CN107528663B - 控制信息的传输方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种控制信息的传输方法和装置。本发明控制信息的传输方法，包括：头端设备向尾端设备发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息，所述波长调谐指示信息用于指示所述尾端设备进行激光器的波长调谐。本发明实施例实现无需增加额外光电硬件在城域网中应用波分复用技术。

Description

控制信息的传输方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及光通信技术，尤其涉及一种控制信息的传输方法和装置。
背景技术
随着互联网、云计算、4G等网络技术的快速发展，信息流量呈指数型增长，这一趋势需要作为骨干网传送支柱的光纤网络提供更多的可用带宽。波分复用技术作为充分利用现有光纤带宽的有效手段，已经在长途骨干网中广泛应用。随着科技的不断发展，在城域网领域也需要能够应用波分复用技术以提供更多带宽。具体的，在城域网中应用波分复用技术时，通常在光层信号上迭加低频率扰动信号以传递控制信息来实现远端尾端设备(TailEnd Equipment，简称TE)和头端设备(Head End Equipment，简称HE)的通信。HE通过该控制信息控制TE进行频率的调谐，稳定在工作频率上，从而实现对TE的工作配置。
其中，在光层信号上迭加低频率扰动信号以传递控制信息来实现TE和HE的通信的实现方式为，在HE和TE中增加新的光电处理硬件，例如，需要在HE中增加混频器、需要在TE中增加微处理器和滤波器等。HE控制TE进行频率的调谐的具体过程为，HE中的微处理器产生低频信号，该低频信号携带控制信息，之后通过混频器迭加到下行方向的数据光通道发送给TE，TE经过光电转换以及滤波器滤波后使得TE的微处理器可以获取控制信息，TE的微处理器根据该控制信息控制激光器进行频率调谐。
然而，上述过程中通过光层信号上迭加低频率扰动传递控制信息来实现远端TE和HE的通信。HE利用该控制信息控制TE进行频率的调谐，稳定在工作频率上，实现HE对TE的工作配置。而要实现将控制信息作为低频扰动混入数据通道，需要在原有HE的硬件结构基础上，增加混频器，并且TE获取控制信息需要在原有TE的硬件结构基础上，增加滤波器，即在实现HE对TE的控制过程中需要额外增加光电硬件，从而增加在城域网中应用波分复用技术的实现成本。
发明内容
本发明实施例提供一种控制信息的传输方法和装置，以实现无需增加额外光电硬件在城域网中应用波分复用技术。
第一方面，本发明实施例提供一种控制信息的传输方法，包括：
头端设备向尾端设备发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息，所述波长调谐指示信息用于指示所述尾端设备进行激光器的波长调谐；
头端设备接收尾端设备发送的第一上行数据帧，尾端设备处于波长调谐状态，第一上行数据帧包括第一上行控制信息，第一上行控制信息包括当前选取的频率信息；
头端设备根据当前选取的频率信息确定是否指示尾端设备进入工作状态；
其中，第一下行数据帧和第一上行数据帧均在数据通道内传输。
在本实现方式中，头端设备可以通过第一下行数据帧向尾端设备发送波长调谐指示信息，从而使得尾端设备可以根据该波长调谐指示信息对自身的激光器进行波长调谐，进而调谐至合适的工作频率，实现尾端设备与头端设备的数据传输，上述过程中无需增加额外光电硬件。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，头端设备根据当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态，具体可以包括：头端设备根据所述当前选取的频率信息确定当前选取的频率；头端设备判断所述当前选取的频率是否存在于锁定频率集合；若所述当前选取的频率存在于所述锁定频率集合中，则端头设备向尾端设备发送第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息，所述波长调谐结束指示信息用于指示所述尾端设备停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输；其中，所述锁定频率集合包括所述头端设备支持的所有工作频率。
在本实现方式中，头端设备通过尾端设备发送的第二上行数据帧获取尾端设备当前选取的频率，使得头端设备根据尾端设备当前选取的频率对该尾端设备进行进一步控制，进而使得尾端设备调谐至合适的工作频率，实现尾端设备与头端设备的数据传输，上述过程中无需增加额外光电硬件。
结合第一方面以及第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，若当前选取的频率不存在于所述锁定频率集合中，则所述头端设备重新通过数据通道发送所述第一下行控制信息。
结合第一方面以及第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：头端设备获取尾端设备在工作状态中的频率偏移值；若所述频率偏移值满足预设条件时，头端设备向尾端设备发送第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息，所述频率校正信息用于所述尾端设备根据所述频率校正信息进行频率校正。
在本实现方式中，在尾端设备进入工作状态后，头端设备实时获取尾端设备在工作状态中的频率偏移值，不断对尾端设备的工作频率进行校正。
结合第一方面以及第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：头端设备若检测到尾端设备工作异常，则发送第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息，所述第二发射功率信息用于所述尾端设备根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
在本实现方式中，头端设备如果检测到尾端设备工作异常，则可以向尾端设备发送第四下行数据帧，该第四下行数据帧携带第二发射功率信息，使得尾端设备该第二发射功率立即关闭尾端设备的激光器。
结合第一方面以及第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，所述方法还包括：头端设备通过数据通道向尾端设备发送第五下行数据帧，所述第五下行数据帧包括第五下行控制信息，所述第五下行控制信息包括下行时标信息，所述下行时标信息用于指示所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并用于所述尾端设备根据所述下行时标信息重置所述尾端设备的时钟，并在重置所述尾端设备的时钟后开始计时；所述头端设备接收所述尾端设备发送的第二上行数据帧，并获取接收到所述第二上行数据帧的时刻，所述第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息；头端设备根据所述上行时标信息获取上行时标；头端设备根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延；头端设备根据所述环回时延、光纤的色散系数、第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差；头端设备根据所述上下行数据传输的时延差进行时延补偿；其中，所述上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
在本实现方式中，头端设备通过第五下行数据帧向尾端设备发送下行时标信息，尾端设备可以根据该下行时标信息重置尾端设备的时钟，进而通过在尾端设备的第二上行数据帧发送上行时标信息，使得头端设备根据下行时标信息和上行时标信息确定时延差，进行时延补偿，以满足对上下行时延差要求较为严格的业务数据传输需求。
