送。

在采用TDM传输的波分复用系统中，N个OTDR脉冲最好在多个相邻的OSC数据帧之间分开发送，因为OSC数据发送长时间中断可能造成网元脱落，告警信息无法及时上报等问题。因此，需要对N个脉冲分成许多小片段进行发送，以保证第一站点和第二站点之间的OSC数据通信无丢包无误码。

进一步地，单次发送OTDR脉冲的个数n主要由第一站点中光监控单元的缓存模块的缓存大小、业务带宽、以及发送单个OTDR的脉冲时间决定。

业务带宽A*单次发送OTDR脉冲的最大个数nmax*发送单个OTDR的脉冲时间T≤缓存大小S。

即nmax≤S/(A*T)

第一站点可以根据计算得到的nmax确定一个单次发送OTDR脉冲的个数n，其中，n≤nmax。

此时，针对每次发送OTDR脉冲还需将发送OTDR脉冲时本应发送的OSC数据缓存起来。

具体的，当第一站点发送n个OTDR脉冲时，由于当前波分复用系统采用TDM传输方式，则第一站点的第一光监控单元中的缓存模块将发送n个OTDR脉冲期间本应发送的OSC数据缓存起来，作为第一缓存数据，并在n个OTDR脉冲发送完成之后通过第一光监控单元中的OSC模块将第一缓存数据发送至第二站点。进一步地，第一光监控单元中的缓存模块将在发送第一缓存数据时本应发送的OSC数据缓存起来，作为第二缓存数据，并通过第一光监控单元中的OSC模块在发送完第一缓存数据后发送第二缓存数据，以此类推。

一般地，正常的OSC数据发送状态不会占用全部出口带宽，都会预留一部分的冗余带宽，只有当第一光监控单元的缓存模块中有缓存数据时，才会占用冗余带宽。因此，第一光监控单元中的OSC模块在发送上述缓存数据时采用如图5所示的数据区(即业务带宽)和冗余带宽，经过一段时间后，缓存模块中不再有缓存数据，恢复到正常的OSC发送状态，即只占用数据区发送OSC数据。

进一步地，由于发送n个OTDR脉冲产生的缓存OSC数据的发送时间也可以确定下来。

具体的，当单次发送OTDR脉冲数目n确定时，单次发送OTDR脉冲的时间就可以确定下来，即单次发送OTDR脉冲的时间等于每个脉冲的发送时间乘以单次发送OTDR脉冲数目n。进一步地，根据发送OTDR脉冲的时间和出口带宽信息确定发送缓存OSC数据的时间。

出口带宽信息可以为冗余带宽和业务带宽的比值，或冗余带宽和业务带宽等。

例如，业务带宽为W，冗余带宽为0.2*W，则当发送OTDR脉冲的时间为T时，由于发送OTDR脉冲产生的缓存OSC数据的发送时间为T/0.2＝5*T，即经过5T后，第一光监控单元中的缓存模块没有缓存数据，恢复到正常的OSC数据发送状态。此时，可以立即发起下一次OTDR脉冲的发送，或者在发送几个正常的OSC数据帧后，在进行下一次OTDR脉冲的发送。这里可以由第一光监控单元中的切换控制模块对下一次OTDR脉冲的发送时机进行控制，或者将OTDR脉冲和OSC数据的交替发送规则提前预设在该切换控制模块中。

例如，参阅图6所述，将每次交替发送n个OTDR脉冲和发送OSC缓存数据的过程作为一个OTDR周期，该周期可以穿插在正常的OSC数据帧发送中，每个OTDR周期包括向下游站点发送启动OTDR探测指令(即图6中所示的协议报文)，发送n个OTDR脉冲，发送预设物理层恢复消息(即图6中所示的伪随机比特序列(Pseudorandom Bit Sequence，PRBS))，发送OSC缓存数据(即图6中所示的帧2、帧3、帧4)。此时帧2、帧3、帧4可用于发送OSC缓存数据。

又例如，参阅图7所示，可以连续发送M个OTDR周期，获得本次OTDR探测需要获取的N个OTDR探测值。

第二种方式，在采用数据包传输的波分复用系统中，第一站点可以在任意两个相邻OSC数据包之间插入至少一次OTDR脉冲发送，直至完成M次OTDR脉冲发送。

具体包括以下几种可能的实现方式：

第一种可能的实现方式：第一站点可以将M次OTDR脉冲(即N个脉冲)在任意两个相邻OSC数据包之间发送，即将所需发送的N个脉冲集中在任意两个相邻OSC数据包之间发送。

