CN110808811B - 一种波分复用***及其局端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种波分复用***的局端设备，包括无源传输设备及其连接的光开关，光开关连接主用光纤和备用光纤，用于接通无源传输设备与主用光纤或者备用光纤，无源传输设备用于对所发射的光信号进行复用后通过所述主用光纤或备用光纤传输出去，以及对通过主用光纤或备用光纤传输过来的光信号进行解复用；线路监控管理设备与无源传输设备、光开关连接，光开关还用于接通所述线路监控管理设备与所述主用光纤，所述线路监控管理设备用于对所述无源传输设备中的发射光通路和接收光通路、以及主用光纤进行监控管理、故障分析和定位。本发明解决了现有无源WDM无法对光通路进行监控管理和保护、故障定位困难、维护管理困难的问题。

Description

一种波分复用***及其局端设备

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及的是一种波分复用***及其局端设备。

背景技术

随着5G网络技术的不断成熟和发展，C-RAN组网方式越来越广泛地应用在5G前传网络中。C-RAN组网方式的集中建站需要消耗大量的前传拉远光纤，光纤资源紧张问题日益突显，已制约着5G网络的建设进程。对于光纤资源紧缺的问题，现有技术通过采用波分复用技术（wavelength-division multiplexing，简称WDM），实现在一根共享光纤上承载多个不同波长的光信号。现有的波分复用技术主要有两种：有源WDM和无源WDM。其中有源WDM是通过在***的两端均安装有源设备来实现光信号的复用和解复用过程，具有网络监管的功能；然而由于加载了有源设备，会产生一定的业务传输时延，同时存在建设成本高，室外应用取电困难等的问题，不适合应用在无线前传网络。无源WDM是通过在***两端均安装无源设备来实现光信号的复用和解复用过程，无需供电，安装方便，具有业务透明、时延低、建设成本低的优点，被大量应用在无线前传网络中；然而无源WDM无法对光通路进行监控管理和保护，故障定位困难，对后期的网络维护管理带来很大的困难。

发明内容

本发明提供一种波分复用***及其局端设备，以解决现有前传网络中的无源WDM无法对光通路进行监控管理和保护、故障定位困难、后期网络维护管理困难的问题。

本发明的是这样实现的，本发明提供一种波分复用***的局端设备，包括：

所述局端设备包括无源传输设备、线路监控管理设备和光开关；

所述无源传输设备与所述光开关连接，所述光开关连接外部的主用光纤和备用光纤，所述光开关用于接通所述无源传输设备与所述主用光纤或者接通所述无源传输设备与所述备用光纤，所述无源传输设备用于在发射光信号时，对所发射的光信号进行复用，然后将复用后的光信号通过所述主用光纤或备用光纤传输出去，以及在接收光信号时，对远端设备通过所述主用光纤或备用光纤传输过来的光信号进行解复用；

所述线路监控管理设备与所述无源传输设备连接，用于对所述无源传输设备中的发射光通路和接收光通路进行监控管理、故障分析和定位，并将监控信息、故障分析和定位结果发送至运营管理平台；

所述线路监控管理设备还与所述光开关连接，所述光开关还用于接通所述线路监控管理设备与所述主用光纤，所述线路监控管理设备还用于对所述主用光纤进行监控管理、故障分析和定位，并将监控信息、故障分析和定位结果发送至所述运营管理平台；

所述线路监控管理设备包括：总控制模块、电源模块、支路监控模块、故障定位模块、线路保护模块以及至少一个探测器；

所述电源模块、支路监控模块、故障定位模块、线路保护模块分别与所述总控制模块连接；

所述电源模块用于向所述总控制模块提供电能；

所述支路监控模块与每一所述探测器连接，每一所述探测器均与所述无源传输设备连接，其中一个探测器用于检测所述无源传输设备中的一个波长范围内的光通道，并在检测到光通道中的光信号功率超过预设阈值范围时，将所检测到的光信号及其功率值发送至所述支路监控模块；

所述支路监控模块用于接收所述光信号及其功率值，获取发送所述光信号及其功率值的探测器的编号，生成第一故障预警信息，并将所述第一故障预警信息发送至所述总控制模块；所述支路监控模块还用于，当接收到所有探测器发送的光信号及其功率值时，生成第二故障预警信息，并将所述第二故障预警信息发送至所述总控制模块；

所述总控制模块用于在接收到支路监控模块发送的第一故障预警信息时，对所述第一故障预警信息进行处理后发送至运营管理平台；以及在接收到所述支路监控模块发送的第二故障预警信息时或者运营管理平台下发的用户指令，生成线路切换指令发送至所述线路保护模块，然后生成线路检测指令发送至所述故障定位模块；

