一种光传输网络故障定位方法与流程

本发明属于光传输领域，尤其涉及一种光传输网络故障定位方法。

背景技术：

光传输通信设备在运行过程中，会出现各种不同类型的故障，影响到系统的正常运行，如处理不当会造成故障范围扩大甚至引起通信系统瘫痪的后果。作为我们运行维护人员要及时准确地查明故障所在，用最短的时间恢复设备正常运行，光传输设备故障定位的技术对于光通信系统的稳定运行十分重要。

现有的故障定位的常用方法有：告警性能分析法、环回法、替换法、更改数据配置法等。

其中告警性能分析法在设备出现故障时，会伴随有大量的告警事件和性能数据的产生，通过对这些信息的分析，可以大概判断出所发生故障的类型和位置，甚至可准确定位故障区段、故障点。而这些故障信息可通过网管系统快速而精确地获取全网。

环回法是通过环回业务通道采样，再画出所采样业务一个方向的路径图、逐段环回，定位故障点，根据环回现象初步定位故障设备。

替换法是使用一个工作正常的物件区替换一个被怀疑工作不正常的物件，可替换物包括线缆，光纤，法兰盘，电源，单板等设备。

更改数据配置法适用于故障定位到单站后，可以进一步定位故障，如特定故障，更改时钟配置：时钟警告，指针调整等来判断具体故障部件。

但是随着光通信技术向大容量、高带宽、高速度以及长距离的传输发展，光通信采用的光信号往往具有更多维度的信息，因此对于光通信系统的性能维护(包括故障定位)提出了更高的要求。现有的定位方法自动化性能差，缺少比较客观的参数评价体系，在光信号性能复杂性提升后难以满足故障定位需求，工作效率较低。

因此，针对这些问题与现有方法的不足，需要提供一种光传输网络故障定位方法来提高光传输系统中故障定位的自动化和故障评价方法的客观准确性，提高故障定位工作的工作效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光传输网络故障定位方法来提高光传输系统中故障定位的自动化和故障评价方法的客观准确性，提高故障定位工作的工作效率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种光传输网络故障定位方法，将传输光信号采样后与检测光信号混合解调后，进行数据分析来确定网络中的故障节点。

进一步地，上述传输光信号采样通过分光器进行分光获得采样光信号。

进一步地，采样光信号与检测光信号相位相差π/4。

进一步地，在每个网络节点上安装故障定位部件。

进一步地，故障定位部件均包括分光器、光检测模块和数据处理模块，分光器、光检测模块之间通过光传输介质连接，光检测模块和数据处理模块通过电信号线连接。

进一步地，检测光信号与采样光信号在光检测模块中进行光混合解调。

进一步地，该光混合解调后的光信号传输到位于光检测模块中的光电二极管中，通过该光电探测器转换成电信号，该电信号被传送至数据处理模块。

进一步地，采样光信号的强度为分光器输出的传输光信号的1/50至1/100。

本发明提供的一种光传输网络故障定位方法，该方法提高了光传输系统中故障定位的自动化和故障评价方法的客观准确性，提高了故障定位工作的工作效率。

附图说明

图1为本发明涉及的光传输网络的结构示意图；

图2为故障定位部件的结构示意图；

图3为4个相位角度的输出分量的动态数值分布图形。

具体实施方式

以下将对本发明提供的光传输网络故障定位方法作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1所示，为光传输网络的节点连接示意图，从图1中可以看到光传输网络包括n个节点，例如为8个节点，上述节点相互连接，并分为m个层级，例如3个层级。每个层级之间的节点相互连接，上层节点选择的与下层节点连接，从而构成整个网络。

上述节点可以为光传输网络中的传输中转节点，例如路由，网络中继点等。各个节点之间通过光纤相互连接。

在上述节点上安装故障定位部件，从而确定传输至该节点的光信号的状态和质量。

上述故障定位部件的结构如图2所示，每一个节点的故障定位部件均包括分光器、光检测模块和数据处理模块，分光器、光检测模块之间通过光传输介质连接，例如光纤。光检测模块和数据处理模块通过电信号线连接。

在分光器的输入端连接了网络传输用的传输光信号，该传输光信号进入分光器后，分解为两组光信号，分别为传输光信号和采样光信号。其中，传输光信号用于进一步的信号传输，采样光信号用于进一步的光检测。为了避免采样对光传输的影响，通过分光器将输入的传输信号分解为频率、振幅和振动方向一致，并且采样光信号的强度相比传输光信号的强度低，优选地采样光信号的强度为分光器输出的传输光信号的1/50至1/100。

光检测模块具有两个输入端，采样光信号通过光纤传送至光检测模块的一个输入端，光检测模块的另一个输入端用于输入检测光信号。该检测光信号与采样光信号具有π/4的相位差。上述检测光信号与采样光信号在光检测模块中进行光混合解调，该光混合解调后的光信号传输到位于光检测模块中的光电二极管中，通过该光电探测器转换成电信号，该电信号被传送至数据处理模块。

通过数据处理模块，进行如下计算：

定义采样光信号的分量为ocy(t)，光检测信号的分量为ojc(t).

ojc(t)＝ocy(t)[j(ωjct+π/4)]

其中j为损耗常数，通常取值为0.25-0.78，ωjc为检测光信号的频率。

由运算可得光检测模块的输出分量为

其中，o分别为4个相位角度的输出分量，当考虑检测光信号的π/4的相位差时，输出的分量修正为：

将4个相位角度的输出分量的动态数值绘制分布图形如图3所示，计算上述分布图的离散度，

δ1＝1/16*arg[∑o0°]，

δ2＝1/16*arg[∑o90°]，

δ3＝1/16*arg[∑o180°]，

δ4＝1/16*arg[∑o270°]。

上述δ1-δ4中的任意一个离散度的数值小于阈值，则认为该节点无故障，若上述δ1-δ4中的任意一个离散度的数值大于阈值时，则认为该节点存在故障。优选地，上述阈值为70％-50％。

本发明的光传输故障定位方法，提高光传输系统中故障定位的自动化和故障评价方法的客观准确性，提高故障定位工作的工作效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，因此以上所述仅为本发明的实施例。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还包括各种等效变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。