CN116614174A - 基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，涉及光通信技术领域，所述方法包括：步骤1：获取基于线性直驱的光电通信模块链路的历史传输数据，并基于历史传输数据建立链路传输特性；步骤2：基于链路传输特性，建立链路状态，具体包括：设置权重参数，用以平衡瞬时值和长期值的影响，再基于该权重参数和链路传输特性，建立链路状态；步骤3：使用滑动窗口法，基于链路状态构建故障检测函数；所述故障检测函数通过比较连续两个时间点的链路状态判断是否发生故障；若发生故障，则执行步骤4。本发明实现了对光电通信链路故障的检测、定位和自动恢复。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法。
背景技术
随着光电通信技术的快速发展，光纤通信已经成为现代通信系统中最重要的传输介质之一。然而，光纤通信系统中的链路故障对通信质量和系统性能产生了严重的影响。因此，对光纤通信链路的故障检测、定位和恢复成为了研究的热点和挑战。
在现有技术中，一些传统的光纤通信链路故障检测方法主要基于信号强度的监测和故障判断。例如，利用光功率计测量链路上的信号功率，并根据设定的阈值判断是否发生故障。然而，这种方法忽略了链路中其他重要的影响因素，如噪声、相位偏移、频率变化等。这导致了故障检测的不准确性和误报率的提高。
此外，一些现有的故障恢复方法主要依赖于人工干预和手动操作。当故障链路被检测到后，需要人工介入来切换到备用链路或进行维修。这种方法存在人工干预的延迟和错误的风险，影响了故障恢复的速度和效率。同时，在大规模的光纤通信网络中，人工干预和手动操作的复杂性也增加了系统管理的困难。
此外，现有技术中还存在故障定位的困难。传统的故障定位方法往往无法准确地确定故障发生的具体位置，只能给出大致的故障范围。这给故障修复带来了困难，增加了维修时间和成本。
因此，需要一种高效准确的光电通信链路故障检测与恢复方法，能够综合考虑链路特性、状态信息和故障检测函数，实现故障的快速检测、定位和恢复，减少人工干预和手动操作，提高故障恢复的速度和效率。
发明内容
本发明的目的是提供基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，实现了对光电通信链路故障的检测、定位和自动恢复。
为解决上述技术问题，本发明提供基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，所述方法包括：
基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，所述方法包括：
步骤1：获取基于线性直驱的光电通信模块链路的历史传输数据，并基于历史传输数据建立链路传输特性；
步骤2：基于链路传输特性，建立链路状态，具体包括：设置权重参数，用以平衡瞬时值和长期值的影响，再基于该权重参数和链路传输特性，建立链路状态；
步骤3：使用滑动窗口法，基于链路状态构建故障检测函数；所述故障检测函数通过比较连续两个时间点的链路状态判断是否发生故障；若发生故障，则执行步骤4；
步骤4：进行故障定位，具体包括：使用预设的故障定位值计算模型计算每条链路的故障定位值，将故障定位值高于设定阈值的链路作为故障链路，完成故障定位；
步骤5：将故障链路进行备用链路切换；
步骤6：对故障链路进行恢复，在恢复过程中，实时计算故障链路的故障恢复指标，以判断故障链路是否完成恢复，如是，则将备用链路重新切换至完成恢复后的故障链路。
进一步的，所述历史传输数据包括：振幅、频率、相位、信号功率、噪声功率、比特错误率和时延。
