光网络上行信号的检测装置及方法与流程

本发明实施例涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及光网络上行信号的检测装置及方法。

背景技术：
在光网络装置中，如GPON(Gigabit-capablePassiveOpticalNetworks，吉比特无源光网络)装置，一个OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)局端设备可以与一个或多个用于用户端的光网络设备，如ONT(Opticalnetworkterminal，光网络终端)或ONU(OpticalNetworkUnit，光网络单元)。在下行方向上，OLT以一个固定的下行光波波长将下行信息发送到该OLT下的所有ONT(或者ONU)上；在上行方向上，ONT根据OLT的DBA(DynamicBandwidthAllocation，动态带宽分配)调度机制在特定的时隙向OLT发送上行光信号。当光网络发生异常，例如在光网络线路上接入了相同波长的发光设备，或者某个ONT发生故障导致异常发光，这种异常业界称为“流氓ONT”，异常的上行光可能会占据ONT的发光时隙，从而影响ONT与OLT的正常通信，导致误码，甚至掉线。为了避免“流氓ONT”的发生，现有机制是通过MAC(MediaAccessControl，介质访问控制)单独开一个不小于上行帧的带宽的空窗作为测试窗口检测上行光信号来定位光网络异常原因，这样，不仅浪费资源且测试效率低。

技术实现要素：
本发明实施例提供一种光网络上行信号的检测装置及方法，能够有效地利用资源，并提高测试效率。第一方面，提供了一种光网络上行信号的检测装置，该装置包括：控制模块和测试模块，所述控制模块，用于将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口，所述目标上行帧中的剩余带宽表示所述目标上行帧中未分配的带宽；所述测试模块，用于在所述控制模块确定的所述测试窗口中进行光网络上行信号的检测。结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，所述控制模块进一步用于：在所述目标上行帧中的剩余带宽大于或等于第一阈值的情况下，将所述目标上行帧中的剩余带宽确定为所述测试窗口。结合第一方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述控制模块还用于：在连续N个目标上行帧中的剩余带宽均小于第一阈值的情况下，触发动态带宽分配DBA模块开一个带宽大于或等于所述第一阈值的空窗作为所述测试窗口，N为正整数。结合第一方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述目标上行帧中已分配的带宽由光网络设备用于传输上行光信号。结合第一方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述装置还包括数据模块和光模块，所述光模块，用于接收所述光网络设备发送的所述上行光信号，对所述上行光信号进行光电转换得到上行电信号，将所述上行电信号发送给所述数据模块；所述数据模块，用于接收所述光模块发送的上行电信号；所述测试模块进一步用于：在所述控制模块确定的所述测试窗口中检测所述数据模块接收的所述上行电信号的码流。结合第一方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述装置还包括光模块，所述光模块，用于接收所述光网络设备发送的所述上行光信号；所述测试模块进一步用于：在所述控制模块确定的所述测试窗口中检测所述光模块是否收到所述上行光信号和/或检测所述光模块接收的所述上行光信号的强度。第二方面，提供了一种光线路终端，该光线路终端包括上述任一光网络上行信号的检测装置。第三方面，提供了一种光网络上行信号的检测系统，该系统包括光线路终端、无源光分路器和至少一个光网络单元，该光线路终端包括上述任一光网络上行信号的检测装置。第四方面，提供了一种光网络异常的检测方法，该方法包括：将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口，所述目标上行帧中的剩余带宽表示所述目标上行帧中未分配的带宽；在确定的所述测试窗口中进行光网络上行信号的检测。结合第四方面，在另一种可能的实现方式中，所述将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口，包括：在所述目标上行帧中的剩余带宽大于或等于第一阈值的情况下，将所述目标上行帧中的剩余带宽确定为所述测试窗口。结合第四方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述方法还包括：当连续N个目标上行帧中的剩余带宽均小于第一阈值时，开一个带宽大于或等于所述第一阈值的空窗作为所述测试窗口，N为正整数。结合第四方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述目标上行帧中已分配的带宽由光网络设备用于传输上行光信号。