此时的链路状态可能为空闲态，也可能是在发送OSC数据包的占用态，参阅图8所示，可以在发送完一个数据包后，直接集中发送N个OTDR脉冲，此时不会因为数据发送中断，而产生丢包的问题。但是，若将OTDR脉冲穿插在OSC数据包的间隙发送，也需要设置缓存模块对发送OTDR脉冲时本应发送的OSC数据包缓存起来，等到OTDR脉冲发送完再将缓存的OSC数据包发送至第二站点，此时的缓存模块的容量需要大于发送M次OTDR脉冲产生的缓存OSC数据包的大小，一般根据经验值设定。

第二种可能的实现方式，第一站点确定当前链路空闲时，在发送维护包的间隔中插入至少一次OTDR脉冲发送，直至完成M次OTDR脉冲的发送。

这里可以插入相同次数OTDR脉冲发送，也可以插入不同次数OTDR脉冲发送，由第一站点控制。

参阅图9所示，在链路空闲时，第一站点向第二站点发送维护包，可以在发送每个维护包的发送间隔插入n个OTDR脉冲，直至完成M次OTDR脉冲的发送。

第三种可能的实现方式，第一站点确定当前链路正在发送OSC数据包时，在发送OSC数据包的间隔中插入至少一次OTDR脉冲发送，直至完成M次OTDR脉冲的发送。

这里可以插入相同次数OTDR脉冲发送，也可以插入不同次数OTDR脉冲发，由第一站点控制。

此时，也需要将发送OTDR脉冲时本应发送的OSC数据包缓存起来。

具体的，参阅图10所示，在发送维护包和信息包的间隔分别插入n个OTDR脉冲，直至完成M次OTDR脉冲的发送。

可选地，在第一站点确定需要执行M次OTDR脉冲发送之后，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据之前，第一站点可以发送启动OTDR探测指令至第二站点，启动OTDR探测指令用于指示第二站点从接收OSC数据的接收状态转换为等待OTDR探测的静默态。

可选地，在第一站点向第二站点发送OTDR脉冲之后，在第一站点向第二站点发送OSC数据之前(即在第一站点执行任一次交替发送过程中，在发完OTDR脉冲，继续发送OSC数据之前)，第一站点可以发送预设的物理层恢复消息至第二站点，例如，发送PRBS，其中，预设的物理层恢复消息用于指示第二站点从等待OTDR探测的静默态转换为接收OSC数据的接收状态。第一站点确定接收到第二站点反馈的预设的物理层恢复确认消息时，向第二站点发送OSC数据。

可选地，第一站点发送预设的物理层恢复消息至第二站点之后，第一站点确定超过预设时长未接收到第二站点反馈的预设的物理层恢复确认消息时，向第二站点发送OSC数据。

参阅图11所示，光监控单元1100采用TDM的传输方式传输OSC数据，光监控单元1100可以包括：OTDR模块1101，OSC模块1102，切换控制模块1103；其中，

OTDR模块1101，用于发送OTDR脉冲，以及根据接收到的OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，获取OTDR探测值，这里光监控单元1100位于第一站点，第二站点为第一站点的相邻站点。

OSC模块1102，用于向第二站点发送第一OSC数据，以及接收第二站点发送的第二OSC数据。

具体的，光监控单元1100采用TDM的传输方式传输OSC数据时，OSC模块1102作为一个通信管道，承载网络管理系统对各站点的控制监控信息及各站点告警状态的上报信息。

参阅图12所示，该通信管道为速率为155.52Mbps的一个数据帧，为了支持OSC数据和线路上的OTDR探测共存，帧结构设计中预留了部分冗余带宽，用于在发送OSC缓存数据时，能够占用该部分冗余带宽，尽快将OSC缓存数据发送出去，即正常数据帧利用数据区(即业务带宽)发送OSC数据，在发送OSC缓存数据时利用业务带宽和冗余带宽发送。

切换控制模块1103，用于直接控制OTDR模块1101和OSC模块1102执行交替发送OTDR脉冲和第一OSC数据，以及转发第二站点发送的第二OSC数据至OSC模块1102。

