CN114598945A - 波分复用应用中的保护倒换方法、装置、***和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种波分复用应用中的保护倒换方法、装置、***和电子设备，包括：持续采集主路入光口主路合波，采集备路入光口备路合波；使用低通滤波处理主路合波和备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；判断N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则进行主备光路切换；若否，则间隔T1，再判断N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；其中，主路和备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后通过主路到主路入光口和备路到备路入光口得到的。本发明提供的方法，实现了避免复杂滤波处理需求，还降低硬件成本。

Description

波分复用应用中的保护倒换方法、装置、***和电子设备

技术领域

本发明涉及波分复用应用技术领域，尤其涉及一种波分复用应用中的保护倒换方法、装置、***和电子设备。

背景技术

5G移动互联网是使能万物互联的关键点之一，对于前传网络提出了新的要求，需要满足高可靠，可管理，可监控的高要求。线路保护成为了建设前传网络的必选项，原则上需要前传网络支持线路光缆保护能力，同时要求倒换时间<50ms，可根据5G业务规划按需选择前传网络保护能力要求。在5G半有源***中针对主干光纤进行1+1 线路保护的业界通用做法是采用基于OLP光开关的保护倒换：即对主备两路的光功率进行实时监测，通过判断主备链路光功率是否达到阈值来决定是否实施保护倒换，当需要进行倒换时通过光开关把光路切换到备路。

现有技术的具体实现方案包括以下几种：

1、入光口合波检测：图1为现有技术提供的入光口合波检测方法的原理示意图，如图1所示，在5G半有源***中，主干光纤中有单纤双向两组波长。通常2*N个波长被分成两组，即为AAU侧N个波长和BBU侧N个波长。通过在线路侧入光口检测合波功率，判断是否存在断纤故障。

2、支路侧分光监测：图2为现有技术提供的支路侧分光监测的原理示意图，如图2所示，可在分光口下波以后单独检测AAU各波长单波光功率，需要引入多组硬件(PD阵列，运放，分光器，光纤接头)，另一方面需要在线路侧增加光开关及MUX。

3、入光口滤波监测：图3为现有技术提供的入光口滤波监测的原理示意图，如图3所示，在合波口光功率检测时，为了防止BBU 侧光模块反射的干扰，可采用滤波器阻隔反射光进入到检测PD中，主要有三种滤波方案。图4为现有技术提供的三种滤波方案的原理示意图，如图4所示：

3.1)方案1：AAU和BBU波长分布在连续频带，且要求红蓝带滤波有较高的隔离度。

3.2)方案2：只滤其中一个波长。

3.3)方案3：采用周期性梳状滤波器(interleaver)，支持波长间隔较近的，跨度较窄的WDM***。

现有技术方案可按照支路监测与主干线路监测分为两大类，均存在各自技术缺点，如下所示：

支路监测方案：备路检测合波功率，主路检测单波并累加，缺点却有：额外引入多组硬件(PD阵列，运放，分光器，光纤接头)，综合成本更高，且硬件数量随着波长数量线性增加，导致技术扩展度受限，集成度较差；线路额外引入～3dB插损(光开关+MUX)。且光开关、合分波器故障，无法准确检测。

主干线路监测方案：针对不同滤波方案不同，却存在如下缺点：如图4的方案1所示，主备路均检测红蓝带滤波以后的合波光功率；要求AAU和BBU波长分布在连续频带，且红蓝带滤波隔离度有较高要求，较适用于波长间隔较大的***，如CWDM***；如图4的方案2所示，主干线路仅滤出单一波长后监测光功率；因此无法区分支路侧故障还是主干线路侧故障；如图4的方案3所示，检测周期滤波以后的合波光功率，需要采用周期性梳状滤波器(interleaver)，因此只支持波长间隔较近的，跨度较窄的WDM***，如DWDM***。