所述线路保护模块与所述光开关的控制端连接，用于根据所述线路切换指令控制所述光开关接通所述无源传输设备与所述备用光纤，同时接通所述故障定位模块与所述主用光纤；

所述故障定位模块与所述光开关连接，用于根据所述线路检测指令发射光信号对所述主用线路进行故障检测和查找定位。

可选地，所述光开关为22光开关，包括第一端、第二端、第三端、第四端以及控制端；

其中第一端与所述无源传输设备连接，第二端与所述故障定位模块连接，第三端与所述主用光纤连接，第四端与所述备用光纤连接，控制端与所述线路保护模块连接；

所述光开关在初始状态时，第一端与第三端连接，第二端与第四端连接；当控制端接收到线路保护模块的控制指令时，第一端与第四端连接，第二端与第三端连接。

可选地，所述故障定位模块包括：

信号处理器、时钟模块、激光器、检测器、定向耦合器；

所述时钟模块分别与所述信号处理器的第一端和激光器的第一端连接，用于产生时钟信号，并将所述时钟信号发送至所述信号处理器和激光器；

所述信号处理器的第二端与所述总控制模块连接，第三端与所述激光器的第一端连接，第四端与所述检测器第一端连接，用于接收所述总控制模块发送的线路检测指令，根据所述线路检测指令向所述激光器发送信号发射指令；

所述激光器与所述定向耦合器连接，用于根据所述信号发射指令发射光信号到所述定向耦合器；

所述定向耦合器与光开关连接，用于在所述故障定位模块与所述主用线路接通后，接收所述激光器发射的光信号和主用光纤反射的光信号，对所述激光器发射的光信号和主用光纤反射的光信号进行定向隔离，并将所述激光器发射的光信号传输到所述主用光纤上，将所述主用光纤反射的光信号传输到所述检测器；

所述检测器用于接收并检测所述主用光纤反射的光信号，将所述光信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述信号处理器；

所述信号处理器还用于，接收所述检测器发送的电信号，对所述电信号进行处理，得到故障位置信息，将所述故障位置信息发送至所述总控制模块。

可选地，所述无源传输设备包括：

波分复用模块，若干个光收发模块及其对应的第一分光器、第二分光器；

每一所述光收发模块安装在BBU/DU设备的业务端口上，用于接收和发射指定波长范围的光信号；

所述波分复用模块还与所述光开关连接，用于在发射光信号时，对所述若干个光收发模块对应的第一分光器传输过来的光信号进行复用，并将复用后的光信号通过主用光纤或备用光纤传输到远端设备，还用于在接收光信号时，对所述主用光纤或备用光纤传输过来的光信号进行解复用，得到多个波长范围的光信号，并将所述多个波长范围的光信号分别传输至所述第二分光器；

所述第一分光器设置在对应的光收发模块和所述波分复用模块之间的发射光通道上，输入端与所述光收发模块的输出端通过光纤连接，第一输出端与所述探测器通过光纤连接，第二输出端与所述波分复用模块的输入端通过光纤连接，用于在光收发模块发射指定波长范围的光信号时，按照预设的分光比将所述光信号分成取样信号和主信号，并将所述取样信号传输至所述探测器，将所述主信号传输至所述波分复用模块；

所述第二分光器设置在对应的光收发模块和所述波分复用模块之间的接收光通道上，输入端与所述波分复用模块的输出端通过光纤连接，第一输出端与所述探测器通过光纤连接，第二输出端与所述光收发模块的输入端通过光纤连接，用于在光收发模块接收指定波长范围的光信号时，按照预设的分光比将所述波分复用模块传输过来的光信号分成取样信号和主信号，并将所述取样信号传输至所述探测器，将所述主信号传输至所述光收发模块。

一种波分复用***，包括如上所述的局端设备、如上所述的远端设备、备用光纤、主用光纤；

所述局端设备通过所述主用光纤与所述远端设备连接；

所述局端设备通过所述备用光纤与所述远端设备连接。

本发明提供的波分复用***的局端设备，通过在无源传输设备上加载线路监控管理设备，既可以对局端设备中的光通路和远端设备中的光通路进行监控，也可以对局端设备和远端设备之间的传输光纤进行监控，使得故障排查更快速、更准确，方便后期维护；且通过设置光开关切换主用光纤和备用光纤，实现了对光路的备份保护，也保证了远端设备的无源特征。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的波分复用***的局端设备的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的波分复用***的局端设备的结构示意图；

