本申請涉及多載波光通信系統(tǒng)，尤其涉及一種在線故障檢測方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

多載波通信系統(tǒng)是基于多載波調(diào)制的通信系統(tǒng)，由于其高傳輸速率、高頻譜效率及抗多徑與頻域衰落等優(yōu)點，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于無線通信、有線接入網(wǎng)絡(luò)中。在短距離的光通信應(yīng)用中，多載波通信系統(tǒng)，特別是基于強(qiáng)度調(diào)制和直接檢測的離散多音(Discrete Multi-tone，簡稱DMT)系統(tǒng)因為其結(jié)構(gòu)簡單、傳輸速率高得到了業(yè)界的極大關(guān)注，被認(rèn)為是下一代數(shù)據(jù)中心等短距離光通訊應(yīng)用場景的主導(dǎo)技術(shù)之一(參考文獻(xiàn)1)。

但是，與傳統(tǒng)的無線通信和有線接入網(wǎng)不同，一方面因為DMT光通信系統(tǒng)的速率大于等于100Gb/s，在如此高的速率下，系統(tǒng)損傷的變化對系統(tǒng)性能的影響會被放大，另一方面，數(shù)據(jù)中心等典型應(yīng)用場景對DMT光通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求更高，通常要求系統(tǒng)能夠保證連續(xù)地以穩(wěn)定的速率進(jìn)行工作。而在公知的技術(shù)中，DMT系統(tǒng)僅僅跟蹤各個子載波的信號噪聲比(SNR，Signal to Noise Ratio)的變化，簡單的把SNR變化的原因歸結(jié)為系統(tǒng)噪聲和串?dāng)_(crosstalk)的變化，并試圖通過子載波比特重分配(Bit Swap)的方式來保證業(yè)務(wù)的不間斷(參考文獻(xiàn)2)。

可見，公知技術(shù)并沒有解決DMT光通信系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵問題。首先，SNR變化原因的定位。因為DMT光通信系統(tǒng)的通信速率很高，系統(tǒng)中各種損傷，如時鐘抖動等的輕微變化，都會帶來SNR的變化，而這種SNR的劣化并不是因為噪聲或串?dāng)_帶來的，從而也不一定能夠通過子載波比特重分配來保證業(yè)務(wù)的不間斷性。其次，穩(wěn)定傳輸速率的保證。由于面向終端用戶，傳統(tǒng)的無線通信和有線接入網(wǎng)并不要求傳輸速率的穩(wěn)定，所以公知技術(shù)是基于調(diào)整傳輸速率是應(yīng)對SNR的變化。但是，DMT光通訊系統(tǒng)是用于數(shù)據(jù)中心中大型服務(wù)器的互聯(lián)等場景，要求系統(tǒng)的傳輸速率是穩(wěn)定的，如滿足100Gb/s以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)等。

參考文獻(xiàn)1：“Discrete Multi-Tone for 100Gb/s Optical Access Networks”,Takahara,T.；Fujitsu Labs.Ltd.,Optical Fiber Communications Conference and Exhibition(OFC),2014

參考文獻(xiàn)2：”Adaptive Channel Tracking and Bit-Power Reallocation for 100Gb/s Uncooled DMT Transceiver”,Bo Liu；Weizhen Yan；Lei Li；Hao Chen；Zhenning Tao；Takahara,T.；Rasmussen,J.C.；Drenski,T.Optical Communication(ECOC),2014

應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發(fā)明的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，如果能夠?qū)ο到y(tǒng)的性能變化提出預(yù)警，并提供系統(tǒng)性能變化的可能原因，就可以在保證穩(wěn)定傳輸速率的前提下解決系統(tǒng)的問題。

為了解決背景技術(shù)指出的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N在線的故障監(jiān)測裝置、方法和系統(tǒng)，可以在線地監(jiān)測系統(tǒng)各種損傷的變化并對可能威脅到系統(tǒng)的正常工作的變化進(jìn)行預(yù)警。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供了一種在線故障檢測裝置，其中，所述裝置包括：

讀取單元，其按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從多載波光通信系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比；

判斷單元，其判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值；

檢測單元，其在所述判斷單元判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化，根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因；

上報單元，其上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，提供了一種在線故障檢測方法，其中，所述方法包括：

按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從多載波光通信系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比；

判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值；

如果判斷為是，則監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化，根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因，并上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第三方面，提供了一種多載波光通信系統(tǒng)，其中，所述多載波光通信系統(tǒng)包括在線故障檢測裝置，所述在線故障檢測裝置被配置為：

按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從所述系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比；

判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值；

在判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化，根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因；

上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因。

本發(fā)明的有益效果在于：通過本申請?zhí)峁┑难b置、方法或系統(tǒng)，可以在線地監(jiān)測系統(tǒng)各種損傷的變化并對可能威脅到系統(tǒng)的正常工作的變化進(jìn)行預(yù)警，解決了背景技術(shù)指出的問題。

參照后文的說明和附圖，詳細(xì)公開了本發(fā)明的特定實施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。

應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

所包括的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部分，用于例示本發(fā)明的實施方式，并與文字描述一起來闡釋本發(fā)明的原理。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1是基于DMT技術(shù)的高速光通信系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的DMT光通信系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的在線故障檢測裝置的組成示意圖；

圖4是設(shè)定信噪比變化范圍的原理示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例的在線故障檢測裝置的檢測單元的一個實施方式的組成示意圖；

圖6是設(shè)定信道增益變化范圍的原理示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例的在線故障檢測裝置的檢測單元的另一個實施方式的組成示意圖；

圖8是均衡系數(shù)相位和DMT符號同步偏差的示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例的在線故障檢測裝置的檢測單元的又一個實施方式的組成示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例的在線故障檢測方法的流程圖；

