用于光網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的故障檢測器的制造方法
【專利摘要】一種故障檢測方法，其包括步驟：收集光網(wǎng)絡(luò)的操作參數(shù)，收集關(guān)于光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)的信息，通過診斷引擎分析結(jié)構(gòu)信息和操作參數(shù)來提供診斷輸出，以及從診斷輸出來推導(dǎo)光網(wǎng)絡(luò)故障。收集的操作參數(shù)和收集的結(jié)構(gòu)信息優(yōu)選地存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(DB)中。操作參數(shù)與光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備(類型)、服務(wù)質(zhì)量(BER)和/或架構(gòu)(ID)相關(guān)。從診斷輸出導(dǎo)出的光網(wǎng)絡(luò)故障可以涉及設(shè)備問題、互操作性問題和/或物理缺陷。診斷引擎通過使用判決樹、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和/或多元分類技術(shù)來生成診斷輸出。
【專利說明】用于光網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的故障檢測器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于通信系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)的故障檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著IPTV解決方案、視頻點(diǎn)播供應(yīng)或三方服務(wù)的上升的市場發(fā)展，電信網(wǎng)絡(luò)的 系統(tǒng)性能和客戶支持二者變得越來越迫切。由于物理鏈路(其通過有線或光纖向終端 用戶傳輸信息)已知是服務(wù)質(zhì)量QoS的瓶頸，稱為5530網(wǎng)絡(luò)分析器?的軟件應(yīng)用當(dāng)前 被開發(fā)以遠(yuǎn)程地診斷物理問題的源并且采取動(dòng)作以改善性能。通過對于所有類型的請 求不涉及人類的干預(yù)而幫助運(yùn)營商來獲得服務(wù)質(zhì)量以及節(jié)省資金和時(shí)間。涉及5530網(wǎng) 絡(luò)分析器的附力口信息可以在因特網(wǎng)的http://www.motive, com/products/display, php/ network—analyzer—f iber 處找至丨J。
[0003]網(wǎng)絡(luò)分析器的光纖版本稱為NA-F，例如由Alcatel-Lucent?開發(fā)的5530NA-F。其 已經(jīng)被開發(fā)為監(jiān)視一些無源光網(wǎng)絡(luò)PON物理層參數(shù)以及估計(jì)一些物理QoS性能。
[0004]在圖1處示出光網(wǎng)絡(luò)的例子，并且更具體地為無源光網(wǎng)絡(luò)PON的例子，并且其包括 位于中心局(CO)處的光線路終端OLT和位于用戶駐地處的一組關(guān)聯(lián)的光網(wǎng)絡(luò)終端0NT。位 于它們之間的是包括光纖和無源分路器或耦合器的光分配網(wǎng)絡(luò)0DN。光線路終端OLT提供 光接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口并且連接到一個(gè)或多個(gè)光分配網(wǎng)絡(luò)0DN。
[0005]為了識(shí)別發(fā)生在無源光網(wǎng)絡(luò)PON物理層的級(jí)別處的缺陷，現(xiàn)有的技術(shù)是光時(shí)域反 射計(jì)0TDR。簡言之，該技術(shù)允許通過檢查反射的信號(hào)來識(shí)別一些物理缺陷，諸如壞的連接器 或斷的光纖以及它們的潛在位置。
[0006]OTDR的改進(jìn)版本是嵌入在當(dāng)前通信信號(hào)中的光時(shí)域反射計(jì)并且稱為嵌入式 OTDR0嵌入式OTDR不是完全的攻擊性測量解決方案，因?yàn)檫@種類型的通過通信信號(hào)連續(xù)調(diào) 制的測量可以被輕易地濾除而對性能沒有顯著的影響。
[0007]然而，缺點(diǎn)是對于正確地解譯反射的軌跡并且推導(dǎo)出關(guān)于物理缺陷的存在和屬性 是高度困難的。另外，當(dāng)無源光網(wǎng)絡(luò)PON的拓?fù)淙鐖D1中所示那樣對稱地組織，則更加難以 精確地定位潛在缺陷發(fā)生在PON的哪個(gè)部分(或哪些支路)。更壞的是，在若干個(gè)分路器 (或甚至在主要的一個(gè)分路器)后，正確地測量反射的光信號(hào)并且因此從這些軌跡中抽取 知識(shí)變得困難。此外，需要在長的時(shí)間段(例如在若干個(gè)小時(shí))內(nèi)對反射的信號(hào)求平均的 處理。
