CN1294455A - 光纤网络自动监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光纤网络自动监测系统,包括核心测试模块1、中心监测管理模块2和远端接入模块3,所述的核心测试模块1、中心监测管理模块2和远端接入模块3之间利用现有电信通讯网相互连接。实施本发明的光纤网络自动监测系统,可以集光纤测试接入接口、告警接入接口、通信、维护于一体,以较少的代价扩大了系统的监测范围,大大降低了成本,使本发明的光纤网络自动监测系统的系统性价比远远优于目前网上同类系统。
Description
本发明涉及光纤网络的监测和维护领域。
现有光纤网络监测大多局限于故障之后的OTDR仪表测试、光纤传输设备监测、或者仅对特性比较单一的专网或干线网集中监测，缺乏综合考虑针对不同组网如干线网、专网、本地网、乃至复杂的接入网的统一监测；同时缺乏综合全面地考虑光纤网络上设备、光缆线路、环境的监视、测试和分析；同时缺乏系统的数据处理和统计分析，没有对测试数据集中分析、生成被测目标在相当长一段时间内的稳定性等质量分析和预测，不能为维护管理提供科学依据。总之，现有光纤网络监测系统缺乏对光纤网络上设备、光缆线路、环境的全面分析测试，不适用于多种网络，而且与电信业务的服务数据库没有联系，不可能作长期监测统计分析，无法为电信网络运营者提供管理考核的依据。
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，而提供一种利用现有电信网、数据通信网体系，以较低成本对干线网、专网、本地网进行综合监测的系统，以便为电信网络管理者、使用者、维护者提供光缆线路监测体系与网络可靠性的综合考评依据。
本发明的目的是这样实现的，一种光纤网络自动监测系统，包括核心测试模块和中心监测管理模块，其特征在于，还包括远端接入模块，所述的核心测试模块、中心监测管理模块和远端接入模块之间利用现有电信通讯网相互连接。
实施本发明的光纤网络自动监测系统，由于采用了远端接入模块，可以集光纤测试接入接口、告警接入接口、通信、维护于一体，以较少的代价扩大了系统的监测范围，大大降低了成本。另外本发明的光纤网络自动监测系统利用现有通信网，以邮电业务数据库和传输网、数据网、公用网等作为公共资源平台，使本发明的光纤网络自动监测系统的系统性价比远远优于目前网上同类系统。
下面结合附图和实施例对本发明光纤网络自动监测系统作进一步详细的说明。附图中：
图1是本发明光纤网络自动监测系统的一个实施例的基本结构示意图；
图2A是图1所示的光纤网络自动监测系统的核心监测模块的功能示意图；
图2B是图1所示的光纤网络自动监测系统的核心监测模块的结构方框图；
图2C是图1所示的光纤网络自动监测系统的核心监测模块的一个实施例中的监测站机架图；
图2D是图2C所示的监测站的测试头结构图；
图3A是图1所示的光纤网络自动监测系统的远端接入模块的实施例一的光纤测试接入的方块示意图；
图3B是图1所示的光纤网络自动监测系统的远端接入模块的实施例二的告警信息接入的方块示意图；
图4是图1所示的光纤网络自动监测系统的中心监测管理模块的组成方框图；
图5是本发明光纤网络自动监测系统的一个实施例中多中心监测方式示意图；
图6是图4所示的中心监测管理模块的自动监测处理流程图。
如图1所示，在本发明的一个实施例中，光纤网络自动监测系统包括通过现有电信通讯网相互连接的核心监测模块1、中心监测管理模块2和远端接入模块3。
如图2A所示，核心测试模块1包括可以处理多种网络连接的网络接口模块101；接受来自网络的各级测试任务，按优先级测试，对测试结果进行智能分析并将分析结果送回命令源的测试管理调度模块，对应图中的命令处理102、测试流程控制103、定期任务控制104、曲线分析和故障判断105；可以收集多种告警，具备告警过滤的告警处理模块，对应图中的告警流程106、告警监测模块(AIU)驱动107；另外还有方便维护的便携接入处理模块108。
如图2B所示，核心测试模块1采用总线结构，可以根据实际需要灵活配置组件，适用于不同的网络需求。其中，OTDR(光时域反射测试模块)完成光纤测试功能；OTAU(光开关模块)完成多路光纤接入功能；AIU(告警监测模块)完成各种告警信息的接入；OMPU(控制模块)起主控作用。
在本发明的一个实施例中，核心监测模块1采用的是监测站(RTU)，图2C所示的是监测站机架图，图2D所示的是监测站的测试头结构图。监测站的测试头采用插卡式结构，包括电源模块(OPWC)、控制模块(OMPU)、测试模块(OTDR)、光开关模块(OTAU)、告警监测模块(OAIU)、通讯模块和其他模块。下面对各模块进行详细的说明：电源模块：