圖11是圖10的方法中步驟103的一個實施方式的流程圖；

圖12是圖10的方法中步驟103的另一個實施方式的流程圖；

圖13是圖10的方法中步驟103的又一個實施方式的流程圖；

圖14是本發(fā)明實施例的在線故障檢測方法的一個實施方式的整體流程圖；

圖15是本發(fā)明實施例的計算機(jī)系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實施方式

參照附圖，通過下面的說明書，本發(fā)明的前述以及其它特征將變得明顯。在說明書和附圖中，具體公開了本發(fā)明的特定實施方式，其表明了其中可以采用本發(fā)明的原則的部分實施方式，應(yīng)了解的是，本發(fā)明不限于所描述的實施方式，相反，本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的全部修改、變形以及等同物。

圖1是基于DMT技術(shù)的高速光通信系統(tǒng)100的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，在該光通信系統(tǒng)100的發(fā)射端，包括：DMT發(fā)射機(jī)101、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC，Digital to Analog Converter)102、驅(qū)動放大器103、電光轉(zhuǎn)換器104等器件，在該光通信系統(tǒng)的接收端，包括：光電轉(zhuǎn)換器105、接收放大器106、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC，Analog to Digital Converter)107、DMT接收機(jī)108等器件。

下面以圖1所示的光通信系統(tǒng)100為例，結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。然而，本發(fā)明實施例并不限于圖1的光通信系統(tǒng)100的組成，該光 通信系統(tǒng)100也可以進(jìn)一步包括其它組成或功能模塊。

實施例1

本申請?zhí)峁┝艘环N在線故障檢測裝置，其在線監(jiān)測DMT光通信系統(tǒng)的各種損傷的實時變化，并根據(jù)預(yù)設(shè)的變化范圍(閾值)對可能影響系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸速率的損傷變化提出預(yù)警。

在本實施例中，該在線故障檢測裝置可以應(yīng)用于DMT光通信系統(tǒng)中，圖2為包含本實施例的在線故障檢測裝置的DMT光通信系統(tǒng)200的構(gòu)成示意圖，如圖2所示，該DMT光通信系統(tǒng)200除了包括DMT發(fā)射機(jī)101、DAC 102、驅(qū)動放大器103、電光轉(zhuǎn)換器104、光電轉(zhuǎn)換器105、接收機(jī)放大器106、ADC 107、DMT接收機(jī)108以外，還包括本實施例的在線故障檢測裝置300，該在線故障檢測裝置300與DMT接收機(jī)108耦合，用于從DMT接收機(jī)108獲取各類數(shù)據(jù)，具體將在下面進(jìn)行說明。另外，圖2所示的本實施例的在線故障檢測裝置500的設(shè)置位置只是舉例說明，在其它實施例中，該在線故障檢測裝置500也可以集成到DMT接收機(jī)108中，作為DMT接收機(jī)108的一個模塊。

圖3是該在線故障檢測裝置300的組成示意圖，如圖3所示，該在線故障檢測裝置300包括：讀取單元301、判斷單元302、檢測單元303以及上報單元304。

在本實施例中，該讀取單元301用于按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從多載波光通信系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比。其中，該讀取單元301可以按照一定的監(jiān)測時間間隔，如1秒鐘，從接收機(jī)中讀取DMT系統(tǒng)各個子載波的SNR。其中，該SNR的檢測可以是公知技術(shù)實現(xiàn)的，例如參考文獻(xiàn)2的方法，本實施例并不以此作為限制。

在本實施例中，該判斷單元302用于判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值。其中，該判斷單元302可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的變化范圍(在本實施例中稱為第一閾值)對讀取的各個子載波的SNR進(jìn)行檢測。圖4為預(yù)先設(shè)定的SNR變化范圍的一個示例，如圖4所示，其中探測信噪比(Probed SNR)是系統(tǒng)初始工作時的測得的SNR，而速率保證信噪比(SNR for Rate Guarantee)是保證系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸速率所需要的SNR。

在一個實施方式中，保證系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸速率所需要的SNR可以通過基于Probed SNR和各個器件的線性及非線性特性的仿真得到，比如在仿真中根據(jù)Probed SNR設(shè) 定初始各個子載波的噪聲初始值，保持傳輸速率不變，逐步加大噪聲(降低SNR)直至傳輸?shù)恼`碼率超過系統(tǒng)門限，如1e-4，這時的SNR就是保證傳輸速率所需的SNR。

在另一個實施方式中，得到保證傳輸速率的SNR是對Probed SNR進(jìn)行冗余自適應(yīng)注水技術(shù)(Margin Adaptive water-filling)計算，例如參考文獻(xiàn)3(“A Practical Discrete Multitone Transceiver Loading Algorithm for Data Transmission over Spectrally Shaped Channels”,Peter S.Chow,John M.Cioffi,and John A.C.Bingham,IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS,VOL.43,NO.2/3/4,FEBRUARY/MARCH/APRIL 1995)的方法，將Probed SNR減去計算所得的功率冗余(Power Margin)就是保證傳輸速率的SNR。

其中，在得到保證系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸速率所需要的SNR后，在該SNR上加上根據(jù)期望的預(yù)警靈敏度設(shè)定的冗余，如1dB，就得到了SNR變化的下界(Lower Boundary SNR)。

在本實施例中，該判斷單元302將讀取的各個子載波的SNR與設(shè)定的SNR變化的下界比較，當(dāng)有M個(M≥1，M值越大，預(yù)警靈敏度越低)子載波的SNR實時監(jiān)測值低于下界時(小于第一閾值)，說明發(fā)生了系統(tǒng)損傷，則在本實施例中，通過檢測單元303檢測信噪比劣化的原因，否則表示DMT光通信系統(tǒng)工作在正常范圍內(nèi)，則通過讀取單元繼續(xù)進(jìn)行下一次讀取。

在本實施例中，該檢測單元303用于在判斷單元302判斷為是時，監(jiān)測系統(tǒng)的損傷變化，以確定信噪比劣化的原因。

其中，作為系統(tǒng)損傷的代表，該檢測單元303可以監(jiān)測系統(tǒng)的信道增益和/或系統(tǒng)的DMT符號同步誤差和/或系統(tǒng)的時鐘，以確定信噪比劣化的原因是否是由信道增益和/或系統(tǒng)的DMT符號同步誤差和/或系統(tǒng)的時鐘引起的。其中，這幾種系統(tǒng)損傷只是舉例，在具體實施過程中，該檢測單元303也可能進(jìn)一步檢測其它可能導(dǎo)致信噪比劣化的系統(tǒng)損傷，其原理與檢測上述幾種系統(tǒng)損傷的原因相同，此處省略說明。

