专利名称：光端机及光端机网管系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光端机技术领域，尤其涉及一种能够实现远程管理的光 端机以及一种光端机网管系统。
背景技术：
光端机是光通信系统中的重要传输设备，主要是进行光电转换及传输功 用。
一般用于电信、电力、监控、工业控制、视频传输等领域，在各个行业 有着广泛的应用。这里所说的光端机指的是用于监控系统用来传输视频、数 据、以太网、音频等综合信息的数字光端机。数字光端机是将所要传输的图 像、语音以及数据信号进行数字化处理，再将这些数字信号进行复用处理， 使多路低速的数字信号转换成一路高速信号，并将这一信号转换成光信号。 在接收端将光信号还原成电信号，还原的高速信号分解出原来的多路低速信 号，最后再将这些数据信号还原成图像、语音以及数据信号。
一般来讲，光 端机要成对使用，即有发送端和接收端。光端机又有单路视频、多路视频， 单纯视频、附带数据(控制)、附带音频、附带以太网之分。由于成对使用的光端机的传输距离比较远，正常情况下，两台成对使用 的光端才几之间的距离可以达到几十公里甚至 一百公里以上，如果要对远端光 端机进行参数设置、故障诊断等工作，必须要维护人员亲自赶到现场操作， 必要时可能还需要放置光端机设备的两地都有维护人员到场操作。现有的解决光端机测试诊断问题，通常采用专用测试仪来解决，即通过 外加专用测试仪来对光端机进行测试，其中 一种是通过远端光端机的内部环回，参见图1，此种方式是将专用测试仪与本地光端机A的某一路功能端口 用电缆连接起来，将远端光端机B相应的功能端口信号在内部自环，专用测 试仪发送测试序列，经本地光端机A、远端光端机B再环回到本地光端机A 及专用测试仪，从而完成测试序列的检测、误码的统计和告警。另外，还可 通过远端光端才几的外部环回，以及通过两台专用测试4义Al、 Bl对测的方式来
测试光端才几。但是，上述采用专用测试仪的方式，用户除了购买光端机之外，还需要购买专用测试仪，设备成本增加；而且，当光端机出现问题时，维护人员必须赶到现场，才能进行诊断和故障定位，效率低。而且，上述解决方案只从 测试诊断光端机角度出发，如果需要对光端机进行配置和维护，仍必须赶到 现场操作，维护成本高。对于单向应用的视频光端机来讲，由于其双向传输 通道带宽不对称，以及硬件电路方面的限制，难以实现整机内外部环回，更 增加了解决问题的难度。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种光端机以及一种光端机网管系统，能够实 现远程控制光端机，对其进行故障诊断或维护配置。为此，本实用新型采用如下技术方案一种光端机网络管理系统，包括光端机、网管中心，以及连接一个或多 个光端机与网管中心通信的网管模块；所述光端机，对自身状态进行实时监控，并将状态信息上报给所述网管 模块；并且，执行网管模块发送的配置命令；所述网管模块，负责将网管中心发送的配置命令下发给光端机；并且， 用于将光端机上报的状态信息发送给网管中心；所述网管中心，接收网管模块发送的光端机的状态信息，并显示给用户； 并且，将用户对光端机的配置命令发送给网管模块。一种光端机，与网管中心通信，包括板上管理模块；所述板上管理模块，用于对光端机状态进行实时监控，并将状态信息上 报给网管中心；并且，执行网管中心发送的配置命令。所述光端机包括板上管理模块，所述板上管理模块包括逻辑处理单元，负责监控光端机的状态，将监测结果经数字滤波处理生 成状态信息；并且，利用中心控制单元发送的配置命令对光端机进行配置；
