CN108282224B - 一种具有光纤故障检测功能的wdm-pon智能网关系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种波分复用PON系统，具体说是一种具有光纤故障检测功能的WDM‑PON智能网关系统。包括WDM‑PON智能网关模块、app管理系统模块和智能管理平台，WDM‑PON智能网关模块包括WDM‑PON光模块、WDM‑PON处理器模块、ODTR功能模块和WiFi模块，WDM‑PON处理器模块分别与WDM‑PON光模块、ODTR功能模块以及WiFi模块相连；WDM‑PON光模块和ODTR功能模块相连；app管理系统模块分别与WDM‑PON智能网关模块以及智能管理平台相联。降低了工艺要求和建设成本，通过手机app系统实时检测并信息上报，极大的降低了运维成本。

Description

一种具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统
技术领域
本发明涉及一种波分复用PON系统，具体说是一种具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统。
背景技术
OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）为光时域反射仪。OTDR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，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。
普通采用光分路器的无源光网络系统中，在测试OTDR时从每条分支配线光纤反射回来的光信号会在时域上叠加在一起，给线路状态的分析和故障的查找带来极大的困难，而且光分路器增加对反射信号的衰减，导致分辨能力下降。因此，目前业界对这种基于功率分配光分路器的无源光网络的光线路监测均没有好的解决办法。
而在目前的WDM-PON网络部署中，光时域反射仪OTDR大多布设在系统局端，要么内置于系统局端的光线路终端OLT中，要么与所述的OLT相外接。一般为了避免在进行OTDR测试时中断用户业务而采用与现网业务波长C波段相邻的另一波段L波段，若WDM-PON网络中AWG下挂N路C波段业务，这样需求WDM-PON网络中的AWG配置与业务波段C波段等量的L波段的光栅，这样对于部署网络的AWG的工艺要求较高，且布网成本较大。维护人员在测试OTDR时需不断切换波长，对每一波道进行检测，测试手段较为繁琐。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统，将OTDR功能集成至WDM-PON智能网关中，采用网关上行O波段波长作为OTDR测试波长，从ONU侧对光纤线路进行线路检测诊断。维护人员可通过智能终端（例如手机）与WDM-PON智能网关的WiFi进行相连，通过app管理系统对网关进行OTDR测试，并将线路状态和故障分析结果直接通过网络上报智能管理平台，无需进行波长切换，既方便又快捷，极大减小建设和维护成本。
本发明是采取以下技术方案实现的：具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统包括WDM-PON智能网关模块、app管理系统模块和智能管理平台，所述WDM-PON智能网关模块包括WDM-PON光模块、WDM-PON处理器模块、ODTR功能模块和WiFi模块，WDM-PON处理器模块分别与WDM-PON光模块、ODTR功能模块以及WiFi模块相连；WDM-PON光模块和ODTR功能模块相连；app管理系统模块分别与WDM-PON智能网关模块以及智能管理平台相联，app管理系统模块向WDM-PON智能网关模块传递测试指令，由WDM-PON智能网关模块向app管理系统模块传递基本数据信息和测试结果；并由app管理系统模块将该数据信息和测试结果传递给智能管理平台。
所述基本数据信息包括WDM-PON智能网关设备基本信息、光链路信息和配置信息等。
在WDM-PON智能网关模块设有OSGI接口，app管理系统模块通过OSGI接口与WDM-PON智能网关模块相联。
所述WDM-PON光模块、WDM-PON处理器模块和ODTR功能模块分别采用市售的WDM-PON光模块、WDM-PON处理器模块和ODTR功能模块。