在本實施例中，該上報單元304用于在檢測單元303檢測出信噪比劣化的原因后，上報信噪比劣化這一事件和/或信噪比劣化的原因。

通過本實施例的在線故障檢測裝置300，在業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐瑫r實時監(jiān)測DMT光通信系統(tǒng)中各種損傷的變化并根據(jù)預(yù)設(shè)的變化范圍檢測出對系統(tǒng)性能威脅最大的變化， 由此，能夠?qū)ο到y(tǒng)的性能變化提出預(yù)警，并提供系統(tǒng)性能變化的可能原因，為在保證穩(wěn)定傳輸速率的前提下解決系統(tǒng)的問題提供可能。

在本實施例中，檢測單元303可以根據(jù)信噪比劣化原因的可能性由大到小的順序決定上述不同類型的系統(tǒng)損傷的監(jiān)測順序，例如，先監(jiān)測信道增益、再監(jiān)測DMT符號同步誤差，最后監(jiān)測系統(tǒng)時鐘。以上只是舉例說明，該檢測單元303也可以根據(jù)其它策略決定上述不同類型的系統(tǒng)損傷的監(jiān)測順序。并且，該檢測單元303也可以根據(jù)某一類型的系統(tǒng)損傷的監(jiān)測結(jié)果決定是否繼續(xù)后續(xù)的其它類型的系統(tǒng)損傷的監(jiān)測，例如，在監(jiān)測到信噪比劣化的原因是信道增益的變化引起的時，該檢測單元303可以終止檢測，也即不再監(jiān)測該系統(tǒng)的DMT符號同步誤差和該系統(tǒng)的時鐘。

下面通過三個實施方式對該檢測單元303監(jiān)測系統(tǒng)的信道增益、監(jiān)測系統(tǒng)的DMT符號同步誤差、以及監(jiān)測系統(tǒng)的時鐘分別進(jìn)行說明，然而，如前所述，在具體實施過程中，該檢測單元303可以按照規(guī)定的順序?qū)嵤┫旅嫒齻€實施方式的任意一種或者任意組合。

在檢測單元303的一個實施方式中，該檢測單元303用于在判斷單元302判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的信道增益，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定信噪比劣化的原因是否包括信道增益的變化，也即判斷前述信噪比劣化是否是由系統(tǒng)的信道增益的劣化造成的。

圖5是該實施方式的檢測單元303的組成示意圖，如圖5所示，在該實施方式中，檢測單元303包括：第一讀取模塊501、第一計算模塊502、第一判斷模塊503、以及第一確定模塊504。第一讀取模塊501用于從所述接收機(jī)中讀取信道均衡器的系數(shù)；第一計算模塊502用于根據(jù)所述信道均衡器的系數(shù)計算各個子載波的信道增益；第一判斷模塊503用于判斷在所述第一預(yù)定數(shù)量的子載波中，是否有第二預(yù)定數(shù)量的子載波的信道增益小于第二閾值；第一確定模塊504用于在第一判斷模塊403判斷為是時，確定信噪比劣化的原因包括信道增益的變化。

在圖5的實施方式中，首先，第一讀取模塊501從DMT接收機(jī)中讀取信道均衡的系數(shù)C，C為一個1×N的行列式，N為DMT系統(tǒng)的子載波數(shù)，C可以表示為：

C＝[c₁c₂...c_N-1c_N]

其中c_i為復(fù)數(shù)，表示第i個子載波上的均衡系數(shù)。DMT接收機(jī)會實時地更新這些系數(shù)以跟蹤信道的變化(詳見參考文獻(xiàn)2)，所以這些系數(shù)也就反映了信道的變化。第一計算模塊502對讀取的信道均衡系數(shù)進(jìn)行取模和取倒數(shù)運算，就得到了在監(jiān)測時 刻各個子載波上的信道增益g_i，即

第一判斷模塊503對第一計算模塊502中得到的各個子載波上的信道增益進(jìn)行檢查以判斷信道增益的劣化是否是系統(tǒng)性能劣化的主要原因。在第一判斷模塊503的一個實施方式中，該第一判斷模塊503也是基于預(yù)先設(shè)定的信道增益的變化范圍(在本實施例中稱為第二閾值)來進(jìn)行上述判斷。

圖6是信道增益變化范圍的一個示例，如圖6所示，該信道增益的變化范圍的設(shè)定方法與圖4所示的信道SNR變化范圍的設(shè)定方法相似。圖6中的探測增益(Probed Gain)是存儲的系統(tǒng)初始工作時的測得信道增益，而速率保證增益(Gain for Rate Guarantee)是保證系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸速率所需要的信道增益。

在一個實施方式中，保證系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸速率所需要的信道增益可以通過基于Probed Gain和各個器件的線性及非線性特性的仿真得到，比如在仿真中根據(jù)Probed Gain設(shè)定初始各個子載波的信道增益的初始值，保持傳輸速率不變，逐步降低信道增益直至傳輸?shù)恼`碼率超過系統(tǒng)門限，如1e-4，這時的信道增益就是保證傳輸速率所需的信道增益。

在另一個實施方式中，得到保證傳輸速率的信道增益也是基于冗余自適應(yīng)注水計算(Margin Adaptive water-filling)，例如，將Probed Gain減去計算所得的功率冗余(Power Margin)就是保證傳輸速率的信道增益。

在圖5實施方式中，在得到保證系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸速率所需要的信道增益后，在該信道增益上加上根據(jù)期望的預(yù)警靈敏度設(shè)定的冗余，如0.5dB，就得到了信道增益變化的下界(Lower Boundary Gain)。