缓存模块1104，用于缓存由于OTDR模块发送OTDR脉冲产生的OSC数据。

光电转换模块1105，用于将OTDR脉冲转换成对应的光信号，以及将对应第一OSC数据的电信号转换成对应的光信号，将接收到的对应第二OSC数据的光信号转换为对应的电信号。

参阅图13所示，针对采用TDM传输的波分复用系统，下面具体描述图6所光纤状态检测过程，即一个OTDR周期的发送过程，具体包括：

步骤1301：第一站点中的第一主控单元接收网络管理系统下发的OTDR探测指令，并将该OTDR探测指令通知给第一站点中的第一光监控单元。

这里的第一站点包含如图11所示的光监控单元。

OTDR探测指令包含本次OTDR探测需要获取的OTDR探测值的数目N，其中，N为正整数。

步骤1302：第一光监控单元根据OTDR探测值的数目N和预设的单次发送OTDR脉冲的个数n，确定完成OTDR探测需要发送OTDR脉冲的次数M。

其中，n为预设正整数。

具体的，参阅图11所示，切换控制模块1103预置了单次发送OTDR脉冲的个数n，并进一步根据OTDR探测值的数目N确定完成OTDR探测需要发送OTDR脉冲的次数M。

步骤1303：第一光监控单元发送启动OTDR探测指令至第二站点至的第二光监控单元。

启动OTDR探测指令用于指示第二站点从接收OSC数据的接收状态转换为等待OTDR探测的静默态，参阅图6中的协议报文。

参阅图14A所示，该启动OTDR探测指令可以连续多次发送。一般地，A站点通过正常帧中的开销字节将启动OTDR探测命令发送给下游站点B站点，例如，连续发送5帧后开始发送OTDR脉冲，A站点进入OTDR探测状态。

参阅图14B所示，下游站点B站点要与上游站点A站点保持同步，连续收到5个启动OTDR探测指令后，下游站点B站点开始锁存下游数据，若下游站点B站点当前已接收的OSC数据不完整，则将该不完整的OSC数据锁存，即当前已接收的OSC数据不能构成一个完整的数据包发往B站点的主控单元时，以保证OSC数据和OTDR脉冲间的无损切换。下游站点B站点在完成上述锁存操作后，进入等待OTDR探测的静默态。

步骤1304：第一光监控单元发送n个OTDR脉冲，接收n个OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，并根据该反射光获取n个OTDR探测值。

具体的，参阅图11所示，在光监控单元中包含OTDR模块1101，该OTDR模块可以产生脉宽可调的OTDR脉冲，OTDR模块发出的OTDR脉冲经光电转换模块发送至第一站点与第二站点的光纤中，并根据接收到的OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，获取OTDR探测值。

在实际应用过程中，由于两个站点之间的距离较长，因此，一般地，可以同时启动单纤双向OTDR探测，以完成针对两站点之间整条光纤做到完整探测。

步骤1305：第一光监控单元发送预设的物理层恢复消息至第二光监控单元。

预设的物理层恢复消息用于指示第二站点从等待OTDR探测的静默态转换为接收OSC数据的接收状态，参阅图6中的PRBS。

步骤1306：第一光监控单元确定接收到第二光监控单元反馈的预设的物理层恢复确认消息时，将由于发送n个OTDR脉冲产生的缓存OSC数据发送至第二光监控单元。

这里发送的OSC缓存数据从光监控单元中的缓存模块中读取，参阅图6中的帧2、帧3、帧4，用于发送读取到的OSC缓存数据。

参阅图14A和图14B所示，在A站点中的光监控单元每次发送n个OTDR脉冲之后，在将由于发送n个OTDR脉冲产生的缓存OSC数据发送至第二光监控单元之前，A站点中的光监控单元发送预设的物理层恢复消息至B站点中的光监控单元，例如，发送PRBS，此时需将预设的物理层恢复消息设置为无效帧。

A站点中的光监控单元确定接收到第二光监控单元反馈的预设的物理层恢复确认消息，例如，ACK，将由于发送n个OTDR脉冲产生的缓存OSC数据发送至B站点中的光监控单元，恢复到OSC发送态。

