CN110380809B - 一种波分复用传输系统及其传输方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种波分复用传输系统及其传输方法，所述系统包括通过工作光纤和保护光纤(均为单纤双向传输方式)相连接的局端子系统和远端子系统，局端子系统与本地局端客户设备光纤连接(双纤单向传输方式)，远端子系统与远端客户设备光纤连接，局端子系统检测双纤单向传输的光信号中局端子系统发往本地局端客户设备的光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率；当第一光功率发生异常且第二光功率正常时，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。本申请通过检测第一光功率和第二光功率，提高了光纤线路故障定位的准确度；远端子系统无需检测光纤线路状况，降低了系统的维护成本。
Description
技术领域
本申请涉及但不限于光通信技术领域，尤其涉及一种光接入网络中有源与无源结合的波分复用传输系统及其传输方法。
背景技术
光波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)技术能够节省大量光纤资源，已经被广泛应用于长途骨干光网络和城域光网络。随着网络带宽需求的快速持续增长，光波分复用技术下沉应用于光接入网络的趋势越来越明确。与长途骨干光网络和城域光网络的应用需求不同，光波分复用技术在光接入网络应用的关键需求包括：低成本、低功耗、易安装、易维护、高环境适应性、传输距离短、网络拓扑简单等。因此，在光接入网络中一般不使用相干光收发器、光纤放大器等昂贵复杂的器件，取而代之的是符合标准的小型收发一体化光模块(Small Form-factor Pluggable，SFP)、无源光合分波器等器件。网络拓扑主要为单纤双向点对点拓扑和链型拓扑。
无源WDM系统是组成结构最简单的一种WDM系统。如图1所示，在局端和远端分别使用无源光合分波器，光合分波器完成不同波长光信号的合波和分波。光合分波器线路侧接口通过线路光纤连接，光合分波器支路侧(客户侧)接口通过光纤跳线连接插在客户设备上的WDM-SFP光模块。WDM-SFP光模块发送的光波长符合WDM标准。无源WDM系统的优点是：只有无源光合分波器，没有有源器件，不需要电源供电，成本低；缺点是没有管理单元，无法对线路和支路的故障进行定位，也无法进行线路光纤1+1保护或1:1保护。
有源WDM系统是组成结构比较复杂的一种WDM系统。如图2所示，局端和远端的组成结构一样。光合分波器完成不同波长光信号的合波和分波。光合分波器线路侧接口通过线路光纤连接，光合分波器支路侧(客户侧)接口通过光纤跳线连接插在光波长转换单元(Optical Transponder Unit，OTU)上的WDM-SFP光模块。WDM-SFP光模块发送的光波长符合WDM标准。在发送时，SFP光模块将来自客户设备的非特定波长光信号转换为电信号，WDM-SFP光模块将电信号转换为特定波长光信号。同样，在接收时，WDM-SFP光模块将来自光纤线路侧的特定波长光信号转换为电信号，SFP光模块将电信号转换为非特定波长光信号。SFP光模块通过光纤连接客户设备。OTU可以将电信号的时钟数据恢复(Clock and DataRecovery，CDR)，也可以处理光传送网(Optical Transport Network，OTN)电信号的帧结构。管理单元与WDM-SFP光模块、SFP光模块、OTU单元进行交互，实时获取检测信息，包括接收光功率、发送光功率、内部温度等。有源WDM系统的优点是：不需要客户设备做任何改变，有完善的维护管理功能，能够对线路和支路的故障进行定位，易于实现线路光纤1+1保护或1:1保护；缺点是需要电源供电，功耗高、成本高、有信号时延。
在申请号为“CN201120481191.X”，发明名称为“一种实现单端监控的光线路保护系统”的申请中，指出了一种双纤双向光线路保护系统，通过中心保护装置判断传输线路状况，远端保护装置为无源设备，无需监测传输线路状况，从而降低了设备和维护成本。但是，该方法只监测线路光纤的收光功率，根据监测的收光功率对主备线路进行保护倒换。但在单纤双向1+1线路自动保护倒换中，如果工作光纤发生断裂，工作光纤中仍然会检测到光纤断裂端面反射的光功率，造成工作光纤接收光功率仍然高于门限值，产生应该倒换却不倒换的错误。
发明内容
本申请提供了一种波分复用传输系统及其传输方法，能够准确定位光纤线路故障并降低系统成本。