中心控制单元，从所述逻辑处理单元获取所述状态信息并发送给所述网管模块；并且，将网管模块发送的配置命令转发给逻辑处理单元；同时，负责光端机与对端光端机的控制命令交互；存储中心单元，存储光端机的静态信息并提供给所述中心控制单元。所述网管模块包括第一接口单元，负责与网管中心通信；第二接口单元，负责通过板上管理模块与光端机通信；存储单元，负责将第二接口单元获取的光端机状态信息进行存储；比对控制单元，负责将光端机状态信息与存储单元存储的信息进行比对，控制是否通过第一接口单元向网管中心报告诊断结果；并且，对从第一接口单元获得的配置命令确定为哪个光端机后，通过第二接口单元发送给光端机。 所述网管模块还包括通采单元，负责收集光端机所处机笼的工作状态；调整单元，根据通采单元收集的环境温度的变化，调整机笼内风扇的工作。 所述网管中心包括服务器从所述网管模块获取光端机的状态信息并提供给数据库存储， 并负责从数据库中提取光端机的状态信息发送给客户端显示给用户；接收客 户端发送的配置请求，从数据库中获取配置命令并发送给网管模块；数据库存储各光端机的配置信息；存储操作记录；存储告警信息、历 史告警记录；暂存光端机工作状态；暂存配置命令；客户端负责为用户提供操作平台，包括显示光端机的状态情况，以及 提供输入配置请求的界面。所述服务器包括主程序处理模块，负责处理客户端接口，管理与网管模块的网络连接； 网络处理模块，从数据库模块得到要发送的配置命令，通过接口发送到网管模块；接收网管模块的状态信息，组成完整数据包后，将数据发送给报文处理模块；报文处理模块，从网络处理模块得到完整数据报文，对数据进行处理分 析，将数据分析结果交给数据库模块；接收命令请求，组成配置命令，将配 置命令交给数据库模块；
数据库模块，提供数据给网络处理模块，提供配置命令；接收通讯协议 解析类的配置命令和状态信息，存入数据库。所述光端机自身状态包括光纤链路状态、系统同步状态、视频信号加 载状态或数据收发状态；所述光端机的静态信息，包括光端机型号参数、光端机类型或端口配置 信息。所述机笼的工作状态包括机笼电源状态、机笼内风扇工作状态、机笼 内温度或湿度。本实用新型的光端机自带板上管理模块，能够实时对光端机进行监控， 并将监控结果通过网络上报给网管中心，实现对光端机的远程管理；而且， 网管中心通过网络将配置命令发送给板上管理模块，板上管理模块解析配置 命令并通知光端机执行配置操作，实现远程对光端机的配置维护。可见，采 用本实用新型，在光端机出现问题时，可由网管中心远程获得，不需要到现 场诊断，效率高；同时，可通过远程配置维护光端机，非常方便。
图1为现有技术光端机测试诊断示意图；图2为实用新型实施例光端机网管系统结构示意图；图3为实用新型实施例服务器结构示意图；图4为实用新型实施例网管模块结构示意图；图5为实用新型实施例板上管理模块结构示意图，具体实施方式
远程控制就是通过网络，对远端设备进行遥控、遥测、遥信、遥调，以 及实现无人值守的情况下对远端设备进行监控的技术。本实用新型利用远程 控制的思想，对光端机进行远程诊断和配置维护。参见图2，为本实用新型实施例的光端机网管系统结构示意图。整个系统 由网管中心201、网管模块202以及光端机203组成。其中，网管中心201又 包括服务器211、数据库212和客户端213;而光端机203内部带有板上管理 模块214。其中，可将网管模块202及光端机203统一称为前台，网管中心 201称为后台。如前已述，光端机203 —般成对使用。发送方光端机203负责采集视频 信号、向外发送数据信号；而接收方光端机203负责接收远端发送机经光纤 等传输介质的光信号，并还原成相应的视频和数据信号。 一般而言，发送方 光端机203处于异地分散的状态，距离本地距离比较远；而接收方光端机203 可集中放置于本地。所以，本实用新型优选实施例是将网管模块202置于接 收方光端机203 —侧的机笼内，参见图2, —个机笼内放置多个光端机203， 这些光端机203共用一个网管模块202，而发送方光端机203和接收方光端机 203之间有关诊断和配置信息交互通过各自板上管理模块214来进行。除了优 选实施例之外，也可以在发送方光端机203的机笼内设置网管模块202,由各 自网管模块202之间传输诊断和配置信息。下面分别从网管中心201、网管模块202和光端机203的板上管理模块 214的角度对本实用新型实施例进行详细描述。 (一)网管中心201 (1)服务器211服务器211是整个光端机网管系统的中心，负责所有信息的处理和调度， 完成与各功能模块的数据交换、帐号管理、数据库212管理以及日志处理等 功能，并与客户端213联系。服务器211工作时会定时建立与网管模块202 的连接，询问网管模块202的工作状态，以及与之相连的光端机203的状态 信息，把查询到的工作状态、告警信息等对管理有意义的数据处理后存入数 据库212中。另一方面，接收客户端213的连接需求，以表单的形式向客户 端213提供需要的信息。参见图3，它主要由以下几个方面组成a) 主程序处理模块.处理用户接口，管理与前台的网络连接.从数据库212中取得运行数据，展示系统当前状态.调用通讯协议解析类形成命令报文，提供对前台的配置b) 网络处理模块
