仿真模块、ONU设备和通信故障诊断方法

摘要

本发明提供一种仿真模块、ONU设备和通信故障诊断方法，涉及宽带接入技术。其中，一种用于无源光网络(PON)中语音通信故障的诊断方法，包括：光网络单元(ONU)设备的仿真模块监听软交换发送的信令消息；仿真模块根据软交换发送的信令消息，仿真用户侧的操作，生成用户侧事件消息信令发送给软交换；仿真模块监测与软交换的信令消息交互，判断通信故障的故障点和原因；仿真模块根据通信故障的故障点和原因，发出错误提示信息。本发明通过ONU设备的仿真模块对用户侧操作的仿真，以及对信令消息交互流程的监测，可以判断通信故障的故障点和原因，以实现语音业务故障诊断的自动化。

说明书

技术领域

本发明涉及宽带接入技术，特别是涉及一种仿真模块、ONU设备 和通信故障诊断方法。

背景技术

由于传统公共交换电话网(PSTN，Public Switch Telephone  Network)耗费大量的铜线资源导致成本较高，因此，随着下一代网络 (NGN，Next Generation Network)和无源光网络(PON，Passive  Optical Network)的逐步成熟商用，电信运营商纷纷推出光进铜退计 划，并逐步采用光网络单元(ONU，Optical Network Unit)集成综合 接入设备(IAD，Integrated Access Device)的方式为传统PSTN的用 户提供语音和传真等业务。

随着PON语音用户数量的不断增加，提高和完善电信服务质量已 经成为电信业面临的一个重要环节。语音业务发生故障后能否及时有效 的解决成为衡量电信服务质量的一项重要指标。目前，对于语音业务的 故障处理，往往需要维护人员到现场定位。但是，由于ONU设备数量 巨大，通常安装在靠近用户侧的小区楼道或者室外箱中，安装点分散， 因此实际进行故障处理时很不方便。尤其光纤到户(FTTH，Fiber To  The Home)模式下，需要入户检查。但是，由于ONU设备数量巨大， 安装点分散，因此实际进行故障处理时很不方便。这种情况下，前端故 障受理人员无法对故障进行初步判断，并进行故障拦截，每次故障都进 行现场判断会导致用户感知较差，故障处理时间较长，效率低。

发明内容

本发明的目的是提出一种仿真模块、ONU设备和通信故障诊断方 法，实现语音业务呼入/呼出异常的自动化故障测试。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于无源光网络(PON)中语 音通信故障的诊断方法，包括：光网络单元(ONU)设备的仿真模块监 听软交换发送的信令消息；仿真模块根据软交换发送的信令消息，仿真 用户侧的操作，生成用户侧事件消息信令发送给软交换；仿真模块监测 与软交换的信令消息交互，判断通信故障的故障点和原因；仿真模块根 据通信故障的故障点和原因，发出错误提示信息。

在一个实施例中，仿真模块根据软交换发送的信令消息，仿真用户 侧的操作，生成用户侧事件消息信令发送给软交换，包括：当仿真模块 模拟主叫方向软交换发出摘机的信令消息时，仿真模块接收软交换返回 的拨号音信令；仿真模块根据拨号音信令，产生拨号信令消息模拟拨打 对端号码，并等待通话对端摘机以建立通话；当仿真模块模拟被叫方 时，接收通话对端发出的呼叫振铃信令；仿真模块根据呼叫振铃信令， 生成摘机的信令消息以建立通话。

在一个实施例中，语音通信故障的诊断方法，还包括：在仿真模块 与通话对端的通话建立后，仿真模块生成发送给ONU设备的DSP的放 音信令；数字信号处理器(DSP)根据放音信令，以预定的编码方式和 打包间隔，向ONU设备的中央处理器(CPU)播放预置的录音； CPU将录音转发给通话对端；当仿真模块接收到忙音信令时，产生挂 机信令消息以结束双方通话。

在一个实施例中，仿真模块监测与软交换的信令消息交互，判断通 信故障的故障点和原因，包括：当仿真模块与软交换的信令消息交互过 程顺利完成，仿真模块判定故障发生于用户侧；当仿真模块与软交换的 信令消息交互过程中出现问题，仿真模块判定故障发生于网络侧，其 中，如果仿真模块与软交换之间无信令交互，判定语音业务配置存在问 题，否则判定网络侧系统存在问题。