[0008]最終，如所定義的，反射計(jì)是執(zhí)行測量的“單端”方式，使用此類方式的測量無法導(dǎo) 出關(guān)于影響或關(guān)于互操作性問題的信息。
[0009]換句話說，光時(shí)域反射計(jì)OTDR和嵌入式OTDR允許識(shí)別潛在的缺陷以及在無源光 網(wǎng)絡(luò)PON中定位它們。然而，為了提供精確的結(jié)果，主要問題是光時(shí)域反射計(jì)OTDR和嵌入 式OTDR需要十分長的監(jiān)視周期。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)解決方案的另一個(gè)劣勢在于其主要關(guān)注于通過將當(dāng)前的測量數(shù)據(jù)與在 相同OLT端口上執(zhí)行的先前測量、測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)或理論考慮進(jìn)行比較，來識(shí)別在一個(gè)特定的光線路終端OLT端口上發(fā)生的物理問題。
[0011]開發(fā)算法和特征以便檢測、區(qū)別和局部化在光網(wǎng)絡(luò)中，并且更具體地在每秒吉比 特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)生的不同類型的問題是即將來臨的發(fā)行&策略的核心。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種用于提供故障檢測方法，其能夠面對上述問題并且從用 于診斷的“雙端”測量獲益。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的特征實(shí)施例，由于所述方法包括以下步驟的事實(shí)而實(shí)現(xiàn)該目的:
[0014]-收集所述光網(wǎng)絡(luò)的操作參數(shù)，
[0015]-收集關(guān)于所述光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)的信息，
[0016]-通過診斷引擎分析結(jié)構(gòu)信息和操作參數(shù)來提供診斷輸出，以及
[0017]-從所述診斷輸出推導(dǎo)出光網(wǎng)絡(luò)故障。
[0018]由診斷引擎提供的診斷輸出是新的類型的關(guān)于問題的解決方案，其在不影響服務(wù) 的情況下被獲得，即通過非侵入性的診斷技術(shù)。
[0019]本發(fā)明處理來自于多個(gè)光線路終端OLT端口的網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)，知識(shí)從這些數(shù)據(jù)自抽 取而沒有任何的理論假設(shè)或先前和/或外部工具測量。這允許提供更廣泛類型的診斷輸出 并由此光網(wǎng)絡(luò)故障，并且將是自適應(yīng)的并且因此更為可靠和時(shí)間有效。
[0020]本發(fā)明的關(guān)于上述光時(shí)域反射計(jì)OTDR或嵌入式OTDR技術(shù)的優(yōu)勢可以如下標(biāo)識(shí): [0021 ]-不僅物理缺陷可以被標(biāo)識(shí)，
[0022]-關(guān)于在主分路器之后發(fā)生的問題的聲明仍可以被執(zhí)行，
[0023]-網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)收集允許更為一般的診斷(根本原因分析)并且不限于給定的OLT
端口，
[0024]-可以推斷出物理缺陷的位置，
[0025]-不需要在長的時(shí)間段期間監(jiān)視端口，僅需要單次收集操作數(shù)據(jù)，
[0026]-可能對影響進(jìn)行量化。
[0027]本發(fā)明的另一特征實(shí)施例在于所述方法進(jìn)一步包括將收集的操作參數(shù)和收集的 結(jié)構(gòu)信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的步驟。
[0028]通過這種方式，從運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)直接取回并且適宜表征它的現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)可以用于自 動(dòng)地學(xué)習(xí)對于診斷目的有用的模型。這提供除了需要有限的人類資源外更為精確的“個(gè)性 化”的專家。