主要负责与前台接口 (socket接口 )的连接，收发数据 .从数据库模块得到要发送的配置命令(数据命令报文)，通过socket接 口发送到前台.接收socket的状态信息(数据报文内容)，组成完整数据包后，发送数 据报文给报文处理模块c) 报文处理模块主要负责前台数据的解析，后台命令的组包.从网络处理模块得到完整数据报文，对数据进行处理分析，将数据分析 结果交给数据库模块.接收命令请求，组成命令报文，将命令报文交给数据库模块d) 数据库模块主要负责与数据库212的接口，对数据进行存取 .给客户端213和服务器211提供数据 .给网络处理模块提供命令报文.接受通讯协议解析类的命令数据和解析结果数据，存入数据库212中 从上面对服务器211的介绍不难看出，服务器211的工作流程主要包括两 个分支对光端机203的配置分支(图3中实线流程)主程序模块从数据库212中 得到建立连接的配置信息，创建网络处理模块，打开与前台的socket连接，主 程序模块再从数据库212中取出要发送的命令报文，调用网络处理模块的发送 命令将配置信息发送给前台；接收光端机203诊断结果的分支(图3中虛线流程)与前台建立连接后， 由网络处理模块从接收数据获得完成的数据报文，交由报文处理模块进行处 理，通过数据库模块送给数据库212保存，然后，从数据库212获得诊断数据 发送给客户端213显示给用户。 (2)数据库212数据库212中存储所有型号光端机203的配置信息，存储操作记录；存 储告警信息、历史告警记录；暂存光端机工作状态；暂存配置命令；在服务器211需要的时候，提供信息。数据可以随着光端机203型号的改变，动态 添加、删除、修改或备份。另外，所有客户端213与服务器211交换的数据 必须都通过数据库212完成，包括配置命令(命令报丈)和状态信息(数据 报文内容)等。(3)客户端213客户端213为用户提供友好的管理界面，便于人机交互。客户端213需 要与服务器211通信时，以数据库条目的方式写入数据库，由服务器211从 数据库212中读出再根据需要进行操作。一般情况下，客户端213仅从数据库212中提取需要的数据报文、告警 信息和光端机203配置信息等，然后根据用户需要显示不同的界面和图文。 如果需要对光端机203进行配置和维护，也就是向前台发送命令报文时，才 调用组包类生成命令报文，存入数据库212，然后从数据库212中提取服务器 211中的返回信息，确定命令是否被正确执行，并提取数据报文。 (二)网管模块202网管模块202是安装在机笼内的网管模块。它具有两个串口， 一个简化 RS232接口，实现与后台通信； 一个RS485接口，构成总线，实现与机笼内光 端机203的板上管理模块214及对端板上管理模块214间的通信。如果网管模块 202的数量较多，可以通过NPORT汇聚后与后台通信。另外，网管模块202还 具有部分通用采集功能，可以收集机笼工作状态，包括机笼电源(双电源)、 风扇的工作状态及机笼内温(湿)度，还可以在设定的温湿度条件下，自动控制风扇的工作状态。网管^^块202定时去查看光端机203的工作状态等信息，它接收到光端机 发送过来的状态信息后，与上一次接收到的信息进行比对，判断是否需要产 生主动告警，如需要，产生主动告警信息，主动发起与后台网管中心201的连 接，连接确认后，发送告警信息给后台，否则等待上级后台网管中心201的查 i句A酉己i。参见图4，为网管模块202内部结构示意图，包括第一接口单元411、第二 接口单元412、存储单元413和比对控制单元414。