结合第四方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述在所述测试窗口中进行光网络上行信号的检测，包括：在所述测试窗口中检测数据模块接收光模块发送的上行电信号的码流，所述上行电信号是所述光模块对所述上行光信号进行光电转换获得的。结合第四方面及其上述实现方式中的任一种实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，所述在所述测试窗口中进行光网络上行信号的检测，包括：在所述测试窗口中检测光模块是否接收到所述光网络设备发送的所述上行光信号；和/或在所述测试窗口中检测所述光模块从所述光网络设备接收的所述上行光信号的强度。本发明实施例通过控制模块将目标上行帧中未分配的带宽确定为测试窗口，测试模块在该控制模块确定的测试窗口中进行光网络上行信号的检测。因此，采用目标上行帧中带宽分配后的剩余带宽来进行光网络上行信号的检测，能够有效地利用资源，无需单独开一个测试窗口使用额外的资源来进行光网络上行信号的检测，从而避免资源浪费并提高测试效率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是可实施本发明实施例的光网络系统的示意场景图。图2是本发明一个实施例的光网络上行信号的检测装置的结构框图。图3是本发明一个实施例的上行帧带宽分配的示意图。图4是本发明另一个实施例的光网络上行信号的检测装置的结构框图。图5是本发明又一个实施例的光网络上行信号的检测装置的结构框图。图6是本发明再一个实施例的光网络上行信号的检测装置的结构框图。图7是本发明一个实施例的光网络上行信号的检测装置的示意框图。图8是本发明一个实施例的光网络上行信号的检测方法的流程图。具体实施方式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。图1是可实施本发明实施例的光网络系统的示意场景图。在图1的场景图中描绘了1个OLT，该OLT通过无源光分路器(splitter)与3个ONU，分别是ONU1、ONU2和ONU3相连接。在下行方向上，OLT以一个固定的下行光波波长将下行信息发送到该OLT下的所有ONU上。相应地，在上行方向上，各个ONU在特定的时隙向OLT发送上行光信号，例如，终端用户1通过ONU1在时隙1上向OLT发送上行光信号，终端用户2通过ONU2在时隙2上向OLT发送上行光信号，终端用户3通过ONU3在时隙3上向OLT发送上行光信号。应理解，图1的场景图仅仅是为了描述方便，本发明实施例对此并不限定。图1中各个设备的数目可以是一个或多个，例如，一个OLT下可以与一个或多个用于用户端的光网络设备相连接，可以是ONU也可以是ONT等。当光网络发生异常，例如某个ONU发生故障导致异常发光，可能会占据其它ONU的发光时隙，从而影响ONUT与OLT的正常通信，导致误码，甚至掉线。现有技术中，单独开一个不小于上行帧的带宽的空窗作为测试窗口检测上行光信号来定位光网络异常原因，这样，不仅浪费资源且测试效率低。为了解决上述问题，本发明实施例提供一种光网络上行信号的检测装置及方法，能够有效地利用资源，并提高测试效率。图2是本发明一个实施例的光网络上行信号的检测装置的结构框图。图2的光网络上行信号的检测装置200包括控制模块201和测试模块202，控制模块201，用于将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口，目标上行帧中的剩余带宽表示目标上行帧中未分配的带宽。测试模块202，用于在控制模块201确定的测试窗口中进行光网络上行信号的检测。其中，检测的上行信号可以是上行光信号，也可以是上行光信号经光电转换之后的上行电信号，应理解，本发明实施例对此并不限定。可以检测包括但不限于是否有上行信号、上行信号的功率或强度、上行电信号的码流等。本发明实施例通过控制模块将目标上行帧中未分配的带宽确定为测试窗口，测试模块在该控制模块确定的测试窗口中进行光网络上行信号的检测。因此，采用目标上行帧中带宽分配后的剩余带宽来进行光网络上行信号的检测，能够有效地利用资源，无需单独开一个测试窗口使用额外的资源来进行光网络上行信号的检测，从而避免资源浪费并提高测试效率。可选地，目标上行帧中已分配的带宽可以由光网络设备用于传输上行光信号。示意性的如图3所示，上行帧每帧125μs，部分带宽已分配m(m为正整数)个光网络设备，分别是ONT1，ONT2，……，ONTm。上行帧除了已分配带宽之外的剩余带宽可以用来进行光网络上行信号的检测。作为本发明的另一个实施例，光网络上行信号的检测装置200还可以进一步扩展其功能。示例性地，控制模块201可以进一步用于：在目标上行帧中的剩余带宽大于或等于第一阈值的情况下，将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口。例如，第一阈值可以设置为上行帧总带宽的1/M，M为大于或等于1的整数，如假设上行帧总带宽为125μs，那么第一阈值可以设置为上行帧总带宽的1/125或1/250，即1μs或0.5μs。这样，可以采用在同一个目标上行帧的剩余带宽上完成某一项相关的检测，保证检测结果的可靠性。