结合第一方面以及第一方面的上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，头端设备根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延，包括：所述头端设备根据公式RTT＝(T3-T1)-(T2-T1)确定上下行路径的环回时延RTT，其中，T1为根据所述下行时标信息确定的下行时标，T2为上行时标，T3为所述接收到所述第二上行数据帧的时刻；所述头端设备根据所述环回时延、光纤的色散系数、所述第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差，包括：所述头端设备根据公式▽T＝σ×(λ1-λ2)×L计算上下行数据传输的时延差▽T，其中，σ为光纤的色散系数，λ1为所述第二上行数据帧的传输波长，λ2为所述第五下行数据帧的传输波长，L＝RTT/2×V,V为(λ1+λ2)/2的波长的光在光纤中的传播速度。
第二方面，本发明实施例提供一种控制信息的传输方法，包括：
尾端设备接收头端设备发送的第一下行数据帧，第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息；
尾端设备根据波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐，尾端设备处于波长调谐状态；
所述尾端设备向所述头端设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息，所述第一上行控制信息用于所述头端设备根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；
其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述尾端设备接收所述头端设备发送的第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息；
所述尾端设备根据所述波长调谐结束指示信息停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输。
结合第二方面以及第二方面的上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述尾端设备接收所述头端设备重新通过数据通道发送的第一下行控制信息。
结合第二方面以及第二方面的上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述尾端设备接收所述头端设备发送的第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息；
所述尾端设备根据所述频率校正信息进行频率校正。
结合第二方面以及第二方面的上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：
所述尾端设备接收所述头端设备发送的第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息；
所述尾端设备根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
结合第二方面以及第二方面的上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，所述方法还包括：
所述尾端设备接收所述头端设备发送的第五下行数据帧，所述第五下行数据帧包括第五下行控制信息，所述第五下行控制信息包括下行时标信息；
所述尾端设备根据所述下行时标信息确定所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并根据所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻重置所述尾端设备的时钟，并在重置所述尾端设备的时钟后开始计时；
所尾端设备向所述头端设备发送第二上行数据帧，所述第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息，所述上行时标信息用于指示上行时标，所述上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
第三方面，本发明实施例提供一种头端设备，包括：
发送模块，用于向尾端设备发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息，所述波长调谐指示信息用于指示所述尾端设备进行激光器的波长调谐；
接收模块，用于接收所述尾端设备发送的第一上行数据帧，所述尾端设备处于波长调谐状态，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息；
处理模块，用于根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；
其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输。
结合第三方面以及第三方面的上述任一种可能的实现方式，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述处理模块用于根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态，包括：
根据所述当前选取的频率信息确定当前选取的频率；
判断所述当前选取的频率是否存在于锁定频率集合；
若所述当前选取的频率存在于所述锁定频率集合中，则通过所述发送模块向所述尾端设备发送第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息，所述波长调谐结束指示信息用于指示所述尾端设备停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输；
其中，所述锁定频率集合包括所述头端设备支持的所有工作频率。
结合第三方面以及第三方面的上述任一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式中，若所述当前选取的频率不存在于所述锁定频率集合中，则通过所述发送模块重新通过数据通道发送所述第一下行控制信息。
结合第三方面以及第三方面的上述任一种可能的实现方式，在第三方面的第三种可能的实现方式中，所述处理模块还用于获取所述尾端设备在工作状态中的频率偏移值；
若所述频率偏移值满足预设条件时，则通过所述发送模块向所述尾端设备发送第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息，所述频率校正信息用于所述尾端设备根据所述频率校正信息进行频率校正。
结合第三方面以及第三方面的上述任一种可能的实现方式，在第三方面的第四种可能的实现方式中，所述处理模块若检测到所述尾端设备工作异常，则通过发送模块发送第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息，所述第二发射功率信息用于所述尾端设备根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
结合第三方面以及第三方面的上述任一种可能的实现方式，在第三方面的第五种可能的实现方式中，所述尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，所述发送模块还用于通过数据通道向所述尾端设备发送第五下行数据帧，所述第五下行数据帧包括第五下行控制信息，所述第五下行控制信息包括下行时标信息，所述下行时标信息用于指示所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并用于所述尾端设备根据所述下行时标信息重置所述尾端设备的时钟，并在重置所述尾端设备的时钟后开始计时；
所述接收模块还用于接收所述尾端设备发送的第二上行数据帧，所述第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息；
所述处理模块还用于根据所述上行时标信息获取上行时标，并获取接收到所述第二上行数据帧的时刻；
根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延；