在一个实施例中，仿真模块通过ONU设备的CPU的消息队列接 收和发送信令消息。

为实现上述目的，本发明还提供了一种用于无源光网络中语音通信 故障的仿真模块，包括：信令监听单元，用于监听软交换发送的信令消 息；用户操作仿真单元，用于根据软交换发送的信令消息，仿真用户侧 的操作，生成用户侧事件消息信令发送给软交换；结果跟踪与分析单 元，用于监测与软交换的信令消息交互，判断通信故障的故障点和原 因；错误信息发送单元，用于根据通信故障的故障点和原因，发出错误 提示信息。

在一个实施例中，用户操作仿真单元，包括：主叫模拟子单元，用 于当仿真模块模拟主叫方向软交换发出摘机的信令消息时，接收软交换 返回的拨号音信令，根据拨号音信令，产生拨号信令消息模拟拨号，并 等待通话对端摘机以建立通话；被叫模拟子单元，用于当仿真模块模拟 被叫方时，接收通话对端发出的呼叫振铃信令，根据呼叫振铃信令，生 成摘机的信令消息以建立通话。

在一个实施例中，结果跟踪与分析单元，包括：用户侧故障判定子 单元，用于当仿真模块与软交换的信令消息交互过程顺利完成，判定故 障发生于用户侧；网络侧故障判定子单元，用于当仿真模块与软交换的 信令消息交互过程中出现问题，判定故障发生于网络侧，其中，如果仿 真模块与软交换之间无信令交互，判定语音业务配置存在问题，否则判 定网络侧系统存在问题。

为实现上述目的，本发明还提供了一种包括上述仿真模块的ONU 设备，还包括：DSP，用于在仿真模块与通话对端的通话建立后，接收 仿真模块生成并发送的放音信令，根据放音信令，以预定的编码方式和 打包间隔，播放预置的录音；CPU，用于接收录音，并将录音转发给通 话对端，其中，当仿真模块接收到忙音信令时，仿真模块产生挂机信令 消息以结束双方通话。

在一个实施例中，仿真模块通过CPU的消息队列接收和发送信令 消息。

基于上述技术方案，根据本发明的一方面，通过ONU设备的仿真 模块对用户侧操作的仿真，以及对信令消息交互流程的监测，可以判断 通信故障的故障点和原因，以实现语音业务故障诊断的自动化，帮助前 端故障受理人员快速进行呼入呼出异常测试，拦截用户申告，实现不用 运维人员入户的语音业务故障诊断。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步解释，构成本发明的 一部分。本发明的示意性实施例及其说明仅用于解释本发明，但并不构 成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明实施例的应用场景的示意图。

图2为根据本发明实施例的语音通信故障诊断方法的流程图。

图3为根据本发明另一实施例的语音通信故障诊断方法的流程图。

图4为根据本发明又一实施例的语音通信故障诊断方法的流程图。

图5为根据本发明又一实施例的语音通信故障诊断方法的流程图。

图6为根据本发明实施例的仿真模块的结构示意图。

图7为根据本发明另一实施例的仿真模块的结构示意图。

图8为根据本发明实施例的ONU设备的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更详细的描述，其中说明本发明的示例 性实施例。在附图中，相同的标号表示相同或者相似的组件或者元素。

图1为根据本发明实施例的应用场景100的示意图。应用场景100 包括软交换102、受测用户终端104、ONU设备110和测试系统106。

ONU设备110的语音模块可以用于处理语音信令及用户事件。在 此基础上，ONU设备110可以包括仿真模块113，用于实现语音业务的 呼入与呼出仿真，比如仿真模块113可以模拟受测用户终端104摘机、 挂机、拨号、放音等操作来实现拨号和接听等的自动化，通过仿真操作 以及与网络侧的信令交互来定位故障点和故障原因，以此避免装维人员 入户人为判断故障原因的繁琐。仿真模块113可以包括信令监听部分、 用户操作仿真部分和结果跟踪与分析部分。