应理解，本发明实施例对于第一阈值的取值并不作限制。示例性地，控制模块201还可以用于在连续的N个目标上行帧中的剩余带宽均小于第一阈值的情况下，可以触发DBA(DynamicBandwidthAllocation，动态带宽分配)模块开一个带宽大于或等于第一阈值的空窗作为测试窗口，N为正整数；触发测试模块202在该空窗中进行光网络上行信号的检测。可选地，空窗的带宽大小可以设置为大于或等于第一阈值。也就是说，优选地，当上行帧的剩余带宽足够大时，测试模块202可以在该上行帧的剩余带宽中启动检测；当连续N个上行帧中的剩余带宽均没有大于预设的第一阈值时，即连续N个帧都没有足够的剩余带宽，可以启动开空窗检测。示例性地，装置200还可以包括数据模块403和光模块404，如图4所示的装置400。光模块404，用于接收光网络设备发送的上行光信号，对上行光信号进行光电转换得到上行电信号，将上行电信号发送给数据模块403。数据模块403用于接收光模块404发送的上行电信号；测试模块202可以进一步用于：在控制模块201确定的测试窗口中检测数据模块403接收的上行电信号的码流。和/或，装置200还可以包括光模块404，光模块404用于接收光网络设备发送的上行光信号；测试模块202可以进一步用于：在控制模块201确定的测试窗口中检测光模块404是否收到上行光信号和/或检测光模块404接收的上行光信号的强度。等等。应理解，这些例子仅仅是示例性的，而非要限制本发明的范围，本发明实施例对光网络上行信号的检测方式并不限定。下面结合图5的例子更加详细地描述本发明实施例。在图5的光网络上行信号的检测装置500中，装置500中包括控制模块501和测试模块502，可选地，还可以包括数据模块503、光模块504和DBA模块505。光模块504接收光网络设备(如ONT或ONU)发送的上行光信号，实现光电转换，数据模块503接收光模块504发送的将上行光信号进行光电转换后的上行电信号。在控制模块501中可以预先设置上述第一阈值、启动开空窗检测没有足够剩余带宽的连续帧次数N或者检测的参数(如光信号强度或码流等)等。具体地，DBA模块505用于在上行帧中为光网络设备(如ONT或ONU)分配用于传输上行光信号的带宽，将带宽分配后的剩余带宽上报给控制模块501。控制模块501用于判断DBA模块505上报的剩余带宽是否足够(是否大于或等于预设的第一阈值)，当剩余带宽足够时，将剩余带宽确定为测试窗口，触发测试模块502在该剩余带宽中进行光网络上行信号的检测。当控制模块501检测到连续N次DBA模块505上报的剩余带宽均不足时，触发DBA模块505单独开一个空窗，将该空窗确定为测试窗口，触发测试模块502在该空窗中进行光网络上行信号的检测。可选地，测试模块502根据检测的参数在该测试窗口中进行光网络上行信号的检测。包括但不限于检测数据模块503接收的上行电信号的码流，检测光模块504是否收到上行光信号，或者检测光模块504接收的上行光信号的强度等。本发明实施例通过控制模块将目标上行帧中未分配的带宽确定为测试窗口，测试模块在该控制模块确定的测试窗口中进行光网络上行信号的检测。因此，采用目标上行帧中带宽分配后的剩余带宽来进行光网络上行信号的检测，能够有效地利用资源，无需单独开一个测试窗口使用额外的资源来进行光网络上行信号的检测，从而避免资源浪费并提高测试效率。另外，通过对光网络上行信号的检测，能够及时发现在光网络发生的异常，以便采取相应措施消除故障，从而减少光网络系统的故障时间，提升客户满意度。需要说明的是，上述光网络上行信号的检测装置可以是单独的一个实体，也可以置于其它光网络设备中，如置于光线路终端中。图6是本发明另一个实施例的光网络上行信号的检测装置的结构框图。在该实施例中，装置600包括处理器601和存储器602。处理器601控制光网络上行信号的检测装置600的操作，处理器601还可以称为CPU。存储器602可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器601提供指令和数据。存储器602的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器601和存储器602通过总线系统610耦合在一起，其中总线系统610除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统610。上述本发明实施例揭示的方法可以应用上述的装置600。其中，处理器601可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器601中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。在本发明实施例中，存储芯片根据处理器601通过调用存储器602存储的操作指令(该操作指令可存储在操作系统中)，执行如下操作：将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口，目标上行帧中的剩余带宽表示目标上行帧中未分配的带宽；在确定的测试窗口中进行光网络上行信号的检测。