根据所述环回时延、光纤的色散系数、第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差；
根据所述上下行数据传输的时延差进行时延补偿；
其中，所述上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
结合第三方面以及第三方面的上述任一种可能的实现方式，在第三方面的第六种可能的实现方式中，所述处理模块用于根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延，包括：
根据公式RTT＝(T3-T1)-(T2-T1)确定上下行路径的环回时延RTT，其中，T1为根据所述下行时标信息确定的下行时标，T2为上行时标，T3为所述接收到所述第二上行数据帧的时刻；
根据所述环回时延、光纤的色散系数、所述第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差，包括：
根据公式▽T＝σ×(λ1-λ2)×L计算上下行数据传输的时延差▽T，其中，σ为光纤的色散系数，λ1为所述第二上行数据帧的传输波长，λ2为所述第五下行数据帧的传输波长，L＝RTT/2×V,V为(λ1+λ2)/2的波长的光在光纤中的传播速度。
第四方面，本发明实施例提供一种尾端设备，包括：
接收模块，用于接收头端设备发送的第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息；
处理模块，用于根据所述波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐，所述尾端设备处于波长调谐状态；
发送模块，用于向所述头端设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息，所述第一上行控制信息用于所述头端设备根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；
其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输。
结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述接收模块还用于接收所述头端设备发送的第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息；
所述处理模块还用于根据所述波长调谐结束指示信息停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输。
结合第四方面以及第四方面的上述任一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，所述接收模块还用于接收所述头端设备重新通过数据通道发送的第一下行控制信息。
结合第四方面以及第四方面的上述任一种可能的实现方式，在第四方面的第三种可能的实现方式中，所述接收模块还用于接收所述头端设备发送的第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息；
所述处理模块还用于根据所述频率校正信息进行频率校正。
结合第四方面以及第四方面的上述任一种可能的实现方式，在第四方面的第四种可能的实现方式中，所述接收模块还用于接收所述头端设备发送的第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息；
所述处理模块还用于根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
结合第四方面以及第四方面的上述任一种可能的实现方式，在第四方面的第五种可能的实现方式中，所述尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，所述接收模块还用于接收所述头端设备发送的第五下行数据帧，所述第五下行数据帧包括第五下行控制信息，所述第五下行控制信息包括下行时标信息；
所述处理模块还用于根据所述下行时标信息确定所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并根据所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻重置所述尾端设备的时钟，并在重置所述尾端设备的时钟后开始计时；
所述发送模块还用于向所述头端设备发送第二上行数据帧，所述第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息，所述上行时标信息用于指示上行时标，所述上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
结合上述任一方面以及任一方面的上述任一种可能的实现方式，在一种可能的实现方式中，第一下行控制信息还包括已占用频率指示信息，所述已占用频率指示信息用于指示所述尾端设备已被占用的频率，使得所述尾端设备选取与所述已被占用的频率不同的频率作为所述当前选取的频率。
在本实现方式中，头尾设备可以获知系统中各个尾端设备占用的工作频率，在第一下行控制信息中携带已占用频率指示信息，以使得尾端设备根据该已占用频率指示信息，选取未被占用的频率进行调谐，从而提升尾端设备的调谐速度。
结合上述任一方面以及任一方面的上述任一种可能的实现方式，在一种可能的实现方式中，第一下行控制信息还包括第一发射功率信息，所述第一发射功率信息用于指示所述尾端设备处于波长调谐状态时激光器的发射功率。
在本实现方式中，头端设备可以通过第一下行数据帧向尾端设备传递第一发射功率信息，从而使得尾端设备根据该第一发射功率信息控制激光器的发射功率，从而可以减小对其他尾端设备的干扰。
结合上述任一方面以及任一方面的上述任一种可能的实现方式，在一种可能的实现方式中，第一下行控制信息、第二下行控制信息、第三下行控制信息、第四下行控制信息以及第五下行控制信息均可以效验信息，效验信息用于对相应的控制信息进行效验。
在本实现方式中，可以提升控制信息的传输的准确率。
上述第一方面以及第一方面的任意一种可能的实现方式中，第一下行控制信息、第二下行控制信息、第三下行控制信息、第四下行控制信息以及第五下行控制信息均可以位于相应下行数据帧的保留位中，其数据帧结构相同，第一、第二、第三、第四以及第五仅用于区分携带不同内容信息的下行控制信息。
本发明实施例控制信息的传输方法和装置，头端设备可以通过第一下行数据帧向尾端设备发送波长调谐指示信息，从而使得尾端设备可以根据该波长调谐指示信息对自身的激光器进行波长调谐，进而调谐至合适的工作频率，实现尾端设备与头端设备的数据传输，上述过程中无需增加额外光电硬件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明城域波分系统结构示意图；
图2为本发明实施例的HE的结构示意图；
图3为本发明实施例的TE的结构示意图；
图4为本发明实施例的控制信息结构示意图；
图5为本发明控制信息的传输方法实施例一的流程图；
图6为本发明控制信息的传输方法实施例二的流程图；
图7为本发明控制信息的传输方法实施例三的流程图；
图8为本发明控制信息的传输方法实施例四的流程图；
图9为本发明头端设备实施例一的结构示意图；
图10为本发明尾端设备实施例一的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