在圖5的實施方式中，如果第一判斷模塊503發(fā)現(xiàn)判斷單元202中檢測出的M個SNR劣化的子載波(第一預(yù)定數(shù)量的子載波)中有L個(1≤L≤M)(第二預(yù)定數(shù)量的子載波)的信道增益低于設(shè)定的信道增益變化的下界時，第一確定模塊404就可以認(rèn)定DMT光通信系統(tǒng)的當(dāng)前的主要威脅是信道增益的變化。如果第一判斷模塊403發(fā)現(xiàn)沒有上述第二預(yù)定數(shù)量的子載波的信道增益低于設(shè)定的下界，則排除了信道增益變化的威脅。

在圖5的實施方式中，檢測單元303(第一確定模塊504)在確定信噪比劣化的原因包括信道增益的變化后，上報單元304即可向上層的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)報告該威脅， 報告的內(nèi)容包括但不限于判斷單元302中檢測到的SNR劣化和第一計算模塊502中計算出的各個子載波的實時信道增益，以及第一判斷模塊503中檢測出的信道增益的劣化。

在檢測單元303的另外一個實施方式中，該檢測單元303用于在判斷單元302判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的離散多音(DMT)符號同步誤差，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定信噪比劣化的原因是否包括DMT符號同步誤差，也即判斷系統(tǒng)的DMT符號同步誤差是否在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。

圖7是該實施方式的檢測單元303的組成示意圖，如圖7所示，在該實施方式中，檢測單元303包括：第二讀取模塊701、第二計算模塊702、第二判斷模塊703、以及第二確定模塊704；第二讀取模塊701用于從所述接收機(jī)中讀取信道均衡器的系數(shù)；第二計算模塊702用于根據(jù)所述信道均衡器的系數(shù)計算各個子載波的均衡系數(shù)相位，根據(jù)所述子載波的均衡系數(shù)相位計算均衡系數(shù)相位的線性變化，并根據(jù)所述均衡系數(shù)的線性變化計算DMT符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)；第二判斷模塊703用于判斷所述DMT符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)是否大于第三閾值；第二確定模塊704用于在第二判斷模塊703判斷為是時，確定信噪比劣化的原因包括DMT符號同步誤差。

在圖7的實施方式中，該檢測單元303是根據(jù)各個子載波均衡系數(shù)的相位進(jìn)行的，具體地說，第二計算模塊702是取各個子載波均衡系數(shù)ci的角度并作unwrap操作(即如果相鄰子載波的角度變化大于+/-2π，就相應(yīng)地加上或減去2π)，從而得到的各個子載波的均衡系數(shù)的相位隨頻率的變化曲線。如圖8所示，如果沒有DMT符號同步誤差時，均衡系數(shù)的相位如圖8中無漂移的曲線所示，并且該曲線中低頻處的斜率近乎為零。而當(dāng)有DMT符號同步時，均衡系數(shù)的相位為呈線性變化，如圖8中前漂移的曲線和后漂移的曲線所示。在該實施方式中，第二計算模塊702首先得到均衡系數(shù)相位，然后計算線性變化的斜率從而定出當(dāng)前系統(tǒng)的DMT同步誤差的大小和方向。

具體地說，

其中，為第i個子載波的均衡系數(shù)相位，因為高頻處(較大的i)信道本身相位變化較大，所以第二計算模塊702可以選定中低頻處的相位來計算均衡系數(shù)相位的線性變化。

其中K為整數(shù)且K≤N/2。第二計算模塊702可以從均衡系數(shù)相位的線性變化直接計算出DMT符號同步的偏差的數(shù)字采樣(sample)個數(shù)。

其中，f_sample是DMT系統(tǒng)的數(shù)字采樣速率，f_sc是DMT系統(tǒng)的子載波間隔。DMT光通信系統(tǒng)可以容忍的符號同步誤差是由DMT符號的循環(huán)前綴(cyclic prefix)和循環(huán)后綴(cyclic postfix)的長度決定的。第二判斷模塊703對第二計算模塊702計算出的當(dāng)前同步偏差的數(shù)字采樣個數(shù)進(jìn)行檢查，如果-(postfix-α₁)<ΔT<prefix-α₂，說明同步偏差在系統(tǒng)容忍范圍內(nèi)，不是系統(tǒng)性能的威脅，其中α₁和α₂為考慮系統(tǒng)的符號間串?dāng)_而設(shè)定的冗余值，通常可設(shè)為1或2。如果同步偏差的數(shù)字采樣個數(shù)超出了上述范圍，則說明同步偏差是系統(tǒng)性能的主要威脅。

在圖7的實施方式中，檢測單元303(第二確定模塊704)在確定信噪比劣化的原因包括DMT符號同步誤差后，上報單元304即可向上層的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)報告該威脅，報告的內(nèi)容包括但不限于判斷單元302中檢測到的SNR劣化和第二判斷模塊703中檢測出的同步偏差。

在檢測單元303的另外一個實施方式中，該檢測單元303用于在判斷單元302判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的時鐘抖動，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定信噪比劣化的原因是否包括時鐘抖動，也即判斷系統(tǒng)的時鐘工作是否正常。

圖9是該實施方式的檢測單元303的組成示意圖，如圖9所示，在該實施方式中，檢測單元303包括：第三讀取模塊901、第三計算模塊902、第三確定模塊903、以及第三判斷模塊904；第三讀取模塊901用于從所述接收機(jī)中讀取多個子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)；第三計算模塊902用于根據(jù)所述多個子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)計算所述多個子載波上的相位噪聲，根據(jù)所述多個子載波上的相位噪聲計算所述多個子載波的時鐘抖動；第三確定模塊903用于根據(jù)所述多個子載波的時鐘抖動確定所述系統(tǒng)的時鐘抖動；第三判斷模塊904用于判斷所述系統(tǒng)的時鐘抖動是否大于第四閾值；所述第三確定模塊903用于在第三判斷模塊904判斷為是時，確定信噪比劣化的原因包括時鐘抖動。