可选地，目标上行帧中已分配的带宽可以由光网络设备用于传输上行光信号。具体的例子可以参考上述图3的实施例，此处不再赘述。作为本发明的另一个实施例，光网络上行信号的检测装置200还可以进一步扩展其功能。示例性地，处理器601可以进一步用于：在目标上行帧中的剩余带宽大于或等于第一阈值的情况下，将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口。这样，可以采用在同一个目标上行帧的剩余带宽上完成某一项相关的检测，保证检测结果的可靠性。具体例子可以参考上述，此处不再赘述。应理解，本发明实施例对于第一阈值的取值并不作限制。示例性地，处理器601还可以用于：在连续的N个目标上行帧中的剩余带宽均小于第一阈值的情况下，可以开一个带宽大于或等于第一阈值的空窗作为测试窗口，N为正整数；在该空窗中进行光网络上行信号的检测。可选地，空窗的带宽大小可以设置为大于或等于第一阈值。也就是说，优选地，当上行帧的剩余带宽足够大时，可以在该上行帧的剩余带宽中启动检测；当连续N个上行帧中的剩余带宽均没有大于预设的第一阈值时，即连续N个帧都没有足够的剩余带宽，可以启动开空窗检测。示例性地，处理器601可以进一步用于：在测试窗口中检测接收的上行电信号的码流。和/或，在测试窗口中检测是否接收到上行光信号和/或检测接收的上行光信号的强度。等等。应理解，这些例子仅仅是示例性的，而非要限制本发明的范围，本发明实施例对光网络上行信号的检测方式并不限定。本发明实施例通过光网络上行信号的检测装置将目标上行帧中未分配的带宽确定为测试窗口，在该测试窗口中进行光网络上行信号的检测。因此，采用目标上行帧中带宽分配后的剩余带宽来进行光网络上行信号的检测，能够有效地利用资源，无需单独开一个测试窗口使用额外的资源来进行光网络上行信号的检测，从而避免资源浪费并提高测试效率。需要说明的是，上述图2-图6中的任一光网络上行信号的检测装置可以是单独的一个实体，也可以置于其它光网络设备中，如置于OLT中。图7是本发明一个实施例的光网络上行信号的检测系统的示意框图。系统包括OLT、无源光分路器和至少一个ONU(或ONT)，图7中示出N个ONU分别是ONU-1、ONU-2、……、ONU-N，N为正整数，其中OLT包括上述图2-图6中的任一光网络上行信号的检测装置。图8是本发明一个实施例的光网络上行信号的检测方法的流程图。801，将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口，目标上行帧中的剩余带宽表示目标上行帧中未分配的带宽。802，在确定的测试窗口中进行光网络上行信号的检测。本发明实施例将目标上行帧中未分配的带宽确定为测试窗口，在该测试窗口中进行光网络上行信号的检测。因此，采用目标上行帧中带宽分配后的剩余带宽来进行光网络上行信号的检测，能够有效地利用资源，无需单独开一个测试窗口使用额外的资源来进行光网络上行信号的检测，从而避免资源浪费并提高测试效率。图8的方法可以由图2-图6中的光网络上行信号的检测装置来实现，因此适当省略重复的描述。可选地，作为一个实施例，在步骤801中，在目标上行帧中的剩余带宽大于或等于第一阈值的情况下，将目标上行帧中的剩余带宽确定为测试窗口。这样，可以采用在同一个目标上行帧的剩余带宽上完成某一项相关的检测，保证检测结果的可靠性。应理解，本发明实施例对于第一阈值的取值并不作限制。可选地，作为另一个实施例，目标上行帧中已分配的带宽可以由光网络设备用于传输上行光信号。可选地，在步骤802中，在测试窗口中检测数据模块接收光模块发送的上行电信号的码流，上行电信号是光模块对上行光信号进行光电转换获得的。和/或，在测试窗口中检测光模块是否接收到光网络设备发送的上行光信号。和/或，在测试窗口中检测光模块从光网络设备接收的上行光信号的强度。等等。通过对光网络上行信号的检测，能够及时发现在光网络发生的异常，以便采取相应措施消除故障，从而减少光网络系统的故障时间，提升客户满意度。可选地，作为另一个实施例，当连续N个目标上行帧中的剩余带宽均小于第一阈值时，开一个带宽大于或等于所述第一阈值的空窗作为测试窗口，N为正整数。可选地，空窗的带宽大小可以设置为大于或等于第一阈值。也就是说，优选地，当上行帧的剩余带宽足够大时，可以在该上行帧的剩余带宽中启动检测；当连续N个上行帧中的剩余带宽均没有大于预设的第一阈值时，即连续N个帧都没有足够的剩余带宽，可以启动开空窗检测。本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元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，本发明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，存储阵列或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述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-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。