并且，在管理界面上现有方案中缺乏直观的告警信息提示***，无法快速明确故障发生的位置及类型。

因此，如何避免现有的波分复用应用中的倒换判定对主路和支路单波监测由于支路监测导致的硬件成本高，或者主干线路检测导致的现有不完备的滤波技术难以得到准确的各支路单波故障情况，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种波分复用应用中的保护倒换方法、装置、***和电子设备，用以解决现有的波分复用应用中的倒换判定对主路和支路单波监测由于支路监测导致的硬件成本高，或者主干线路检测导致的现有不完备的滤波技术难以得到准确的各支路单波故障情况的缺陷，通过在远端的每路业务信号中都***导频信号，在局端的入光口采集到远端通过主路和支路传输过来的合波后，先光转电，再滤出导频信号，根据主路和备路输出的各远端业务信号的导频信号判定是否需要保护倒换处理，可以实现避免既要区分远端业务信号和局端业务信号还要区分同一端信号中的不同业务线路的单波信号的复杂滤波处理，也避免了在支路上分别安装单波检测器导致的综合硬件成本高。

本发明提供一种波分复用应用中的保护倒换方法，该方法包括：

持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；

使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；

判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；

若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；

其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

根据本发明提供的一种波分复用应用中的保护倒换方法，所述若确定所述N个主路导频信号和N个备路导频信号满足预设主备转换条件，则进行主备保护倒换处理，具体包括：

确定所述N个主路导频信号中任一主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值或低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值，则所述任一主路导频信号不合格；

确定所述N个主路导频信号均不合格，则进行主备保护倒换处理。

根据本发明提供的一种波分复用应用中的保护倒换方法，在所述进行主备保护倒换处理之后，间隔预设第二时长T2，再次判断所述 N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件。

根据本发明提供的一种波分复用应用中的保护倒换方法，所述使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号之后，还包括：

检测并确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确。

根据本发明提供的一种波分复用应用中的保护倒换方法，所述检测并确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端 N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确，还包括：

若检测出任一主路导频信号或任一备路导频信号与远端与其对应路业务信号加上的导频信号不匹配，则对远端光模块、远端合分波器和用于加载导频信号的MCU设备进行错误排查。

根据本发明提供的一种波分复用应用中的保护倒换方法，在再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件之前，还包括：

确定主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值或低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值的主路导频信号为问题导频；

若存在一个或多个问题导频，则基于所有问题导频确定故障线路范围和故障设备范围。

本发明还提供一种波分复用应用中的保护倒换装置，包括：

合波采集单元，用于持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；

低通滤波单元，用于使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；

保护倒换单元，用于判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则进行主备保护倒换处理；

若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；

其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

本发明还提供一种波分复用应用中的保护倒换***，包括上述波分复用应用中的保护倒换装置、远端设备AAU、局端设备BBU、远端无源盒子、局端合分波设备、主备倒换开关、主路双工光纤和备路双工光纤，其中，

所述远端设备AAU用于将远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换后得到N路加导频信号发往所述远端无源盒子；

所述远端无源盒子用于将所述N路加导频信号进行合波处理后得到的远端合波广播到所述主路双工光纤和所述备路双工光纤分别得到主路合波和备路合波；

所述波分复用应用中的保护倒换装置用于在主路入光口和备路入光口采集主路合波和备路合波；

所述主备倒换开关用于接收所述波分复用应用中的保护倒换装置倒换处理命令进行光路切换；

所述局端合分波设备用于将所述主备倒换开关输出的远端合波进行分波处理输出远端N路业务光信号；

所述局端设备BBU用于将局端N路业务信号进行电光转换后得到N路光信号发往所述局端合分波设备输出局端发射光波。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的波分复用应用中的保护倒换方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的波分复用应用中的保护倒换方法的步骤。

本发明提供的波分复用应用中的保护倒换方法、装置、***和电子设备，通过持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。由于在远端的每路业务信号中都***导频信号，在局端的入光口采集到远端通过主路和支路传输过来的合波后，先光转电，再滤出导频信号，根据主路和备路输出的各远端业务信号的导频信号判定是否需要保护倒换处理，可以实现避免既要区分远端业务信号和局端业务信号还要区分同一端信号中的不同业务线路的单波信号的复杂滤波处理，也避免了在支路上分别安装单波检测器导致的综合硬件成本高，同时由于采集用于监测的主路合波和备路合波是一直都在持续进行的，而且在判断不需要主备路切换后间隔一段时间T1又重新进行是否需要切换的判定，当每次判断出不需要切换的结果就会隔一段时间T1再跳回切换条件是否满足的判断，循环实现波分复用应用过程中持续的主备路质量优劣的考察且实时进行主备路的切换，持续寻找最优的主干光纤线路进行远程光波的传输。因此，本发明提供的方法、装置、***和电子设备，实现了避免了复杂滤波处理需求，还降低了硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的入光口合波检测方法的原理示意图；