在第三確定模塊903的一個實施方式中，該第三確定模塊903用于對于每一個離散多音符號內(nèi)的子載波，將所述離散多音符號內(nèi)的子載波的時鐘抖動進(jìn)行平均，得到所述離散多音符號上的時鐘抖動值；再對多個離散多音符號上的時鐘抖動值取平均平方根值，得到所述系統(tǒng)的時鐘抖動。

在圖9的實施方式中，對DMT光通信系統(tǒng)而言，系統(tǒng)數(shù)字采樣時鐘工作頻率很高，通常為50～90G sample/s，時鐘工作一旦不穩(wěn)定對系統(tǒng)性能的影響主要體現(xiàn)為接收到的解調(diào)信號上帶有較大的相位噪聲。第三計算模塊902主要就是檢測解調(diào)信號上的相位噪聲，檢測的方法是從各個調(diào)制格式不同子載波中挑選出調(diào)制格式為BPSK和QPSK的子載波，間隔一定時間，如100ms，從DMT接收機(jī)中讀取所挑選的子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)，計算出相位噪聲的大小和對應(yīng)的時鐘抖動。

在一個實施方式中，相位噪聲的計算是將讀取的解調(diào)信號進(jìn)行D次方運算以去除調(diào)制數(shù)據(jù)(對BPSK子載波，D＝2，對QPSK子載波，D＝4)，對運算結(jié)果取角度再除以D就得到了該子載波上的相位噪聲，再除以該子載波對應(yīng)的頻率，就得到了該子載波上檢測到的時鐘抖動。因為時鐘抖動的變化速率要遠(yuǎn)慢于DMT光通信系統(tǒng)的符號速率，所以可以將一個DMT符號內(nèi)的各個檢測子載波上檢測到的時鐘抖動進(jìn)行平均以去除噪聲的影響，得到該DMT符號上的時鐘抖動的準(zhǔn)確數(shù)值。對多個DMT符號重復(fù)上述過程，就得到了多個DMT符號上的時鐘抖動瞬時值，對這一系列瞬時值取平均平方根值(RMS值)就得到了在解調(diào)信號上反映出的時鐘抖動。上述過程的數(shù)學(xué)表示如下：

其中，R_i,k是第i個DMT符號的第k個子載波上的接收到的解調(diào)信號。該子載波上檢測到的時鐘抖動為：

其中，f_sc是DMT系統(tǒng)的子載波間隔，k*f_sc也就是該子載波所在的頻率。對第i個DMT符號的檢測結(jié)果是該符號中各個檢測子載波上得到的時鐘抖動平均得到τ_i。而因為時鐘抖動是一種有色噪聲，因此需要對多個DMT符號進(jìn)行統(tǒng)計得到RMS值，即：

其中，J為統(tǒng)計個格式，通常J>100。在第三確定模塊803得到了解調(diào)信號上的時鐘抖動后，第三判斷模塊904將該時鐘抖動與系統(tǒng)正常工作時所能容忍的時鐘抖動相比較，系統(tǒng)所能容忍的時鐘抖動一般由系統(tǒng)指標(biāo)直接指定，通常的范圍為0.2皮秒～ 0.3皮秒。如果監(jiān)測到的時鐘抖動大于該范圍(第四閾值)，說明系統(tǒng)的主要威脅是時鐘的不穩(wěn)定，如果監(jiān)測到的時鐘抖動小于能容忍的該范圍，說明系統(tǒng)時鐘工作正常。

在圖9的實施方式中，檢測單元303(第三確定模塊903)在確定信噪比劣化的原因包括時鐘抖動后，上報單元304即可向上層的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)報告該威脅，報告的內(nèi)容包括但不限于判斷單元302中檢測到的SNR劣化和第三確定模塊903中檢測出的解調(diào)信號上的時鐘抖動。

在本實施例中，如果排除了以上各種系統(tǒng)損傷的威脅，則系統(tǒng)性能的劣化可能只是系統(tǒng)噪聲和串?dāng)_的變化引起的，則上報單元304向上層的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)報告系統(tǒng)噪聲和串?dāng)_的威脅，報告的內(nèi)容包括但不限于判斷單元302中檢測到的SNR劣化和第一判斷模塊503、第二判斷模塊703、以及第三確定模塊903中分別監(jiān)測到的信道增益、同步偏差和解調(diào)信號上的時鐘抖動。

本實施例的在線故障檢測裝置根據(jù)系統(tǒng)傳輸速率穩(wěn)定這一前提設(shè)定了各種損傷的變化范圍，利用傳輸數(shù)據(jù)和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行實時在線監(jiān)測，無需中斷傳輸業(yè)務(wù)或添加額外的訓(xùn)練序列，監(jiān)測各種損傷的變化，根據(jù)預(yù)定的各種損傷的變化范圍來檢測對系統(tǒng)性能的威脅最大的損傷變化并提出預(yù)定，使得針對性的預(yù)先調(diào)整成為可能。

實施例2

本申請還提供了一種在線故障檢測方法，由于該方法解決問題的原理與實施例1的裝置類似，因此其具體的實施可以參照實施例1的裝置的實施，內(nèi)容相同之處不再重復(fù)說明。

圖10是本實施例的在線故障檢測方法的流程圖，該方法應(yīng)用于多載波光通信系統(tǒng)，請參照圖10，該方法包括：

步驟1001：按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從多載波光通信系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比；

步驟1002：判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值；如果判斷為是，則執(zhí)行步驟1003，否則回到步驟1001；

步驟1003：監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化，根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因；

步驟1004：上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因。

在步驟1003的一個實施方式中，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化包括監(jiān)測所述系統(tǒng)的信道增益，則根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因，可以通過圖11所示的方法來實現(xiàn)，請參照圖11，該方法包括：

步驟1101：從所述接收機(jī)中讀取信道均衡器的系數(shù)；

步驟1102：根據(jù)所述信道均衡器的系數(shù)計算各個子載波的信道增益；

步驟1103：判斷在所述第一預(yù)定數(shù)量的子載波中，是否有第二預(yù)定數(shù)量的子載波的信道增益小于第二閾值；如果判斷為是，則確定信噪比劣化的原因包括信道增益的變化，否則認(rèn)為信噪比劣化的原因不包括信道增益的變化。