图3A是本发明一实施例提供的波分复用***的局端设备中的光开关初始状态示意图；图3B是本发明一实施例提供的波分复用***的局端设备中的光开关切换后状态示意图；

图4是本发明一实施例提供的波分复用***的局端设备中故障定位模块的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的波分复用***的局端设备的结构示意图；

图6是本发明一实施例提供的波分复用***的结构示意图；

图7是本发明一实施例提供的波分复用***的远端设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

本发明提供一种波分复用***的局端设备10。图1示出了本发明实施例提供的波分复用***的局端设备的结构示意图，如图1所示，包括：

无源传输设备101、线路监控管理设备102和光开关103；

所述无源传输设备101与所述光开关103连接，所述光开关103连接外部的主用光纤和备用光纤，所述光开关103用于接通所述无源传输设备101与所述主用光纤或者接通所述无源传输设备101与所述备用光纤，所述无源传输设备101用于在发射光信号时，对所发射的光信号进行复用，然后将复用后的光信号通过所述主用光纤或备用光纤传输出去，以及在接收光信号时，对远端设备通过所述主用光纤或备用光纤传输过来的光信号进行解复用；

所述线路监控管理设备102与所述无源传输设备101连接，用于对所述无源传输设备101中的发射光通路和接收光通路进行监控管理、故障分析和定位，并将监控信息、故障分析和定位结果发送至运营管理平台；

所述线路监控管理设备102还与所述光开关103连接，所述光开关103还用于接通所述线路监控管理设备102与所述主用光纤，所述线路监控管理设备102还用于对所述主用光纤进行监控管理、故障分析和定位，并将监控信息、故障分析和定位结果发送至所述运营管理平台。

在本发明实施例中，所述波分复用***中的局端设备10可通过主用光纤或备用光纤与远端设备连接通信。其中，所述局端设备10包括无源传输设备101和光开关103。所述无源传输设备101与所述光开关103连接，所述光开关103连接外部的主用光纤和备用光纤，本发明实施例通过所述光开关103接通所述无源传输设备101与所述主用光纤或者接通所述无源传输设备101与所述备用光纤，以实现局端设备10与远端设备的连接通信。

其中，当所述光开关103接通所述无源传输设备101与所述主用光纤时，所述无源传输设备101发射不同波长范围的光信号，对所述不同波长范围的光信号进行复用，然后将复用后的光信号通过所述主用光纤传输出去，以及对远端设备通过所述主用光纤传输过来的光信号进行解复用，然后将解复用后的不同波长范围的光信号传输至客户端设备。当所述光开关103接通所述无源传输设备101与所述备用光纤时，所述无源传输设备101发射不同波长范围的光信号，对所述不同波长范围的光信号进行复用，然后将复用后的光信号通过所述备用光纤传输出去，以及对远端设备通过所述备用光纤传输过来的光信号进行解复用，然后将解复用后的不同波长范围的光信号传输至客户端设备。所述客户端设备包括BBU/DU设备。

可选地，所述无源传输设备101采用无源WDM技术，具有业务透明、传输时延低的特点。

在本发明实施例中，所述局端设备10在所述无源传输设备101上增加设置了线路监控管理设备102。所述线路监控管理模块102为有源设备，与所述无源传输设备101在业务流程和逻辑上采用分层独立设置，即使所述线路监控管理模块102停电或出现故障时，也不影响所述无源传输设备101正常工作，不影响传输业务的正常运行。可选地，在物理安装上，所述无源传输设备101与所述线路监控管理模块102可以安装在同一空间内，也可以分开独立安装，此处不做限制。

所述线路监控管理设备102与所述无源传输设备101连接，对所述无源传输设备101中的发射光通路和接收光通路进行监控管理、故障分析和定位，并将监控信息、故障分析和定位结果发送至运营管理平台。其中，所述发射光通路是局端设备中传输发往远端设备的光信号的通路，所述接收光通路是局端设备中传输从远端设备发送过来的光信号的通路，因此本发明实施例提供的所述线路监控管理设备102可以同时实现对局端设备和远端设备的监控、管理、故障分析和定位，且保证了远端设备的无源特性，有利于后期网络维护管理。

所述线路监控管理设备102还与所述光开关103连接，所述光开关103还用于接通所述线路监控管理设备102与所述主用光纤。当所述光开关103接通所述线路监控管理设备102与所述主用光纤时，所述线路监控管理设备102对所述主用光纤进行监控管理、故障分析和定位，并将监控信息、故障分析和定位结果发送至所述运营管理平台，从而实现对局端设备10与远端设备之间的传输通路的监控、故障分析和定位。

具体地，作为一种实施方式，如图2所示，所述线路监控管理设备102包括：总控制模块21、电源模块22、支路监控模块23、故障定位模块24、线路保护模块25以及至少一个探测器26；