本发明实施例提供了一种波分复用传输系统，包括通过工作光纤和保护光纤相连接的局端子系统和远端子系统，所述工作光纤和保护光纤均为单纤双向传输方式；所述局端子系统与本地局端客户设备光纤连接，该光纤为双纤单向传输方式，所述远端子系统与远端客户设备光纤连接，其中：
局端子系统用于单纤双向1+1线路自动保护倒换时，检测所述双纤单向传输的光信号中所述局端子系统发往本地局端客户设备的光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率；当检测的第一光功率发生异常且第二光功率正常时，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统与本地局端客户设备之间有多对波长通道，每对波长通道通过双纤建立，每对波长通道中的两波长通道分别用于传输不同方向上的不同波长的光信号，分别唯一对应双纤中的一根光纤；
所述远端子系统，具体用于：将所述远端客户设备发送的多个波长的光信号进行合波后分为两路，分别进入所述工作光纤和所述保护光纤传输；
所述局端子系统，具体用于：将工作光纤中传输的来自所述远端客户设备的光信号解复用到多个波长通道，以传输至所述本地局端客户设备；检测各波长通道的光信号的光功率，作为第一光功率。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统，还用于将所述本地局端客户设备经对应波长通道发送的多个波长的光信号复用进工作光纤传输；所述远端子系统，还用于接收所述工作光纤传输的来自所述本地局端客户设备的光信号，进行分波后传输至所述远端客户设备。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统包括第一光合分波器、第一分光探测器、第二分光探测器、第三分光探测器、光开关和控制器，其中：
所述第一光合分波器包括第一线路端口、多组第一支路发送端口和第一支路接收端口，每组第一支路发送端口和第一支路接收端口对应一对波长通道；所述光开关包括第一端口、第二端口、第三端口和第一控制端口；所述控制器包括多个输入端口和第一输出端口；所述第一分光探测器、第二分光探测器、第三分光探测器均包括线路输入端口、线路输出端口和光电输出端口；
所述第一光合分波器的第一线路端口光纤连接所述光开关的第一端口，第一支路发送端口光纤连接所述第一分光探测器的线路输入端口，所述第一分光探测器的线路输出端口光纤连接本地局端客户设备的接收端口，第一支路接收端口光纤连接本地局端客户设备的发送端口；
所述光开关的第二端口与第一端口连接，并光纤连接第二分光探测器的线路输出端口，第二分光探测器的线路输入端口光纤连接工作光纤，第三端口不与第一端口连接，并光纤连接第三分光探测器的线路输出端口，第三分光探测器的线路输入端口光纤连接保护光纤，第一控制端口电连接所述控制器的第一输出端口；所述光开关用于在所述控制器的控制下，控制第二端口与第三端口中的一个端口与第一端口连接、另一个端口不与第一端口连接，以实现工作光纤和保护光纤的线路切换；
所述控制器的多个输入端口分别电连接所述第一分光探测器、所述第二分光探测器、所述第三分光探测器的光电输出端口。
在一种示例性实施例中，在进行线路切换之后，所述局端子系统还用于对原工作光纤进行故障点定位。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统还包括光时域反射器和光滤波器，所述光时域反射器包括线路连接端口和第二控制端口，所述光开关还包括第四端口，所述控制器还包括第二输出端口，其中：
所述光时域反射器的线路连接端口与所述光滤波器的一端相连，所述光滤波器的另一端连接所述光开关的第四端口，所述光时域反射器的第二控制端口连接所述控制器的第二输出端口；
所述控制器，还用于：控制所述光开关的第四端口连接所述第二端口和第三端口中未与第一端口连接的端口；控制所述光时域反射器根据收发的预设检测波长的光信号确定与故障点的距离，以对原工作光纤进行故障点定位；
所述光滤波器仅允许预设检测波长的光信号双向通过，过滤其他波长的光信号。
在一种示例性实施例中，所述控制器包括信号放大模块、模数转换模块、微处理器模块、电源模块和时钟模块，其中：
所述信号放大模块，用于对所述各个光电输出端口输出的电信号进行放大，并输出至模数转换模块；
所述模数转换模块，用于对所述各个电信号进行模数转换，并按照所述时钟模块输出的时钟信号进行采样，将采样信号输出至所述微处理器模块；
所述微处理器模块，用于对采样信号进行连续检测，以判断第一光功率和第二光功率是否发生异常，并根据判断结果控制所述光开关；
所述电源模块，用于为所述控制器的其他各个模块供电。
在一种示例性实施例中，所述远端子系统包括第二光合分波器和光分路器，其中：