图2为现有技术提供的支路侧分光监测的原理示意图；

图3为现有技术提供的入光口滤波监测的原理示意图；

图4为现有技术提供的三种滤波方案的原理示意图；

图5为本发明提供的波分复用应用中的保护倒换方法的流程示意图；

图6为本发明提供的波分复用应用中的保护倒换***的结构示意图；

图7为本发明提供的基于问题导频进行故障排查的示意图；

图8为本发明提供的波分复用应用中的保护倒换装置的结构示意图；

图9为本发明提供的波分复用应用中的保护倒换运行流程的原理图；

图10为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图；

图7中的附图标记说明：

①：AAU光模块到远端无源盒子的发送光纤；

②：远端无源盒子到AAU光模块的接收光纤；

③：远端无源盒子到局端设备的合波光纤；

④：局端设备到BBU光模块的接收光纤；

⑤：BBU光模块到局端设备的发送光纤；

⑥：AAU光模块；

⑦：BBU光模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的网元功能体注册信息审核普遍存在由于人工导致的流程长极大延迟入网时间，无法自动审核各种不同网元功能体的配置数据的问题。下面结合图5-图7描述本发明的一种波分复用应用中的保护倒换方法。图5为本发明提供的波分复用应用中的保护倒换方法的流程示意图，如图5所示，该方法包括：

步骤510，持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波。

具体地，首先介绍本发明提供的波分复用应用中的保护倒换方法所应用的***结构，图6为本发明提供的波分复用应用中的保护倒换***的结构示意图，如图6所示，本发明在入光口进行合波检测，分别检测两个主干线路(即主路光纤和备路光纤)上的合波，所述合波是由局端发射光波和远端返回光波合成的，而局端发射光波又是由局端的N路业务信号转换为光信号后进行合波得到的可以在一个线路上传输的光信号，而远端返回光波通常情况下是由远端的N路业务信号转换为光信号后进行合波得到的可以在一个线路上传输的光信号，该光信号通过广播给两个主干线路(即主路光纤和备路光纤)进行长距离的传输后到达入光口。但是，本发明中的远端返回光波是远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，在远端加上导频信号，局端在入光口检测的主路合波和备路合波作为后续提取局端收到导频信号的数据源，提供了在局端基于接收到的导频信号判定长距离传输过程中的主路光纤和备路光纤的传输状态和优劣对比，提供了主备切换的决策依据。

步骤520，使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号。

具体地，由于远端AAU设备接收的N路远端业务信号均为高频信号，因此，以对应于各业务信号的不同低频信号作为导频信号加载在业务信号上，而在局端BBU的入光口处采集好主路和备路的合波后直接使用低通滤波处理将导频信号提取出来，得到主路传输过来的 N个对应于远端业务信号的导频信号和备路传输过来的N个对应于远端业务信号的导频信号。此处使用的低通滤波处理相对于既要区分远端业务信号和局端业务信号还要区分同一端信号中的不同业务线路的单波信号的滤波处理要简单容易很多，目前的滤波技术可以很好的提取出低频导频信号。

步骤530，判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；

若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；

其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

具体地，滤波得到入光口处接收到的导频，而所述入光口处接收到的各个导频实质上对应各个远端业务信号加载的导频，通过比较经过主路光纤或备路光纤长距离传输后的两路导频之间的差距和两路导频与原始导频之间的差距，可以判定当前主路的传输质量以及当前主路的传输质量是否低于当前备路的传输质量，如果相比备路的传输质量差到一定程度(即差距大于预设的最大差距)，则可以考虑进行主备切换，此处通常会设置一个预设的最大差距是因为不是只要判定主路相比备路的传输质量差就马上切换的，因为采集的监测数据是瞬时值，不是那么准，另外，切换主备也会对***中光信号和电信号的传输有段时间的截断影响，因此，只有当主路的传输质量差到一定程度，即使存在切换带来的传输中断，主备转换得到的传输质量的提升可以将切换带来的传输中断的负面影响降低到忽略不计。此外，由于采集用于监测的主路合波和备路合波是一直都在持续进行的，而且在判断不需要主备路切换后间隔一段时间T1又重新进行是否需要切换的判定，当每次判断出不需要切换的结果就会隔一段时间T1再跳回切换条件是否满足的判断，循环实现波分复用应用过程中持续的主备路质量优劣的考察且实时进行主备路的切换，持续寻找最优的主干光纤线路进行远程光波的传输。