进一步的，所述链路传输特性使用如下公式进行表示：；其中，/>表示第/>条链路在时间的信号；/>表示第/>条链路在时间/>的振幅；/>表示第/>条链路在时间/>的频率；/>表示第/>条链路在时间/>的相位；/>表示第/>条链路在时间/>的质量；/>为链路质量的衰减常数。
进一步的，所述链路质量通过如下公式计算得到：；其中，/>是链路/>在时间/>的质量；/>是预设的权重参数，用于平衡各项指标的影响；/>是链路/>在时间/>的信号功率；/>是链路/>在时间/>的噪声功率；/>是链路/>在时间/>的比特错误率；是链路/>在时间/>的时延。
进一步的，所述步骤2中的链路状态使用如下公式进行表示：；其中，/>表示第/>条链路在时间/>的链路状态。
进一步的，所述步骤3：使用滑动窗口法，基于链路状态构建故障检测函数使用如下公式进行表示：；其中，/>是故障检测函数，通过比较链路状态在连续两个时间点的差值来检测可能的故障；/>为链路状态在连续两个时间点的时间差值；/>是滑动窗口的长度；所述故障检测函数通过比较连续两个时间点的链路状态判断是否发生故障的方法包括：定义故障阈值为：；其中，/>是故障阈值，/>是预设的系数，/>是所有时间点下/>的最大值；定义故障判断逻辑为：/>，则故障发生；若发生故障，则执行步骤4。
进一步的，所述步骤4中的故障定位值计算模型使用如下公式进行表示：；其中，/>是第/>条链路在时间/>的故障定位值，/>是预设的权重，/>是链路数量；/>是第/>条链路的故障检测函数；/>是衰减系数，用于根据链路之间的距离调整影响；/>是链路/>和链路/>之间的距离；将故障定位值高于设定阈值的链路作为故障链路，完成故障定位的方法包括：定义故障链路判定逻辑为：如果，则第/>条链路故障；/>是预设的阈值。
进一步的，所述步骤5中将故障链路进行备用链路切换的方法包括：通过如下公式计算链路切换指标：；/>是第/>条链路在时间/>的备用链路切换指标；/>是预设的备用链路数；/>是链路状态；/>是链路状态/>的最大值；通过计算出的链路切换指标，将故障练度切换到最大的链路切换指标值对应的备用链路。
进一步的，所述步骤6中对故障链路进行自动恢复的方法包括：将故障链路的信息发送给工作人员，工作人员对故障链路进行恢复；在自动恢复过程中，使用如下公式实时计算故障链路的故障恢复指标：；其中，/>是第/>条链路在时间/>的故障恢复指标；将计算出的链路恢复指标与预设的判别阈值进行比较，以判断故障链路是否完成恢复，若是，则将备用链路重新切换至完成恢复后的故障链路。
本发明所提供的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，具备如下有益效果：
高效准确的故障检测与定位：通过步骤 1、2 和 3，利用历史传输数据和链路传输特性建立链路状态，计算故障检测函数，并通过比较连续时间点的链路状态判断故障发生。这种方法能够高效准确地检测和定位故障，快速发现并定位故障链路，减少故障对光电通信系统的影响。
备用链路的优化选择：步骤 4 中的故障定位值计算模型根据故障检测函数和链路状态的综合评估，计算故障定位值，并选择故障定位值高于设定阈值的链路作为故障链路。这样可以优化选择备用链路，确保备用链路的质量和性能，提高系统的可靠性和稳定性。
自动备用链路切换：通过步骤 5 中的链路切换指标计算，实时计算备用链路的切换指标，并选择具有最大切换指标值的备用链路来替代故障链路。这种自动备用链路切换的方法可以迅速恢复链路的连通性，减少通信中断的时间，提高系统的可用性。
实时故障恢复指标计算：步骤 6 中的故障恢复指标计算模型根据故障检测函数和链路状态的综合评估，计算故障恢复指标。这个指标能够实时反映故障链路的恢复情况，帮助监测故障恢复的进程，并提供判断故障链路是否完成恢复的依据。