所述电源模块22、支路监控模块23、故障定位模块24、线路保护模块25分别与所述总控制模块21连接；

所述电源模块22用于向所述总控制模块21提供电能；

所述支路监控模块23与每一所述探测器26连接，每一所述探测器26均与所述无源传输设备101连接，其中一个探测器26用于检测所述无源传输设备101中的一个波长范围内的光通道，并在检测到光通道中的光信号功率超过预设阈值范围时，将所检测到的光信号及其功率值发送至所述支路监控模块23；

所述支路监控模块23用于接收所述光信号及其功率值，获取发送所述光信号及其功率值的探测器26的编号，生成第一故障预警信息，并将所述第一故障预警信息发送至所述总控制模块21；所述支路监控模块23还用于，当接收到所有探测器26发送的光信号及其功率值时，生成第二故障预警信息，并将所述第二故障预警信息发送至所述总控制模块21；

所述总控制模块21用于在接收到支路监控模块23发送的第一故障预警信息时，对所述第一故障预警信息进行处理后发送至运营管理平台；以及在接收到所述支路监控模块23发送的第二故障预警信息时或者运营管理平台下发的用户指令，生成线路切换指令发送至所述线路保护模块25，然后生成线路检测指令发送至所述故障定位模块24；

所述线路保护模块25与所述光开关103的控制端连接，用于根据所述线路切换指令控制所述光开关103接通所述无源传输设备与所述备用光纤，同时接通所述故障定位模块与所述主用光纤；

所述故障定位模块24与所述光开关连接，用于根据所述线路检测指令发射光信号对所述主用线路进行故障检测和查找定位。

在本发明实施例中，所述探测器26包括接收探测器和发射探测器两种类型，其中发射探测器用于检测所述无源传输设备101中的一个波长范围的发射光通道，即检测局端设备中传输发往远端设备的光信号的通路，从而实现对局端设备的光通道监控及故障检测；所述接收探测器用于检测所述无源传输设备101中的一个波长范围的接收光通道，即检测局端设备中传输从远端设备发送过来的光信号的通路，从而实现对远端设备的光通道监控及故障检测。

当所述探测器26检测到光通道中的光信号功率超过预设阈值范围时，将所探测到的光信号及其功率值发送至所述支路监控模块23。所述支路监控模块23主要用于对各不同波长范围的光通道的光信号及其功率值进行分析处理，判定为单个波长范围的光通道发生故障，获取对应的探测器26的编号，生成第一故障预警信息，并将所述第一故障预警信息发送至所述总控制模块21；以及当接收到所有探测器26发送的光信号及其功率值时，判定为主用光纤出现故障，生成第二故障预警信息，并将所述第二故障预警信息发送至所述总控制模块21。

所述总控制模块21用于对支路监控模块23、故障定位模块24、线路保护模块25进行监控以及协调控制，自带网络管理***，集成了标准的通信协议和接口，可与运营商的运营管理平台进行对接。在接收到第一故障预警信息时，所述总控制模块21对所述故障预警信息进行处理后发送至运营管理平台；以及在接收到所述支路监控模块23发送的第二故障预警信息时，生成线路切换指令以控制所述线路保护模块25执行线路切换动作，然后生成线路检测指令以控制所述故障定位模块24检测主用光纤的故障点位置；以及在运营管理平台下发用户指令时，生成线路切换指令以控制所述线路保护模块25执行线路切换动作，然后生成线路检测指令以控制所述故障定位模块24检测主用光纤的故障点位置。

所述线路保护模块25与所述光开关103的控制端连接，根据所述总控制模块21下发的所述线路切换指令控制所述光开关103接通所述无源传输设备101与所述备用光纤，以使得所述无源传输设备101使用所述备用光纤传输光信号，同时接通所述故障定位模块24与所述主用线路。

可选地，作为本发明的一个优选示例，如图3A所示，所述光开关103为22光开关，包括第一端a、第二端b、第三端c、第四端d以及控制端；

其中第一端a与所述无源传输设备101连接，第二端b与所述故障定位模块24连接，第三端c与所述主用光纤连接，第四端d与所述备用光纤连接，控制端与所述线路保护模块25连接；

所述光开关103在初始状态时，第一端a与第三端c连接，第二端b与第四端d连接；当控制端接收到线路保护模块25的控制指令时，第一端a与第四端d连接，第二端b与第三端c连接。