本发明提供的方法，通过持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。由于在远端的每路业务信号中都***导频信号，在局端的入光口采集到远端通过主路和支路传输过来的合波后，先光转电，再滤出导频信号，根据主路和备路输出的各远端业务信号的导频信号判定是否需要保护倒换处理，可以实现避免既要区分远端业务信号和局端业务信号还要区分同一端信号中的不同业务线路的单波信号的复杂滤波处理，也避免了在支路上分别安装单波检测器导致的综合硬件成本高，同时由于采集用于监测的主路合波和备路合波是一直都在持续进行的，而且在判断不需要主备路切换后间隔一段时间T1又重新进行是否需要切换的判定，当每次判断出不需要切换的结果就会隔一段时间T1再跳回切换条件是否满足的判断，循环实现波分复用应用过程中持续的主备路质量优劣的考察且实时进行主备路的切换，持续寻找最优的主干光纤线路进行远程光波的传输。因此，本发明提供的方法，实现了避免了复杂滤波处理需求，还降低了硬件成本。

在上述实施例的基础上，该方法中，所述若确定所述N个主路导频信号和N个备路导频信号满足预设主备转换条件，则进行主备保护倒换处理，具体包括：

确定所述N个主路导频信号中任一主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值或低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值，则所述任一主路导频信号不合格；

确定所述N个主路导频信号均不合格，则进行主备保护倒换处理。

具体地，此处对预设主备转换条件进行了进一步的限定。首先需要判定的是每个主路导频信号是否存在问题，即是否为问题主路导频，而判定任一主路导频是否为问题的条件有两个，这两个条件满足至少满足一个则可以认定所述任一主路导频为问题主路导频了，这两个条件分别是：1、任一主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值，这个条件中的其预设应达强度阈值通常是基于任一主路导频信号对应的在远端对应业务信号上加的原始导频信号，即接收到的导频信号强度在发出的原始导频信号强度的基础上的衰减系数在光纤无故障的情况下式有上限的，不能衰减太多，即任一主路导频信号强度不应该小于其预设应达强度阈值，一旦任一主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值则判定所述任一主路导频信号为问题主路导频；2、低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值，即主路导频要与其对应的备路导频作比较，此处的对应是指对应的同一远端业务信号加载的导频经过两个远程光纤传输后在局端入光口接收到两个导频之间的关系，即主路导频要与其对应的备路导频来源于加载在同一远端业务信号上的同一原始导频信号，当判定出主路导频信号强度小于其对应的备路导频信号强度时，如果还确定主路导频信号强度所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值，则判定所述任一主路导频信号为问题主路导频。而进行主备切换的触发条件则是判定所有的主路导频都是问题主路导频，但凡有一条不是问题导频，则不执行主备切换。

进一步举例说明：在波分复用***中建立如下映射关系：对每个波长指定对应唯一一个导频频率。每个导频频率称为一个通道。主路工作正常时，合波信号(业务信号，例如eCPRI/CPRI)的路数(波长数)和导频通道的路数一一对应，且各通道导频信号强度均大于阈值Pth。当有以下任一事件触发时：

1、如果检测到主路一个通道导频信号强度低于阈值Pth，则对该通道发出LOS告警；2、如果检测到主路一个通道导频信号强度低于备路该通道导频信号强度ΔP0，则对该通道发出LOS告警；3、任何其他原因，例如手工标记(例如告警手工下***这种维护操作)，对该通道发出LOS告警。

如果所有如果所有通道都同时发生LOS告警，则发出MultiLOS 告警。主路MultiLOS告警，且至少有一个备用路径无MultiLOS告警时，则切换光开光到无告警的任意一条备路以实现保护倒换。

