本發(fā)明涉及一種光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代，基于ftth的光纖網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息化社會的主干。

在中國電信，移動和聯(lián)通三大運(yùn)營商已經(jīng)建成基于光纖的ftth網(wǎng)絡(luò)。而在全球光纖網(wǎng)絡(luò)是更大的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)已然成為人類社會最重要的基礎(chǔ)設(shè)施。而在飛速的建設(shè)發(fā)展過后，如何更好的管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)成為了極為重要的課題。

傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)是單功能網(wǎng)絡(luò)，即光纖通道只負(fù)責(zé)信息的傳遞。光纖領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步也一直關(guān)注于帶寬的提高。但是對于光纖這一龐大的物理網(wǎng)絡(luò)自身的管理，卻是最原始的基于人力的管理，例如，發(fā)現(xiàn)故障和保修都靠現(xiàn)場的人來完成。因此本發(fā)明提出，既然光纖網(wǎng)絡(luò)對于我們的生產(chǎn)和生活這么重要，我們有必要建立一套管理光纖網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)，即智能化的光纖監(jiān)控和管理系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)，其包括wdm波分復(fù)用器、配線單元、otdr光時(shí)域反射計(jì)、智能監(jiān)控中心、智能無人機(jī)和管道機(jī)器人；所述的智能監(jiān)控中心包括故障圖像識別系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、故障數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、無人機(jī)和管道機(jī)器人尋檢系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和用戶端告警系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，結(jié)合量子通信的智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)，監(jiān)控信道與量子信道通過wdm波分復(fù)用器共用一個(gè)物理通道，智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)通過配線單元的光開關(guān)實(shí)時(shí)切換監(jiān)控多個(gè)通道；otdr測試各個(gè)鏈路的長度方向上的掃描圖像，智能監(jiān)控中心通過掃描圖像與模版圖像的對比實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)鏈路的故障，計(jì)算故障點(diǎn)，并通過地理信息系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障位置；同時(shí)智能監(jiān)控中心對智能無人機(jī)和管道機(jī)器人發(fā)出指令，對故障線路進(jìn)行尋檢；智能無人機(jī)和管道機(jī)器人通過圖像識別和與歷史圖像對比自動發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，并拍照回傳。

進(jìn)一步地，在下行鏈路增加一個(gè)告警波長信道，用戶onu端可接收從監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的告警波長信號，從而實(shí)時(shí)對onu進(jìn)行安全告警和安全認(rèn)證。

為區(qū)別于傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明提出了“第二網(wǎng)”的概念。

即在目前傳統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)第一網(wǎng)基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全，監(jiān)控，智能管理和控制需要建立一個(gè)第二網(wǎng)絡(luò)。

“第一網(wǎng)”絡(luò)包括了目前已經(jīng)建成的全部的廣域網(wǎng)長途網(wǎng)絡(luò)，本地網(wǎng)，包括ftth的光纖接入網(wǎng)及通信專網(wǎng)等。第一網(wǎng)基本涵蓋我們目前的通信網(wǎng)絡(luò)。

“第二網(wǎng)”是本發(fā)明提出的依附或平行建設(shè)于第一網(wǎng)的負(fù)責(zé)管理，監(jiān)控，控制和秘鑰分發(fā)傳輸?shù)牡诙W(wǎng)絡(luò)。例如，光纖智能管理網(wǎng)，量子通信的量子信道以及未來的光交換的傳輸平面實(shí)體網(wǎng)絡(luò)等。

“第二網(wǎng)”總體框架的提出，避免了未來一段時(shí)間內(nèi)，光纖智能管理網(wǎng)，量子通信網(wǎng)，光交換傳輸平面實(shí)體網(wǎng)的重復(fù)建設(shè)和研發(fā)。其統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)有利于節(jié)約電信行業(yè)建設(shè)成本。并有利于未未來網(wǎng)絡(luò)綜合、協(xié)同、有序的開發(fā)。

“第二網(wǎng)”概念基于以下三個(gè)公設(shè)：

1.非應(yīng)用性：“第一網(wǎng)”為傳輸用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)，“第二網(wǎng)”不傳輸和讀取用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)和探測、傳輸載有數(shù)據(jù)的信號。

2.特定功能：“第二網(wǎng)”為管理，監(jiān)控，控制“第一網(wǎng)”和為第一網(wǎng)提供安全信息的網(wǎng)絡(luò)。

3.單向性：“第二網(wǎng)”讀取第一網(wǎng)物理狀態(tài)數(shù)據(jù)，但“第一網(wǎng)”傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)不被第二網(wǎng)讀取，“第一網(wǎng)”用戶不可向“第二網(wǎng)“發(fā)送任何信息。以確?！暗诙W(wǎng)”的安全?！暗诙W(wǎng)”的信息科可被“第一網(wǎng)”讀取并為“第一網(wǎng)”提供安全認(rèn)證信息。

凡是符合以上三個(gè)公設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò)即為“第二網(wǎng)”。