提高故障恢复速度与效率：本发明采用自动化的故障检测和恢复方法，通过计算和判断链路状态、故障检测函数和恢复指标等，减少了人工干预的需要，提高了故障恢复的速度和效率。同时，该方法能够快速定位故障链路和选择备用链路，减少了系统中断和通信中断的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法的方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
请参考图1，基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，所述方法包括：
步骤1：获取基于线性直驱的光电通信模块链路的历史传输数据，并基于历史传输数据建立链路传输特性；
在这一步骤中，会收集光电通信模块链路的历史传输数据。这些数据可以包括传输速率、信号强度、误码率等等。通过分析这些数据，可以建立链路传输特性，也就是链路在不同条件下的传输性能表现。这些特性可以用于后续的链路状态建立和故障检测。
步骤2：基于链路传输特性，建立链路状态，具体包括：设置权重参数，用以平衡瞬时值和长期值的影响，再基于该权重参数和链路传输特性，建立链路状态；
在这一步骤中，使用链路传输特性来建立链路状态。首先，设置权重参数，这些参数用于平衡瞬时值和长期值的影响。通过权重参数和链路传输特性，可以得到描述链路当前状态的指标。链路状态可以反映链路的稳定性、可靠性和性能水平等信息。
步骤3：使用滑动窗口法，基于链路状态构建故障检测函数；所述故障检测函数通过比较连续两个时间点的链路状态判断是否发生故障；若发生故障，则执行步骤4；
在这一步骤中，采用滑动窗口法来构建故障检测函数。滑动窗口法可以实时地监测链路状态的变化。通过比较连续两个时间点的链路状态，可以判断是否发生故障。故障检测函数可以根据链路状态的变化情况来确定故障发生的可能性。
步骤4：进行故障定位，具体包括：使用预设的故障定位值计算模型计算每条链路的故障定位值，将故障定位值高于设定阈值的链路作为故障链路，完成故障定位；
一旦发现故障，需要进行故障定位。在这一步骤中，使用预设的故障定位值计算模型来计算每条链路的故障定位值。故障定位值可以用于评估每条链路故障的可能性。当故障定位值高于设定阈值时，可以将对应的链路判定为故障链路。
步骤5：将故障链路进行备用链路切换；
步骤6：对故障链路进行恢复，在恢复过程中，实时计算故障链路的故障恢复指标，以判断故障链路是否完成恢复，如是，则将备用链路重新切换至完成恢复后的故障链路。
在这一步骤中，会对故障链路进行恢复操作。实时计算故障链路的故障恢复指标，这些指标可以评估故障链路的恢复情况。例如，可以计算故障链路的传输速率、信号质量等指标，并与设定的恢复阈值进行比较。如果故障链路的指标达到或超过恢复阈值，则表明故障链路已经完成恢复。
优选地，所述历史传输数据包括：振幅、频率、相位、信号功率、噪声功率、比特错误率和时延。
具体的，振幅：指光电通信模块链路中光信号的振幅大小。振幅是衡量信号强度的重要指标之一，可以影响信号的传输质量和稳定性。较大的振幅通常表示较强的信号，有利于减少信号衰减和噪声干扰。
频率：表示光信号的频率，即信号的周期性重复次数。频率与光信号的波长直接相关，是光电通信中的重要参数。准确的频率控制可以确保信号与接收端的时钟同步，提高数据传输的可靠性和准确性。
相位：指光信号的相对偏移量或相对角度。相位是描述波形位置关系的重要参数，在光电通信中用于表示光信号的相对时间差。准确的相位控制可以保证信号的正确解调和同步，减少传输误差。
信号功率：表示光信号的功率水平。信号功率是指光电通信模块链路中传输信号的强度，通常以光功率单位（如瓦特）来衡量。高信号功率可以提供更好的信号质量和较远的传输距离，但过高的信号功率可能会引起光纤非线性效应。
噪声功率：表示链路中存在的噪声信号的功率水平。噪声功率是由各种源（如光子计数噪声、热噪声等）引起的随机波动。较低的噪声功率有利于提高信号与噪声的信噪比，减少比特错误率。