图1为本发明城域波分系统结构示意图，图2为本发明实施例的HE的结构示意图，图3为本发明实施例的TE的结构示意图。如图1所示，本实施例的城域波分系统可以包括：头端设备10(Head End Equipment，简称HE)、阵列波导光栅分光器20(Arrayed WaveguideGrating，简称AWG)和多个尾端设备30(Tail End Equipment，简称TE)，其中，在HE和AWG之间连接有单纤双向系统40。具体的，HE将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)通过复用器汇合在一起，并耦合至光线路的同一根光纤(单纤双向系统40)中进行传输，AWG接收到HE发送的上述光载波信息后，将各种波长的光载波分离，并分别发送给不同的TE，TE接收到一种波长的光载波信号后，由光接收器进一步处理以获取原始信号。其中，具体的，如图2所示，头端设备10可以包括多个光发送器101、一个合波器102、一个分波器103、多个光接收器104、一个波长锁定器105(Wavelength Locker，简称WL)、一个微处理器(uc1)106以及一个专用集成电路107(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，具体的，对于下行方向，多个光发送器101分别产生不同波长的光载波信号(λD1,λD2,.....,λDi)，不同波长的光载波信号(λD1,λD2,.....,λDi)通过合波器102汇合在一起通过单纤双向系统40传输至AWG 20。需要说明的是，图2所示实施例的结构示意图仅为头端设备10的一种示意性举例说明，当然，头端设备10还可以是其他连接结构，例如，该头端设备10可以包括多个收发器和一个AWG，本发明实施例不以此作为限制。如图3所示，尾端设备30可以包括光接收器301、专用集成电路302(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、微处理器(uc2)303以及激光器304。尾端设备30的光接收器301接收到一种波长的光载波信号后，进行光电转换处理，将转换后的信号发送给ASIC 302，由ASIC 302根据获取的转换后的信号对激光器304进行处理。对于上行方向，尾端设备30的激光器304向AWG 20发送一种波长的光载波信号，AWG 20接收来自不同尾端设备的光载波信号，对不同波长的光载波信号进行汇合，通过单纤双向系统40发送至头端设备10，头端设备10的分波器103进行光载波信号分离，并发送给不同的光接收器104。
上述波分系统中的头端设备10与尾端设备30之间进行数据传输需要满足以下几个条件：(1)TE需要调谐至合适的工作频率；(2)HE需要对TE的频率进行监控，使得TE可以校正自身频率的偏差，持续以工作频率进行工作；(3)HE需要对TE的物理层参数进行配置(例如发射功率、频率等)。要满足如上条件，HE需要向各个TE发送控制信息以及接收各个TE的反馈，本发明实施例的控制信息的传输方法即用于实现HE与TE之间的控制信息的传输，以使得TE快速调谐至合适的工作频率，与HE进行业务数据传输。具体的，本发明实施例的控制信息传输方法具体将控制信息携带于数据帧中，同数据帧一起传输，即实现控制信息的带内传输，本发明实施例的具体实现方式可以参见下述实施例的具体解释说明。
图4为本发明实施例的控制信息结构示意图，如图4所示，控制信息位于数据帧结构中，数据帧具体包括帧对齐开销、光通道传输单元k(Optical Channel Transport Unitk，简称OTUk)开销、光通道数据单元k(Optical Channel Data Unit k，简称ODUk)开销、光通道净荷单元k(Optical Channel Payload Unit k，简称OPUk)开销、以及光通道净荷单元k(OPUk payload)。其中，1至16列中包括的具体信息为保留字段(RES)、TCM以及GCC等，具体可以参见图4，图4中的数据帧的一列代表一个字节，一行代表一个字节，具体的1、2、3，……，4080中每一个数字即对应一个字节，在数据帧中可以携带如图4所示的各个信息，其中，本发明实施例将图4所示的第4行的第9列至第14列的保留字段(RES)设置为用于携带控制信息的字段，该控制信息具体用于HE对TE的控制，例如使得TE关闭激光器、使得TE进行波长调谐、以及使得TE向HE反馈波长调谐过程中的频率等。具体的，保留字段包括6个字节，下行方向，可以将保留字段中的第一个字节设置为调谐功率级别(Tuning Power Level，简称TPL)字节、第二个字节设置为频率信息f字节、第三个字节和第四个字节设置为下行时标T1字节、第五个字节设置为已经被占用的频率信息fo字节、以及第六个字节设置为效验信息CHKSUM字节。其中，TPL字节可以用于携带不同的发射功率信息(下述实施例中的第一发射功率信息、第二发射功率信息)，频率信息f字节用于携带下述实施例中的波长调谐指示信息、波长调谐结束指示信息或频率校正信息，已经被占用的频率信息fo字节用于携带波分复用系统中已经被工作的TE占用的频率信息，下行时标T1字节用于携带HE向TE发送下行数据帧的时刻信息，该下行数据帧具体可以是HE和TE处于工作状态进行业务数据传输的数据帧。上行方向，可以将保留字段中的第二个字节设置为当前选取的频率ft字节，当前选取的频率ft字节可以携带调谐过程中TE当前选取的频率，第三个字节和第四个字节设置为上行时标T2字节，第六个字节携带效验信息CHKSUM字节。上行时标T2字节用于携带TE向HE发送上行数据帧的时刻信息，该上行数据帧具体可以是HE和TE处于工作状态进行业务数据传输的数据帧。需要说明的是，上述控制信息具体用于HE对TE的控制过程中，可以根据控制信息，携带发射功率信息、波长调谐指示信息、波长调谐结束指示信息、频率校正信息、波分复用系统中已经被工作的TE占用的频率信息以及效验信息中的部分信息，可以理解的，图4所示的控制信息在数据帧的位置仅为一种示意性举例说明，其也可以设置于数据帧其他保留字节中。例如，HE控制TE进行波长调谐可以通过数据帧向TE发送包括波长调谐指示信息(即下述实施例中的第一下行控制信息)，当然，该第一下行控制信息还可以包括发射功率信息以及波分复用系统中已经被工作的TE占用的频率信息。TE根据第一下行控制信息进入波长调谐，并将当前选取的频率信息通过上行数据帧携带的第一上行控制信息发送给HE，即该第一上行控制信息可以包括当前选取的频率信息。HE根据TE反馈的第一上行控制信息确定TE的当前选取的频率是否属于自身支持的工作频率(HE可以支持多个工作频率)，若是，则HE向TE发送第二下行控制信息，该第二下行控制信息可以包括波长调谐结束指示信息。TE根据该第二下行控制信息可以以当前工作频率进入工作状态，即HE和TE以当前工作频率进行业务数据传输，在业务数据传输过程中，HE可以TE的工作频率是否偏移，并在需要对其进行调整时，HE可以通过用于传输业务数据的数据帧向TE发送第三下行控制信息，该第三下行控制信息可以包括频率校正信息。HE若检测到TE工作异常，则可以发送第四下行数据帧，该第四下行数据帧可以包括用于使TE关闭激光器的信息(即第二发射功率信息)。另外，在HE和TE以当前工作频率进行业务数据传输，在业务数据传输过程中，如果业务数据属于时延敏感型业务的数据，则HE可以在发送下行数据帧时可以携带包括下行时标信息的控制信息(第五下行控制信息)，TE在发送上行数据帧时可以携带包括上行时标信息的控制信息(第二上行控制信息)，以使HE根据时标信息计算上下行时延差并进行补偿。可以理解的，第五下行控制信息也可以携带频率校正信息。
本发明实施例的控制信息(第一下行控制信息、第二下行控制信息，……，第五下行控制信息，第一上行控制信息和第二上行控制信息)可以通过图4所示的数据帧进行传输，相对于通过混频器传输控制信息的方式，可以有效降低控制信息传输对数据传输的干扰。并且将控制信息设置于数据帧中，可以有效减小控制信息的传递周期，使得调谐过程所需时间缩短。
图5为本发明控制信息的传输方法实施例一的流程图，如图5所示，本实施例涉及头端设备和尾端设备，本实施例的头端设备可以是图1所示的头端设备10，本实施例的尾端设备可以是图1所示的一个尾端设备TE，本发明实施例的方法可以包括：
步骤101、头端设备向尾端设备发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括第一发射功率信息、波长调谐指示信息、已占用频率指示信息和下行效验信息。
具体的，尾端设备上电经过初始化后，该尾端设备的激光器304处于关闭状态，此时就需要执行步骤101，使得尾端设备在头端设备的控制下由关闭状态进入调谐状态，以调谐至合适的工作频率。具体的，头端设备通过第一下行数据帧发送第一下行控制信息，以实现下行数据帧内的控制信息传输。其中，第一下行控制信息的具体结构可以如图4所示，具体的，可以将第一发射功率信息携带在TPL字节，将波长调谐指示信息携带在频率信息f字节，将已占用频率指示信息携带在已经被占用的频率信息fo字节，下行效验信息携带在效验信息CHKSUM字节，如果第三个字节和第四个字节不用携带任何信息，可以设置为缺省值。