可选地，为了保证该系统的可靠性，避免在发送OTDR脉冲的过程中，光纤发生故障无法及时恢复至接收状态进行故障告警，如断纤或光纤异常等，在第一光监控单元和第二光监控单元均设置定时器，若第一光监控单元超过第一预设时长未收到第二光监控单元反馈的预设的物理层恢复确认消息，则将由于发送n个OTDR脉冲产生的缓存OSC数据发送至第二光监控单元。若第二光监控单元在接收到启动OTDR探测指令超过第二预设时长未收到预设的物理层恢复消息时，第二光监控单元恢复到OSC接收状态。

进一步地，第一光监控单元在完成M次OTDR脉冲发送后，将获得的N个OTDR探测值通过主控单元反馈至网络管理系统。

在实际应用过程中，参阅图15所示，网络管理系统可以对各个站点进行逐段探测，例如OTM站-A-B-C-D-OTM站逐段探测；也可以是多个站点之间并行探测，例如OTM站-A-B-C-D-OTM站并行探测。

参阅图16所示，光监控单元1600采用包通信的方式传输OSC数据，至少包括：OTDR模块1601，OSC模块1602，切换控制模块1603，光电转换模块1604；其中，

OTDR模块1601，用于发送OTDR脉冲，以及根据接收到的OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，获取OTDR探测值，这里光监控单元1600位于第一站点，第二站点为第一站点的相邻站点。

OSC模块1602，用于向第二站点发送第一OSC数据，以及接收第二站点发送的第二OSC数据。

切换控制模块1603，用于接收主控单元的控制命令，控制OTDR模块1601和OSC模块1602执行交替发送OTDR脉冲和第一OSC数据，以及转发第二站点发送的第二OSC数据至OSC模块1602。

光电转换模块1604，用于将OTDR脉冲转换成对应的光信号，以及将对应第一OSC数据的电信号转换成对应的光信号，将接收到的对应第二OSC数据的光信号转换为对应的电信号。

在采用数据包传输的波分复用系统中，主控单元对光监控单元的各个模块进行集中控制，并可在主控单元中配置一个缓存模块用以缓存OTDR脉冲发送时需要发送的OSC数据包。

参阅图17所示，针对采用数据包传输的波分复用系统，下面具体描述图10所光纤状态检测过程，，具体包括：

步骤1701：第一站点中的第一主控单元接收网络管理系统下发的OTDR探测指令，OTDR探测指令包含本次OTDR探测需要获取的N个OTDR探测值。

其中，N为正整数；

步骤1702：第一主控单元根据OTDR探测值的数目N和预设的单次发送OTDR脉冲的个数n，确定需要执行M次OTDR脉冲发送。

步骤1703：第一主控单元在每个维护包的间隔和每个信息包的间隔均插入一次OTDR脉冲的发送，直至完成M次OTDR脉冲发送。

这里的维护包和信息包均为OSC数据包，一般地，维护包为用于维持站点间通信的OSC数据包，信息包为包含告警信息的OSC数据包。

在每次OTDR脉冲的发送过程中，主控单元先向切换控制模块发送启动OTDR模块发送OTDR脉冲的指令，令切换控制模块建立与OTDR模块的连接关系，然后向OTDR模块发送发送OTDR脉冲指令，指示OTDR模块发送OTDR脉冲。在每次OSC数据包的发送过程中，主控单元先向切换控制模块发送启动OSC模块发送OSC数据的指令，令切换控制模块建立与OSC模块的连接关系，然后向OSC模块发送发送OSC数据指令，并由主控单元将OSC数据包发送至OSC模块，指示OTDR模块将这些OSC数据包发送出去。

在上述OTDR脉冲的发送过程中，若有OSC数据需要发送，此时的主控单元需要具有一定的缓存，将这部分OSC数据先缓存下来，在发送完本次OTDR脉冲后，再将缓存的OSC数据包发送出去。

步骤1704：第一主控单元将第一光监控单元基于N个OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的N个信号获取的N个OTDR探测值反馈至网络管理系统。

综上，本发明实施例解决了WDM系统中单独集成OTDR单元造成的成本较高、装配繁琐的问题，同时可满足日常对光纤线路的维护性需求。

由于WDM系统中线路光纤的故障如光纤的老化、外破损伤、光纤卷曲、大角度弯折以及承担较大拉力等光纤问题，就会导致业务及通信均劣化，误码率高甚至造成业务中断，因此，采用本发明实施例提供的方法对光纤实时的性能状态监测可以及时的发现网络中光纤的性能状态，做到提前预防及时修复，可大大提升网络的可靠性。