[0029]將注意到由Kapil Shrikhande等人于2008年12月15日提交并且于2010年6 月17日公開的專利申請US2010/0150546-A1公開了一種用于管理無源光網(wǎng)絡(luò)PON的計(jì)算 機(jī)化系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括檢測和分析模塊，適于從光線路終端OLT和至少一個(gè)光網(wǎng)絡(luò) 終端ONT接收上傳的測量數(shù)據(jù)，以及技術(shù)工具數(shù)據(jù)、服務(wù)故障數(shù)據(jù)和外部裝置數(shù)據(jù)的至少 一個(gè)。檢測和分析模塊適于通過將上傳的測量數(shù)據(jù)以及技術(shù)工具數(shù)據(jù)和服務(wù)故障數(shù)據(jù)中的 至少一個(gè)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中用于OLT和每個(gè)ONT的信息進(jìn)行相關(guān)，從而用于確定PON中 的故障源或潛在故障。
[0030]參考基于GPON服務(wù)的該已知管理系統(tǒng)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0031]-自適應(yīng)于任意的運(yùn)營商特定網(wǎng)絡(luò)，[0032]-在沒有理論模型或外部工具測量的幫助下，從操作數(shù)據(jù)自動(dòng)地學(xué)習(xí)，
[0033]-不需要先前的測量，由此更為容易并且更加時(shí)間有效，
[0034]-更為廣泛的診斷類型(不僅僅物理缺陷)，
[0035]-真正的根本原因識(shí)別，不僅報(bào)告“物理層問題”(問題間的區(qū)分，識(shí)別例如壞的設(shè) 備的一般類型的問題)，
[0036]-由于來自于不同的光線路終端OLO端口的數(shù)據(jù)被一起處理，可以導(dǎo)出關(guān)于例如 裝置互操作性的更為一般的問題的推斷。
[0037]本發(fā)明的另一特征實(shí)施例在于所述操作參數(shù)涉及裝置的操作參數(shù)、涉及服務(wù)質(zhì)量 和/或涉及所述光網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。
[0038]對于發(fā)生在PON網(wǎng)絡(luò)中的問題，本故障檢測方法向運(yùn)營商提供自動(dòng)根本原因分析 解決方案。這不僅允許做出在給定OLT端口上(連同它們各自的0NT)存在的物理缺陷的 診斷，并且也允許提供更廣泛類型的根本原因識(shí)別，例如裝置類型問題或互操作性問題。
[0039]再次，本發(fā)明的另一特征實(shí)施例在于所述診斷輸出由所述診斷引擎使用決策樹， 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或多元分類技術(shù)來生成。
[0040]使用網(wǎng)絡(luò)側(cè)字段數(shù)據(jù)的快照圖允許此類型的診斷而不需要使用理論模型或先前 和/或外部工具測量。事實(shí)上，使用數(shù)據(jù)庫直接學(xué)習(xí)規(guī)則和模型。
[0041]此外，由于該技術(shù)對于當(dāng)前的光網(wǎng)絡(luò)是自適應(yīng)的，結(jié)果變得更為準(zhǔn)確和更為可靠。
[0042]本發(fā)明也涉及用于通信系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中的故障檢測的診斷引擎。
[0043]該診斷引擎適于收集操作參數(shù)和關(guān)于所述光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)的信息，并且適于提供從 其導(dǎo)出光網(wǎng)絡(luò)故障的診斷輸出。
[0044]更具體地，該診斷引擎優(yōu)選地適于根據(jù)本發(fā)明的故障檢測方法來操作，并且具有 其所有的優(yōu)勢。
[0045]在所附權(quán)利要求中提到本診斷引擎和故障檢測方法的進(jìn)一步特征實(shí)施例。
[0046]將注意到在權(quán)利要求中使用的術(shù)語“包括”或“包含”不應(yīng)該被解釋為限于下面列 出的裝置。因此，例如“一種包括裝置A和B的設(shè)備”的表達(dá)的范圍不應(yīng)該被限于僅包括裝 置A和B的設(shè)備的實(shí)施例。這意味著關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例，A和B是設(shè)備的必要裝置。
[0047]類似地，將注意到也在權(quán)利要求中使用的術(shù)語“耦合”不應(yīng)該被解釋為限于僅直接 連接。因此，例如“設(shè)備A耦合到設(shè)備B”的表達(dá)的范圍不應(yīng)該限于設(shè)備的實(shí)施例，其中設(shè)備 A的輸出直接連接于設(shè)備B的輸入。這意味著可能存在A的輸出和B的輸入之間的路徑,該 路徑可以包括其他的設(shè)備或裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]通過參考結(jié)合附圖所做出的實(shí)施例的下面描述，本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)和特征 將變得明顯并且本發(fā)明本身將被最佳的理解，其中:
[0049]圖1示出對稱光網(wǎng)絡(luò)的例子；