在这里，所述光开关103具有联动切换功能，通过设置的控制端与所述线路保护模块25连接，接收控制指令实现联动切换。如图3A所示，在初始状态时，第一端a与所述第三端c接通，局端设备10通过主用光纤进行信号传输，第二端b与所述第四端d接通，故障定位模块25实时地对备用光纤进行监测；如图3B所示，当控制端接收到线路保护模块25的控制指令时，第一端a与所述第四端d连接，故障定位模块25实时地对主用干线进行故障分析与定位，第二端b与所述第三端c连接，局端设备10通过备用光纤进行信号传输，从而无需间断传输业务，保证了局端设备10的正常通信功能。

在主用光纤的故障恢复之后，所述线路保护模块25还根据所述总控制模块21下发的线路恢复指令控制所述光开关103重新接通所述无源传输设备101与所述主用光纤，使得所述局端设备10继续采用主用光纤与远端设备连接通信，同时接通所述故障定位模块24与所述备用光纤，以使所述故障定位模块24对所述备用光纤进行故障检测和查找定位。

所述故障定位模块24与所述光开关103连接，根据总控制模块21下发的所述线路检测指令发射光信号对所述主用光纤进行故障检测和查找定位。

可选地，作为本发明的一个优选示例，如图4所示，所述故障定位模块24包括：

信号处理器41、时钟模块42、激光器43、检测器44、定向耦合器45；

所述时钟模块42分别与所述信号处理器41的第一端和激光器43的第一端连接，用于产生时钟信号，并将所述时钟信号发送至所述信号处理器41和激光器43；

所述信号处理器41的第二端与所述总控制模块21连接，第三端与所述激光器43的第一端连接，第四端与所述检测器44第一端连接，用于接收所述总控制模块21发送的线路检测指令，根据所述线路检测指令向所述激光器发送信号发射指令；

所述激光器43与所述定向耦合器45连接，用于根据所述信号发射指令发射光信号到所述定向耦合器45；

所述定向耦合器45与光开关103连接，用于在所述故障定位模块24与所述主用线路接通后，接收所述激光器43发射的光信号和主用光纤反射的光信号，对所述激光器43发射的光信号和主用光纤反射的光信号进行定向隔离，并将所述激光器43发射的光信号传输到所述主用光纤上，将所述主用光纤反射的光信号传输到所述检测器44；

所述检测器44用于接收并检测所述主用光纤反射的光信号，将所述光信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述信号处理器41；

所述信号处理器41还用于，接收所述检测器44发送的电信号，对所述电信号进行处理，得到故障位置信息，将所述故障位置信息发送至所述总控制模块21。

其中，所述时钟模块42产生的时钟信号同步提供给所述信号处理器41和激光器43，使得所述信号处理器41处理的信号频率和所述激光器43发射的脉冲信号频率保持一致。

所述信号处理器41用于实现所述故障定位模块24与总控制模块21的对接。所述定向耦合器45作为所述故障定位模块24与所述光开关103的连接接口，对激光器43发射的光信号与主用光纤反射回来的光信号进行逻辑上的定向隔离。

在所述故障定位模块24接收到所述总控制模块21下发的线路检测指令时，所述信号处理器41根据所述线路检测指令向所述激光器43发送信号发射指令。所述激光器43根据所述信号发射指令向所述定向耦合器45发射光信号。所述定向耦合器45将所述光信号传输到光开关103，以将所述光信号传输到主用光纤。主用光纤中的故障点会形成涅菲尔反射和瑞利散射，通过光开关103将反射回来的光信号传输到所述定向耦合器45。所述定向耦合器45将所述主用光纤反射的光信号传输到所述检测器44。所述检测器44将检测的所述主用光纤反射的光信号转换为电信号，并将所述电信号反馈至所述信号处理器41。所述信号处理器41根据所述时钟模块42提供的时钟信号计算出主用光纤中的故障位置信息，然后将所述故障位置信息上传至所述总控制模块21。本发明实施例通过所述故障定位模块24，实现了对主用光纤上的故障问题的自动定位和分析，有利于节省大量人工排查故障的时间和资源。

可选地，作为本发明的一个优选示例，如图5所示，所述无源传输模块101包括：

波分复用模块51，若干个光收发模块52及其对应的第一分光器53、第二分光器54；

每一所述光收发模块52安装在BBU/DU设备的业务端口上，用于接收和发射指定波长范围的光信号；

所述波分复用模块51还与所述光开关103连接，用于在发射光信号时，对所述若干个光收发模块52对应的第一分光器53传输过来的光信号进行复用，并将复用后的光信号通过主用光纤或备用光纤传输到远端设备，还用于在接收光信号时，对所述主用光纤或备用光纤传输过来的光信号进行解复用，得到多个波长范围的光信号，并将所述多个波长范围的光信号分别传输至所述第二分光器54；

