本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光纤通道监控装置及方法。
背景技术：
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
光纤通信是以激光为信息载体，以光纤为传输媒介的一种通信方式。其传输容量大，速率高，抗干扰能力强，随着光纤通信技术的不断发展，光纤通信技术已成为现代通信技术的主要支柱之一。它为通信网络提供可靠、高速的带宽，成为信息网络最主要的传输手段。在光纤通信技术高速发展的同时，人们越来越关注信息的稳定可靠传输，一旦骨干传输网络线路出现意外故障而中断，将会造成巨大的社会影响和经济损失。
实现对光传输系统光纤通道在线监测和控制，在光纤通信系统线路故障情况下，快速完成传输系统故障排除和定位是光传输系统线路故障处理的一个重要课题。
目前光纤通道监测和控制领域主要分为光纤自动切换保护系统(olp)和光纤通道监测系统。
光纤自动切换保护系统主要实现对主备光纤通道的切换控制，当通信光链路在主用光纤通道故障情况下，将链路切换至备用光纤通道，以保障链路正常运行。其方案一般有1 1保护方案和1:1保护方案。
光纤通道监测系统主要实现对光纤通道衰耗等信息的在线监测。其主要有两种监测方案，光源-光功率计监测方案和otdr监测方案。光源-光功率计监测方案主要原理为在被监测光纤通道在一端接入光源，在另一端接入光功率计，光功率计通过监测光源发光强度来实现对光纤通道的监测；otdr监测方案主要原理为利用otdr技术实现对备测光纤长度、损耗等信息监测来判断被测光纤通道状态。
发明人发现，现有的光纤通道监测和控制都是由单独设备实现，不能同时实现对光纤通道的监测和控制，尤其不能实现在故障情况下快速完成主备光纤通道的切换和故障排查定位。
目前未见同时具备光纤通道监测和控制的相关装置和相关方法。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提出了一种光纤通道监控装置及方法，能够同时实现对光传输系统光纤通道在线监测和控制，在对被监测光纤通道的实时监测的同时，在光纤通信系统线路故障情况下，能够快速完成主备光纤通道的切换和故障排查定位。
在一些实施方式中，采用如下技术方案：
一种光纤通道监控装置，包括：
光功率计模块，被配置为对光纤通道进行光功率测试；
otdr模块，被配置为实现光纤通道的衰耗测试；
电控可调光衰模块，被配置为增加光纤通道的衰耗作用，尤其当收发光自环测试时，增加光纤通道衰耗，减少光模块收光功率，防止光模块接收光强太大导致光模块损坏；
光纤接口模块，用于实现与外界光纤接口的对接；
光开关模块，分别与光功率计模块、otdr模块、电控可调光衰模块以及光纤接口模块连接，实现各模块与光纤通道的连接选通作用。
在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
一种光纤通道监控装置的工作方法，包括：光纤通道监控装置分别串接在主用光纤通道和备用光纤通道的两端，能够实现通信链路主用光纤通道和备光纤通道的切换、光纤通道的收发光功率测试、otdr损耗测试、环回测试以及收发倒换测试。
具体地，
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到主备通道切换命令时，光纤通道监控装置控制相应光开关模块，对光纤通路的桥接通道进行切换，实现主备光纤通道切换；
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到光纤通道衰耗测试命令时，一端光纤通道监控装置控制相应光开关模块，将光功率计模块光纤桥接至被测光纤，另一端光纤通道监控装置控制相应光开口模块，将otdr模块桥接至被测光纤，此时otdr模式为光源模式；otdr光源模式下发光光功率减去光功率计接收光功率，完成光纤通道收发光功率测试；
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到otdr命令时，一端光纤通道监控装置控制相应光开关模块，将被测光纤桥接至预留的空光纤接口，另一端光纤通道监控装置控制相应光开口模块，将otdr模块桥接至被测光纤，此时otdr模块为测量模式；otdr测得光纤通道曲线数据，完成光纤通道衰耗测试；
当光纤通道装置收到环回命令时，控制电控可调光衰模块调至合适光衰大小，同时控制相应光开关模块，将收发接口桥接，并串接入电控可调光衰模块，完成环回测试。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明根据光纤通道特点和运维需求设计了光纤通道监控装置，该装置集成光纤通道监测和控制功能，结合光纤通道监控方法，可实现通信链路主备光纤通道的切换、光纤通道的光功率测试、时域反射测试、环回测试和收发倒换测试等功能，同一装置可实现对多条光纤通道的在线监控。
