光纤通讯状态评估方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及通讯，尤其涉及一种光纤通讯状态评估方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着光纤通讯系统在高速数据传输中的广泛应用，光纤链路状态的精确评估对于保证通讯质量和系统稳定性至关重要。传统的光纤链路评估方法通常依赖于对误码率或光功率的单一参数监测，通过监测链路的整体误码情况来判断通讯状态。然而，这种方法在动态环境下的准确性和可靠性较低，尤其在链路的连接点处，由于连接器老化、环境波动等因素导致的微小异常无法得到有效识别。此外，单一参数监测无法反映链路中随时间变化的误码分布特征，难以及时预警潜在故障。因此，现有技术无法实现对光纤链路的全方位、动态的实时状态评估，无法满足日益严苛的通讯质量保障需求。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于解决现有无法实现对光纤链路的全方位、动态的实时状态评估，无法满足日益严苛的通讯质量保障需求的技术问题；

2、本发明第一方面提供了一种光纤通讯状态评估方法，所述光纤通讯状态评估方法包括：

3、对光纤链路串入光纤连接器，采用双波长光信号这注入每个连接器对应的连接点，并测量连接点处的光功率值、时序抖动值以及不同码型和速率条件下的误码率测试结果；

4、根据所述连接点的误码率测试结果，对每个码型和速率条件下的误码进行统计，建立误码时间分布序列，同时对应分析所述误码时间分布序列的各时间窗口内的光功率均值和时序抖动峰值，得到时间关联特征参数；

5、当所述光纤链路进行通讯作业时，对所述连接点进行在线监测，记录当前时间窗口内的误码分布、光功率均值和时序抖动峰值，得到记录数据；

6、根据所述记录数据与时间关联特征参数对所述光纤链路进行通讯状态评估，得到通讯状态评估结果。

7、可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述对光纤链路串入光纤连接器，采用双波长光信号这注入每个连接器对应的连接点，并测量连接点处的光功率值、时序抖动值以及不同码型和速率条件下的误码率测试结果包括：

8、对所述光纤链路进行双波长光时域反射测量，得到光纤链路的反射特性曲线，并根据所述反射特性曲线对光纤链路进行连接点数量计算和位置定位，得到连接点分布参数；

9、根据所述连接点分布参数对光纤链路串入光纤连接器，并对每个光纤连接器的连接点进行双波长光信号注入，注入光信号参数；

10、根据所述注入光信号参数对连接点进行光功率采样检测，得到连接点光功率时间序列，并对所述连接点光功率时间序列进行滑动平均计算，得到连接点的光功率值；

11、根据所述光功率值对连接点进行时序同步采样，得到连接点时序抖动序列，并对所述连接点时序抖动序列进行窗口划分和统计分析，得到时序抖动值；

12、根据所述光功率值和时序抖动值对连接点进行码型切换和速率调节，得到码型速率组合方案，并根据所述码型速率组合方案对连接点进行误码率测试，得到误码率测试结果。

13、可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述根据所述连接点的误码率测试结果，对每个码型和速率条件下的误码进行统计，建立误码时间分布序列，同时对应分析所述误码时间分布序列的各时间窗口内的光功率均值和时序抖动峰值，得到时间关联特征参数包括：

14、对所述误码率测试结果进行码型和速率分类整理，得到分类误码数据，并根据所述分类误码数据对每个码型和速率组合进行时间序列切分，得到误码时间窗口序列；

15、根据所述误码时间窗口序列对每个时间窗口内的误码进行计数统计，得到误码时间分布序列；

16、对所述误码时间分布序列中的每个时间窗口内进行均值计算，得到光功率均值序列；

17、对所述误码时间分布序列中的每个时间窗口内时序抖动值进行峰值提取，得到时序抖动峰值序列；

18、根据所述误码时间分布序列、光功率均值序列和时序抖动峰值序列建立时间关联映射，得到时间维度特征矩阵，并对所述时间维度特征矩阵进行关联度分析，得到时间关联特征参数。

19、可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述根据所述误码时间分布序列、光功率均值序列和时序抖动峰值序列建立时间关联映射，得到时间维度特征矩阵，并对所述时间维度特征矩阵进行关联度分析，得到时间关联特征参数包括：