[0050]圖2到圖6示出具有如通過本發(fā)明的方法和設(shè)備所檢測的不同光網(wǎng)絡(luò)故障的光網(wǎng) 絡(luò)；以及
[0051]圖7代表本發(fā)明的方法和設(shè)備的可能實(shí)現(xiàn)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0052]本發(fā)明的故障檢測方法和診斷引擎用于檢測通信系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中的故障，并且更 具體地但并非排他性地用于無源光網(wǎng)絡(luò)PON或每秒吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)GPON中。
[0053]主要思想是收集網(wǎng)絡(luò)范圍的通信操作參數(shù)或數(shù)據(jù)，以便利用其連同關(guān)于光網(wǎng)絡(luò)的 結(jié)構(gòu)的信息來構(gòu)建知識(shí)系統(tǒng)，該知識(shí)系統(tǒng)能夠表征光網(wǎng)絡(luò)物理層缺陷并且能夠執(zhí)行根本原 因分析，例如在物理的降級(jí)、設(shè)備通用問題或互操作性問題之間做出區(qū)分。
[0054]為此，知識(shí)系統(tǒng)(以下稱為專家系統(tǒng))被診斷引擎使用故障檢測方法來創(chuàng)建并且 使用，該故障檢測方法包括訓(xùn)練階段、監(jiān)視階段和檢測階段。
[0055]訓(xùn)練或建模階段包括收集光網(wǎng)絡(luò)的操作參數(shù)或數(shù)據(jù)以及收集關(guān)于該光網(wǎng)絡(luò)的結(jié) 構(gòu)的信息的步驟。它們用于訓(xùn)練專家系統(tǒng)以便學(xué)習(xí)分類模型。
[0056]在監(jiān)視階段期間，更新的數(shù)據(jù)將被輸入進(jìn)訓(xùn)練的專家系統(tǒng)，以便提供主動(dòng)性的診 斷或用于保持?jǐn)?shù)據(jù)庫更新。
[0057]測試階段取回給定端口的一些操作數(shù)據(jù)來饋入專家系統(tǒng)；專家系統(tǒng)給出關(guān)于涉及 設(shè)備問題的光網(wǎng)絡(luò)故障、互操作性問題和/或光網(wǎng)絡(luò)的物理缺陷的診斷，在后面將對其進(jìn) 行更為詳細(xì)地描述。
[0058]通過表征，當(dāng)其有意義時(shí)，也報(bào)告關(guān)于缺陷位置的線索。實(shí)踐中，一旦使用實(shí)際和 網(wǎng)絡(luò)范圍字段數(shù)據(jù)對專家系統(tǒng)進(jìn)行了訓(xùn)練，則能夠合適地組合操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)，以便對請 求的PON給出此類的診斷而不需要額外的測量并且沒有服務(wù)中斷。該解決方案也給出關(guān)于 QoS影響的暗示。
[0059]在圖1處示出光網(wǎng)絡(luò)的例子，并且更具體地示出對稱無源光網(wǎng)絡(luò)PON的例子。光網(wǎng) 絡(luò)包括位于通信系統(tǒng)的中心局(CO)處的光線路終端OLT以及一組或多組關(guān)聯(lián)的光網(wǎng)絡(luò)終 端0NT211-214 ;0NT221-224位于用戶駐地(CPE)并且可以具有不同的類型。位于它們之間 的是光分配網(wǎng)絡(luò)0DN，其包括光纖OFlO ；0F11-12以及無源分路器或耦合器SPlO ;SP21_22。
[0060]更具體地，光分配網(wǎng)絡(luò)ODN包括分路器SP10，光纖OFlO與該分路器SPlO連接，光 纖OFlO的另一端被連接到光線路終端0LT。分路器SPlO進(jìn)一步經(jīng)由相應(yīng)的光纖OFll和 0F12連接到分路器SP21和SP22。分路器SP12經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F211到0F214連接到光 網(wǎng)絡(luò)終端0NT211到0NT214，而分路器SP22經(jīng)由無源光連接器CNT221和光纖0F221耦合 到光網(wǎng)絡(luò)終端0NT221，并且經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F222到0F224連接到光網(wǎng)絡(luò)終端0NT222和 0NT224。
[0061]在圖2到圖6處示出光網(wǎng)絡(luò)的另一例子。這里，可以通過嵌入在網(wǎng)絡(luò)分析器應(yīng)用 的光纖版本NA-F中的診斷引擎來執(zhí)行大數(shù)量的數(shù)據(jù)收集。
[0062]光網(wǎng)絡(luò)分析器NA-F連接到若干個(gè)光數(shù)字訂戶線接入多路復(fù)用器DSLAM，諸如光纖 到戶光纖分配系統(tǒng)FTTHl到FTTHn，每個(gè)分別包括一個(gè)或多個(gè)板11、板12到板nl。