步骤102、尾端设备根据第一下行控制信息进行激光器的波长调谐，向头端设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息。
具体的，尾端设备接收到上述第一下行数据帧后，可以通过解析获取第一下行控制信息，并获取第一下行控制信息中携带的第一发射功率信息、波长调谐指示信息、已占用频率指示信息和下行效验信息，首先，尾端设备可以根据下行效验信息确定第一下行控制信息是否被正确接收，在确定被正确接收后，尾端设备根据第一发射功率信息获取第一发射功率，具体的，尾端设备可以根据功率预设规则将二进制的第一发射功率信息转换为第一发射功率值，对于已占用频率指示信息，尾端设备也可以根据频率预设规则将二进制的已占用频率指示信息转换为已被占用的频率值。尾端设备根据该波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐，即进入波长调谐状态，具体在波长调谐过程中控制激光器的发射功率为该第一发射功率值，并根据已被占用的频率值选取可选取的频率向头端设备发送上行数据帧，可以理解的，该可选取的频率为尾端设备支持的工作频率且与已被占用的频率不同的频率值，该上行数据帧包括上行控制信息，该上行控制信息当前选取的频率信息和上行效验信息。
步骤103、头端设备根据第一上行控制信息获取尾端设备当前选取的频率。
其中，头端设备可以根据频率预设规则和第一上行控制信息中的当前选取的频率信息获取尾端设备当前选取的频率，以根据尾端设备反馈的当前选取的频率确定下行控制信息，其中，该频率预设规则可以包括频率值与二进制数的对应关系，控制信息中的信息通常为二进制数，在接收到控制信息后，可以根据该频率预设规则获取相应的频率值。
步骤104、头端设备判断当前选取的频率是否存在于锁定频率集合中。若否，则执行步骤101，若是，则执行步骤105。
其中，锁定频率集合具体可以包括头端设备支持的所有工作频率，如果尾端设备当前选取的频率存在于锁定频率集合中，则该当前选取的频率可以作为头端设备和尾端设备的谐振频率，即尾端设备在调谐过程中要不断尝试选取不同的频率，直至选取的频率存在于锁定频率集合中，尾端设备进入工作状态，与头端设备进行数据传输。在尾端设备进入工作状态前，需要执行步骤105以使得尾端设备可以获知可以以当前选取的频率进入工作状态。
步骤105、头端设备向所述尾端设备发送第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息，所述波长调谐结束指示信息用于指示所述尾端设备停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输。
其中，波长调谐结束指示信息具体携带在图4所示的频率信息f字节。
本实施例，头端设备可以通过第一下行数据帧向尾端设备发送波长调谐指示信息，从而使得尾端设备可以根据该波长调谐指示信息对自身的激光器进行波长调谐，进而调谐至合适的工作频率，实现尾端设备与头端设备的数据传输，上述过程中无需增加额外光电硬件。
图5所示实施例具体描述头端设备通过下第一下行控制信息控制尾端设备由关闭状态进入调谐状态，进而根据尾端设备反馈的第一上行控制信息，向尾端设备发送第二下行控制信息，以使得尾端设备根据该第二下行控制信息，由调谐状态进入工作状态。下述图6所示实施例将具体解释说明在尾端设备处于工作状态中，头端设备如何对尾端设备进行频率校正。
图6为本发明控制信息的传输方法实施例二的流程图，如图6所示，本实施例的方法可以包括：
步骤201、头端设备获取尾端设备在工作状态中的频率偏移值。
具体的，尾端设备在进入工作状态后，以工作频率(锁定频率)与头端设备进行数据传输，头端设备在接收尾端设备发送的数据过程中，实时获取为尾端设备的频率偏移值。
步骤202、判断频率偏移值是否满足预设条件，若是，则执行步骤203，若否，则执行步骤201。
其中，预设条件具体可以是一个区间范围，当频率偏移值在该区间范围内时，即为满足预设条件，则执行步骤203，当频率偏移值不在该区间范围时，即为不满足预设条件。
步骤203、头端设备向所述尾端设备发送第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息。
具体的，头端设备可以通过图4中的频率信息f字节携带频率校正信息。
步骤204、尾端设备根据频率校正信息进行频率校正。
具体的，尾端设备根据该频率校正信息对频率进行调整，以使得尾端设备持续工作在工作频率上，与头端设备进行正常的数据通信。
本实施例，头端设备获取工作状态中的尾端设备的频率偏移值，在需要尾端设备进行频率校正时，通过第三下行数据帧向尾端设备发送频率校正信息，使得尾端设备根据频率校正信息及时调整频率，以持续工作在工作频率进行数据传输。
图7为本发明控制信息的传输方法实施例三的流程图，如图7所示，在上述实施例的基础上，本实施例的方法还可以包括：
步骤301、头端设备检测尾端设备是否工作异常，若是，则执行步骤302。
步骤302、头端设备向尾端设备发送第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息。
具体的，第二发射功率信息具体可以携带在图4所示的TPL字节。
步骤303、尾端设备根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
具体的，尾端设备接收该第二发射功率信息时，立即关闭尾端设备的激光器，使得尾端设备进入关闭状态。
本实施例，头端设备在检测到尾端设备工作异常时，可以通过第四下行数据帧向尾端设备发送第二发射功率信息，尾端设备根据该第二发射功率信息关闭尾端设备的激光器。
图8为本发明控制信息的传输方法实施例四的流程图，如图8所示，在上述实施例的基础上，对于传递时延敏感的业务(例如CPRI业务)，在业务数据传输过程中，可以在控制信息中携带时标信息，以根据时标信息计算上下行时延差，进而消除上下行时延差。具体的，下行控制信息(例如第五下行控制信息，当然也可以是其他下行控制信息)可以包括下行时标信息，所述下行时标信息用于指示头端设备发送下行数据帧(进行数据传输的数据帧，第五下行数据帧)的时刻，下行时标信息具体可以携带在图4的下行时标T1字节，上行控制信息还可以包括上行时标信息，所述上行时标信息用于指示尾端设备发送上行数据帧(进行数据传输的数据帧，第二上行数据帧)的时刻，上行时标信息具体可以携带在图4的上行时标T2字节，本实施例的方法还可以包括：
步骤401、尾端设备根据下行时标信息确定头端设备发送第五下行数据帧的时刻，并根据头端设备发送下行数据帧的时刻重置尾端设备的时钟。
具体的，尾端设备将本地时钟设置为该下行时标T1。
步骤402、尾端设备向头端设备发送第二上行数据帧，所述第二上行数据帧携带上行时标。
具体的，尾端设备将向头端设备发送第二上行数据帧的时刻T2携带在第二上行数据帧中，发送给头端设备。
步骤403、头端设备获取接收到所述第二上行数据帧的时刻。
具体的，头端设备获取接收到第二上行数据帧的本地时钟对应的时刻T3。
步骤404、头端设备根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延，根据所述环回时延、光纤的色散系数、第五下行数据帧的传输波长以及第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差，根据所述上下行数据传输的时延差进行时延补偿。
具体的，头端设备根据T1、T2和T3的值计算上下行路径的环回时延具体为RTT＝(T3-T1)-(T2-T1)。在单纤双向系统中上下行的传播路径相同，时延差是由于上下行不同波长的色散造成的，假设第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长分别为λ1和λ2，光纤的色散系数为σ(ps/nm.km)，(λ1+λ2)/2的波长在光纤传播速度为V由此计算光纤的传播长度为L＝RTT/2×V，则上下行的时延差▽T＝σ×(λ1-λ2)×L，计算出时延差后头端设备对速度较快的数据信号进行缓存延时处理以消除时延差。