所述第一分光器53设置在对应的光收发模块52和所述波分复用模块51之间的发射光通道上，输入端与所述光收发模块52的输出端通过光纤连接，第一输出端与所述探测器26通过光纤连接，第二输出端与所述波分复用模块51的输入端通过光纤连接，用于在光收发模块52发射指定波长范围的光信号时，按照预设的分光比将所述光信号分成取样信号和主信号，并将所述取样信号传输至所述探测器26，将所述主信号传输至所述波分复用模块51；

所述第二分光器54设置在对应的光收发模块52和所述波分复用模块51之间的接收光通道上，输入端与所述波分复用模块51的输出端通过光纤连接，第一输出端与所述探测器26通过光纤连接，第二输出端与所述光收发模块52的输入端通过光纤连接，用于在光收发模块52接收指定波长范围的光信号时，按照预设的分光比将所述波分复用模块51传输过来的光信号分成取样信号和主信号，并将所述取样信号传输至所述探测器26，将所述主信号传输至所述光收发模块52。

其中，所述波分复用模块51包括多个通道接口，每一所述通道接口对应接收和输出指定波长范围的光信号，包括用于接收光信号的输入端和用于输出光信号的输出端。每一光收发模块52对应的第一分光器53与一个通道接口的输入端连接、对应的第二分光器54与一个通道接口的输出端连接。

所述第一分光器53设置在所述光收发模块52与波分复用模块51之间的发射光通道上，对所述光收发模块52发射的光信号进行取样，并将取样信号提供给所述线路监控管理设备中的所述探测器26，具体为发射探测器。可选地，所述第一分光器53采用非对称式的分光方式，分光比包括但不限于1:99、2:98，其中比例小的光信号为取样信号，发送到所述发射探测器，比例大的光信号为主信号，保留在所述发射光通道上以传输到所述波分复用模块51。所述波分复用模块51对不同第一分光器53传输过来的不同波长范围的光信号进行复用，并将复用后的光信号通过所述主用光纤或备用光纤传输到远端设备。

所述第二分光器54设置在所述光收发模块52与波分复用模块51之间的接收光通道上。所述波分复用模块51对远端设备通过主用光纤或备用光纤传输过来的光信号进行解复用，得到不同波长范围的光信号，并将所述不同波长范围的光信号分别传输至所述第二分光器54。所述第二分光器54对所述波分复用模块51传输过来的指定波长范围的光信号进行取样，并将取样信号提供给所述线路监控管理设备中的所述探测器26，具体为接收探测器。可选地，所述第二分光器54采用非对称式的分光方式，分光比包括但不限于1:99、2:98，其中比例小的光信号为取样信号，发送到所述接收探测器，比例大的光信号为主信号，保留在所述接收光通道上以传输到所述光收发模块52。

在本发明实施例中，所述波分复用模块51采用无源WDM技术，可以是介质薄膜滤波器（Dielectric thin film filter，简称TFF），也可以是采用阵列波导光栅光纤通信（Arrayed Waveguide Grating ，简称AWG）。所述光收发模块52包括但不限于彩光模块、可调谐光模块。

需要说明的是，图5中包括的第一分光器53、第二分光器54和光收发模块52的个数仅为本发明的一个具体示例，并不用于限制本发明，在其他实施例中也可以包括更少或更多数目的第一分光器53和第二分光器54。

实施例二

本发明实施例提供一种波分复用***，应用于无线前传***。图6示出了本发明实施例提供的波分复用***的结构示意图，如图6所示，包括：

局端设备10、远端设备20、主用光纤30、备用光纤40；

所述局端设备10通过所述主用光纤30与所述远端设备20连接；

所述局端设备10通过所述备用光纤40与所述远端设备20连接。

本发明实施例提供的所述局端设备10通过一根主用光纤30与远端设备20连接通信，除所述主用光纤30以外，所述局端设备10与所述远端设备20之间还包括一根备用光纤40，所述备用光纤40用于在线路发生故障时替代主用光纤30实现局端设备10与远端设备20之间的连接通信。所述局端设备10的结构及功能具体请参见上述实施例的叙述，此处不再赘述。

所述远端设备20与上述图1至图5任一项所述的局端设备10配套使用。图7示出了本发明实施例提供的波分复用***的远端设备的结构示意图，如图7所示，所述远端设备20包括：