具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统的光纤故障检测方法，包括光纤链路故障主动检测、app管理系统模块主动发起OTDR检测和WDM-PON智能网关信息查询；
所述光纤链路故障主动检测方法，包括如下步骤：
1-1）WDM-PON处理器模块向ODTR功能模块和WDM-PON光模块发出检测信号，由WDM-PON光模块接收来自光纤链路的光，并由ODTR功能模块配合完成检测，将检测结果信息传送到WDM-PON处理器模块；
1-2）当第N路光纤链路发生中断时，WDM-PON光模块无法收到来自该路光纤链路的光，WDM-PON光模块向WDM-PON处理器模块传送LOS告警信息；所述N为大于0的自然数；
1-3）WDM-PON处理器模块通过WiFi模块和WDM-PON智能网关模块的OSGI接口，将步骤2）所述LOS告警信息传送到app管理系统模块；
1-4）app管理系统模块将步骤3）得到的LOS告警信息传输给智能管理平台。
app管理系统模块主动发起OTDR检测的方法，包括如下步骤：
2-1）通过app管理系统模块进入OTDR测试界面，主动发起智能网关OTDR测试请求，请求信息通过无线方式发送到WiFi模块，并转发至WDM-PON处理器模块；
2-2）WDM-PON处理器模块得到请求后，向ODTR功能模块转发请求信息，在ODTR功能模块与WDM-PON光模块的配合下完成OTDR检测，并将测试结果反馈WDM-PON处理器，同时WDM-PON处理器将结果信息通过WiFi模块传输到app管理系统模块，app管理系统模块通过网络传输至智能管理平台。
WDM-PON智能网关信息查询的方法，包括如下步骤：
3-1）维护人员通过智能终端连接WDM-PON智能网关模块的WiFi模块；
3-2）WDM-PON智能网关模块通过OSGI接口与app管理系统模块进行连接，在app管理系统模块上查询网关设备基本信息、光链路信息和配置信息；
3-3）app管理系统模块将步骤3-2）查询到的信息传送到维护人员的智能终端上。
本发明提出了一种可支持光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统，通过采用网关上行O波段波长作为OTDR测试波长，避免了AWG配置与OLT下行C波段相等量的L波段光栅。此处所述O波段波长为1260nm-1360nm，C波段波长为1530nm-1565nm，L波段波长为1565nm-1625nm。
对于新建网络，用户还未实际使用网络，可暂时使用网关上行O波段波长进行测试；对于现有网络，若网络中出现光纤故障，业务同样无法使用，也可使用网关上行O波段波长，故采用与智能网关网关上行O波段波长作为OTDR测试波长并不影响用户使用业务。虽然对于OTDR测量来说，采用1550波段为最优选择，但是对于WDM-PON系统短距离传输来说，采用1310波段与1550波段在光功率衰减上并无较大区别，所以无论现网WDM-PON采用何种波段作为工作波长，此方案均可满足需求。
本发明的优点：通过采用WDM-PON上行业务波长作为OTDR检测波长，无需要求对AWG配置更多的L波段的检测光栅用于OTDR检测，降低了对AWG的工艺要求，降低了建设成本。提供了一种主动发起光纤链路诊断的WDM-PON智能网关，可通过手机app系统对故障链路实时检测，并进行信息上报，统一管理，极大的降低了运维成本。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明中的WDM-PON智能网关原理图；
图2是本发明中的WDM-PON智能网关模块架构图；
图3是本发明的光纤链路故障主动检测流程图；
图4是本发明的app管理系统模块主动发起OTDR检测流程图。
具体实施方式
参照附图1～4，具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统包括WDM-PON智能网关模块、app管理系统模块和智能管理平台，所述WDM-PON智能网关模块包括WDM-PON光模块、WDM-PON处理器模块、ODTR功能模块和WiFi模块，WDM-PON处理器模块分别与WDM-PON光模块、ODTR功能模块以及WiFi模块相连；WDM-PON光模块和ODTR功能模块相连；app管理系统模块分别与WDM-PON智能网关模块以及智能管理平台相联，app管理系统模块向WDM-PON智能网关模块传递测试指令，由WDM-PON智能网关模块向app管理系统模块传递基本数据信息和测试结果；并由app管理系统模块将该数据信息和测试结果传递给智能管理平台。