我們提出的光纖網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)即屬于“第二網(wǎng)”。

符合“第二網(wǎng)”三個(gè)公設(shè)條件的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，目前包括有基于otdr的光纖監(jiān)控系統(tǒng)，量子通信的量子信道，全光交換的控制平面及并行與經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)的旨在保護(hù)和監(jiān)控經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)的傳感網(wǎng)。

目前的光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)，存在定義不明確，標(biāo)準(zhǔn)不明確等問題，例如，本發(fā)明中的光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)主要指光纖物理層的監(jiān)控和管理，對網(wǎng)絡(luò)傳輸內(nèi)容的應(yīng)用層的管理則不涉及，即不能讀取傳輸用戶數(shù)據(jù)的第一網(wǎng)的任何數(shù)據(jù)。而以目前的定義不清狀態(tài)，光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理系統(tǒng)經(jīng)常需要傳輸和讀取用戶傳輸?shù)男盘柡蛿?shù)據(jù)，對于用戶而言其數(shù)據(jù)被負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理的第三方讀取這本身就是不安全的狀態(tài)。對于網(wǎng)絡(luò)故障的探測目前的一種方式是對鏈路光功率的探測和監(jiān)控，如果根據(jù)“第二網(wǎng)”的基本公設(shè)這是不被允許的，因?yàn)樵阪溌芬酝馓綔y鏈路光功率的同時(shí)也就造成了載有數(shù)據(jù)信號的光信號泄漏到用戶間鏈路以外，這本身就是不安全的。

目前光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)僅僅是在告警是在對管理者告警層面，對于智能化尋檢，對用戶的告警都未進(jìn)行開發(fā)。

目前光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)僅僅應(yīng)用與傳統(tǒng)通信，而還未有與量子通信結(jié)合以更好的提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

對于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出一種新型的光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)。

本發(fā)明在現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格遵守“第二網(wǎng)”的基本公設(shè)，創(chuàng)新了智能化尋檢和對用戶的智能化告警功能。同時(shí)該網(wǎng)絡(luò)也與量子通信系統(tǒng)結(jié)合以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

本發(fā)明嚴(yán)格遵守“第二網(wǎng)”的基本公設(shè)，智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)不傳輸和讀取用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)和探測、傳輸載有數(shù)據(jù)的信號。從而增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。本發(fā)明創(chuàng)新了智能化尋檢功能，通過無人機(jī)和管道機(jī)器人對故障點(diǎn)進(jìn)行智能化尋檢從而節(jié)約了人力成本，大幅度增加了監(jiān)控和管理的效率。

本發(fā)明在下行鏈路增加一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的告警波長信道，從而實(shí)時(shí)對onu進(jìn)行安全告警和安全認(rèn)證。網(wǎng)絡(luò)安全信息實(shí)時(shí)送達(dá)用戶端，提高了用戶使用網(wǎng)絡(luò)的安全性。優(yōu)化了用戶體驗(yàn)。

本發(fā)明的光纖網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)與量子通信系統(tǒng)結(jié)合，量子通信優(yōu)勢在于對信息泄漏的發(fā)現(xiàn)，而智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)優(yōu)勢在于對信息泄漏的提前預(yù)防，因此提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是結(jié)合量子通信的智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1所示，一種光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)，其包括wdm波分復(fù)用器、配線單元、otdr光時(shí)域反射計(jì)、智能監(jiān)控中心、智能無人機(jī)和管道機(jī)器人；所述的智能監(jiān)控中心包括故障圖像識別系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、故障數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、無人機(jī)和管道機(jī)器人尋檢系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和用戶端告警系統(tǒng)。

圖2所示，結(jié)合量子通信的智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)，監(jiān)控信道與量子信道通過wdm波分復(fù)用器共用一個(gè)物理通道，智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)通過配線單元的光開關(guān)實(shí)時(shí)切換監(jiān)控多個(gè)通道；otdr測試各個(gè)鏈路的長度方向上的掃描圖像，智能監(jiān)控中心通過掃描圖像與模版圖像的對比實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)鏈路的故障，計(jì)算故障點(diǎn)，并通過地理信息系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障位置；同時(shí)智能監(jiān)控中心對智能無人機(jī)和管道機(jī)器人發(fā)出指令，對故障線路進(jìn)行尋檢；智能無人機(jī)和管道機(jī)器人通過圖像識別和與歷史圖像對比自動發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，并拍照回傳。

進(jìn)一步地，在下行鏈路增加一個(gè)告警波長信道，用戶onu端可接收從監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的告警波長信號，從而實(shí)時(shí)對onu進(jìn)行安全告警和安全認(rèn)證。

為區(qū)別于傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明首先提出“第二網(wǎng)”的概念。

即在目前傳統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)第一網(wǎng)基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全，監(jiān)控，智能管理和控制需要建立一個(gè)第二網(wǎng)絡(luò)。

“第一網(wǎng)”絡(luò)包括了目前已經(jīng)建成的全部的廣域網(wǎng)長途網(wǎng)絡(luò)，本地網(wǎng)，包括ftth的光纖接入網(wǎng)及通信專網(wǎng)等。第一網(wǎng)基本涵蓋我們目前的通信網(wǎng)絡(luò)。