20、对所述误码时间分布序列、光功率均值序列和时序抖动峰值序列进行时间维度组合映射，得到初始特征映射矩阵；

21、根据所述初始特征映射矩阵对每个时间窗口内的误码分布、光功率均值和时序抖动峰值进行交叉配对，得到参数配对序列；

22、对所述参数配对序列进行时间关联度计算，得到关联度系数集合，并根据所述关联度系数集合构建时间维度特征矩阵；

23、对所述时间维度特征矩阵进行特征向量提取，得到主特征向量，并根据所述主特征向量进行关联强度分析，得到时间关联特征参数。

24、可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述当所述光纤链路进行通讯作业时，对所述连接点进行在线监测，记录当前时间窗口内的误码分布、光功率均值和时序抖动峰值，得到记录数据包括：

25、当所述光纤链路进行通讯作业时，对光纤链路的各个连接点进行并行误码计数和参数实时采集，得到实时监测数据流；

26、根据所述实时监测数据流进行时间分段处理，得到时间窗口数据组；

27、对所述时间窗口数据组中的误码数据进行分布统计，得到当前时间窗口内的误码分布；

28、对所述时间窗口数据组中的光功率采样值进行均值运算，得到当前时间窗口内的光功率均值；

29、对所述时间窗口数据组中的时序抖动采样值进行峰值检测，得到当前时间窗口内的时序抖动峰值；

30、根据所述误码分布、光功率均值和时序抖动峰值建立数据记录表项，得到记录数据。

31、可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述根据所述记录数据与时间关联特征参数对所述光纤链路进行通讯状态评估，得到通讯状态评估结果包括：

32、对所述记录数据与时间关联特征参数进行特征匹配计算，得到特征偏差序列；

33、根据所述特征偏差序列对光纤链路的各连接点进行状态分布映射，得到连接点状态分布集合；

34、对所述连接点状态分布集合进行异常程度判定，得到异常程度量化参数，并根据所述异常程度量化参数对光纤链路进行连接点故障定位，得到故障位置概率分布；

35、对所述故障位置概率分布进行连接点状态聚类分析，得到连接点状态等级，并根据所述连接点状态等级对光纤链路通讯状态进行评估分级，得到通讯状态评估结果。

36、可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述对所述故障位置概率分布进行连接点状态聚类分析，得到连接点状态等级，并根据所述连接点状态等级对光纤链路通讯状态进行评估分级，得到通讯状态评估结果包括：

37、对所述故障位置概率分布进行多维度特征提取，得到连接点特征向量，并根据所述连接点特征向量进行聚类中心计算，得到初始聚类分组；

38、对所述初始聚类分组进行连接点状态相似度计算，得到状态相似度矩阵，并根据所述状态相似度矩阵进行连接点分级，得到连接点状态等级；

39、对所述连接点状态等级的各个连接点按照优先级进行状态排序，得到连接点状态级序，并根据所述连接点状态级序进行通讯状态分级计算，得到通讯状态评估结果。

40、本发明第二方面提供了一种光纤通讯状态评估装置，所述光纤通讯状态评估装置包括：

41、测量模块，用于对光纤链路串入光纤连接器，采用双波长光信号这注入每个连接器对应的连接点，并测量连接点处的光功率值、时序抖动值以及不同码型和速率条件下的误码率测试结果；

42、关联分析模块，用于根据所述连接点的误码率测试结果，对每个码型和速率条件下的误码进行统计，建立误码时间分布序列，同时对应分析所述误码时间分布序列的各时间窗口内的光功率均值和时序抖动峰值，得到时间关联特征参数；

43、检测模块，用于当所述光纤链路进行通讯作业时，对所述连接点进行在线监测，记录当前时间窗口内的误码分布、光功率均值和时序抖动峰值，得到记录数据；

44、评估模块，用于根据所述记录数据与时间关联特征参数对所述光纤链路进行通讯状态评估，得到通讯状态评估结果。

45、本发明第三方面提供了一种光纤通讯状态评估装置，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述光纤通讯状态评估设备执行上述的光纤通讯状态评估方法的步骤。

46、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的光纤通讯状态评估方法的步骤。

47、上述光纤通讯状态评估方法、装置、设备及存储介质，通过在光纤链路中串入光纤连接器，以双波长光信号注入各连接点，测量光功率、时序抖动及不同码型和速率下的误码率。根据误码率结果统计误码时间分布，结合光功率均值和时序抖动峰值，生成时间关联特征参数。在链路通讯作业时，对连接点进行在线监测，记录当前时间窗口内的误码分布、光功率均值和抖动峰值，将记录数据与时间关联特征参数比对，得到通讯状态评估结果。本发明能够结合多参数、多条件实时监测和时间关联特征分析的光纤通讯状态评估方法，以识别光纤链路中可能出现的复杂故障特征，确保链路的稳定性，提升通讯系统的可靠性和维护效率。

48、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

49、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。