电源模块OPWC采用交换机专用的低噪声、高精度、高可靠二次电源模块，产生监测站光测试头所需的各种直流电源。OPWC具有完善的过电压、过电流、短路保护，以及过热和故障告警机制，是测试系统长期稳定工作的有效保障。控制模块(OMPU和RTU软件)：
控制模块OMPU以及RTU软件是整个监测站的控制核心。OMPU采用高性能的Pentium工控机，给整个测试系统的处理以强大的硬件支持。OMPU提供了显示器、键盘、鼠标等输入输出口，可以在监测站处接上显示器、键盘、鼠标对监测站进行配置、维护和测试操作。
RTU软件是监测中心与测试系统业务处理、网管接口的核心。RTU软件在运行在Window95／98操作系统下，网络环境使用标准的TCPIP协议。RTU软件采用模块化及面向对象的设计方法设计，软件具有极高的可靠性和可维护性。
OMPU和RTU软件的主要功能如下：
1．控制监测站各个模块OTDR、OTAU、OAIU等的运行；
2．与监测中心和远端光开关、远端AIU的通讯；
3．处理来自监测中心和本地的测试请求，调度OTDR和光开关等资源
完成测试任务，并对测试结果进行分析，自动判断故障以提交；
4．处理定时测试任务，在规定的时间内启动定时测试任务，对任务中
指定的光缆进行测试，提交测试结果；
5．处理来自AIU的告警信号，触发相应的光缆线路的测试，自动进行
故障报告；
6．监视监测站系统各模块的状态，发向故障进行故障告警和故障修复
工作；
7．处理来自监测中心和本地的数据配置命令，完成对监测台的数据配
置工作；
8．处理监测中心和本地的设备维护操作，完成对监测台各设备模块的
维护；测试模块：
OTDR(光时域反射测试模块)是监测站RTU的核心测试部件。本发明的光纤网络测试系统采用的先进的OTDR模块具有高动态范围、高测试精度、低盲区的特征。
OTDR有多种型号，可根据波长和动态范围进行选择。可支持的波长有：1310nm、1550nm、1625nm或1310／1550nm，可支持的动态范围从35dB到40dB。
光开关模块：
光开关模块采用1×N交换方式，提供监测站测试模块对多个光纤路由的接入测试。
光开关模块可提供1×8、1×16、1×32、1×64、1×96等多种型号，可满足数量不等的光纤路由的接入。
光开关模块采用高寿命、高可靠性、高稳定性、低开关延迟的光开关器件。告警监测模块：
OAIU告警监测模块提供电告警信号和光功率告警信号的采集，是监测系统实现光纤网络自动监测的重要设备。
每一个OAIU模块提供四路电告警信号采集端口，每路电告警采集端口可以选择使用电压量、开关量或电流量信号采集方式，每种方式均可以设置告警级别、告警信号量范围等。电告警信号采集端口可以与同步数字体系(SDH)设备或光端机的电告警输出口连接，采集光端机的告警输出。
每一个OAIU模块可最多提供16路光功率检测告警采集端口，每一路光功率检测端口与被监测光路相连，即可以采集无光告警信号，也可以通过设置功率变化告警门限来采集光缆中一般的故障变化情况。光功率检测告警端口可以根据实际监测光纤数灵活配置。
每一个OAIU模块配有一路辅助光源可协助进行备纤方式的光功率检测告警的采集。通讯模块：
本发明的光纤网络测试系统监测站通过DDN、X．25、PSTN、ATM等多种广域网方式与监测中心和测试系统远端设备通讯，为此系统专门配备了通讯模块实现。通信模块同时具有DCN(PSPDN或DDN)和PSTN两种通信接口，系统优先采用DCN通信接口进行连接，当DCN断开时，系统能够自动切换到PSTN连接。通信模块采用国际标准TCP／IP协议族进行广域网通信，形成一个开放的通信接口。其他模块：
本发明的光纤网络自动测试系统为实现一个完备光纤网络监测方案，还采用了其它一些设备如波分复用器WDM、滤光器、分路器等。
波分复用器件和滤光器主要用于光纤网络的在线测试，将测试光波与工作光波合成到被测光纤上。
分路器主要用于光纤的光功率检测告警采集。
监测站的插卡框共提供10个板位，其中电源板、OMPU板在固定位置，OTDR板最多可插2块，如果没有，也可以插光开关或AIU板，其余板位可以混插AIU及光开关。
可见，与现有技术相比，本发明光纤网络自动测试系统的核心测试模块1的特点在于：
1．具有开放式的网络接口模块101，可以以多种方式与其他点的远端接入设备连接；