本实施例，头端设备通过第五下行数据帧向尾端设备发送下行时标信息，尾端设备根据下行时标信息重置本地时钟，并在向头端设备发送的第二上行数据帧中携带上行时标信息，头端设备进一步获取接收到该第二上行数据帧的时刻，进而根据下行时标信息、上行时标信息以及接收到该第二上行数据帧的时刻确定上下行数据传输的时延差，根据该上下行数据传输的时延差进行时延补偿，以满足延时抖动敏感的业务的传输需求。
图9为本发明头端设备实施例一的结构示意图，如图9所示，本实施例的装置可以包括：发送模块11、处理模块12和接收模块13，所述发送模块11用于向尾端设备发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息，所述波长调谐指示信息用于指示所述尾端设备进行激光器的波长调谐。
所述接收模块13，用于接收所述尾端设备发送的第一上行数据帧，所述尾端设备处于波长调谐状态，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息；
所述处理模块12，用于根据当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输。
可选的，处理模块12用于根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态，具体可以包括：根据所述当前选取的频率信息确定当前选取的频率；判断当前选取的频率是否存在于锁定频率集合；若当前选取的频率存在于所述锁定频率集合中，则通过发送模块11向所述尾端设备发送第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息，波长调谐结束指示信息用于指示所述尾端设备停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以当前选取的频率进行数据传输；其中，锁定频率集合可以包括头端设备支持的所有工作频率。
可选的，若当前选取的频率不存在于所述锁定频率集合中，则通过发送模块11重新通过数据通道发送所述第一下行控制信息。
可选的，处理模块12还用于获取尾端设备在工作状态中的频率偏移值；若频率偏移值满足预设条件时，则通过发送模块11向尾端设备发送第三下行数据帧，第三下行数据帧包括第三下行控制信息，第三下行控制信息包括频率校正信息，频率校正信息用于所述尾端设备根据所述频率校正信息进行频率校正。
可选的，处理模块12若检测到尾端设备工作异常，则通过发送模块11发送第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息，所述第二发射功率信息用于所述尾端设备根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
可选的，尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，发送模块11还用于通过数据通道向所述尾端设备发送第五下行数据帧，第五下行数据帧包括第五下行控制信息，第五下行控制信息包括下行时标信息，下行时标信息用于指示所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并用于尾端设备根据所述下行时标信息重置所述尾端设备的时钟，并在重置尾端设备的时钟后开始计时；接收模块13还用于接收尾端设备发送的第二上行数据帧，第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息；处理模块12还用于根据上行时标信息获取上行时标，并获取接收到第二上行数据帧的时刻；根据下行时标信息、上行时标以及接收到第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延；根据环回时延、光纤的色散系数、第五下行数据帧的传输波长以及第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差；根据上下行数据传输的时延差进行时延补偿；其中，上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
可选的，处理模块12用于根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延，可以包括：根据公式RTT＝(T3-T1)-(T2-T1)确定上下行路径的环回时延RTT，其中，T1为根据下行时标信息确定的下行时标，T2为上行时标，T3为接收到第二上行数据帧的时刻；根据环回时延、光纤的色散系数、第五下行数据帧的传输波长以及第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差，具体可以包括：根据公式▽T＝σ×(λ1-λ2)×L计算上下行数据传输的时延差▽T，其中，σ为光纤的色散系数，λ1为所述第二上行数据帧的传输波长，λ2为所述第五下行数据帧的传输波长，L＝RTT/2×V,V为(λ1+λ2)/2的波长的光在光纤中的传播速度。
本实施例的装置，可以用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图10为本发明尾端设备实施例一的结构示意图，如图10所示，本实施例的装置可以包括：接收模块21、处理模块22和发送模块23，该接收模块21用于接收头端设备发送的第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息，该处理模块22用于根据所述波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐。
处理模块22，用于根据所述波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐，所述尾端设备处于波长调谐状态。
发送模块23，用于向所述头端设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息，所述第一上行控制信息用于所述头端设备根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输。
可选的，接收模块21还用于接收头端设备发送的第二下行数据帧，第二下行数据帧包括第二下行控制信息，第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息；处理模块22还用于根据波长调谐结束指示信息停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以当前选取的频率进行数据传输。
可选的，接收模块21还用于接收头端设备重新通过数据通道发送的第一下行控制信息。
可选的，接收模块21还用于接收头端设备发送的第三下行数据帧，第三下行数据帧包括第三下行控制信息，第三下行控制信息包括频率校正信息；处理模块22还用于根据所述频率校正信息进行频率校正。
可选的，接收模块21还用于接收头端设备发送的第四下行数据帧，第四下行数据帧包括第四下行控制信息，第四下行控制信息包括第二发射功率信息；处理模块22还用于根据第二发射功率信息关闭尾端设备的激光器。
可选的，尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，接收模块21还用于接收头端设备发送的第五下行数据帧，第五下行数据帧包括第五下行控制信息，第五下行控制信息包括下行时标信息；处理模块22还用于根据下行时标信息确定所述头端设备发送第五下行数据帧的时刻，并根据头端设备发送第五下行数据帧的时刻重置所述尾端设备的时钟，并在重置尾端设备的时钟后开始计时；发送模块23还用于向头端设备发送第二上行数据帧，第二上行数据帧包括第二上行控制信息，第二上行控制信息包括上行时标信息，上行时标信息用于指示上行时标，上行时标为所述尾端设备发送第二上行数据帧时尾端设备的时钟的时刻。