[0063]每個(gè)板包括兩個(gè)光線路終端0LT，它們中的每個(gè)經(jīng)由光纖和光分配網(wǎng)絡(luò)ODN耦合 到一組光網(wǎng)絡(luò)終端0NT。
[0064]在圖2到圖6的例子中，光網(wǎng)絡(luò)分析器NA-F連接到若干個(gè)光纖到戶光纖分配系統(tǒng) FTTHl 到 FTTHn。
[0065]光纖到戶光纖分配系統(tǒng)FTTHl包括不同類型的兩個(gè)板:A類型板的板IA和B類型 板的板IB。[0066]板IA具有經(jīng)由光纖OFlAl連接到光分配網(wǎng)絡(luò)ODNlAl的第一光線路終端OLTlAl 以及經(jīng)由另一光纖0F1A2連接到另一光分配網(wǎng)絡(luò)0DN1A2的第二光線路終端0LT1A2。
[0067]光分配網(wǎng)絡(luò)ODNlAl進(jìn)一步連接到四個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端，即類型I的0NT1A1111、類型2 的ONTlAl 122、類型3的0NT1A1213和類型4的0NT1A1224，而光分配網(wǎng)絡(luò)0DN1A2進(jìn)一步連 接到四個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端，即，類型I的0NT1A2111、類型2的0NT1A2122、類型3的0NT1A2213 和類型4的0NT1A2224。
[0068]更詳細(xì)地，光分配網(wǎng)絡(luò)ODNlAl包括分路器SP1A10，光纖OFlAl連接到該分路器 SP1A10，并且分路器SPlAlO進(jìn)一步經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1A101和光纖0F1A102連接到分路器 SPlAll和SP1A12。分路器SPlAll經(jīng)由相應(yīng)的光纖OFlAl 11和0F1A112連接到光網(wǎng)絡(luò)終 端0NT1A1111和0NT1A1122，而分路器SP1A12經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1A121和0F1A122連接光 網(wǎng)絡(luò)終端0NT1A1213和0NT1A1224。類似地，光分配網(wǎng)絡(luò)0DN1A2包括分路器SP1A20，光纖 0F1A2連接到該分路器，并且進(jìn)一步經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1A201和光纖0F1A202連接到分路器 SP1A21和SP1A22。分路器SP1A22經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1A211和0F1A122連接到光網(wǎng)絡(luò)終端 0NT1A2111和0NT1A2122，而分路器SP1A22經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1A221和0F1A222連接到光 網(wǎng)絡(luò)終端 0NT1A2213 和 0NT1A2224。
[0069]光纖到戶光纖分配系統(tǒng)FTTHl的板IB具有經(jīng)由光纖OFlBl連接到光分配網(wǎng)絡(luò) ODNlBl的第一光線路終端0LT1B1，以及經(jīng)由另一光纖0F1B2連接到另一光分配網(wǎng)絡(luò)0DN1B2 的第二光線路終端0LT1B2。
[0070]光分配網(wǎng)絡(luò)ODNlBl進(jìn)一步連接到四個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端，即類型I的0NT1B1111、類型2 的ONTlBl 122、類型3的0NT1B1213和類型4的ONTIB1224，而光分配網(wǎng)絡(luò)0DN1B2進(jìn)一步連 接到兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端，即，類型I的0NT1B2111和類型2的0NT1B2122。
[0071]更詳細(xì)地，光分配網(wǎng)絡(luò)ODNlBl包括分路器SP1B10，光纖OFlBl連接到該分路器 SP1B10,并且分路器SPlBlO進(jìn)一步經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1B101和光纖0F1B102連接到分路器 SPlBll和SP1B12。分路器SPlBll經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1B111和0F1B112連接到光網(wǎng)絡(luò)終端 0NT1B1111和ONTlBl 122，而分路器SP1B12經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1B121和0F1B122連接光網(wǎng) 絡(luò)終端0NT1B1213和0NT1B1224。光分配網(wǎng)絡(luò)0DN1B2包括分路器SP1B21，光纖0F1B2連接 到分路器SP1B21，并且分路器SP1B21進(jìn)一步經(jīng)由相應(yīng)的光纖0F1B211和光纖0F1B212連接 到光網(wǎng)絡(luò)終端0NT1B2111和0NT1B2122。