2．具有可接受来自网络的各级测试任务，按优先级测试，对测试结果进行智能分析，并将测试结果送回命令源的测试管理调度模块；
3．具有多种告警收集方式的告警监测模块，有针对传输设备的电信息告警收集、在线光功率监测告警收集、备纤光功率告警收集和SDH网管接口告警收集；
4．采用插卡式结构，适用于干线网、本地网，可平滑扩容。
远端接入模块3包括控制部分和远端设备，其组成与核心监测模块1中的监测站类似，只是不需要安装OTDR卡。所述远端设备主要包括远端光开关、远端AIU以及两者的组合。下面对远端设备进行详细说明：远端光开关：
远端光开关同监测站光开关模块的目的一样，用于提供远端多条光纤路由的接入。
远端光开关同监测站通过广域网使用TCP／IP协议进行通讯，同监测站一样具有DCN和PSTN两种通信接口自动切换的功能，充分保证了设备的可靠性。
监测站的光开关模块与远端光开关一起，使得测试系统利用光开关级连的方式接入光纤测试路由。光开关的级连充分保证了测试系统完成所有的测试组网的要求。本发明的光纤网络自动测试系统允许光纤级连级数可多达4级。远端告警收集(AIU)：
远端AIU和监测站的告警监测模块一样，主要目的是用于完成光端机电告警信号和光功率检测告警信号的采集。
为了实现备纤方式的光功率检测告警的采集，远端AIU可以配有远端辅助光源。
远端AIU与监测站告警采集模块的组合，组成了本发明光纤网络自动测试系统的告警监测网络，完成测试系统对光纤传输网络任一点、任一时间光缆故障的自动及时的发现，组成了完备的告警监测网络。
如图3A所示为远端接入设备的实施例一中实现光纤测试接入的组网示意图。
如图3B所示为远端接入设备的实施例二中实现告警信息接入的组网示意图。
利用远端接入设备，还可以既实现光纤测试接入又实现告警信息接入。
可见，与现有技术相比，本发明光纤网络自动测试系统的远端接入模块3的特点在于：利用现有电信通讯网，通过所述核心测试模块1及中心测试管理模块2完成远端光纤测试接入和远端告警采集接入，从而集光纤测试接入接口、告警接入接口、通信、维护于一体，利用与所述核心测试模块的宿主关系，完成自己单独不能完成的光纤监测。
中心监测管理模块2由软件及微机、服务器等硬件设备组成，如图4所示，包括可提供安全可靠的管理和配置本系统所有设备的数据管理和维护模块，即用局域网连接的用于存储测试数据、告警数据、系统配置数据的数据库201和用于维护和配置系统的管理台202；用于光缆测试业务操作、业务管理的监测台203；用于生成和查询各种报表的报表台204；用于控制所有业务台与数据库、监测站的服务控制中心205；用于系统扩展的对外接口206，如112接口、SDH网管接口、接入网接口等等，以形成电信网的一体化维测。
对于长途干线网或超大规模的本地网，根据光缆网络的容量和特点，可以组建多级管理模式，形成多级监测中心。如图5所示为这种多中心方式的一个实施例：系统分为三级管理模式，在监测站之上，监测中心可以按照级别分为一级监测中心、二级监测中心、三级监测中心等。各级监测中心之间可以采用DCN、PSTN等广域网方式组网。
如图6所示，中心监测管理模块2的自动实时监测流程如下：
1．光缆故障产生告警信号；
2．测试系统的告警采集单元采集到告警信号产生，选择相应的光路进行测试；
3．光纤测试发现故障向监测中心告警；
4．监测中心收到故障告警向光缆线路管理人员和维修人员报告、告警、派单；
5．维修人员修复光缆线路；
6．光缆修复导致告警信号消失；
7．测试系统的告警采集单元采集到告警信号消失，选择相应光路进行测试；
8．光纤测试发现光缆故障修复向监测中心报告；
9．监测中心收到故障修复报告向光缆线路管理人员和光缆维修人员通知消障。
可见，与现有技术相比，本发明光纤网络自动测试系统的中心管理监测模块的特点在于：
1．具有安全可靠的管理和配置本系统所有设备的数据管理和维护模块；
2．具有用于统计被测光缆的性能、生成报表和结论，并结合地理信息系统，为相关电信网管理人员提供综合考评网络资料的报表台204；
3．对于长途干线网和超大规模本地网，根据光缆网络的容量和特点，可以组建多级管理模式，形成多级监测中心；(多中心)
4．针对接入网光纤网络的特点可以以112系统接口，形成电信网络一体化维测；(112接口)
经试验证明，本发明光纤网络自动监测系统与现有技术在系统性能与成本方面的比较可列表如下：
| 项目 | 现有系统 | 本发明 |
| 接入网一体化测试 | 无 | 有 |
| 对远端光纤网络的测试 | 使用测试设备，成本高 | 使用远端接入单元，接入核心测试设备测试，成本低 |