所述第二光合分波器包括第二线路端口、多个第二支路发送端口和多个第二支路接收端口；所述光分路器包括一个共用端口和两个支路端口；
所述第二光合分波器的第二线路端口与所述光分路器的共用端口光纤连接，第二支路发送端口与远端客户设备的接收端口光纤连接，第二支路接收端口与远端客户设备的发送端口光纤连接；
所述光分路器的两个支路端口分别连接工作光纤和保护光纤。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统，还用于检测与本地局端客户设备的发送端口相连的各波长通道的发送光功率，当检测的发送光功率超过预设的阈值时，显示发送光功率超限告警。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统，还用于检测工作光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第三光功率；
所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换，具体包括：
检测第二光功率和第三光功率是否发生异常；
若第二光功率正常且第三光功率发生异常时，检测第一光功率是否发生异常；
若第一光功率发生异常，则确定工作光纤存在故障点，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。
本发明实施例还提供了一种波分复用传输系统的传输方法，所述波分复用传输系统包括通过工作光纤和保护光纤相连接的局端子系统和远端子系统，所述工作光纤和保护光纤均为单纤双向传输方式；所述局端子系统与本地局端客户设备光纤连接，该光纤为双纤单向传输方式，所述远端子系统与远端客户设备光纤连接，所述方法包括：
所述局端子系统用于单纤双向1+1线路自动保护倒换时，检测所述双纤单向传输的光信号中所述局端子系统发往本地局端客户设备的光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率；
当检测的第一光功率发生异常且第二光功率正常时，所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。
在一种示例性实施例中，所述方法还包括：所述局端子系统检测工作光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第三光功率；
所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换，具体包括：
检测第二光功率和第三光功率是否发生异常；
若第二光功率正常且第三光功率发生异常时，检测第一光功率是否发生异常；
若第一光功率发生异常，则确定工作光纤存在故障点，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。
与相关技术相比，本申请的波分复用传输系统及其传输方法，通过局端子系统检测所述双纤单向传输的光信号中所述局端子系统发往本地局端客户设备的光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率，避免了由于光纤断裂端面反射造成的工作光纤接收光功率高于门限值造成检测结果不准确的问题，从而提高了光纤线路故障定位的准确度；且远端子系统无需检测光纤线路状况，降低了系统的维护成本。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为相关技术中的一种无源WDM系统的结构示意图；
图2为相关技术中的一种有源WDM系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的第一种波分复用传输系统的示例性结构示意图；
图4为本发明实施例的第二种波分复用传输系统的示例性结构示意图；
图5为本发明实施例的第一种局端子系统的示例性结构示意图；
图6为本发明实施例的第二种局端子系统的示例性结构示意图；
图7为本发明实施例的一种远端子系统的示例性结构示意图；
图8为本发明实施例的第一种波分复用传输系统的传输方法的示例性流程示意图；
图9为本发明实施例的第二种波分复用传输系统的传输方法的示例性流程示意图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
现有的双纤双向1+1线路自动保护倒换的方法是检测工作光纤和保护光纤的接收光功率，并以此为判据，控制光开关倒换。但在单纤双向1+1线路自动保护倒换中，如果工作光纤发生断裂，工作光纤中的光功率检测点会检测到光纤断裂端面反射的光功率，造成工作光纤接收光功率仍然高于门限值，产生应该倒换却不倒换的错误。