本发明硬件实现方案具有硬件简单、技术成熟、体积功耗小特点，可与光传输设备进行集成作为光传输设备板卡，便于部署与运维。
附图说明
图1为本发明实施例一中的光纤通道监控装置结构示意图；
图2为本发明实施例一中光纤通道正常运行状态下的光开关桥接状态示意图；
图3为本发明实施例一中光纤通道异常运行状态下的光开关桥接状态示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
在一个或多个实施方式中，公开了一种光纤通道监控装置，参照图1，包括：
一种光纤通道监控装置，其特征在于，包括：
光功率计模块，被配置为对光纤通道进行光功率测试；
otdr模块，被配置为实现光纤通道的衰耗测试；
电控可调光衰模块，被配置为增加光纤通道的衰耗作用，尤其当收发光自环测试时，增加光纤通道衰耗，减少光模块收光功率，防止光模块接收光强太大导致光模块损坏；
光纤接口模块，用于实现与外界光纤接口的对接；
光开关模块，分别与光功率计模块、otdr模块、电控可调光衰模块以及光纤接口模块连接，实现各模块与光纤通道的连接选通作用。
另外，装置还包括：
电源模块，用于为装置提供供电电压；
时钟模块，用于为装置提供时钟信号；
通信模块，用于与外界实现信息交互；
控制模块，用于实现光功率计模块、otdr模块、电控可调光衰模块、光纤接口模块、光开关模块、电源模块、时钟模块以及通信模块的协调控制。
光纤通道监控装置串接于被监控光纤通道两端，一个光纤通道监控装置可根据需求接入多条被监控光纤通道，同一装置可实现对多条光纤通道的在线监控。
本实施例中，光纤通道监控装置集成为光传输设备的一个光纤通道监控板卡而存在。光纤通道监控装置串接在主用光纤通道和备用光纤通道的两端，通过两端装置配合，可实现通信链路主备光纤通道的切换、光纤通道的收发光功率测试、otdr损耗测试、环回测试和收发倒换测试。
具体地，参照图1，本实施例提供一种具体的光开关模块内部结构设计，其由三个2×2光开关、三个1×2光开关和一个1×3开关组成，其光开关之间以及其他各模块之间的光路连接关系如图1所示。
以a节点为例，11、12光开关实现主备光纤之间的桥接切换；13光开关主要实现光纤通道的收发倒换；14、15光开关和电控可调光衰实现光路的收发自环；16、17光开关、18悬空光纤(光纤末尾断面平整光滑处理)、光功率计模块、otdr光模块主要实现光纤通道的光源-光功率计法和otdr法的测试。
其中，主备光纤通道的切换方法具体为：
正常状态下各光开关的光路桥接状态如图2所示，光开关11、12、13、21、22和23为正常导通桥接状态，光开关14、15、24和25处于正常运行桥接状态，a节点和b节点收发光路经光开关桥接至主用光纤形成完整的光纤通道。
通道异常运行状态，主用光纤故障态下各光开关由正常桥接状态切换至故障桥接状态，其光路桥接状态如图3所示，光开关11、12、21和22为交叉桥接状态，13、14、15、23、24和25处于正常运行桥接状态，a节点和b节点收发光路经光开关由主用光纤桥接至备用光纤形成完整的光纤通道。
光纤通道收发光功率测试方法具体为：
如图2所示，a节点光开关17桥接至光功率计模块，b节点光开关27桥接至otdr模块，b节点装置控制otdr模块进入光源模式，ab节点两端装置配合可固定周期对备用光纤通道1采用光源-光功率计方法测量一次，以监控备用光纤通道1是否正常；同样，b节点光开关27桥接至光功率计模块，a节点光开关17桥接至otdr模块，a节点装置控制otdr模块进入光源模式，ab节点两端装置配合可固定周期对备用光纤通道2采用光源-光功率计方法测量一次，以监控备用光纤通道2是否正常。因此正常运行状态下，ab两端节点光功率计模块、otdr模块和光开关16、17、26和27相互配合可对备用光纤通道进行监测。
otdr损耗测试方法具体为：
如图3所示，a节点装置光开关17桥接至otdr模块，并控制otdr模块进入测量模式，b节点装置光开关17桥接至悬空光纤，a节点otdr模块对主用光纤1进行otdr测试，光开关16进行切换，配合完成主用光纤2进行otdr测试；同样，两侧开关配合，可从b节点侧对主用光纤1和主用光纤2进行otdr测试，以可靠确定故障点。
收发环回测试方法具体为：
当a节点或b节点需要对光模块进行收发自环测试时，装置控制电控可调光衰达到预设定好的衰耗数值，光开关14、15或24、25桥接至电控可调光衰，形成完整收发自环光纤通道，完成收发自环。
收发倒换测试方法具体为：