所述基本数据信息包括WDM-PON智能网关设备基本信息、光链路信息和配置信息等。
在WDM-PON智能网关模块设有OSGI接口，app管理系统模块通过OSGI接口与WDM-PON智能网关模块相联。
具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统的光纤故障检测方法，包括光纤链路故障主动检测、app管理系统模块主动发起OTDR检测和WDM-PON智能网关信息查询。
本发明可支持光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统，通过采用与业务波长相同的波长作为OTDR测试波长，避免了AWG配置与业务波段相等量的L波段光栅。维护人员可通过手机连接WDM-PON智能网关WiFi模块，网关通过OSGI接口与手机app管理系统进行连接，并可在app上查询网关设备基本信息、光链路信息、配置信息等。
光纤链路故障主动检测时，当第N路光纤链路发生中断时，光模块将无法收到Cn波长的光，同时CPU检测到光模块产生LOS告警，同时反馈手机app管理系统。CPU将主动发起一起光路故障检测请求，将请求信息传输至OTDR电路模块，OTDR模块与光模块配合完成OTDR测试，将故障信息反馈CPU，同时通过WiFi模块及OSGI接口同时反馈给手机app管理系统，手机app通过网络传输至智能管理平台，上述说明中N取不为0的自然数。
所述光纤链路故障主动检测方法的具体流程包括如下步骤：
1-1）WDM-PON处理器模块向ODTR功能模块和WDM-PON光模块发出检测信号，由WDM-PON光模块接收来自光纤链路的光，并由ODTR功能模块配合完成检测，将检测结果信息传送到WDM-PON处理器模块；
1-2）当第N路光纤链路发生中断时，WDM-PON光模块无法收到来自该路光纤链路的光，WDM-PON光模块向WDM-PON处理器模块传送LOS告警信息；所述N为大于0的自然数；
1-3）WDM-PON处理器模块通过WiFi模块和WDM-PON智能网关模块的OSGI接口，将步骤2）所述LOS告警信息传送到app管理系统模块；
1-4）app管理系统模块将步骤3）得到的LOS告警信息传输给智能管理平台。
手机app主动发起OTDR检测时通过app进入OTDR测试界面，主动发起智能网关OTDR测试请求，请求信息通过无线方式发送到WiFi模块，并通过处理转发至CPU处理器，CPU处理器得到请求后，向OTDR电路转发请求信息，在OTDR模块与光模块的配合下完成OTDR检测，并将测试结果反馈CPU，同时CPU将结果信息通过WiFi模块传输到手机app管理系统，手机app通过网络传输至智能管理平台。
app管理系统模块主动发起OTDR检测的具体方法，包括如下步骤：
2-1）通过app管理系统模块进入OTDR测试界面，主动发起智能网关OTDR测试请求，请求信息通过无线方式发送到WiFi模块，并转发至WDM-PON处理器模块；
2-2）WDM-PON处理器模块得到请求后，向ODTR功能模块转发请求信息，在ODTR功能模块与WDM-PON光模块的配合下完成OTDR检测，并将测试结果反馈WDM-PON处理器，同时WDM-PON处理器将结果信息通过WiFi模块传输到app管理系统模块，app管理系统模块通过网络传输至智能管理平台。
WDM-PON智能网关信息查询的方法，包括如下步骤：
3-1）维护人员通过智能终端连接WDM-PON智能网关模块的WiFi模块；
3-2）WDM-PON智能网关模块通过OSGI接口与app管理系统模块进行连接，在app管理系统模块上查询网关设备基本信息、光链路信息和配置信息；
3-3）app管理系统模块将步骤3-2）查询到的信息传送到维护人员的智能终端上。

Claims (6)