分光器71、波分复用模块72以及若干个光收发模块73；

每一所述光收发模块73安装在RRU/AAU设备的业务端口上，用于接收和发射指定波长范围内的光信号；

所述波分复用模块72设置在所述分光器71与所述光收发模块73之间，用于在发射光信号时，对所述若干个光收发模块73传输过来的光信号进行复用，并将复用后的光信号传输至所述分光器71，还用于在接收光信号时，接收所述分光器71传输过来的光信号，对所述光信号进行解复用，得到多个波长范围的光信号，并将所述多个波长范围的光信号分别传输至对应的光收发模块73；

所述分光器71的第一端与所述波分复用模块72连接，第二端与所述主用光纤连接，第三端与所述备用光纤连接，用于在发射光信号时，按照预设的分光比将波分复用模块72传输过来的光信号分为两路光信号，其中一路光信号传输至所述主用光纤，另一路光信号传输至所述备用光纤；还用于在接收光信号时，将所述主用光纤或所述备用光纤传输过来的光信号传输到所述光分复用模块72。

在本发明实施例中，所述波分复用模块72与局端设备10中的波分复用器51相同，也包括多个通道接口，每一所述通道接口对应接收和输出指定波长范围的光信号，包括用于接收光信号的输入端和用于输出光信号的输出端。每一光收发模块73与一个通道接口连接，光收发模块73的输出端与所述通道接口的输入端连接、光收发模块73的输入端与所述通道接口的输出端连接。

所述分光器71设置在波分复用模块72与主用光纤/备用光纤之间。在发射光信号时，所述远端设备20通过所述光收发模块73发射不同指定波长范围的光信号，所述波分复用模块72对所述若干个光收发模块73传输过来的光信号进行复用，并将复用后的光信号传输至所述分光器71，所述分光器71对所述复用后的光信号按一分为二的方式均分，比如分光比50:50，使得主用光纤和备用光纤上同时传输具有相同功率的光信号。在接收光信号时，所述分光器71接收局端设备10通过主用光纤或者备用光纤发射过来的光信号，对所述光信号进行解复用得到不同波长范围的光信号，并将不同波长范围的光信号传输到所述光收发模块73。

在本发明实施例中，所述波分复用模块72采用无源WDM技术，可以是介质薄膜滤波器（Dielectric thin film filter，简称TFF），也可以是采用阵列波导光栅光纤通信（Arrayed Waveguide Grating ，简称AWG）。所述光收发模块52包括但不限于彩光模块、可调谐光模块。所述远端设备20通过设置分光器71与局端设备10中的光开关103连接，实现了光路的自动切换保护功能，也使得所述远端设备20保持无源特性，无需取电，尤其适用于野外安装。

需要说明的是，图7中包括的分光器71、波分复用模块72和光收发模块73的个数仅为本发明的一个具体示例，并不用于限制本发明，在其他实施例中也可以包括更少或更多数目的分光器71、波分复用模块72和光收发模块73。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种波分复用***的局端设备，其特征在于，所述局端设备包括无源传输设备、线路监控管理设备和光开关；

所述无源传输设备与所述光开关连接，所述光开关连接外部的主用光纤和备用光纤，所述光开关用于接通所述无源传输设备与所述主用光纤或者接通所述无源传输设备与所述备用光纤，所述无源传输设备用于在发射光信号时，对所发射的光信号进行复用，然后将复用后的光信号通过所述主用光纤或备用光纤传输出去，以及在接收光信号时，对远端设备通过所述主用光纤或备用光纤传输过来的光信号进行解复用；

所述线路监控管理设备与所述无源传输设备连接，用于对所述无源传输设备中的发射光通路和接收光通路进行监控管理、故障分析和定位，并将监控信息、故障分析和定位结果发送至运营管理平台；

所述线路监控管理设备还与所述光开关连接，所述光开关还用于接通所述线路监控管理设备与所述主用光纤，所述线路监控管理设备还用于对所述主用光纤进行监控管理、故障分析和定位，并将监控信息、故障分析和定位结果发送至所述运营管理平台；

所述线路监控管理设备包括：总控制模块、电源模块、支路监控模块、故障定位模块、线路保护模块以及至少一个探测器；

所述电源模块、支路监控模块、故障定位模块、线路保护模块分别与所述总控制模块连接；

所述电源模块用于向所述总控制模块提供电能；

所述支路监控模块与每一所述探测器连接，每一所述探测器均与所述无源传输设备连接，其中一个探测器用于检测所述无源传输设备中的一个波长范围内的光通道，并在检测到光通道中的光信号功率超过预设阈值范围时，将所检测到的光信号及其功率值发送至所述支路监控模块；

所述支路监控模块用于接收所述光信号及其功率值，获取发送所述光信号及其功率值的探测器的编号，生成第一故障预警信息，并将所述第一故障预警信息发送至所述总控制模块；所述支路监控模块还用于，当接收到所有探测器发送的光信号及其功率值时，生成第二故障预警信息，并将所述第二故障预警信息发送至所述总控制模块；