[0072]最后，光纖到戶光纖分配系統(tǒng)FTTHn包括類型A板的一個(gè)板BoardnA。
[0073]BoardnA具有經(jīng)由光纖OFnAI連接到光分配網(wǎng)絡(luò)ODNnAI的第一光線路終端 OLTnAl以及經(jīng)由另一光纖0FnA2連接到另一光分配網(wǎng)絡(luò)0DNnA2的第二光線路終端 0LTnA2o
[0074]光分配網(wǎng)絡(luò)ODNnAl進(jìn)一步連接到四個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端，即類型I的ONTnAllll、類型5 的ONTnal 125、類型3的0NTnA1213和類型2的0NTnA1222，而光分配網(wǎng)絡(luò)0DNnA2進(jìn)一步連 接到兩個(gè)光網(wǎng)絡(luò)終端，即,類型3的0NTnA2113和類型2的0NTnA2122。
[0075]更詳細(xì)地，光分配網(wǎng)絡(luò)ODNnAl包括分路器SPnAlO，光纖OFnAl連接到該分路器 SPnAlO,并且分路器SPnAlO進(jìn)一步經(jīng)由相應(yīng)的光纖OFnAlOl和光纖0FnA102連接到分路器 SPnAll和SPnA12。分路器SPnAll經(jīng)由相應(yīng)的光纖OFnAlll和0FnA112連接到光網(wǎng)絡(luò)終端 ONTnAllll和ONTnAl 125，而分路器SPnA12經(jīng)由相應(yīng)的光纖0FnA121和0FnA122連接光網(wǎng)絡(luò)終端0NTnA1213和0NTnA1222。光分配網(wǎng)絡(luò)0DNnA2包括分路器SPnA21，光纖0FnA2連接 到分路器SPnA21，并且分路器SPnA21進(jìn)一步經(jīng)由相應(yīng)的光纖0FnA211和光纖0FnA212連接 到光網(wǎng)絡(luò)終端0NTnA2113和0NTnA2122。
[0076]將注意到在實(shí)際中除其他以外，可以由光網(wǎng)絡(luò)分析器NA-F的診斷引擎來收集、輸 入和處理涉及屬于每個(gè)“光DSLAM”的PON的物理層操作數(shù)據(jù)，該“光DSLAM”可以是光纖到
節(jié)點(diǎn)FTTN，光纖到戶FTTH、或光纖到x的FTTx (其中x可以是用戶、路邊、建筑......)。此
種大量的真實(shí)世界&網(wǎng)絡(luò)范圍數(shù)據(jù)可以被廣泛地用于知識(shí)發(fā)現(xiàn)并且因此導(dǎo)致建議診斷系 統(tǒng)。
[0077]由診斷引擎所實(shí)現(xiàn)的故障檢測方法或數(shù)據(jù)分析的實(shí)施例存在于潛在的物理缺陷 的檢測和位置中，例如斷的光纖或壞的連接器，關(guān)于不同類型的設(shè)備和互操作性問題。
[0078]更詳細(xì)地，不同類型的問題連同在操作數(shù)據(jù)中看到的它們的癥狀可以定義為:
[0079]-板缺陷(故意地):對不同類型的ONT進(jìn)行饋送的給定類型的板存在于它們連接 的多數(shù)PON中，當(dāng)對于類似PON中的其他類型的板沒有特定問題時(shí)，稍微但顯著地增加誤比 特率(BER)。概念上講，如在圖2處示出的，存在故意缺陷的板(這里類型A)可以通過關(guān)于 連接到其他板的ONT所存在的低和穩(wěn)定BER、稍微增加與它們的ONT中的大多數(shù)通信中的 BER來識(shí)別；
[0080]-毀壞的/破壞的板:饋送不同類型的ONT的特定板存在于它的相應(yīng)的特定PON 中，當(dāng)相同類型的板在它們的BER中不存在此類的顯著增加時(shí)，稍微但顯著地增加識(shí)比特 率(BER)。如在圖3處所示，毀壞的板可以通過關(guān)于連接到其他板的ONT所存在的低和穩(wěn)定 BER、稍微增加與屬于其相應(yīng)的PON的大多數(shù)它的ONT的通信中的BER來識(shí)別，無論它們是 否來自相同的類型；
[0081]-ONT缺陷(故意地):由不同類型的板類型饋送的給定類型的ONT存在在它們連 接的多數(shù)PON中，當(dāng)對于類似PON中的其他類型的ONT沒有特別問題時(shí)，稍微但顯著地增加 誤比特率(BER)。概念上講，如在圖4處示出的，存在缺陷的ONT類型可以通過關(guān)于連接到 其他類型的ONT所存在的穩(wěn)定BER、稍微增加與大多數(shù)板的通信中的BER來識(shí)別；
[0082]-在給定類型的ONT和給定類型的板之間的互操作性問題:當(dāng)對于在類似PON中 的其他類型的板和ONT沒有特定的問題時(shí)，在不同的PON中找到稍微但顯著增加的誤比特 率(BER)。概念上講，如在圖5處示出的，給定類型的板和給定類型的ONT之間的交互性問 題可以通過關(guān)于連接到其他類型的ONT所存在的穩(wěn)定BER、稍微增加與當(dāng)前類型的板的通 信中的BER來識(shí)別。