有鉴于此，本发明实施例提供一种波分复用传输系统及其传输方法，该传输方案中局端子系统与远端子系统通过工作光纤和保护光纤相连接，所述工作光纤和保护光纤均为单纤双向传输方式，在局端子系统中连接本地局端客户设备的接收端口的各波长通道上设置光功率检测点(即分光探测器，或分光和光检测器)，通过该位置处的检测点对来自工作线路方向的光信号进行光功率检测，而保护线路方向的光信号依然采用现有技术中位于局端子系统中的光开关和保护光纤之间位置处的光功率检测点(即分光探测器，或分光和光检测器)对来自保护线路方向的光信号进行光功率检测。
如图3所示，本发明实施例提供了一种波分复用传输系统，包括通过工作光纤和保护光纤相连接的局端子系统和远端子系统，所述工作光纤和保护光纤均为单纤双向传输方式；所述局端子系统与本地局端客户设备光纤连接，该光纤为双纤单向传输方式，所述远端子系统与远端客户设备光纤连接，其中：
局端子系统用于单纤双向1+1线路自动保护倒换时，检测所述双纤单向传输的光信号中所述局端子系统发往本地局端客户设备的光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率；当检测的第一光功率发生异常且第二光功率正常时，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。
在1+1线路自动保护倒换机制下，局端子系统连通所述本地局端客户设备与工作光纤之间的线路，关断所述本地局端客户设备与保护光纤之间的线路，以使所述本地局端客户设备与所述远端客户设备通过所述局端子系统、工作光纤和远端子系统双向通信，所述保护光纤仅传输所述远端子系统将来自所述远端客户设备的光信号分路得到的一路光信号，另一路光信号在所述工作光纤中传输。
所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换时，包括：关断所述本地局端客户设备与工作光纤之间的光路，连通所述本地局端客户设备与保护光纤之间的光路；控制线路切换后，原保护光纤变换为工作光纤，原工作光纤变换为保护光纤。
本发明实施例提供的波分复用传输系统，包括工作光纤和保护光纤连接的局端子系统和远端子系统。局端子系统和远端子系统具有1+1光纤线路保护功能，局端子系统具有线路侧光纤线路功率检测功能、客户侧光波长通道功率检测功能、光纤线路故障定位和测量(可选地)等功能，本发明实施例提供的波分复用传输系统，通过在局端子系统的线路侧检测保护线路光纤的光功率来识别保护线路故障与否，通过在局端子系统的客户侧检测本地局端客户设备所有接收方向上的波长通道的光功率来识别工作线路故障与否，由此依据识别结果进行线路保护切换控制，有效消除了由于光纤断裂端面反射造成的工作光纤TAP-PD-W接收光功率高于门限值而导致线路保护误倒换的问题，实现简单，保护倒换可靠，管理维护方便，能够准确定位线路光纤故障点。
在一种示例性实施例中，所述第一光功率发生异常，指的是所述第一光功率小于预设的第一光功率阈值，或者所述第一光功率在预设的第一光功率范围之外。
在一种示例性实施例中，所述第二光功率发生异常，指的是所述第二光功率小于预设的第二光功率阈值，或者所述第二光功率在预设的第二光功率范围之外。
需要说明的是，上述第一光功率阈值或者预设的第一光功率范围可以由本领域技术人员根据实际的本地局端客户设备的光信号接收灵敏度确定，典型的，该第一光功率阈值可以为-30dBm～-12dBm。上述第二光功率阈值或者预设的第二光功率范围可以由本领域技术人员根据实际的远端客户设备的发送光功率、本地局端客户设备的接收灵敏度、波长通道的数量、远端子系统中光合分波器的插损、远端子系统中光分路器的插损、线路光纤的衰减等确定，典型的工作光纤和保护光纤中的正常接收光功率范围约为-28dBm～+15dBm，即预设的第二光功率范围可以为-28dBm～+15dBm。
在一种示例性实施例中，局端子系统，检测工作光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第三光功率；
所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换，具体包括：
检测第二光功率和第三光功率是否发生异常；
若第二光功率正常且第三光功率发生异常时，检测第一光功率是否发生异常；若第二光功率异常或者第三光功率正常时，返回检测第二光功率和第三光功率是否发生异常的步骤继续执行；
若第一光功率发生异常，则确定工作光纤存在故障点，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换；若第一光功率正常时，返回检测第二光功率和第三光功率是否发生异常的步骤继续执行。