第一接口单元411负责与网管中心201通信，如前已述，可采用简化RS232 接口；而第二接口单元412负责与光端机203的板上管理模块214通信，可采用 RS485接口 。存储单元413存储光端机203的状态信息。比对控制单元414负责将光端机203的当前状态信息与存储单元413存储 的信息进行比对，控制是否通过第一接口单元411向后台报告诊断结果；当后 台主动对光端机203进行维护配置时，比对控制单元414对从第一接口单元411 获得的命令^t艮文进行判断后，发送给第二接口单元412发送给光端机203。此外，网管模块202还可以包括通采单元415，可以收集机笼工作状态； 以及调整单元416，根据通采单元415收集的环境温度的变化，调整机笼内风 扇的工作。(三)板上管理模块214光端机203的板上管理模块214采集光端机203的状态信息，设计中采用可 编程大规^莫逻辑器件(FPGA或CPLD)完成光端机203的状态监测，包括光纤 链路状态、系统同步信息、视频信号有无加载、数据有无收发等，这些信息 都是时时变化的，每次把最新近次采集到的状态保存下来，进行数字滤波处 理，生成状态信息；逻辑芯片还在板上的单片机(例如，C51单片机)配合下， 完成数据端口波特率的选择、端口的自环操作、强制复位等，这些操作都是 根据后台发送命令的不同，进行相应配置；采用单片机配合一片存储芯片(例 如，24C02)完成光端机型号参数、光端机类型、端口配置等静态信息的存取， 这些信息有些是出厂时就配置好的，不能更改，如光端机型号等；有些是可 以后期调整的，如端口配置；所有的这些信息，都可以通过单片机的串口跟 网管模块交换数据。在传送视频信号、数据、音频的同时，对现有的数据通道进行了扩展， 扩展通道称为带内网管通道，提供给单片机，作为成对使用的光端机203间交 换数据的通道。本实用新型在单片机上模拟了一个全双工的串口，利用上述 通道来传递命令信息和状态信息，实现对远端光端机2()3的管理、配置、故障 诊断等操作。在这个带内网管的配合下，完成在后台命令支持下的光端机203 功能自检、故障定位。
参见图5，为板上管理模块214内部结构示意图，它包括逻辑处理单元511、 中心控制单元512和存储中心单元513。逻辑处理单元511可由可编程逻辑器件(FPGA、 CPLD等)实现，主要负 责监控光端机203的状态，包括光纤链路状态、系统同步状态、视频信号有无 加载、数据有无收发等；同时，将监控的状态交给中心控制单元512处理；此 外，当后台对光端机203进行维护配置时，逻辑处理单元511从中心控制单元 512获取配置命令，对光端机203进行配置，例如，端口复位、端口配置等。中心控制单元512是板上管理模块214的核心组成，可由单片机实现。中 心控制单元512控制逻辑处理单元511和存储中心单元513工作，并且，它自身 包括一个全双工串口，通过此串口与网管模块202通信。同时，对光端机203 原有数据通道进行了扩展，称为带内网管通道，利用此通道完成各对光端机 203之间的状态/命令等信令的交互。存储中心单元513存储光端机203的静态信息，例如光端机203的型号参 数、类型、端口配置等。采用本实用新型的光端机203或光端机网管系统，能够实现光端机自身状 态检测，并且，会自动上报给网管中心201;当要对光端机203进行配置时， 也只需在本地操作，而不需要赶到现场维护，能够实现远程管理，同时，效 率和准确性显著提高。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干 改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种光端机网络管理系统，包括光端机，其特征在于还包括网管中心，以及连接一个或多个光端机与网管中心通信的网管模块；所述光端机，对自身状态进行实时监控，并将状态信息上报给所述网管模块；并且，执行网管模块发送的配置命令；所述网管模块，负责将网管中心发送的配置命令下发给光端机；并且，用于将光端机上报的状态信息发送给网管中心；所述网管中心，接收网管模块发送的光端机的状态信息，并显示给用户；并且，将用户对光端机的配置命令发送给网管模块。