当需要对收发光纤进行倒换测试时，ab节点光开关13、23由正常直通桥接状态进入交叉桥接状态，完成对收发光纤倒换。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
1.一种光纤通道监控装置，其特征在于，包括：
光功率计模块，被配置为对光纤通道进行光功率测试；
otdr模块，被配置为实现光纤通道的衰耗测试；
电控可调光衰模块，被配置为增加光纤通道的衰耗作用；
光纤接口模块，用于实现与外界光纤接口的对接；
光开关模块，分别与光功率计模块、otdr模块、电控可调光衰模块以及光纤接口模块连接，实现各模块与光纤通道的连接选通作用。
2.如权利要求1所述的一种光纤通道监控装置，其特征在于，还包括：
电源模块，用于为装置提供供电电压；
时钟模块，用于为装置提供时钟信号；
通信模块，用于与外界实现信息交互；
控制模块，用于实现光功率计模块、otdr模块、电控可调光衰模块、光纤接口模块、光开关模块、电源模块、时钟模块以及通信模块的协调控制。
3.如权利要求1所述的一种光纤通道监控装置，其特征在于，所述光纤通道监控装置分别串接在主用光纤通道和备用光纤通道的两端，能够实现通信链路主用光纤通道和备光纤通道的切换、光纤通道的收发光功率测试、otdr损耗测试、环回测试以及收发倒换测试。
4.如权利要求3所述的一种光纤通道监控装置，其特征在于，所述同一个光纤通道监控装置能够同时与多条光纤通道连接。
5.如权利要求3所述的一种光纤通道监控装置，其特征在于，光纤通道监控装置实现通信链路主用光纤通道和备光纤通道的切换，具体为：
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到主备通道切换命令时，光纤通道监控装置控制相应光开关模块，对光纤通路的桥接通道进行切换，实现主备光纤通道切换。
6.如权利要求3所述的一种光纤通道监控装置，其特征在于，光纤通道监控装置实现光纤通道的收发光功率测试，具体为：
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到光纤通道衰耗测试命令时，一端光纤通道监控装置控制相应光开关模块，将光功率计模块光纤桥接至被测光纤，另一端光纤通道监控装置控制相应光开口模块，将otdr模块桥接至被测光纤，此时otdr模式为光源模式；otdr光源模式下发光光功率减去光功率计接收光功率，完成光纤通道收发光功率测试。
7.如权利要求3所述的一种光纤通道监控装置，其特征在于，光纤通道监控装置实现otdr损耗测试，具体为：
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到otdr命令时，一端光纤通道监控装置控制相应光开关模块，将被测光纤桥接至预留的空光纤接口，另一端光纤通道监控装置控制相应光开口模块，将otdr模块桥接至被测光纤，此时otdr模块为测量模式；otdr测得光纤通道曲线数据，完成光纤通道衰耗测试。
8.如权利要求3所述的一种光纤通道监控装置，其特征在于，光纤通道监控装置实现环回测试，具体为：
当光纤通道装置收到环回命令时，控制电控可调光衰模块调至合适光衰大小，同时控制相应光开关模块，将收发接口桥接，并串接入电控可调光衰模块，完成环回测试。
9.一种光纤通道监控装置的工作方法，其特征在于，包括：光纤通道监控装置分别串接在主用光纤通道和备用光纤通道的两端，能够实现通信链路主用光纤通道和备光纤通道的切换、光纤通道的收发光功率测试、otdr损耗测试、环回测试以及收发倒换测试。
10.如权利要求9所述的一种光纤通道监控装置的工作方法，其特征在于，包括：
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到主备通道切换命令时，光纤通道监控装置控制相应光开关模块，对光纤通路的桥接通道进行切换，实现主备光纤通道切换；
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到光纤通道衰耗测试命令时，一端光纤通道监控装置控制相应光开关模块，将光功率计模块光纤桥接至被测光纤，另一端光纤通道监控装置控制相应光开口模块，将otdr模块桥接至被测光纤，此时otdr模式为光源模式；otdr光源模式下发光光功率减去光功率计接收光功率，完成光纤通道收发光功率测试；
当光纤通道两端的光纤通道监控装置收到otdr命令时，一端光纤通道监控装置控制相应光开关模块，将被测光纤桥接至预留的空光纤接口，另一端光纤通道监控装置控制相应光开口模块，将otdr模块桥接至被测光纤，此时otdr模块为测量模式；otdr测得光纤通道曲线数据，完成光纤通道衰耗测试；
当光纤通道装置收到环回命令时，控制电控可调光衰模块调至合适光衰大小，同时控制相应光开关模块，将收发接口桥接，并串接入电控可调光衰模块，完成环回测试。
技术总结