“第二網(wǎng)”是本發(fā)明提出的依附或平行建設(shè)于第一網(wǎng)的負(fù)責(zé)管理，監(jiān)控，控制和秘鑰分發(fā)傳輸?shù)牡诙W(wǎng)絡(luò)。例如，光纖智能管理網(wǎng)，量子通信的量子信道以及未來的光交換的傳輸平面實(shí)體網(wǎng)絡(luò)等。

“第二網(wǎng)”總體框架的提出，避免了未來一段時(shí)間內(nèi)，光纖智能管理網(wǎng)，量子通信網(wǎng)，光交換傳輸平面實(shí)體網(wǎng)的重復(fù)建設(shè)和研發(fā)。其統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)有利于節(jié)約電信行業(yè)建設(shè)成本。并有利于未來網(wǎng)絡(luò)綜合、協(xié)同、有序的開發(fā)。

“第二網(wǎng)”概念基于以下三個(gè)公設(shè)：

1.非應(yīng)用性：“第一網(wǎng)”為傳輸用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)，“第二網(wǎng)”不傳輸和讀取用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)和探測、傳輸載有數(shù)據(jù)的信號。

2.特定功能：“第二網(wǎng)”為管理，監(jiān)控，控制“第一網(wǎng)”和為第一網(wǎng)提供安全信息的網(wǎng)絡(luò)。

3.單向性：“第二網(wǎng)”讀取第一網(wǎng)物理狀態(tài)數(shù)據(jù)，但“第一網(wǎng)”傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)不被第二網(wǎng)讀取，“第一網(wǎng)”用戶不可向“第二網(wǎng)“發(fā)送任何信息。以確?！暗诙W(wǎng)”的安全?！暗诙W(wǎng)”的信息科可被“第一網(wǎng)”讀取并為“第一網(wǎng)”提供安全認(rèn)證信息。

凡是符合以上三個(gè)公設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò)即為“第二網(wǎng)”。

我們提出的光纖網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)即屬于“第二網(wǎng)”。

符合“第二網(wǎng)”三個(gè)公設(shè)條件的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，目前包括有基于otdr的光纖監(jiān)控系統(tǒng)，量子通信的量子信道，全光交換的控制平面及并行與經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)的旨在保護(hù)和監(jiān)控經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)的傳感網(wǎng)。

目前的光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)，存在定義不明確，標(biāo)準(zhǔn)不明確等問題，例如，本發(fā)明中的光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)主要指光纖物理層的監(jiān)控和管理，而以目前的定義不清狀態(tài)，光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理系統(tǒng)經(jīng)常需要傳輸和讀取用戶傳輸?shù)男盘柡蛿?shù)據(jù)，對于用戶而言其數(shù)據(jù)被負(fù)責(zé)監(jiān)控和管理的第三方讀取這本身就是不安全的狀態(tài)。對于網(wǎng)絡(luò)故障的探測目前的一種方式是對鏈路光功率的探測和監(jiān)控，如果根據(jù)“第二網(wǎng)”的基本公設(shè)這是不被允許的，因?yàn)樵阪溌芬酝馓綔y鏈路光功率的同時(shí)也就造成了載有數(shù)據(jù)信號的光信號泄漏到用戶間鏈路以外，這本身就是不安全的。

目前光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)僅僅是在告警是在對管理者告警層面，對于智能化尋檢，對用戶的告警都未進(jìn)行開發(fā)。

目前光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)僅僅應(yīng)用與傳統(tǒng)通信，而還未有與量子通信結(jié)合以更好的提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

對于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出一種新型的光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)。

本發(fā)明在現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格遵守“第二網(wǎng)”的基本公設(shè)，創(chuàng)新了智能化尋檢和對用戶的智能化告警功能。同時(shí)該網(wǎng)絡(luò)也與量子通信系統(tǒng)結(jié)合以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

本發(fā)明嚴(yán)格遵守“第二網(wǎng)”的基本公設(shè)，智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)不傳輸和讀取用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)和探測、傳輸載有數(shù)據(jù)的信號。從而增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。本發(fā)明創(chuàng)新了智能化尋檢功能，通過無人機(jī)和管道機(jī)器人對故障點(diǎn)進(jìn)行智能化尋檢從而節(jié)約了人力成本，大幅度增加了監(jiān)控和管理的效率。

本發(fā)明在下行鏈路增加一個(gè)告警波長信道，用戶onu端可接收從監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)來的告警波長信號，從而實(shí)時(shí)對onu進(jìn)行安全告警和安全認(rèn)證。網(wǎng)絡(luò)安全信息實(shí)時(shí)送達(dá)用戶端，提高了用戶使用網(wǎng)絡(luò)的安全性。優(yōu)化了用戶體驗(yàn)。

本發(fā)明的光纖網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)與量子通信系統(tǒng)結(jié)合，量子通信優(yōu)勢在于對信息泄漏的發(fā)現(xiàn)，而智能監(jiān)控和管理系統(tǒng)優(yōu)勢在于對信息泄漏的提前預(yù)防，因此提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。