如图1所示，ONU设备110还可以包括中央处理器(CPU， Central Processing Unit)112、数字信号处理器(DSP，Digital Signal  Processor)114、编译码器(Codec)116、用户线接口电路(SLIC， Subscriber Line Interface Circuit)118。在一个实施例中，仿真模块 113可以内置于CPU 112中。仿真模块113可以接收软交换102发送的 信令消息，生成用户侧事件信令消息，并发送给软交换102，这些信令 消息与用户侧操作通过SLIC 118、Codec 116以及DSP 114转换生成的 信令消息完全一致。

测试系统106可以作为受测用户终端104的通话对端，通过与仿真 模块113的交互，诊断语音通信故障，并接收仿真模块113发出的错误 信息，以供后台测试人员参考。

图2为根据本发明实施例的语音通信故障诊断方法200的流程图。

在步骤202中，ONU设备的仿真模块监听软交换发送的信令消 息。

在步骤204中，仿真模块根据软交换发送的信令消息，仿真用户侧 的操作，生成用户侧事件消息信令发送给软交换。

在步骤206中，仿真模块监测与软交换的信令消息交互，判断通信 故障的故障点和原因。

在步骤208中，仿真模块根据通信故障的故障点和原因，发出错误 提示信息。

图3为根据本发明另一实施例的语音通信故障诊断方法300的流程 图。

在步骤302中，ONU设备的仿真模块监听软交换发送的信令消 息。

在步骤304中，仿真模块根据软交换发送的信令消息，仿真用户侧 的操作，生成用户侧事件消息信令发送给软交换。

在步骤306中，当仿真模块模拟主叫方向软交换发出摘机的信令消 息时，仿真模块接收软交换返回的拨号音信令。

在步骤308中，仿真模块根据拨号音信令，产生拨号信令消息模拟 拨号，并等待通话对端摘机以建立通话。

在步骤326中，当仿真模块模拟被叫方时，接收通话对端发出的呼 叫振铃信令。

在步骤328中，仿真模块根据呼叫振铃信令，生成摘机的信令消息 以建立通话。

在步骤310中，在仿真模块与通话对端的通话建立后，仿真模块生 成发送给ONU设备的DSP的放音信令。

在步骤312中，DSP根据放音信令，以预定的编码方式和打包间 隔，向ONU设备的CPU播放预置的录音。

在步骤314中，CPU将录音转发给通话对端。

在步骤316中，当仿真模块接收到忙音信令时，产生挂机信令消息 以结束双方通话。

在步骤318中，仿真模块监测与软交换的信令消息交互，判断通信 故障的故障点和原因。当仿真模块与软交换的信令消息交互过程顺利完 成，仿真模块判定故障发生于用户侧。当仿真模块与软交换的信令消息 交互过程中出现问题，仿真模块判定故障发生于网络侧，其中，如果仿 真模块与软交换之间无信令交互，判定语音业务配置存在问题，否则判 定网络侧系统存在问题。

在步骤320中，仿真模块根据通信故障的故障点和原因，发出错误 提示信息。比如，错误提示信息可以定位信令交互过程中的故障点，并 指明发生故障的原因。

在一个实施例中，仿真模块和ONU设备的其它模块(如DSP)的 交互都可以在CPU内部来完成，通过CPU内部的消息队列来实现。消 息队列可以为：(1)处理用户侧事件的消息队列，在仿真时，需要模拟 用户摘挂机，拨号放音等行为，仿真模块通过向该消息队列发送信令消 息来实现这些用户行为；(2)仿真事件的消息队列，处理来自软交换的 信令。仿真过程中，软交换发送的信令消息经协议处理后，进入消息队 列中排队，最终通知仿真模块，使仿真端口完成信令操作。

图4为根据本发明又一实施例的语音通信故障诊断方法400的流程 图。语音通信故障诊断方法400为在用户申告呼入异常的情况下，发起 呼入仿真测试的方法。

在步骤402中，ONU设备可以在收到开始呼入仿真的命令后，判 断是否可以进行呼入仿真，然后返回仿真开始响应结果。比如，仿真开 始响应的结果可以为：测试已启动，仿真成功开始；或者测试未启动， 仿真启动失败。开始呼入仿真的命令可由作为受测用户终端的通话对端 的测试系统下达。