[0083]-物理缺陷:對于它們的制造商或類型不具有依賴性的、屬于給定的PON支路的大 多數(shù)ONT關(guān)于發(fā)生在其他PON中的共同行為、存在顯著地和高度增加的BER。根據(jù)針對給定 PON而受影響的ONT的數(shù)目，可以推斷出此類物理缺陷的可能位置。概念上講，如圖6處所 示，可以通過一些ONT和給定OLT間的BER中的高增加來識(shí)別物理缺陷。也可以執(zhí)行關(guān)于 此類缺陷的位置的推斷。
[0084]將注意到本實(shí)施例僅依賴于BER參數(shù),而單獨(dú)采用或組合一起來使用其他參數(shù) (例如，誤比特計(jì)數(shù)器(BEC))也是可能的。
[0085]考慮從字段結(jié)果學(xué)習(xí)到的該知識(shí)，可以建議專家系統(tǒng)，以便在問題之間做出區(qū)分 并且因此基于PON操作數(shù)據(jù)來提供診斷引擎。如上面已經(jīng)提到的，構(gòu)建和使用診斷引擎被劃分如下:
[0086]-數(shù)據(jù)收集，能夠收集網(wǎng)絡(luò)范圍PON操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)信息；
[0087]-訓(xùn)練階段，可以被離線執(zhí)行，學(xué)習(xí)如何組合操作參數(shù)以便提供能夠執(zhí)行診斷的專 家系統(tǒng)。此類的專家系統(tǒng)可以使用判決樹、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)或多元分類技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0088]-測試階段，其中所選擇的端口的即將到來的操作參數(shù)請求訓(xùn)練的專家系統(tǒng)，以便 接收診斷。
[0089]實(shí)際中，通過診斷引擎運(yùn)行本故障檢測方法所創(chuàng)建和使用的專家系統(tǒng)使用下面的 操作參數(shù)作為輸入來設(shè)計(jì):
[0090]-BER = a 1glO (BERus) +b 1glO (BERds)，0 < = a，b < = I
[0091]-BERdiff = a 1glO(BERus[t]-BERus[t_k])+b 1glO(BERds[t]-BERds[t_k]),0 < =a, b < = I, k > = 0
[0092]-ONT 類型
[0093]-OLT 類型
[0094]-板類型
[0095]-ONT端口標(biāo)識(shí)符
[0096]-OLT端口標(biāo)識(shí)符
[0097]-板標(biāo)識(shí)符
[0098]并且被組合以便從PON操作數(shù)據(jù)返回根本原因診斷輸出。這些診斷輸出包括設(shè)備
問題、互操作性問題、物理缺陷位置......。此類診斷引擎的可能實(shí)現(xiàn)的一種代表在圖7中
被扼要表示。這里，專家系統(tǒng)ES的輸入包括3種不同類型的操作參數(shù)，分別為用于與設(shè)備 類型相關(guān)的操作參數(shù)的IN-PARAM-EQ、用于與服務(wù)質(zhì)量相關(guān)的操作參數(shù)的IN-PARAM-QoS， 以及用于與拓?fù)湎嚓P(guān)的操作參數(shù)的IN-PARAM-T0P0。這些輸入對應(yīng)于上述的操作參數(shù)并且 屬于特定的端口。為了提供標(biāo)識(shí)不同根本原因的合適診斷輸出DIAG-0UT，即與設(shè)備問題相 關(guān)的原因的0UT-EQ、互操作性問題的0UT-1NT、針對物理缺陷連同它們的位置OUT-LOC的 0UT-PHY，專家系統(tǒng)EP不得不被訓(xùn)練。為此，使用包含網(wǎng)絡(luò)范圍操作參數(shù)的數(shù)據(jù)庫DB。
[0099]運(yùn)行本故障檢測方法的診斷引擎的優(yōu)勢在于:
[0100]-既不需要與技術(shù)人員工具數(shù)據(jù)或關(guān)于光線路終端OLT的先前信息進(jìn)行相關(guān)，也 不需要與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的光網(wǎng)絡(luò)終端ONT相關(guān)；
[0101]-不需要理論模型，從網(wǎng)絡(luò)范圍字段數(shù)據(jù)來執(zhí)行學(xué)習(xí)；
[0102]-不需要統(tǒng)計(jì)方法來比較測量和技術(shù)人員工具數(shù)據(jù)；
[0103]-對于給定的光網(wǎng)絡(luò)終端ONT(或甚至給定OLT的0NT)不需要周期性的測量，使用 網(wǎng)絡(luò)范圍的快照方法，而不是單端口瞬態(tài)分析；