所述总控制模块用于在接收到支路监控模块发送的第一故障预警信息时，对所述第一故障预警信息进行处理后发送至运营管理平台；以及在接收到所述支路监控模块发送的第二故障预警信息时或者运营管理平台下发的用户指令，生成线路切换指令发送至所述线路保护模块，然后生成线路检测指令发送至所述故障定位模块；

所述线路保护模块与所述光开关的控制端连接，用于根据所述线路切换指令控制所述光开关接通所述无源传输设备与所述备用光纤，同时接通所述故障定位模块与所述主用光纤；

所述故障定位模块与所述光开关连接，用于根据所述线路检测指令发射光信号对所述主用光纤进行故障检测和查找定位；

所述光开关为2X2光开关，包括第一端、第二端、第三端、第四端以及控制端；

其中第一端与所述无源传输设备连接，第二端与所述故障定位模块连接，第三端与所述主用光纤连接，第四端与所述备用光纤连接，控制端与所述线路保护模块连接；

所述光开关在初始状态时，第一端与第三端连接，第二端与第四端连接；当控制端接收到线路保护模块的控制指令时，第一端与第四端连接，第二端与第三端连接；

所述故障定位模块包括：

信号处理器、时钟模块、激光器、检测器、定向耦合器；

所述时钟模块分别与所述信号处理器的第一端和激光器的第一端连接，用于产生时钟信号，并将所述时钟信号发送至所述信号处理器和激光器；

所述信号处理器的第二端与所述总控制模块连接，第三端与所述激光器的第二端连接，第四端与所述检测器第一端连接，信号处理器用于接收所述总控制模块发送的线路检测指令，根据所述线路检测指令向所述激光器发送信号发射指令；

所述激光器与所述定向耦合器连接，用于根据所述信号发射指令发射光信号到所述定向耦合器；

所述定向耦合器与光开关连接，用于在所述故障定位模块与所述主用光纤接通后，接收所述激光器发射的光信号和主用光纤反射的光信号，对所述激光器发射的光信号和主用光纤反射的光信号进行定向隔离，并将所述激光器发射的光信号传输到所述主用光纤上，将所述主用光纤反射的光信号传输到所述检测器；

所述检测器用于接收并检测所述主用光纤反射的光信号，将所述光信号转换为电信号，并将所述电信号发送至所述信号处理器；

所述信号处理器还用于，接收所述检测器发送的电信号，对所述电信号进行处理，得到故障位置信息，将所述故障位置信息发送至所述总控制模块。

2.如权利要求1所述的波分复用***的局端设备，其特征在于，所述无源传输设备包括：

波分复用模块，若干个光收发模块及其对应的第一分光器、第二分光器；

每一所述光收发模块安装在BBU/DU设备的业务端口上，用于接收和发射指定波长范围的光信号；

所述波分复用模块还与所述光开关连接，用于在发射光信号时，对所述若干个光收发模块对应的第一分光器传输过来的光信号进行复用，并将复用后的光信号通过主用光纤或备用光纤传输到远端设备，还用于在接收光信号时，对所述主用光纤或备用光纤传输过来的光信号进行解复用，得到多个波长范围的光信号，并将所述多个波长范围的光信号分别传输至所述第二分光器；

所述第一分光器设置在对应的光收发模块和所述波分复用模块之间的发射光通道上，输入端与所述光收发模块的输出端通过光纤连接，第一输出端与所述探测器通过光纤连接，第二输出端与所述波分复用模块的输入端通过光纤连接，用于在光收发模块发射指定波长范围的光信号时，按照预设的分光比将所述光信号分成取样信号和主信号，并将所述取样信号传输至所述探测器，将所述主信号传输至所述波分复用模块；

所述第二分光器设置在对应的光收发模块和所述波分复用模块之间的接收光通道上，输入端与所述波分复用模块的输出端通过光纤连接，第一输出端与所述探测器通过光纤连接，第二输出端与所述光收发模块的输入端通过光纤连接，用于在光收发模块接收指定波长范围的光信号时，按照预设的分光比将所述波分复用模块传输过来的光信号分成取样信号和主信号，并将所述取样信号传输至所述探测器，将所述主信号传输至所述光收发模块。

3.一种波分复用***，其特征在于，所述波分复用***包括：如权利要求1或2所述的局端设备、远端设备、备用光纤、主用光纤；

所述局端设备通过所述主用光纤与所述远端设备连接；

所述局端设备通过所述备用光纤与所述远端设备连接。

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