此处还对远端波分复用***AAU(包括带导频的波分复用模块、波分复用器和分光器)和局端波分复用***BBU进行说明：

对于远端波分复用***AAU：

1、在每个波分复用光模块内通过光电调制技术在每个波长上调制1个对应的导频信号。通常该导频的频率较低，通常选取为 0Hz～100MHz，深度通常为0％～10％之间。该导频信号不影响原始光模块的业务信号(例如eCPRI/CPRI)。

2、在远端将多个带导频的光模块通过波分复用器将多个波长的光信号耦合到一路光纤中。

3、通过分光器将合路后的光信号1分N路(N≥2)，分别传输到局端检测设备中。

对于局端波分复用***BBU：

1、N路光纤进入局端设备后，对主路和备路分别检测导频强度。

2、在每路光纤中有1个分光器和1个光电探测器，例如PIN或者APD，用于检测合波光信号。

3、合波光信号经过光电探测器光电转化后为电信号，通过ADC 采样为数字信号。

在上述实施例的基础上，该方法中，在所述进行主备保护倒换处理之后，间隔预设第二时长T2，再次判断所述N个主路导频信号和 N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件。

具体地，此处将本发明的循环检测主备切换的条件是否成立进行补充，即考虑到即使现在发现当前存在的主路故障问题进行切换后，有可能选出的最新主路将来还是会传输质量不如备路，需要一直检测主备路传输质量，即前次判定需要进行主备切换后，在切换完成后，间隔预设第二时长T2继续跳转至切换条件是否满足的判断，循环实现波分复用应用过程中持续的主备路质量优劣的考察且实时进行主备路的切换，持续寻找最优的主干光纤线路进行远程光波的传输。通常情况下，预设第二时长T2比预设第一时长T1要长，因为刚进行完一次切换，需要考虑频繁切换导致的传输截断的负面影响，避免频繁切换，而且刚换上最优的光纤线路大概率不会在短时间内出现故障问题，因此，对于切换的检测时间也可以适当的往后延长。

在上述实施例的基础上，该方法中，所述使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号之后，还包括：

检测并确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确。

具体地，在检测出N个主路导频信号和N个备路导频信号之后，还要确定出N个主路导频信号和N个备路导频信号之间的N个对应关系，此处的对应是指对应的同一远端业务信号加载的导频经过两个远程光纤传输后在局端入光口接收到两个导频之间的关系，即找出主路导频和与其对应的备路导频，寻找依据则是它两来源于加载在同一远端业务信号上的同一原始导频信号。只有在确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确后，才可以进行后续的主路导频与其自身强度阈值的比较，主路导频与其对应备路导频强度的比较，如果不确定好对应关系的正确，那么与错误的其自身强度阈值的比较肯定不会得到有意义的结果，主路导频与不是其对应的应备路导频强度进行比较也不会得到有意义的结果。

在上述实施例的基础上，该方法中，所述检测并确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确，还包括：

若检测出任一主路导频信号或任一备路导频信号与远端与其对应路业务信号加上的导频信号不匹配，则对远端光模块、远端合分波器和用于加载导频信号的MCU设备进行错误排查。

具体地，若检测出任一主路导频信号或任一备路导频信号与远端与其对应路业务信号加上的导频信号不匹配，则立刻排查入光口之前的线路问题以及该线路上设备的问题。

在上述实施例的基础上，该方法中，在再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件之前，还包括：

确定主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值或低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值的主路导频信号为问题导频；

若存在一个或多个问题导频，则基于所有问题导频确定故障线路范围和故障设备范围。

具体地，虽然没有达到主备切换的触发条件，但是仍然发现存在一个或多个问题导频，则基于所有问题导频确定故障线路范围和故障设备范围。举例说明：当发现第三个业务线路对应的主路导频是问题导频，而其他业务线路对应的主路导频不是问题导频时，说明问题肯定不是出在远程传输光纤上，可以把排查范围缩小到合波进入远程光纤传输之前，找对对应的第三个业务线路和远端光模块进行排查。图 7为本发明提供的基于问题导频进行故障排查的示意图，如图7所示，网管***根据设备上报的包含各个问题导频信息的告警信息进行分析，并将对应告警产生的故障源进行染色处理，用户根据染色能够判断为AAU光模块-无源设备、合波光路、局端设备-BBU光模块故障，方便定界。前传网络中各个位置划分如图7所示，位置①：AAU光模块到远端无源盒子的发送光纤；位置②：远端无源盒子到AAU光模块的接收光纤；位置③：远端无源盒子到局端设备的合波光纤；位置④：局端设备到BBU光模块的接收光纤；位置⑤：BBU光模块到局端设备的发送光纤；位置⑥：AAU光模块；位置⑦：BBU光模块。