为了解决局端子系统与本地局端客户设备的接收端口相连的波长通道的数量较多，轮询检测时间较长的问题，本发明实施例提供的波分复用传输系统，首先检测工作光纤和保护光纤中传输的来自远端客户设备方向的光功率的变化，当检测到的工作光纤中的对应光功率有变化，而检测到的保护光纤的对应光功率无变化且在正常范围内，才进一步检测所述各波长通道的接收光功率，从而缩短了轮询检测时间，保证了倒换时间小于50毫秒的要求。
在一种示例性实施例中，所述检测第二光功率和第三光功率是否发生异常，指的是：检测第三光功率是否发生变化、检测第二光功率是否不变且在预设的第二光功率范围之内，如果第三光功率发生变化、第二光功率不变且在预设的第二光功率范围之内，则第二光功率正常且第三光功率发生异常。
需要说明的是，此处所述的第二光功率范围同上文所述，此处不再赘述。优选的，在本申请实施例中，若最近连续N次检测到的第三光功率的差值均在预设的误差范围之内，则认为第三光功率未发生变化，否则认为第三光功率发生变化。其中，所述误差范围可以由本领域技术人员根据经验确定。N为大于等于2的整数，可以是本领域技术人员根据第三光功率值的检测周期得到的，典型的可取值为2或3。
在一种示例性实施例中，所述检测第一光功率是否发生异常，指的是检测所述第一光功率是否大于或等于预设的第一光功率阈值，如果第一光功率小于预设的第一光功率阈值，则第一光功率发生异常。
需要说明的是，此处所述的第一光功率阈值同上文所述，此处不再赘述。
在一种示例性实施例中，所述波分复用传输系统为一种有源与无源结合的单纤双向波分复用传输系统，局端子系统为有源WDM，远端子系统为无源WDM，具有成本低、功耗低、时延小、对光信号速率和格式透明、远端站不需要电源供电、安装和维护方便等优点。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统与本地局端客户设备之间有多对波长通道，每对波长通道通过双纤建立，每对波长通道中的两波长通道分别用于传输不同方向上的不同波长的光信号，分别唯一对应双纤中的一根光纤；
所述远端子系统，具体用于：将所述远端客户设备发送的多个波长的光信号进行合波后分为两路，分别进入所述工作光纤和所述保护光纤传输；
所述局端子系统，具体用于：将工作光纤中传输的来自所述远端客户设备的光信号解复用到多个波长通道，以传输至所述本地局端客户设备；检测各波长通道的光信号的光功率，作为第一光功率。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统，还用于将所述本地局端客户设备经对应波长通道发送的多个波长的光信号复用进工作光纤传输；
所述远端子系统，还用于接收所述工作光纤传输的来自所述本地局端客户设备的光信号，进行分波后传输至所述远端客户设备。
在一种示例性实施例中，如图4所示，所述局端子系统包括传输单元、检测单元、控制单元和开关单元，其中：
所述传输单元，用于将工作光纤中传输的来自所述远端客户设备的光信号解复用到多个波长通道，以传输至所述本地局端客户设备；将所述本地局端客户设备经对应波长通道发送的多个波长的光信号复用进工作光纤传输；
所述检测单元，用于检测所述传输单元解复用得到的发往本地局端客户端的各波长光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率；
所述控制单元，用于当检测的第一光功率发生异常且第二光功率正常时，控制所述开关单元对工作光纤和保护光纤进行线路切换；
所述开关单元，用于在所述控制单元的控制下，连通工作光纤与传输单元的光路，并关断保护光纤与传输单元的光路。
在一种示例性实施例中，如图5所示，所述局端子系统包括第一光合分波器10、第一分光探测器40(TAP+PD-R)、第二分光探测器50(TAP+PD-W)、第三分光探测器60(TAP+PD-P)、光开关20和控制器30(在该实施例中，所述传输单元包括第一光合分波器10，所述检测单元包括第一分光探测器40、第二分光探测器50、第三分光探测器60，所述控制单元包括控制器30，所述开关单元包括光开关20)，其中：
所述第一光合分波器10包括第一线路端口101、多组第一支路发送端口102和第一支路接收端口103，每组第一支路发送端口102和第一支路接收端口103对应一对波长通道；所述光开关20包括第一端口201、第二端口202、第三端口203和第一控制端口204；所述控制器30包括多个输入端口302和第一输出端口301；所述第一分光探测器40、第二分光探测器50、第三分光探测器60均包括线路输入端口401/501/601、线路输出端口402/502/602和光电输出端口403/503/603；