在步驟1003的另一個實施方式中，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化包括監(jiān)測所述系統(tǒng)的離散多音符號同步誤差，則根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因，可以通過圖12的方法來實現(xiàn)，請參照圖12，該方法包括：

步驟1201：從所述接收機(jī)中讀取信道均衡器的系數(shù)；

步驟1202：根據(jù)所述信道均衡器的系數(shù)計算各個子載波的均衡系數(shù)相位；

步驟1203：根據(jù)所述子載波的均衡系數(shù)相位計算均衡系數(shù)相位的線性變化；

步驟1204：根據(jù)所述均衡系數(shù)的線性變化計算離散多音符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)；

步驟1205：判斷所述離散多音符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)是否大于第三閾值，如果判斷為是，則確定信噪比劣化的原因包括離散多音符號同步誤差，否則認(rèn)為信噪比劣化的原因不包括離散多音符號同步誤差。

在步驟1003的再一個實施方式中，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化包括監(jiān)測所述系統(tǒng)的時鐘抖動，則根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因，可以通過圖13的方法來實現(xiàn)，請參照圖13，該方法包括：

步驟1301：從所述接收機(jī)中讀取多個子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)；

步驟1302：根據(jù)所述多個子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)計算所述多個子載波上的相位噪聲；

步驟1303：根據(jù)所述多個子載波上的相位噪聲計算所述多個子載波的時鐘抖動；

步驟1304：根據(jù)所述多個子載波的時鐘抖動確定所述系統(tǒng)的時鐘抖動；

其中，對于每一個離散多音符號內(nèi)的子載波，可以將所述離散多音符號內(nèi)的子載波的時鐘抖動進(jìn)行平均，得到所述離散多音符號上的時鐘抖動值；然后，對多個離散多音符號上的時鐘抖動值取平均平方根值，得到所述系統(tǒng)的時鐘抖動。

步驟1305：判斷所述系統(tǒng)的時鐘抖動是否大于第四閾值，如果判斷為是，則確定信噪比劣化的原因包括時鐘抖動，否則認(rèn)為信噪比劣化的原因不包括時鐘抖動。

在本實施例中，如果信噪比劣化的原因包括信道增益的變化，則在步驟1004中，可以上報信噪比劣化和/或信道增益和/或信道增益的劣化；如果信噪比劣化的原因包括離散多音符號同步誤差，則在步驟1004中，可以上報信噪比劣化和/或同步誤差；如果信噪比劣化的原因包括時鐘抖動，則在步驟1004中，可以上報信噪比劣化和/或所述系統(tǒng)的時鐘抖動；如果信噪比劣化的原因不包括信道增益的變化、離散多音符號同步誤差、時鐘抖動，則在步驟1004中，可以上報系統(tǒng)噪聲和串?dāng)_。

圖14是根據(jù)本實施例的在線故障檢測方法的一個實施方式的整體流程圖，在該實施方式中，以先監(jiān)測信道增益，再檢測DMT符號同步誤差，再檢測時鐘抖動為例，但如前所述，本實施例并不限于上述監(jiān)測內(nèi)容以及順序。

請參照圖14，該方法包括：

步驟1401：從DMT接收機(jī)中讀取監(jiān)測到的每個子載波的SNR；

步驟1402：判斷每個子載波的SNR是否位于預(yù)定范圍內(nèi)，如果判斷為是，則執(zhí)行步驟1403，否則回到步驟1401；

步驟1403：讀取信道均衡器的系數(shù)并計算每個子載波的信道增益；

步驟1404：判斷每個子載波的信道增益是否在預(yù)定范圍內(nèi)變化；如果判斷為是，則執(zhí)行步驟1405，否則認(rèn)為SNR劣化是信道增益問題；

步驟1405：檢測信道相位的線性變化，估計符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)；

步驟1406：判斷同步誤差的數(shù)字采用個數(shù)是否在預(yù)定范圍內(nèi)，如果判斷為是，則執(zhí)行步驟1407，否則認(rèn)為SNR劣化是同步問題；

步驟1407：檢查殘留的時鐘抖動；

步驟1408：判斷殘留的時鐘抖動是否在預(yù)定范圍內(nèi)，如果判斷為是，則認(rèn)為SNR劣化是噪聲和/或串?dāng)_問題，否則認(rèn)為SNR劣化是時鐘問題。

圖14的實施方式只是舉例說明，在具體實施過程中，可以根據(jù)實際情況增加其它系統(tǒng)損傷的監(jiān)測，或者減少某個系統(tǒng)損傷的監(jiān)測，并且各系統(tǒng)損傷的監(jiān)測順序也不限于圖14的順序。

通過本實施例的方法，可以在線地監(jiān)測系統(tǒng)各種損傷的變化并對可能威脅到系統(tǒng)的正常工作的變化進(jìn)行預(yù)警，使得針對性地預(yù)先調(diào)整成為可能。

實施例3

本發(fā)明實施例還提供了一種計算機(jī)系統(tǒng)，該計算機(jī)系統(tǒng)包括實施例1所述的在線故障檢測裝置300，由于在實施例1中，已經(jīng)對該在線故障檢測裝置300做了詳細(xì)說明，其內(nèi)容被合并于此，在此不再贅述。

圖15是本實施例的計算機(jī)系統(tǒng)的硬件構(gòu)成示意圖，如圖15所示，該計算機(jī)系統(tǒng)1500可以包括：中央處理器(CPU)1501和存儲器1502；存儲器1502耦合到中央處理器1501。值得注意的是，該圖是示例性的；還可以使用其他類型的結(jié)構(gòu)，來補(bǔ)充或代替該結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)電信功能或其他功能。

在一個實施方式中，實施例1所述的在線故障檢測裝置300的功能可以被集成到中央處理器1501中，

在另一個實施方式中，實施例1所述的在線故障檢測裝置300可以與中央處理器1501分開配置，例如可以將該在線故障檢測裝置300配置為與中央處理器1501連接的芯片，通過中央處理器1501的控制來實現(xiàn)上述裝置的功能。