根据不同设备类型及故障点位置，可以按如下方式进行染色：此处需要说明的是，不同设备类型的故障检测机制不同，能够定位到故障源准确程度也有所不同；单载波调幅由于每个波长都需要一套检测电路，因此一般都只检测AAU方向的光路，不检测BBU方向，部分故障无法准确区分位置。

一、设备a型：多载波调幅

1.位置①故障，对位置①光纤和位置⑥光模块进行染色；

2.位置②故障，对位置②光纤和位置⑥光模块进行染色；

3.位置③故障，对位置①③光纤和位置⑥光模块进行染色；

4.位置④故障，对位置④光纤和位置⑦光模块光纤染色；

5.位置⑤故障，对位置⑤光纤和位置⑦光模块进行染色；

6.位置⑥故障，对位置①光纤和位置⑥光模块进行染色；

7.位置⑦故障，对位置⑤光纤和位置⑦光模块进行染色。

二、设备b型：单载波调幅

1.位置①故障，对位置①光纤和位置⑥光模块进行染色；

2.位置②故障，对位置②光纤和位置⑥光模块进行染色；

3.位置③故障，对位置①③光纤和光模块⑥进行染色；

4.位置⑥故障，对位置①光纤和位置⑥光模块进行染色。

本发明提供的方法，还可以解决现有方案中缺乏直观的告警信息提示***导致无法快速明确故障发生的位置及类型的问题，除了及时识别主路故障进行主备切换保护，还可以在主路故障不大，但是存在问题业务线路的情况下根据问题业务线路的告警信息将故障范围定位更精准。

下面对本发明提供的波分复用应用中的保护倒换装置进行描述，下文描述的波分复用应用中的保护倒换装置与上文描述的第一种波分复用应用中的保护倒换方法可相互对应参照。

图8为本发明提供的波分复用应用中的保护倒换装置的结构示意图，如图8所示，该装置包括合波采集单元810、低通滤波单元820 和保护倒换单元830，其中，

所述合波采集单元810，用于持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；

所述低通滤波单元820，用于使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；

所述保护倒换单元830，用于判断所述N个主路导频信号和N 个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则进行主备保护倒换处理；

若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；

其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

通过持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。由于在远端的每路业务信号中都***导频信号，在局端的入光口采集到远端通过主路和支路传输过来的合波后，先光转电，再滤出导频信号，根据主路和备路输出的各远端业务信号的导频信号判定是否需要保护倒换处理，可以实现避免既要区分远端业务信号和局端业务信号还要区分同一端信号中的不同业务线路的单波信号的复杂滤波处理，也避免了在支路上分别安装单波检测器导致的综合硬件成本高，同时由于采集用于监测的主路合波和备路合波是一直都在持续进行的，而且在判断不需要主备路切换后间隔一段时间T1又重新进行是否需要切换的判定，当每次判断出不需要切换的结果就会隔一段时间T1再跳回切换条件是否满足的判断，循环实现波分复用应用过程中持续的主备路质量优劣的考察且实时进行主备路的切换，持续寻找最优的主干光纤线路进行远程光波的传输。因此，本发明提供的装置，实现了避免了复杂滤波处理需求，还降低了硬件成本。

在上述实施例的基础上，该装置中，

所述若确定所述N个主路导频信号和N个备路导频信号满足预设主备转换条件，则进行主备保护倒换处理，具体包括：

确定所述N个主路导频信号中任一主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值或低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值，则所述任一主路导频信号不合格；

确定所述N个主路导频信号均不合格，则进行主备保护倒换处理。

在上述实施例的基础上，该装置中，

在所述进行主备保护倒换处理之后，间隔预设第二时长T2，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件。