所述第一光合分波器10的第一线路端口101光纤连接所述光开关20的第一端口201，第一支路发送端口102光纤连接所述第一分光探测器40的线路输入端口401，所述第一分光探测器40的线路输出端口402光纤连接本地局端客户设备的接收端口，第一支路接收端口103光纤连接本地局端客户设备的发送端口；
所述光开关20光纤连接第二分光探测器50的线路输出端口502，第二分光探测器50的线路输入端口501光纤连接工作光纤，第三端口203光纤连接第三分光探测器60的线路输出端口602，第三分光探测器60的线路输入端口601连接保护光纤，第一控制端口204电连接所述控制器30的第一输出端口301，用于在所述控制器的控制下，控制第二端口与第三端口中的一个端口与第一端口连接、另一个端口不与第一端口连接，以实现工作光纤和保护光纤的线路切换；初始状态时下，所述光开关20的第二端口202与第一端口201连接，第三端口203不与第一端口201连接；
所述控制器30的多个输入端口302分别电连接所述第一分光探测器40、所述第二分光探测器50、所述第三分光探测器60的光电输出端口403/503/603。
所述第一光合分波器10，用于将第一线路端口101接收的来自所述远端客户设备的合波光信号解复用到多个波长通道，沿第一支路发送端口102传输给所述本地局端客户设备；以及，将通过各第一支路接收端口103接收的所述本地局端客户设备经对应波长通道发送的多个波长的光信号进行合波后，沿第一线路端口101传输至所述光开关20的第一端口201；
所述第一分光探测器40，用于：将线路输入端口401接收到的来自第一光合分波器10的光信号分路，其中一路通过线路输出端口402输出给光纤连接的本地局端客户设备的接收端口，另一路转换为电信号后通过光电输出端口403输出给所述控制器30；
所述第二分光探测器50、第三分光探测器60，用于：将线路输入端口501/601接收到的来自远端子系统的光信号分路，其中一路通过线路输出端口502/602输出给光纤连接的光开关20，另一路转换为电信号后通过光电输出端口503/603输出给所述控制器30；以及，用于将线路输出端口502/602接收到的来自第一光合分波器10的光信号沿线路输入端口501/601传输至工作光纤或保护光纤；
所述控制器30，用于：根据接收到的第一分光探测器40的电信号计算对应转换前的光信号的光功率，作为第一光功率；根据接收到的第三分光探测器60的电信号计算对应转换前的光信号的光功率，作为第二光功率；当检测的第一光功率发生异常且第二光功率正常时，控制所述光开关20的第一端口201与第二端口202和第三端口203的连接状态切换，以使工作光纤及其连接的第二分光探测器50，与保护光纤及其第三分光探测器60进行线路切换。
在该实施例中，所述工作光纤及其连接的第二分光探测器50，与保护光纤及其第三分光探测器60进行线路切换指的是：原保护光纤变换为工作光纤，原工作光纤变换为保护光纤；原第二分光探测器变换为第三分光探测器，原第三分光探测器变换为第二分光探测器。
在该实施例中，所述第一光合分波器10用于将本地局端客户设备的多个特定波长的光信号复用进一根光纤，并将来自远端客户设备的多个特定波长的光信号解复用到多根光纤，分别去往本地局端客户设备；所述第一分光探测器40用于检测本地局端客户设备上的WDM-SFP的接收端口的光功率；所述第二分光探测器50用于检测工作光纤中来自线路光纤方向的光信号的光功率；所述第三分光探测器60用于检测保护光纤中来自线路光纤方向的光信号的光功率，所述光开关20和控制器30用于根据检测结果，控制工作光纤和保护光纤是否进行线路切换。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统，还用于检测与本地局端客户设备的发送端口相连的各波长通道的发送光功率，当检测的发送光功率超过预设的阈值时，显示发送光功率超限告警。如图5所示，其中的第四分光探测器90(TAP+PD-T)即用于检测与本地局端客户设备的发送端口相连的各波长通道的发送光功率。
如图5所示，局端子系统包括：第一光合分波器10、光开关20、多个第一分光探测器40(TAP+PD-R)、第二分光探测器50(TAP+PD-W)和第三分光探测器60(TAP+PD-P)、多个第四分光探测器(TAP+PD-T)、控制器30，其中：