在步骤404中，仿真成功开始后，启动仿真模块初始化资源，进入 呼入仿真状态，等待通话对端的呼入，同时启动呼入仿真定时器。

在步骤406中，判断是否接收到通话对端的呼入。如果没有收到通 话对端测试系统的呼入，进入步骤408，定时器超时后自动结束仿真， 并返回测试结果为语音业务配置问题。如果接收到通话对端的呼入，则 进入步骤410。

在步骤410中，仿真模块接收从软交换发送至的振铃音时，仿真模 块可以模拟摘机。ONU设备检测到摘机事件后上报软交换，软交换响 应摘机事件，双方建立通话。仿真模块进入通话状态，经过预定时间 后，仿真模块可以发送放音消息至DSP，开始播放音乐。

在步骤412中，判定通信故障的故障点和原因，并发送错误信息。 在一个实施例中，仿真模块可以根据通信过程自动判断故障原因。比 如，当仿真模块与软交换的信令消息交互过程顺利完成，仿真模块判定 故障发生于用户侧。当仿真模块与软交换的信令消息交互过程中出现问 题，仿真模块判定故障发生于网络侧，其中，如果仿真模块与软交换之 间无信令交互，判定语音业务配置存在问题，否则判定网络侧系统存在 问题。在另一个实施例中，通话对端测试系统的测试人员可以根据是否 听到音乐对测试结果进行确认。比如，在听完音乐后，测试人员可以通 过测试系统的预定方式指示故障原因，如按“1”键表示测试人员听到 音乐，线路正常；按其它键则表示虽然通话已建立，但是测试人员并没 有听到音乐，线路不正常。仿真模块检测测试人员的按键情况，如果没 有检测到测试人员的按键，测试结果为通话已建立，测试人员未确认。 如果检测到测试人员按了“1”键，测试结果为“成功”，检测到其它按 键，测试结果为“失败”。

图5为根据本发明又一实施例的语音通信故障诊断方法500的流程 图。语音通信故障诊断方法500为在用户申告呼出异常的情况下，发起 呼出仿真测试的方法。

在步骤502中，ONU设备可以在收到开始呼出仿真的命令后，判 断是否可以进行呼出仿真，然后返回仿真开始响应结果。比如，仿真开 始响应的结果可以为：测试已启动，仿真成功开始；或者测试未启动， 仿真启动失败。开始呼出仿真的命令可由作为受测用户终端的通话对端 的测试系统下达。

在步骤504中，仿真成功开始后，启动仿真模块初始化资源，进入 呼出仿真状态，同时启动呼出仿真定时器。

在步骤506中，仿真模块模拟摘机，生成摘机信令发送至软交换。

在步骤508中，判断是否检测到拨号音。如果模拟摘机后仿真模块 没有接收到拨号音，或者拨号后接收到忙音，进入步骤510，仿真失 败，结束仿真。测试结果为“失败”，失败原因可以判定为摘机后没有 收到软交换响应信令或未收到回铃音。如果检测到拨号音，则进入 512。

在步骤512中，仿真模块接收拨号音信令后模拟拨号，发送拨号信 令至软交换。

在步骤514中，仿真模块监听回铃音。当仿真模块收到回铃音信 令，则等待通话对端的摘机信令。如果超出预定时长，未接收到摘机信 令，仿真结束，测试结果为“失败”，失败原因可以判定为对端久不摘 机。