在上述实施例的基础上，该装置中，

所述使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N 个主路导频信号和N个备路导频信号之后，还包括：

检测并确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确。

在上述实施例的基础上，该装置中，

所述检测并确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确，还包括：

若检测出任一主路导频信号或任一备路导频信号与远端与其对应路业务信号加上的导频信号不匹配，则对远端光模块、远端合分波器和用于加载导频信号的MCU设备进行错误排查。

在上述实施例的基础上，该装置中，

在再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件之前，还包括：

确定主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值或低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值的主路导频信号为问题导频；

若存在一个或多个问题导频，则基于所有问题导频确定故障线路范围和故障设备范围。

在上述实施例的基础上，本发明还提供一种波分复用应用中的保护倒换***，其特征在于，包括前文所述任一种的波分复用应用中的保护倒换装置、远端设备AAU、局端设备BBU、远端无源盒子、局端合分波设备、主备倒换开关、主路双工光纤和备路双工光纤，其中，

所述远端设备AAU用于将远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换后得到N路加导频信号发往所述远端无源盒子；

所述远端无源盒子用于将所述N路加导频信号进行合波处理后得到的远端合波广播到所述主路双工光纤和所述备路双工光纤分别得到主路合波和备路合波；

所述波分复用应用中的保护倒换装置用于在主路入光口和备路入光口采集主路合波和备路合波；

所述主备倒换开关用于接收所述波分复用应用中的保护倒换装置倒换处理命令进行光路切换；

所述局端合分波设备用于将所述主备倒换开关输出的远端合波进行分波处理输出远端N路业务光信号；

所述局端设备BBU用于将局端N路业务信号进行电光转换后得到N路光信号发往所述局端合分波设备输出局端发射光波。

具体地，本发明将实施波分复用应用中的保护倒换方法的***中的所有装置和设备进行了介绍。此处继续补充一些，关于主备光纤都属于双工光纤的说明，所述局端设备BBU用于将局端N路业务信号进行电光转换后得到N路光信号发往所述局端合分波设备输出局端发射光波，输出的局端发射光波经过主备倒换开关当前选择主路发往远端设备AAU，达到远端无源盒子时进行分波处理，输出N路局端业务信号在对应的N路远端业务线上传输。

本发明提供的***，通过持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。由于在远端的每路业务信号中都***导频信号，在局端的入光口采集到远端通过主路和支路传输过来的合波后，先光转电，再滤出导频信号，根据主路和备路输出的各远端业务信号的导频信号判定是否需要保护倒换处理，可以实现避免既要区分远端业务信号和局端业务信号还要区分同一端信号中的不同业务线路的单波信号的复杂滤波处理，也避免了在支路上分别安装单波检测器导致的综合硬件成本高，同时由于采集用于监测的主路合波和备路合波是一直都在持续进行的，而且在判断不需要主备路切换后间隔一段时间T1又重新进行是否需要切换的判定，当每次判断出不需要切换的结果就会隔一段时间T1再跳回切换条件是否满足的判断，循环实现波分复用应用过程中持续的主备路质量优劣的考察且实时进行主备路的切换，持续寻找最优的主干光纤线路进行远程光波的传输。因此，本发明提供的***，实现了避免了复杂滤波处理需求，还降低了硬件成本。

基于上述实施例，本发明提供一种波分复用应用中的保护倒换运行流程，图9为本发明提供的波分复用应用中的保护倒换运行流程的原理图，如图9所示，所述流程的步骤如下：

首先是进行设备的初始化，即让远端模块AAU上电，也让局端设备上电，然后远端模块将各个远端业务信号上加上各自对应的导频，局端设备在入光口处采集合波并检测提取出主路和备路上的导频，经过导频点是否和远端模块导频对应正确的验证，进入保护倒换触发条件的判定，如果触发，则进行切换光开关处理将主路切到备路，如果不触发，则等待Δt₁时长后跳转进入保护倒换触发条件的判定，切到备路以后也需要等待Δt₂时长后跳转进入导频信息的检测继续进行保护倒换触发条件的判定，依次进行，以实现运行过程中不间断的实时保护倒换。