如圖15所示，該計算機(jī)系統(tǒng)1500還可以包括：通信模塊1503、輸入單元1504、音頻處理單元1505、顯示器1506、電源1507。值得注意的是，計算機(jī)系統(tǒng)1500也并不是必須要包括圖15中所示的所有部件；此外，計算機(jī)系統(tǒng)1500還可以包括圖15中沒有示出的部件，可以參考現(xiàn)有技術(shù)。

如圖15所示，中央處理器1501有時也稱為控制器或操作控件，可以包括微處理器或其他處理器裝置和/或邏輯裝置，該中央處理器1501接收輸入并控制接收機(jī)1500的各個部件的操作。

其中，存儲器1502，例如可以是緩存器、閃存、硬驅(qū)、可移動介質(zhì)、易失性存儲器、非易失性存儲器或其它合適裝置中的一種或更多種?？蓛Υ骖A(yù)定義或預(yù)配置的信息，此外還可存儲執(zhí)行有關(guān)信息的程序。并且中央處理器1501可執(zhí)行該存儲器1502存儲的該程序，以實現(xiàn)信息存儲或處理等。其他部件的功能與現(xiàn)有類似，此處不再贅述。計算機(jī)系統(tǒng)1500的各部件可以通過專用硬件、固件、軟件或其結(jié)合來實現(xiàn)，而不偏離本發(fā)明的范圍。

通過本發(fā)明實施例的計算機(jī)系統(tǒng)1500，可以在線地監(jiān)測DMT光通信系統(tǒng)各種損傷的變化并對可能威脅到該DMT光通信系統(tǒng)的正常工作的變化進(jìn)行預(yù)警，使得針對 性地預(yù)先調(diào)整成為可能。

實施例4

本發(fā)明實施例還提供了一種DMT光通信系統(tǒng)，圖2是該系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖，如圖2所示，該系統(tǒng)200包括：DMT發(fā)射機(jī)101、DAC 102、驅(qū)動放大器103、電光轉(zhuǎn)換器104、光電轉(zhuǎn)換器105、接收機(jī)放大器106、ADC 107、DMT接收機(jī)108、以及在線故障檢測裝置300。

在本實施例中，DMT發(fā)射機(jī)101、DAC 102、驅(qū)動放大器103、電光轉(zhuǎn)換器104、光電轉(zhuǎn)換器105、接收機(jī)放大器106、ADC 107、DMT接收機(jī)108的功能和組成可以參考現(xiàn)有技術(shù)，此處省略說明。

在本實施例中，在線故障檢測裝置300被配置為：

按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從所述系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比；

判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值；

在判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化，根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因；

上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因。

在本實施例中，該在線故障檢測裝置300可以通過實施例1所述的在線故障檢測裝置300來實現(xiàn)，其內(nèi)容被合并于此，在此不再贅述。

通過本發(fā)明實施例的該在線故障檢測裝置300，可以在線地監(jiān)測DMT光通信系統(tǒng)200的各種損傷的變化并對可能威脅到該DMT光通信系統(tǒng)的正常工作的變化進(jìn)行預(yù)警，使得針對性地預(yù)先調(diào)整成為可能。

本發(fā)明實施例還提供一種計算機(jī)可讀程序，其中當(dāng)在接收機(jī)中執(zhí)行所述程序時，所述程序使得計算機(jī)在所述接收機(jī)中執(zhí)行實施例2所述的方法。

本發(fā)明實施例還提供一種存儲有計算機(jī)可讀程序的存儲介質(zhì)，其中所述計算機(jī)可讀程序使得計算機(jī)在接收機(jī)中執(zhí)行實施例2所述的方法。

本發(fā)明以上的裝置和方法可以由硬件實現(xiàn)，也可以由硬件結(jié)合軟件實現(xiàn)。本發(fā)明涉及這樣的計算機(jī)可讀程序，當(dāng)該程序被邏輯部件所執(zhí)行時，能夠使該邏輯部件實現(xiàn)上文所述的裝置或構(gòu)成部件，或使該邏輯部件實現(xiàn)上文所述的各種方法或步驟。本發(fā) 明還涉及用于存儲以上程序的存儲介質(zhì)，如硬盤、磁盤、光盤、DVD、flash存儲器等。

以上結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，這些描述都是示例性的，并不是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的精神和原理對本發(fā)明做出各種變型和修改，這些變型和修改也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

關(guān)于包括以上實施例的實施方式，還公開下述的附記：

附記1、一種在線故障檢測裝置，其中，所述裝置包括：

讀取單元，其按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從多載波光通信系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比；

判斷單元，其判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值；

檢測單元，其在所述判斷單元判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化，根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因；

上報單元，其上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因。

附記2、根據(jù)附記1所述的裝置，其中，所述檢測單元用于在所述判斷單元判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的信道增益，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定信噪比劣化的原因是否包括信道增益的變化。

附記3、根據(jù)附記2所述的裝置，其中，所述檢測單元包括：

第一讀取模塊，其從所述接收機(jī)中讀取信道均衡器的系數(shù)；

第一計算模塊，其根據(jù)所述信道均衡器的系數(shù)計算各個子載波的信道增益；

第一判斷模塊，其判斷在所述第一預(yù)定數(shù)量的子載波中，是否有第二預(yù)定數(shù)量的子載波的信道增益小于第二閾值；

第一確定模塊，其在所述第一判斷模塊判斷為是時，確定信噪比劣化的原因包括信道增益的變化。

附記4、根據(jù)附記1所述的裝置，其中，所述檢測單元用于監(jiān)測所述系統(tǒng)的離散多音符號同步誤差，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定信噪比劣化的原因是否包括離散多音符號同步誤差。

附記5、根據(jù)附記4所述的裝置，其中，所述檢測單元包括：

第二讀取模塊，其從所述接收機(jī)中讀取信道均衡器的系數(shù)；

第二計算模塊，其根據(jù)所述信道均衡器的系數(shù)計算各個子載波的均衡系數(shù)相位，根據(jù)所述子載波的均衡系數(shù)相位計算均衡系數(shù)相位的線性變化，并根據(jù)所述均衡系數(shù)的線性變化計算離散多音符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)；