2、 才艮据权利要求1所述的光端机网络管理系统，其特征在于，所述光端 机包括板上管理模块，所述板上管理模块包括逻辑处理单元，负责监控光端机的状态，将监测结果经数字滤波处理生 成状态信息；并且，利用中心控制单元发送的配置命令对光端机进行配置；中心控制单元，从所述逻辑处理单元获取所述状态信息并发送给所述网 管模块；并且，将网管模块发送的配置命令转发给逻辑处理单元；同时，负 责光端^/L与对端光端^L的控制命令交互；存储中心单元，存储光端机的静态信息并提供给所述中心控制单元。
3、 根据权利要求2所述的光端机网络管理系统，其特征在于，所述网管 模块包括第一接口单元，负责与网管中心通信； 第二接口单元，负责通过板上管理模块与光端机通信； 存储单元，负责将第二接口单元获取的光端机状态信息进行存储； 比对控制单元，负责将光端机状态信息与存储单元存储的信息进行比对， 控制是否通过第一接口单元向网管中心报告诊断结果；并且，对从第一接口 单元获得的配置命令确定为哪个光端机后，通过第二接口单元发送给光端机。
4、 根据权利要求3所述的光端机网络管理系统，其特征在于，所述网管 模块还包括通釆单元，负责收集光端机所处机笼的工作状态；调整单元， 根据通采单元收集的环境温度的变化，调整机笼内风扇的工作。
5、 根据权利要求1至4任一所述的光端机网管系统，其特征在于，所述 网管中心包括 服务器从所述网管模块获取光端机的状态信息并提供给数据库存储， 并负责从数据库中提取光端机的状态信息发送给客户端显示给用户；接收客 户端发送的配置请求，从数据库中获取配置命令并发送给网管模块；数据库存储各光端机的配置信息；存储操作记录；存储告警信息、历 史告警记录；暂存光端机工作状态；暂存配置命令；客户端负责为用户提供操作平台，包括显示光端机的状态情况，以及 提供输入配置请求的界面。
6、 根据权利要求5所述的光端机网管系统，其特征在于，所述服务器包括主程序处理模块，负责处理客户端接口，管理与网管模块的网络连接； 网络处理模块，从数据库模块得到要发送的配置命令，通过接口发送到网管模块；接收网管模块的状态信息，组成完整数据包后，将数据发送给报文处理模块；报文处理模块，从网络处理模块得到完整数据报文，对数据进行处理分 析，将数据分析结果交给数据库模块；接收命令请求，组成配置命令，将配 置命令交给数据库模块；数据库模块，提供数据给网络处理模块，提供配置命令；接收通讯协议 解析类的配置命令和状态信息，存入数据库。
7、 一种光端机，与网管中心通信，其特征在于，包括板上管理模块； 所述板上管理模块，用于对光端机状态进行实时监控，并将状态信息上报给网管中心；并且，执行网管中心发送的配置命令。
8、 根据权利要求7所述的光端机，其特征在于，所述板上管理模块包括: 逻辑处理单元，负责监控光端机的状态，将监测结果经数字滤波处理生成状态信息；并且，利用中心控制单元发送的配置命令对光端机进行配置； 中心控制单元，从所述逻辑处理单元获取所述状态信息并发送给所述网管中心；并且，将网管中心发送的配置命令转发给逻辑处理单元；同时，负责光端机与对端光端机的控制命令交互；存储中心单元，存储光端机的静态信息并提供给所述中心控制单元。
专利摘要本实用新型公开了一种光端机网络管理系统，包括光端机，网管中心，以及连接一个或多个光端机与网管中心通信的网管模块；光端机对自身状态进行实时监控，并将状态信息上报给所述网管模块；并且，执行网管模块发送的配置命令；网管模块负责将网管中心发送的配置命令下发给光端机；并且，用于将光端机上报的状态信息发送给网管中心；网管中心接收网管模块发送的光端机的状态信息，并显示给用户；并且，将用户对光端机的配置命令发送给网管模块。采用本实用新型，在光端机出现问题时，光端机会自动诊断，并可由网管中心远程获得，不需要到现场诊断，效率高；同时，可通过远程配置维护光端机，非常方便。本实用新型还提供一种光端机。
文档编号H04B10/02GK201044449SQ20072000254
公开日2008年4月2日 申请日期2007年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者付晓利, 周喜柱, 焦松涛, 勇 王, 飒 谢 申请人:保定市天河电子技术有限公司