比特错误率（BER）：表示在传输过程中发生的比特错误数量与总比特数之间的比率。BER是衡量数据传输质量的重要指标，通常以小数形式表示，例如，1e-9表示每十亿个比特中发生一个比特错误。较低的BER值表示更可靠的数据传输。
时延：指信号在光电通信链路中传播所需的时间。时延可以由多种因素引起，包括传输距离、光信号在光纤中的传播速度以及信号处理的延迟等。减小时延可以提高实时性和响应性。
进一步的，所述链路传输特性使用如下公式进行表示：；其中，/>表示第/>条链路在时间的信号；/>表示第/>条链路在时间/>的振幅；/>表示第/>条链路在时间/>的频率；/>表示第/>条链路在时间/>的相位；/>表示第/>条链路在时间/>的质量；/>为链路质量的衰减常数。
振幅：表示信号的幅度大小。振幅决定了信号的强弱，即信号的能量大小。频率/>：表示信号的周期性变化。频率决定了信号的周期性重复的次数，即信号的快慢。相位/>：表示信号的起始相位。相位决定了信号在某一时刻的位置，即信号波形的起点。
首先，公式中的主要部分是，它代表了信号的振幅、频率和相位。余弦函数表示信号的周期性变化，其中/>表示振幅，/>表示频率，表示相位。通过调节这些参数，可以实现不同频率、振幅和相位的信号波形。
接下来，公式的另一部分是，它表示链路质量的衰减过程。/>是链路质量的衰减常数，它表示链路传输过程中信号的衰减速度。/>表示链路在时间/>的质量，它可能是信号的强度、信噪比或其他衡量链路性能的指标。指数函数/>描述了信号在传输过程中的衰减情况，其中质量越差，衰减越快。
因此，整个公式的含义是将振幅、频率、相位以及链路质量的衰减考虑在内，综合描述了光电通信模块链路传输过程中信号的变化。通过调节振幅、频率、相位和链路质量的衰减常数，可以模拟和预测链路中信号的传输特性，进而进行链路状态的建立、故障检测和故障定位等操作。这个公式提供了对链路传输特性进行定量建模和分析的工具，有助于优化光电通信的性能和可靠性。
优选地，所述链路质量通过如下公式计算得到：；其中，/>是链路/>在时间/>的质量；/>是预设的权重参数，用于平衡各项指标的影响；/>是链路/>在时间/>的信号功率；/>是链路/>在时间/>的噪声功率；/>是链路/>在时间/>的比特错误率；是链路/>在时间/>的时延。
具体的，公式中的项表示信号功率的影响，表示噪声功率和比特错误率的影响。这些项在分母中进行组合，表示信号功率相对于噪声功率和比特错误率的比例。
通过计算这个比例，并进行对数运算后，再乘以权重参数，就得到了链路质量的估计值。公式中的权重参数/>和/>是预先设定的，用于根据具体应用和需求对各项指标进行加权。
需要注意的是，公式中的具体数学形式并没有直接的物理解释，而是一种计算模型，用于综合考虑链路的不同因素对链路质量的影响。这样的模型可以根据实际情况进行调整和优化，以适应特定的应用场景和需求。
优选地，所述步骤2中的链路状态使用如下公式进行表示：；其中，/>表示第/>条链路在时间/>的链路状态。
：表示第/>条链路在时间/>的链路状态。链路状态是描述链路性能和质量的综合指标。
：表示链路质量/>的积分，即信号质量随时间的累积。通过对链路质量随时间的变化进行积分，可以获得链路性能的历史累积信息。
：表示链路质量/>的平方的积分。这一项可以用来考虑链路质量的波动性或方差，即考虑链路性能的稳定性和变化程度。
通过将链路质量的积分和平方的积分进行加权求和，公式计算出了链路状态。参数/>是加权系数，用于平衡链路质量的累积信息和波动性对链路状态的影响。它可以根据具体应用和需求进行设定。
这个公式可以根据链路质量的变化情况来计算链路状态，进而用于后续步骤，如故障检测、故障定位和链路恢复等。通过监测链路状态的变化，可以及时发现链路故障或异常，并采取相应的措施来保障链路的稳定性和可靠性。