第二判斷模塊，其判斷所述離散多音符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)是否大于第三閾值；

第二確定模塊，其在所述第二判斷模塊判斷為是時，確定信噪比劣化的原因包括離散多音符號同步誤差。

附記6、根據(jù)附記1所述的裝置，其中，所述檢測單元用于監(jiān)測所述系統(tǒng)的時鐘抖動，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定信噪比劣化的原因是否包括時鐘抖動。

附記7、根據(jù)附記6所述的裝置，其中，所述檢測單元包括：

第三讀取模塊，其從所述接收機(jī)中讀取多個子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)；

第三計算模塊，其根據(jù)所述多個子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)計算所述多個子載波上的相位噪聲，根據(jù)所述多個子載波上的相位噪聲計算所述多個子載波的時鐘抖動；

第三確定模塊，其根據(jù)所述多個子載波的時鐘抖動確定所述系統(tǒng)的時鐘抖動；

第三判斷模塊，其判斷所述系統(tǒng)的時鐘抖動是否大于第四閾值；

所述第三確定模塊在所述第三判斷模塊判斷為是時，確定信噪比劣化的原因包括時鐘抖動。

附記8、根據(jù)附記7所述的裝置，其中，所述第三確定模塊具體用于：

對于每一個離散多音符號內(nèi)的子載波，將所述離散多音符號內(nèi)的子載波的時鐘抖動進(jìn)行平均，得到所述離散多音符號上的時鐘抖動值；

對多個離散多音符號上的時鐘抖動值取平均平方根值，得到所述系統(tǒng)的時鐘抖動。

附記9、根據(jù)附記1所述的裝置，其中，

所述上報單元在信噪比劣化的原因包括信道增益的變化時，上報信噪比劣化和/或信道增益和/或信道增益的劣化；

所述上報單元在信噪比劣化的原因包括離散多音符號同步誤差時，上報信噪比劣化和/或同步誤差；

所述上報單元在信噪比劣化的原因包括時鐘抖動時，上報信噪比劣化和/或所述系統(tǒng)的時鐘抖動；

所述上報單元在信噪比劣化的原因不包括信道增益的變化、離散多音符號同步誤差、時鐘抖動時，上報系統(tǒng)噪聲和串?dāng)_。

附記10、一種多載波光通信系統(tǒng)，其中，所述多載波光通信系統(tǒng)包括在線故障檢測裝置，所述在線故障檢測裝置被配置為：

按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從所述系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比；

判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值；

在判斷為是時，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化，根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因；

上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因。

附記11、一種在線故障檢測方法，其中，所述方法包括：

按照預(yù)定的監(jiān)測時間間隔從多載波光通信系統(tǒng)的接收機(jī)中讀取各個子載波的信噪比；

判斷是否有第一預(yù)定數(shù)量的子載波的信噪比小于第一閾值；

如果判斷為是，則監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化，根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因；

上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因。

附記12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化包括監(jiān)測所述系統(tǒng)的信道增益，則根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因，包括：

從所述接收機(jī)中讀取信道均衡器的系數(shù)；

根據(jù)所述信道均衡器的系數(shù)計算各個子載波的信道增益；

判斷在所述第一預(yù)定數(shù)量的子載波中，是否有第二預(yù)定數(shù)量的子載波的信道增益小于第二閾值；

如果判斷為是，則確定信噪比劣化的原因包括信道增益的變化。

附記13、根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化包括監(jiān)測所述系統(tǒng)的離散多音符號同步誤差，則根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因，包括：

從所述接收機(jī)中讀取信道均衡器的系數(shù)；

根據(jù)所述信道均衡器的系數(shù)計算各個子載波的均衡系數(shù)相位；

根據(jù)所述子載波的均衡系數(shù)相位計算均衡系數(shù)相位的線性變化；

根據(jù)所述均衡系數(shù)的線性變化計算離散多音符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)；

如果所述離散多音符號同步誤差的數(shù)字采樣個數(shù)大于第三閾值，則確定信噪比劣化的原因包括離散多音符號同步誤差。

附記14、根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)的損傷變化包括監(jiān)測所述系統(tǒng)的時鐘抖動，則根據(jù)所述系統(tǒng)的損傷變化確定信噪比劣化的原因，包括：

從所述接收機(jī)中讀取多個子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述多個子載波的解調(diào)數(shù)據(jù)計算所述多個子載波上的相位噪聲；

根據(jù)所述多個子載波上的相位噪聲計算所述多個子載波的時鐘抖動；

根據(jù)所述多個子載波的時鐘抖動確定所述系統(tǒng)的時鐘抖動；

如果所述系統(tǒng)的時鐘抖動大于第四閾值，則確定信噪比劣化的原因包括時鐘抖動。

附記15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，根據(jù)所述多個子載波的時鐘抖動確定所述系統(tǒng)的時鐘抖動，包括：

對于每一個離散多音符號內(nèi)的子載波，將所述離散多音符號內(nèi)的子載波的時鐘抖動進(jìn)行平均，得到所述離散多音符號上的時鐘抖動值；

對多個離散多音符號上的時鐘抖動值取平均平方根值，得到所述系統(tǒng)的時鐘抖動。

附記16、根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，

如果信噪比劣化的原因包括信道增益的變化，則所述上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因包括：上報信噪比劣化和/或信道增益和/或信道增益的劣化；

如果信噪比劣化的原因包括離散多音符號同步誤差，則所述上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因包括：上報信噪比劣化和/或同步誤差；

如果信噪比劣化的原因包括時鐘抖動，則所述上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因包括：上報信噪比劣化和/或所述系統(tǒng)的時鐘抖動；

如果信噪比劣化的原因不包括信道增益的變化、離散多音符號同步誤差、時鐘抖動，則所述上報信噪比劣化和/或信噪比劣化原因包括：上報系統(tǒng)噪聲和串?dāng)_。