需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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精神和范围。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 (8)

1.一种光纤状态检测方法，其特征在于，包括：

第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送光时域反射仪OTDR脉冲和光监控信道OSC数据，所述第二站点为所述第一站点的相邻站点；

其中，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OSC数据和OTDR脉冲之前，所述第一站点发送启动OTDR探测指令至所述第二站点，所述启动OTDR探测指令用于指示所述第二站点从接收OSC数据的接收状态转换为等待OTDR探测的静默态；

在第一站点向第二站点发送OTDR脉冲之后，所述第一站点发送预设的物理层恢复消息至所述第二站点，所述预设的物理层恢复消息用于指示所述第二站点从所述等待OTDR探测的静默态转换为所述接收OSC数据的接收状态；所述第一站点确定接收到所述第二站点反馈的预设的物理层恢复确认消息时，向所述第二站点发送所述OSC数据；

所述第一站点接收所述OTDR脉冲经所述第一站点和所述第二站点之间的光纤返回的反射光，并根据所述反射光获取OTDR探测值。

2.如权利要求1的方法，其特征在于，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据之前，还包括：

所述第一站点接收网络管理系统下发的OTDR探测指令，所述OTDR探测指令包含本次OTDR探测需要获取的OTDR探测值的数目N，其中，N为正整数。

3.如权利要求2的方法，其特征在于，在所述第一站点接收网络管理系统下发的OTDR探测指令之后，在第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据之前，还包括：

所述第一站点根据所述OTDR探测值的数目N和预设的单次发送OTDR脉冲的个数n，确定需要执行M次OTDR脉冲发送；

第一站点在同一个信道中向第二站点交替发送OTDR脉冲和OSC数据，包括：

在采用时分复用TDM传输的波分复用系统中，所述第一站点在任意两个相邻OSC数据帧之间插入一次OTDR脉冲发送直至完成所述M次OTDR脉冲发送。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一站点发送预设的物理层恢复消息至所述第二站点之后，还包括：

所述第一站点确定超过预设时长未接收到所述第二站点反馈的所述预设的物理层恢复确认消息时，向所述第二站点发送所述OSC数据。

5.一种光监控单元，其特征在于，至少包括：OTDR模块，OSC模块，切换控制模块；其中，

所述OTDR模块，用于发送OTDR脉冲，以及根据接收到的所述OTDR脉冲经第一站点和第二站点之间的光纤返回的反射光，获取OTDR探测值，所述光监控单元位于所述第一站点，所述第二站点为所述第一站点的相邻站点；

所述OSC模块，用于向所述第二站点发送第一OSC数据，以及接收所述第二站点发送的第二OSC数据；

所述切换控制模块，用于控制所述OTDR模块和所述OSC模块执行交替发送所述OTDR脉冲和所述第一OSC数据，以及转发所述第二站点发送的所述第二OSC数据至所述OSC模块；

其中，在所述切换控制模块控制所述OTDR模块和所述OSC模块执行交替发送所述OTDR脉冲和所述第一OSC数据之前，所述切换控制模块发送启动OTDR探测指令至所述第二站点，所述启动OTDR探测指令用于指示所述第二站点从接收OSC数据的接收状态转换为等待OTDR探测的静默态；

在所述切换控制模块控制所述OTDR模块向第二站点发送OTDR脉冲之后，所述切换控制模块发送预设的物理层恢复消息至所述第二站点，所述预设的物理层恢复消息用于指示所述第二站点从所述等待OTDR探测的静默态转换为所述接收OSC数据的接收状态；所述切换控制模块确定接收到所述第二站点反馈的预设的物理层恢复确认消息时，控制所述OSC模块向所述第二站点发送所述OSC数据。

6.如权利要求5所述的单元，其特征在于，所述光监控单元还包括缓存模块，所述缓存模块，用于缓存由于所述OTDR模块在发送OTDR脉冲时产生的缓存OSC数据。

7.如权利要求5或6所述的单元，其特征在于，所述光监控单元还包括光电转换模块，所述光电转换模块，用于将所述OTDR脉冲转换成对应的光信号，以及将对应所述第一OSC数据的电信号转换成对应的光信号，将接收到的对应所述第二OSC数据的光信号转换为对应的电信号。

8.一种站点，其特征在于，包括如权利要求5-7任一项所述的光监控单元。