图10示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图10所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1010、通信接口(Communications Interface)1020、存储器(memory)1030和通信总线1040，其中，处理器1010，通信接口1020，存储器1030通过通信总线1040完成相互间的通信。处理器1010可以调用存储器1030中的逻辑指令，以执行波分复用应用中的保护倒换方法，该方法包括：持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和 N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

此外，上述的存储器1030中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的波分复用应用中的保护倒换方法，该方法包括：持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N 个备路导频信号；判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的波分复用应用中的保护倒换方法，该方法包括：持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上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。

Claims (10)

1.一种波分复用应用中的保护倒换方法，其特征在于，包括：

持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；

使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；

判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则发出倒换处理命令控制主备倒换开关进行光路切换；

若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；

其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

2.根据权利要求1所述的波分复用应用中的保护倒换方法，其特征在于，所述若确定所述N个主路导频信号和N个备路导频信号满足预设主备转换条件，则进行主备保护倒换处理，具体包括：

确定所述N个主路导频信号中任一主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值或低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值，则所述任一主路导频信号不合格；

确定所述N个主路导频信号均不合格，则进行主备保护倒换处理。

3.根据权利要求2所述的波分复用应用中的保护倒换方法，其特征在于，在所述进行主备保护倒换处理之后，间隔预设第二时长T2，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件。

4.根据权利要求3所述的波分复用应用中的保护倒换方法，其特征在于，所述使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号之后，还包括：

检测并确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确。

5.根据权利要求4所述的波分复用应用中的保护倒换方法，其特征在于，所述检测并确定所述N个主路导频信号和所述N个备路导频信号均与远端N路业务信号各自加上对应的导频信号对应正确，还包括：

若检测出任一主路导频信号或任一备路导频信号与远端与其对应路业务信号加上的导频信号不匹配，则对远端光模块、远端合分波器和用于加载导频信号的MCU设备进行错误排查。

6.根据权利要求1-5所述的波分复用应用中的保护倒换方法，其特征在于，在再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件之前，还包括：

确定主路导频信号强度小于其预设应达强度阈值或低于其对应备路导频信号强度时与所述其对应备路导频信号强度的差值大于其预设最大差值的主路导频信号为问题导频；

若存在一个或多个问题导频，则基于所有问题导频确定故障线路范围和故障设备范围。

7.一种波分复用应用中的保护倒换装置，其特征在于，包括：

合波采集单元，用于持续采集主路入光口局端发射光波和远端返回光波的主路合波，采集备路入光口局端发射光波和远端返回光波的备路合波；

低通滤波单元，用于使用低通滤波处理所述主路合波和所述备路合波，得到N个主路导频信号和N个备路导频信号；

保护倒换单元，用于判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件，若是，则进行主备保护倒换处理；

若否，则间隔预设第一时长T1，再次判断所述N个主路导频信号和N个备路导频信号是否满足预设主备转换条件；

其中，所述主路和所述备路上的远端返回光波为通过远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换和合波处理后分别通过主路传输到所述主路入光口和备路传输到所述备路入光口得到的，N为正整数。

8.一种波分复用应用中的保护倒换***，其特征在于，包括权利要求7所述的波分复用应用中的保护倒换装置、远端设备AAU、局端设备BBU、远端无源盒子、局端合分波设备、主备倒换开关、主路双工光纤和备路双工光纤，其中，

所述远端设备AAU用于将远端N路业务信号各自加上对应的导频信号后再进行电光转换后得到N路加导频信号发往所述远端无源盒子；

所述远端无源盒子用于将所述N路加导频信号进行合波处理后得到的远端合波广播到所述主路双工光纤和所述备路双工光纤分别得到主路合波和备路合波；

所述波分复用应用中的保护倒换装置用于在主路入光口和备路入光口采集主路合波和备路合波；

所述主备倒换开关用于接收所述波分复用应用中的保护倒换装置倒换处理命令进行光路切换；

所述局端合分波设备用于将所述主备倒换开关输出的远端合波进行分波处理输出远端N路业务光信号；

所述局端设备BBU用于将局端N路业务信号进行电光转换后得到N路光信号发往所述局端合分波设备输出局端发射光波。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的波分复用应用中的保护倒换方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的波分复用应用中的保护倒换方法的步骤。

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