可选的，第一下行控制信息还可以包括已占用频率指示信息，所述处理模块22用于根据波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐具体可以包括：根据已占用频率指示信息确定已被占用的频率；根据波长调谐指示信息和已被占用的频率，选取与已被占用的频率不同的频率作为当前选取的频率进行波长调谐。
可选的，第一下行控制信息还可以包括第一发射功率信息，处理模块22还用于根据第一发射功率信息控制处于波长调谐状态时激光器的发射功率。
本实施例的装置，可以用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (21)

1.一种控制信息的传输方法，其特征在于，包括：
头端设备向尾端设备发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息，所述波长调谐指示信息用于指示所述尾端设备进行激光器的波长调谐；
所述头端设备接收所述尾端设备发送的第一上行数据帧，所述尾端设备处于波长调谐状态，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息；
所述头端设备根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；
其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输；
所述头端设备根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态，包括：
所述头端设备根据所述当前选取的频率信息确定当前选取的频率；
所述头端设备判断所述当前选取的频率是否存在于锁定频率集合；
若所述当前选取的频率存在于所述锁定频率集合中，则所述头端设备向所述尾端设备发送第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息，所述波长调谐结束指示信息用于指示所述尾端设备停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输；
其中，所述锁定频率集合包括所述头端设备支持的所有工作频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述头端设备获取所述尾端设备在工作状态中的频率偏移值；
若所述频率偏移值满足预设条件时，所述头端设备向所述尾端设备发送第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息，所述频率校正信息用于所述尾端设备根据所述频率校正信息进行频率校正。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述头端设备若检测到所述尾端设备工作异常，则发送第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息，所述第二发射功率信息用于所述尾端设备根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，所述方法还包括：
所述头端设备通过数据通道向所述尾端设备发送第五下行数据帧，所述第五下行数据帧包括第五下行控制信息，所述第五下行控制信息包括下行时标信息，所述下行时标信息用于指示所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并用于所述尾端设备根据所述下行时标信息重置所述尾端设备的时钟，并在重置所述尾端设备的时钟后开始计时；
所述头端设备接收所述尾端设备发送的第二上行数据帧，并获取接收到所述第二上行数据帧的时刻，所述第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息；
所述头端设备根据所述上行时标信息获取上行时标；
所述头端设备根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延；
所述头端设备根据所述环回时延、光纤的色散系数、第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差；
所述头端设备根据所述上下行数据传输的时延差进行时延补偿；
其中，所述上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述头端设备根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延，包括：
所述头端设备根据公式RTT＝(T3-T1)-(T2-T1)确定上下行路径的环回时延RTT，其中，T1为根据所述下行时标信息确定的下行时标，T2为上行时标，T3为所述接收到所述第二上行数据帧的时刻；
所述头端设备根据所述环回时延、光纤的色散系数、所述第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差，包括：
所述头端设备根据公式计算上下行数据传输的时延差其中，σ为光纤的色散系数，λ1为所述第二上行数据帧的传输波长，λ2为所述第五下行数据帧的传输波长，L＝RTT/2×V,V为λ1+λ2/2的波长的光在光纤中的传播速度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一下行控制信息还包括已占用频率指示信息，所述已占用频率指示信息用于指示所述尾端设备已被占用的频率，使得所述尾端设备选取与所述已被占用的频率不同的频率作为所述当前选取的频率。
7.一种控制信息的传输方法，其特征在于，包括：
尾端设备接收头端设备发送的第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息；
所述尾端设备根据所述波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐，所述尾端设备处于波长调谐状态；
所述尾端设备向所述头端设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息，所述第一上行控制信息用于所述头端设备根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；
其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输；
所述尾端设备接收所述头端设备发送的第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息；
所述尾端设备根据所述波长调谐结束指示信息停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述尾端设备接收所述头端设备发送的第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息；
所述尾端设备根据所述频率校正信息进行频率校正。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述尾端设备接收所述头端设备发送的第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息；
所述尾端设备根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，所述方法还包括：
所述尾端设备接收所述头端设备发送的第五下行数据帧，所述第五下行数据帧包括第五下行控制信息，所述第五下行控制信息包括下行时标信息；
所述尾端设备根据所述下行时标信息确定所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并根据所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻重置所述尾端设备的时钟，并在重置所述尾端设备的时钟后开始计时；
所尾端设备向所述头端设备发送第二上行数据帧，所述第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息，所述上行时标信息用于指示上行时标，所述上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一下行控制信息还包括已占用频率指示信息，所述尾端设备根据所述波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐包括：