| 对远端告警的收集 | 无 | 远端接入模块，接入至核心测试设备 |
| 光功率监测 | 在线方式1、每个缆段均需要接入设备，成本高2、原有传输线路上插入设备，故障隐患 | 在线方式+备纤方式1、可跨端监测2、完全不影响原有传输设备 |
| 配纤系统 | 无 | 有 |
| 扩展性 | 困难，或虽可扩展，但容量小，不适合本地网大容量需求 | 扩展容易，容量大，适合本地网大容量需求及以后发展 |
Claims (10)
1．一种光纤网络自动监测系统，包括核心测试模块(1)和中心监测管理模块(2)，其特征在于，还包括远端接入模块(3)，所述的核心测试模块(1)、中心监测管理模块(2)和远端接入模块(3)之间利用现有电信通讯网相互连接。
2．根据权利要求1所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述远端接入模块(3)包括控制部分和远端设备。
3．根据权利要求2所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述远端接入模块(3)的远端设备包括远端光开关。
4．根据权利要求2所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述远端接入模块(3)的远端设备包括远端AIU。
5．根据权利要求4所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述远端接入模块(3)的远端AIU包括远端辅助光源。
6．根据权利要求1所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述核心测试模块(1)包括：开放式的网络接口模块(101)；可接受来自网络的各级测试任务，按优先级测试，对测试结果进行智能分析，并将测试结果送回命令源的测试管理调度模块；以及具有包括电信息告警收集、在线光功率监测告警收集、备纤光功率告警收集和SDH网管接口告警收集方式的告警监测模块。
7．根据权利要求6所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述核心测试模块(1)的告警监测模块包括用于备纤光功率告警收集的辅助光源。
8．根据权利要求6所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述核心测试模块(1)采用既适用于干线网又适用于本地网，可平滑扩容的插卡式结构。
9．根据权利要求1所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述中心监测管理模块(2)包括：具有安全可靠的管理和配置本系统所有设备的数据管理和维护模块；具有用于统计被测光缆的性能、生成报表和结论，并结合地理信息系统，为相关电信网管理人员提供综合考评网络资料的报表台(204)；以及针对接入网光纤网络的特点的112系统接口。
10．根据权利要求9所述的光纤网络自动监测系统，其特征在于：所述中心监测管理模块(2)包括多于一级的监测中心，各级监测中心之间采用广域网方式组网。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| BB1A | Publication of application | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Applicant after: Huawei Technologies Co., Ltd. Applicant before: Huawei Technology Co., Ltd., Shenzhen City |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: SHENZHEN HUAWEI TECHNOLOGY CO., LTD TO: HUAWEI TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20040414 |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Huawei Technologies Co., Ltd. Document name: Notification of Expiration of Patent Right Duration |