优选地，所述步骤3：使用滑动窗口法，基于链路状态构建故障检测函数使用如下公式进行表示：；其中，/>是故障检测函数，通过比较链路状态在连续两个时间点的差值来检测可能的故障；/>为链路状态在连续两个时间点的时间差值；/>是滑动窗口的长度；所述故障检测函数通过比较连续两个时间点的链路状态判断是否发生故障的方法包括：定义故障阈值为：；其中，/>是故障阈值，/>是预设的系数，/>是所有时间点下/>的最大值；定义故障判断逻辑为：/>，则故障发生；若发生故障，则执行步骤4。
具体的，故障检测函数通过比较连续两个时间点的链路状态差值来评估链路的变化情况。它可以帮助我们捕捉链路状态的异常变化，并提供一个衡量链路质量变化幅度的指标。当链路发生故障或异常时，链路状态会发生明显的变化，导致故障检测函数的值较大。
通过将链路状态差值的绝对值除以滑动窗口内链路状态的平方和，故障检测函数将链路状态的变化幅度与链路状态的整体波动性相比较。这样可以排除链路状态的波动性对故障检测的影响，更加准确地判断是否发生故障。
定义故障阈值的目的是为了确定一个界限，用于判断故障检测函数的值是否高于正常范围。故障阈值是根据故障检测函数的历史数据进行计算，通过乘以预设的系数/>来调整故障阈值的灵敏度。较高的系数/>可以使故障阈值更加敏感，而较低的系数则会增加容忍度。
根据故障判断逻辑，如果故障检测函数的值超过故障阈值/>，则可以判断链路发生了故障。这个逻辑基于以下观察：当链路发生故障时，链路状态的变化通常比正常情况下的波动更为剧烈。因此，故障检测函数的值会显著增加，超过预设的故障阈值。
一旦故障被检测到，可以立即采取相应的措施，例如执行步骤 4 中的故障定位操作，以确定故障发生的具体位置或链路。这样可以帮助工程师快速定位和解决问题，减少故障对通信的影响，并及时采取恢复措施，提高通信链路的可靠性和稳定性。
优选地，所述步骤4中的故障定位值计算模型使用如下公式进行表示：；其中，/>是第/>条链路在时间/>的故障定位值，/>是预设的权重，/>是链路数量；/>是第/>条链路的故障检测函数；/>是衰减系数，用于根据链路之间的距离调整影响；/>是链路/>和链路/>之间的距离；将故障定位值高于设定阈值的链路作为故障链路，完成故障定位的方法包括：定义故障链路判定逻辑为：如果，则第/>条链路故障；/>是预设的阈值。
具体的，：表示第/>条链路在时间/>的故障定位值。它用于评估每条链路上发生故障的可能性，值越高表示故障可能性越大。
：这是计算故障定位值的核心部分。通过对所有链路/>进行求和，其中包括故障检测函数/>、距离衰减因子/>以及预设的权重/>。这些参数用于调整不同链路对于故障定位值的影响，以及根据链路之间的距离来调整权重的大小。
：表示链路的数量，即参与故障定位的链路总数。这个参数决定了故障定位值计算的范围。
：表示预设的权重参数，用于调整链路/>和链路/>之间的影响。不同链路对于故障定位值的贡献可能不同，通过设置不同的权重参数，可以使得与故障定位更相关的链路对故障定位值的贡献更大。
：表示第/>条链路的故障检测函数，它是在步骤 3 中计算的链路的故障检测函数。故障检测函数用于判断链路在特定时间点是否发生故障。
：表示距离衰减因子，用于根据链路之间的距离调整故障定位值的影响。较小的距离将得到较大的权重，较大的距离将得到较小的权重。这样可以在故障定位时考虑到链路之间的相对位置，距离较近的链路对故障定位值的贡献更大，距离较远的链路对故障定位值的贡献较小。
通过计算故障定位值，我们可以对每条链路进行故障定位。故障定位值越高，表示该链路的故障可能性越大。因此，可以将故障定位值高于设定阈值的链路确定为故障链路，完成故障的定位。
优选地，所述步骤5中将故障链路进行备用链路切换的方法包括：通过如下公式计算链路切换指标：；/>是第/>条链路在时间/>的备用链路切换指标；/>是预设的备用链路数；/>是链路状态；/>是链路状态/>的最大值；通过计算出的链路切换指标，将故障练度切换到最大的链路切换指标值对应的备用链路。