[0104]-對給定光線路終端OLT端口(連同所有它的0NT)沒有限制但關(guān)注在網(wǎng)絡(luò)范圍的 方法上。這允許關(guān)于設(shè)備和互操作性問題的更廣泛的結(jié)論，并且不僅僅是發(fā)生在一個(gè)特定 光線路終端OLT端口上的問題。
[0105]最終聲明是在上面以功能性塊描述本發(fā)明的實(shí)施例。從上面給出的這些塊的功能 性描述，對于設(shè)計(jì)電子器件領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得清楚的是這些塊的實(shí)施例是如何可 以以公知的電子組件來制造。因此，功能塊的內(nèi)容的詳細(xì)架構(gòu)并沒有給出。
[0106]盡管上面結(jié)合特定的設(shè)備來描述了本發(fā)明的原理，將清楚的是該描述僅僅是通過例子來做出的，并且不作為對所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于通信系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)的故障檢測方法，其特征在于所述方法包括步驟:-收集所述光網(wǎng)絡(luò)的操作參數(shù)，-收集關(guān)于所述光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)的信息，-通過診斷引擎分析結(jié)構(gòu)信息和所述操作參數(shù)來提供診斷輸出，以及 -從所述診斷輸出推導(dǎo)光網(wǎng)絡(luò)故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步包括將收集的所 述操作參數(shù)和收集的所述結(jié)構(gòu)信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(DB)中的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測方法，其特征在于所述操作參數(shù)與在所述光網(wǎng)絡(luò)中 使用的設(shè)備相關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測方法，其特征在于所述操作參數(shù)與所述光網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測方法，其特征在于所述操作參數(shù)與所述光網(wǎng)絡(luò)的架 構(gòu)相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測方法，其特征在于所述診斷輸出由所述診斷引擎使 用判決樹來生成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測方法，其特征在于所述診斷輸出由所述診斷引擎使 用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來生成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測方法，其特征在于所述診斷輸出由所述診斷引擎使 用多元分類技術(shù)來生成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障檢測方法，其特征在于收集關(guān)于所述光網(wǎng)絡(luò)的所述結(jié)構(gòu) 的信息的所述步驟被離線執(zhí)行。
10.一種用于通信系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中的故障檢測的診斷引擎，其特征在于所述診斷引擎 適于收集操作參數(shù)和關(guān)于所述光網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)的信息，并且其特征在于所述診斷引擎適于提 供從其導(dǎo)出光網(wǎng)絡(luò)故障的診斷輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的診斷引擎，其特征在于所述診斷引擎與適于存儲(chǔ)所述操作 參數(shù)和所述結(jié)構(gòu)信息的數(shù)據(jù)庫(DB)相關(guān)聯(lián)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的診斷引擎，其特征在于所述診斷引擎根據(jù)判決樹或貝葉斯 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的診斷引擎，其特征在于所述診斷引擎根據(jù)多元分類技術(shù)來操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的診斷引擎，其特征在于所述診斷引擎形成網(wǎng)絡(luò)分析器的一 部分。
【文檔編號(hào)】H04Q11/00GK103597848SQ201280027454
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月7日
【發(fā)明者】N·迪普伊, S·米爾斯曼 申請人:阿爾卡特朗訊