1.一种具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统，其特征在于：包括WDM-PON智能网关模块、app管理系统模块和智能管理平台，所述WDM-PON智能网关模块包括WDM-PON光模块、WDM-PON处理器模块、ODTR功能模块和WiFi模块，WDM-PON处理器模块分别与WDM-PON光模块、ODTR功能模块以及WiFi模块相连；WDM-PON光模块和ODTR功能模块相连；app管理系统模块分别与WDM-PON智能网关模块以及智能管理平台相联，app管理系统模块向WDM-PON智能网关模块传递测试指令，由WDM-PON智能网关模块向app管理系统模块传递基本数据信息和测试结果，所述基本数据信息包括WDM-PON智能网关设备基本信息、光链路信息和配置信息；并由app管理系统模块将该数据信息和测试结果传递给智能管理平台；
WDM-PON处理器模块向ODTR功能模块和WDM-PON光模块发出检测信号，由WDM-PON光模块接收来自光纤链路的光，并由ODTR功能模块配合完成检测，将检测结果信息传送到WDM-PON处理器模块；当第N路光纤链路发生中断时，WDM-PON光模块无法收到来自该路光纤链路的光，WDM-PON光模块向WDM-PON处理器模块传送LOS告警信息；所述N为大于0的自然数；WDM-PON处理器模块通过WiFi模块和WDM-PON智能网关模块将所述LOS告警信息传送到app管理系统模块；app管理系统模块将LOS告警信息传输给智能管理平台；通过app进入OTDR测试界面，主动发起智能网关OTDR测试请求，请求信息通过无线方式发送到WiFi模块。
2.根据权利要求1所述的具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统，其特征在于：在WDM-PON智能网关模块设有OSGI接口，app管理系统模块通过OSGI接口与WDM-PON智能网关模块相联。
3.一种具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统的光纤故障检测方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统，包括光纤链路故障主动检测、app管理系统模块主动发起OTDR检测和WDM-PON智能网关信息查询。
4.根据权利要求3所述的具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统的光纤故障检测方法，其特征在于，所述光纤链路故障主动检测方法，包括如下步骤：
1-1）WDM-PON处理器模块向ODTR功能模块和WDM-PON光模块发出检测信号，由WDM-PON光模块接收来自光纤链路的光，并由ODTR功能模块配合完成检测，将检测结果信息传送到WDM-PON处理器模块；
1-2）当第N路光纤链路发生中断时，WDM-PON光模块无法收到来自该路光纤链路的光，WDM-PON光模块向WDM-PON处理器模块传送LOS告警信息；所述N为大于0的自然数；
1-3）WDM-PON处理器模块通过WiFi模块和WDM-PON智能网关模块的OSGI接口，将步骤2）所述LOS告警信息传送到app管理系统模块；
1-4）app管理系统模块将步骤3）得到的LOS告警信息传输给智能管理平台。
5.根据权利要求3所述的具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统的光纤故障检测方法，其特征在于，app管理系统模块主动发起OTDR检测的方法，包括如下步骤：
2-1）通过app管理系统模块进入OTDR测试界面，主动发起智能网关OTDR测试请求，请求信息通过无线方式发送到WiFi模块，并转发至WDM-PON处理器模块；
2-2）WDM-PON处理器模块得到请求后，向ODTR功能模块转发请求信息，在ODTR功能模块与WDM-PON光模块的配合下完成OTDR检测，并将测试结果反馈WDM-PON处理器，同时WDM-PON处理器将结果信息通过WiFi模块传输到app管理系统模块，app管理系统模块通过网络传输至智能管理平台。
6.根据权利要求3所述的具有光纤故障检测功能的WDM-PON智能网关系统的光纤故障检测方法，其特征在于，WDM-PON智能网关信息查询的方法，包括如下步骤：
3-1）维护人员通过智能终端连接WDM-PON智能网关模块的WiFi模块；
3-2）WDM-PON智能网关模块通过OSGI接口与app管理系统模块进行连接，在app管理系统模块上查询网关设备基本信息、光链路信息和配置信息；
3-3）app管理系统模块将步骤3-2）查询到的信息传送到维护人员的智能终端上。
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