具体的，：表示第/>条链路在时间/>的备用链路切换指标。这个指标用于评估备用链路切换的优先级，值越大表示备用链路切换的优先级越高。
：是预设的备用链路数量。它确定了备用链路的可用性和切换的可能性。预设的备用链路数越多，系统有更多的选择来替代故障链路。
：表示链路状态，即第/>条链路在时间/>的状态。这个状态可以根据之前的步骤中计算得到，用于评估链路的性能和质量。
：表示链路状态/>的最大值。它用于归一化链路状态，使得备用链路切换指标在一个统一的范围内。
公式中，通过计算出的链路状态，利用指数函数和逻辑函数的组合，计算出备用链路切换指标/>。指数函数用于对链路状态进行权衡和调整，逻辑函数用于将备用链路切换指标限制在一个合理的范围内。
通过比较不同链路的备用链路切换指标的值，可以选择具有最大切换指标值的备用链路来替代故障链路。这样可以确保故障链路的快速切换和链路恢复，以保持通信系统的连通性和可用性。
通过使用这个公式计算备用链路切换指标，系统能够根据链路状态的评估结果，选择最佳的备用链路进行切换，从而减少故障对通信系统的影响，提高系统的可靠性和稳定性。
进一步的，所述步骤6中对故障链路进行自动恢复的方法包括：将故障链路的信息发送给工作人员，工作人员对故障链路进行恢复；在自动恢复过程中，使用如下公式实时计算故障链路的故障恢复指标：；其中，/>是第/>条链路在时间/>的故障恢复指标；将计算出的链路恢复指标与预设的判别阈值进行比较，以判断故障链路是否完成恢复，若是，则将备用链路重新切换至完成恢复后的故障链路。
具体的，故障恢复指标计算：通过计算故障恢复指标，该指标综合考虑了故障检测函数/>和链路状态/>对故障链路恢复的影响。故障恢复指标采用了预设的权重参数，以平衡不同因素的重要性，如故障检测函数的贡献、链路状态的影响以及状态的变化趋势等。这样，故障恢复指标能够量化地评估故障链路的恢复程度。
故障恢复指标的各项参数解释：：这些是预设的权重参数，用于根据具体需求调整故障检测函数和链路状态对恢复指标的影响。不同的权重参数值会在故障恢复指标的计算中引入不同的权衡因素。
：故障检测函数，用于判断链路在特定时间点是否发生故障。它的值越高表示故障的可能性越大。
：链路状态，用于反映链路的性能和质量。它可以包括之前步骤中计算得到的链路状态值，如链路传输特性、链路状态等。
和/>：这些是链路状态/>的积分，用于考虑链路状态随时间的变化趋势和波动性。积分项可以提供关于链路状态变化的整体信息。
故障链路恢复的判断：通过将计算得到的故障恢复指标与预设的判别阈值进行比较，可以判断故障链路是否完成恢复。如果故障恢复指标超过了设定的判别阈值，表明故障链路已经恢复正常。在这种情况下，系统可以将备用链路重新切换至已经恢复的故障链路，以确保通信系统的连通性和可用性。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：获取基于线性直驱的光电通信模块链路的历史传输数据，并基于历史传输数据建立链路传输特性；
步骤2：基于链路传输特性，建立链路状态，具体包括：设置权重参数，用以平衡瞬时值和长期值的影响，再基于该权重参数和链路传输特性，建立链路状态；
步骤3：使用滑动窗口法，基于链路状态构建故障检测函数；所述故障检测函数通过比较连续两个时间点的链路状态判断是否发生故障；若发生故障，则执行步骤4；
步骤4：进行故障定位，具体包括：使用预设的故障定位值计算模型计算每条链路的故障定位值，将故障定位值高于设定阈值的链路作为故障链路，完成故障定位；
步骤5：将故障链路进行备用链路切换；
步骤6：对故障链路进行恢复，在恢复过程中，实时计算故障链路的故障恢复指标，以判断故障链路是否完成恢复，如是，则将备用链路重新切换至完成恢复后的故障链路。