所述尾端设备根据所述已占用频率指示信息确定已被占用的频率；
所述尾端设备根据所述波长调谐指示信息和所述已被占用的频率，选取与所述已被占用的频率不同的频率作为所述当前选取的频率进行波长调谐。
12.一种头端设备，其特征在于，包括：
发送模块，用于向尾端设备发送第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息，所述波长调谐指示信息用于指示所述尾端设备进行激光器的波长调谐；
接收模块，用于接收所述尾端设备发送的第一上行数据帧，所述尾端设备处于波长调谐状态，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息；
处理模块，用于根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；
其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输；
所述处理模块用于根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态，包括：
根据所述当前选取的频率信息确定当前选取的频率；
判断所述当前选取的频率是否存在于锁定频率集合；
若所述当前选取的频率存在于所述锁定频率集合中，则通过所述发送模块向所述尾端设备发送第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息，所述波长调谐结束指示信息用于指示所述尾端设备停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输；
其中，所述锁定频率集合包括所述头端设备支持的所有工作频率。
13.根据权利要求12所述的头端设备，其特征在于，所述处理模块还用于获取所述尾端设备在工作状态中的频率偏移值；
若所述频率偏移值满足预设条件时，则通过所述发送模块向所述尾端设备发送第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息，所述频率校正信息用于所述尾端设备根据所述频率校正信息进行频率校正。
14.根据权利要求12或13所述的头端设备，其特征在于，所述处理模块若检测到所述尾端设备工作异常，则通过发送模块发送第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息，所述第二发射功率信息用于所述尾端设备根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
15.根据权利要求12所述的头端设备，其特征在于，所述尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，所述发送模块还用于通过数据通道向所述尾端设备发送第五下行数据帧，所述第五下行数据帧包括第五下行控制信息，所述第五下行控制信息包括下行时标信息，所述下行时标信息用于指示所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并用于所述尾端设备根据所述下行时标信息重置所述尾端设备的时钟，并在重置所述尾端设备的时钟后开始计时；
所述接收模块还用于接收所述尾端设备发送的第二上行数据帧，所述第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息；
所述处理模块还用于根据所述上行时标信息获取上行时标，并获取接收到所述第二上行数据帧的时刻；
根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延；
根据所述环回时延、光纤的色散系数、第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差；
根据所述上下行数据传输的时延差进行时延补偿；
其中，所述上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
16.根据权利要求15所述的头端设备，其特征在于，所述处理模块用于根据所述下行时标信息、所述上行时标以及所述接收到所述第二上行数据帧的时刻确定上下行路径的环回时延，包括：
根据公式RTT＝(T3-T1)-(T2-T1)确定上下行路径的环回时延RTT，其中，T1为根据所述下行时标信息确定的下行时标，T2为上行时标，T3为所述接收到所述第二上行数据帧的时刻；
根据所述环回时延、光纤的色散系数、所述第五下行数据帧的传输波长以及所述第二上行数据帧的传输波长确定上下行数据传输的时延差，包括：
根据公式计算上下行数据传输的时延差其中，σ为光纤的色散系数，λ1为所述第二上行数据帧的传输波长，λ2为所述第五下行数据帧的传输波长，L＝RTT/2×V,V为λ1+λ2/2的波长的光在光纤中的传播速度。
17.一种尾端设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收头端设备发送的第一下行数据帧，所述第一下行数据帧包括第一下行控制信息，所述第一下行控制信息包括波长调谐指示信息；
处理模块，用于根据所述波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐，所述尾端设备处于波长调谐状态；
发送模块，用于向所述头端设备发送第一上行数据帧，所述第一上行数据帧包括第一上行控制信息，所述第一上行控制信息包括当前选取的频率信息，所述第一上行控制信息用于所述头端设备根据所述当前选取的频率信息确定是否指示所述尾端设备进入工作状态；
其中，所述第一下行数据帧和所述第一上行数据帧均在数据通道内传输；
所述接收模块还用于接收所述头端设备发送的第二下行数据帧，所述第二下行数据帧包括第二下行控制信息，所述第二下行控制信息包括波长调谐结束指示信息；
所述处理模块还用于根据所述波长调谐结束指示信息停止进行激光器的波长调谐，进入工作状态，以所述当前选取的频率进行数据传输。
18.根据权利要求17所述的尾端设备，其特征在于，所述接收模块还用于接收所述头端设备发送的第三下行数据帧，所述第三下行数据帧包括第三下行控制信息，所述第三下行控制信息包括频率校正信息；
所述处理模块还用于根据所述频率校正信息进行频率校正。
19.根据权利要求17或18所述的尾端设备，其特征在于，所述接收模块还用于接收所述头端设备发送的第四下行数据帧，所述第四下行数据帧包括第四下行控制信息，所述第四下行控制信息包括第二发射功率信息；
所述处理模块还用于根据所述第二发射功率信息关闭所述尾端设备的激光器。
20.根据权利要求17或18所述的尾端设备，其特征在于，所述尾端设备在以当前选取的频率进行数据传输过程中，所述接收模块还用于接收所述头端设备发送的第五下行数据帧，所述第五下行数据帧包括第五下行控制信息，所述第五下行控制信息包括下行时标信息；
所述处理模块还用于根据所述下行时标信息确定所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻，并根据所述头端设备发送所述第五下行数据帧的时刻重置所述尾端设备的时钟，并在重置所述尾端设备的时钟后开始计时；
所述发送模块还用于向所述头端设备发送第二上行数据帧，所述第二上行数据帧包括第二上行控制信息，所述第二上行控制信息包括上行时标信息，所述上行时标信息用于指示上行时标，所述上行时标为所述尾端设备发送所述第二上行数据帧时所述尾端设备的时钟的时刻。
21.根据权利要求17所述的尾端设备，其特征在于，所述第一下行控制信息还包括已占用频率指示信息，所述处理模块用于根据所述波长调谐指示信息进行激光器的波长调谐包括：
根据所述已占用频率指示信息确定已被占用的频率；
根据所述波长调谐指示信息和所述已被占用的频率，选取与所述已被占用的频率不同的频率作为所述当前选取的频率进行波长调谐。
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