在步骤516中，双方建立通话后，仿真模块进入通话状态，经过预 定时间后，仿真模块可以发送放音消息至DSP，开始播放音乐。

在步骤518中，判定通信故障的故障点和原因，并发送错误信息。 在一个实施例中，仿真模块可以根据通信过程自动判断故障原因。比 如，当仿真模块与软交换的信令消息交互过程顺利完成，仿真模块判定 故障发生于用户侧。当仿真模块与软交换的信令消息交互过程中出现问 题，仿真模块判定故障发生于网络侧，其中，如果仿真模块与软交换之 间无信令交互，判定语音业务配置存在问题，否则判定网络侧系统存在 问题。在另一个实施例中，通话对端测试系统的测试人员可以根据是否 听到音乐对测试结果进行确认。比如，在听完音乐后，测试人员可以通 过测试系统的预定方式指示故障原因，如按“1”键表示测试人员听到 音乐，线路正常；按其它键则表示虽然通话已建立，但是测试人员并没 有听到音乐，线路不正常。仿真模块检测测试人员的按键情况，如果没 有检测到测试人员的按键，测试结果为通话已建立，测试人员未确认。 如果检测到测试人员按了“1”键，测试结果为“成功”，检测到其它按 键，测试结果为“失败”。

图6为根据本发明实施例的仿真模块600的结构示意图。仿真模块 600包括：信令监听单元602、用户操作仿真单元604、结果跟踪与分析 单元606和错误信息发送单元608。

信令监听单元602，用于监听软交换发送的信令消息。

用户操作仿真单元604，用于根据软交换发送的信令消息，仿真用 户侧的操作，生成用户侧事件消息信令发送给软交换。

结果跟踪与分析单元606，用于监测与软交换的信令消息交互，判 断通信故障的故障点和原因。

错误信息发送单元608，用于根据通信故障的故障点和原因，发出 错误提示信息。

图7为根据本发明另一实施例的仿真模块700的结构示意图。仿真 模块700包括：信令监听单元702、用户操作仿真单元704、结果跟踪 与分析单元706和错误信息发送单元708。

信令监听单元702，用于监听软交换发送的信令消息。

用户操作仿真单元704，用于根据软交换发送的信令消息，仿真用 户侧的操作，生成用户侧事件消息信令发送给软交换。用户操作仿真单 元704可以包括：主叫模拟子单元12和被叫模拟子单元14。主叫模拟 子单元12，用于当仿真模块700模拟主叫方向软交换发出摘机的信令消 息时，接收软交换返回的拨号音信令，根据拨号音信令，产生拨号信令 消息模拟拨号，并等待通话对端摘机以建立通话。被叫模拟子单元14， 用于当仿真模块700模拟被叫方时，接收通话对端发出的呼叫振铃信 令，根据呼叫振铃信令，生成摘机的信令消息以建立通话。

结果跟踪与分析单元706，用于监测与软交换的信令消息交互，判 断通信故障的故障点和原因。结果跟踪与分析单元706可以包括：用户 侧故障判定子单元22和网络侧故障判定子单元24。用户侧故障判定子 单元22，用于当仿真模块700与软交换的信令消息交互过程顺利完成， 判定故障发生于用户侧。网络侧故障判定子单元24，用于当仿真模块 700与软交换的信令消息交互过程中出现问题，判定故障发生于网络 侧，其中，如果仿真模块700与软交换之间无信令交互，判定语音业务 配置存在问题，否则判定网络侧系统存在问题。

错误信息发送单元708，用于根据通信故障的故障点和原因，发出 错误提示信息。

图8为根据本发明实施例的ONU设备800的结构示意图。ONU设 备800包括：仿真模块802、DSP 804和CPU 806。其中，仿真模块 802可以为如图6或图7所示的仿真模块600或700，其技术细节此处 不再赘述。在一个实施例中，仿真模块802可以内置于CPU 806。

DSP 804，用于在仿真模块802与通话对端的通话建立后，接收仿 真模块802生成并发送的放音信令，根据放音信令，以预定的编码方式 和打包间隔，播放预置的录音。

CPU 806，用于接收录音，并将录音转发给通话对端，其中，当仿 真模块802接收到忙音信令时，仿真模块802产生挂机信令消息以结束 双方通话。在一个实施例中，仿真模块802通过CPU 806的消息队列 接收和发送信令消息。

根据本发明的一方面，通过ONU设备的仿真模块对用户侧操作的 仿真，以及对信令消息交互流程的监测，可以判断通信故障的故障点和 原因，以实现语音业务故障诊断的自动化，帮助前端故障受理人员快速 进行呼入呼出异常测试，拦截用户申告，实现不用运维人员入户的语音 业务故障诊断。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的 或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技 术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理 和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适 于特定用途的带有各种修改的各种实施例。