2.如权利要求1所述的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述历史传输数据包括：振幅、频率、相位、信号功率、噪声功率、比特错误率和时延。
3.如权利要求2所述的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述链路传输特性使用如下公式进行表示：；其中，/>表示第/>条链路在时间的信号；/>表示第/>条链路在时间/>的振幅；/>表示第/>条链路在时间/>的频率；/>表示第/>条链路在时间/>的相位；/>表示第/>条链路在时间/>的质量；/>为链路质量的衰减常数。
4.如权利要求3所述的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述链路质量通过如下公式计算得到：；其中，/>是链路/>在时间/>的质量；/>是预设的权重参数，用于平衡各项指标的影响；/>是链路/>在时间/>的信号功率；/>是链路/>在时间/>的噪声功率；/>是链路/>在时间/>的比特错误率；是链路/>在时间/>的时延。
5.如权利要求4所述的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述步骤2中的链路状态使用如下公式进行表示：；其中，/>表示第/>条链路在时间/>的链路状态。
6.如权利要求5所述的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述步骤3：使用滑动窗口法，基于链路状态构建故障检测函数使用如下公式进行表示：；其中，/>是故障检测函数，通过比较链路状态在连续两个时间点的差值来检测可能的故障；/>为链路状态在连续两个时间点的时间差值；/>是滑动窗口的长度；所述故障检测函数通过比较连续两个时间点的链路状态判断是否发生故障的方法包括：定义故障阈值为：；其中，/>是故障阈值，/>是预设的系数，/>是所有时间点下/>的最大值；定义故障判断逻辑为：/>，则故障发生；若发生故障，则执行步骤4。
7.如权利要求6所述的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述步骤4中的故障定位值计算模型使用如下公式进行表示：；其中，/>是第/>条链路在时间/>的故障定位值，/>是预设的权重，/>是链路数量；/>是第/>条链路的故障检测函数；/>是衰减系数，用于根据链路之间的距离调整影响；/>是链路/>和链路/>之间的距离；将故障定位值高于设定阈值的链路作为故障链路，完成故障定位的方法包括：定义故障链路判定逻辑为：如果，则第/>条链路故障；/>是预设的阈值。
8.如权利要求7所述的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述步骤5中将故障链路进行备用链路切换的方法包括：通过如下公式计算链路切换指标：；/>是第/>条链路在时间的备用链路切换指标；/>是预设的备用链路数；/>是链路状态；/>是链路状态的最大值；通过计算出的链路切换指标，将故障练度切换到最大的链路切换指标值对应的备用链路。
9.如权利要求8所述的基于线性直驱的光电通信模块链路故障检测与恢复方法，其特征在于，所述步骤6中对故障链路进行自动恢复的方法包括：将故障链路的信息发送给工作人员，工作人员对故障链路进行恢复；在自动恢复过程中，使用如下公式实时计算故障链路的故障恢复指标：；其中，是第/>条链路在时间/>的故障恢复指标；将计算出的链路恢复指标与预设的判别阈值进行比较，以判断故障链路是否完成恢复，若是，则将备用链路重新切换至完成恢复后的故障链路。
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