第一光合分波器10的多个第一支路发送端口102分别连接多个TAP+PD-R，可选地，第一支路接收端口103还连接TAP+PD-T。其中TAP+PD-R连接插在本地局端客户设备上的WDM-SFP的接收端口，TAP+PD-T连接插在本地局端客户设备上的WDM-SFP的发送端口。第一光合分波器10的第一线路端口101连接光开关20的第一端口201。光开关20的第二端口202连接一个TAP+PD-W，此TAP+PD-W同时连接工作光纤。光开关20的第三端口203连接一个TAP+PD-P，此TAP+PD-P同时连接保护光纤。以上单元之间的连接都是光信号。控制器30接收来自所有TAP+PD的模拟电信号，向光开关20发送控制信号，此控制信号为数字电信号。
第一光合分波器10：完成不同波长光信号的合波和分波。其中合波是将来自本地局端客户设备的多个特定波长的光信号复用进一根光纤，分波是将来自远端客户设备的多个特定波长的WDM光信号解复用到多根光纤，分别去往本地局端客户设备。介质薄膜滤波(Thin Film Filter，TFF)光合分波器件和平面波导(Array Wave Guide，AWG)光合分波器件已经得到大量应用。一般情况下，稀疏波分复用(Coarse Wavelength DivisionMultiplexer，CWDM)采用TFF光合分波器件，24波及以下的密集波分复用(DenseWavelength Division Multiplexing，DWDM)采用TFF光合分波器件，24波以上的DWDM采用AWG光合分波器件。
光开关20：可以为1X2光开关，受控制器30控制，有两种光路连接状态：第一状态：第一端口201和第二端口202连接；第二状态：第一端口201和第三端口203连接。具有锁定功能，掉电或上电保持原有连接状态。
TAP+PD-R、TAP+PD-T：分光探测器将单向输入的光信号功率分为两路，其中一路1％～5％转换为电流信号，另外一路95％～99％输出给连接的光器件。TAP+PD-R、TAP+PD-T只有单方向的光信号输入，可以采用集成分光器和光检测器的器件。
TAP+PD-W、TAP+PD-P：分光探测器将来自线路光纤的光功率分为两路，其中一路1％～5％转换为电流信号，另外一路95％～99％输出给连接的光合分波器。同时将来自第一光合分波器的光信号直接输出给线路光纤。TAP+PD-W、TAP+PD-P有双方向的光信号输入，仅检测其中来自线路光纤方向的光信号。为了得到更高的隔离度，一般采用分光器和光检测器分离的器件。
控制器30：包括信号放大模块(模拟信号放大器芯片)、模数转换模块(模拟数字转换芯片)、微处理器模块(微处理器芯片)，以及电源模块和时钟模块(时钟电路)，其中，信号放大模块将来自各个TAP+PD的电流信号进行放大，输出给模数转换模块进行数字采样，采样得到的数字信号输出给微处理器模块进行检测判断。微处理器模块不断进行实时检测，当检测到线路工作光纤发生中断故障且保护光纤正常，微处理器模块控制光开关20进行倒换，将所有客户设备的光信号切换到保护光纤。电源模块，用于为控制器30的其他各个模块供电。
在一种示例性实施例中，在进行线路切换之后，所述局端子系统还用于对原工作光纤进行故障点定位。
在该实施例的一示例中，如图6所示，所述局端子系统还包括光时域反射器70(OTDR-SFP)和光滤波器80，所述光时域反射器70包括线路连接端口702和第二控制端口701，所述光开关20还包括第四端口205，所述控制器30还包括第二输出端口303，其中：
所述光时域反射器70的线路连接端口702与所述光滤波器的一端相连，所述光滤波器的另一端连接所述光开关20的第四端口205，所述光时域反射器70的第二控制端口701连接所述控制器30的第二输出端口303。
所述控制器30，还用于：控制所述光开关20的第四端口205连接所述第二端口202和第三端口203中未与第一端口201连接的端口；控制所述光时域反射器70根据收发的预设检测波长的光信号确定与故障点的距离，以对原工作光纤进行故障点定位；
所述光滤波器80仅允许预设检测波长的光信号双向通过，过滤其他波长的光信号。
如图6所示，局端子系统包括：第一光合分波器10、光开关20、多个第一分光探测器40(TAP+PD-R)、第二分光探测器50(TAP+PD-W)和第三分光探测器60(TAP+PD-P)、多个第四分光探测器90(TAP+PD-T)、光时域反射器(OTDR-SFP)、光滤波器80、控制器30，其中：
第一光合分波器10的第一支路发送端口102分别连接多个TAP+PD-R，第一支路接收端口103分别连接多个TAP+PD-T。其中TAP+PD-R连接插在本地局端客户设备上的WDM-SFP的接收端口，TAP+PD-T连接插在本地局端客户设备上的WDM-SFP的发送端口。第一光合分波器10的第一线路端口101连接光开关20的第一端口201。一个OTDR-SFP 70连接光滤波器80，光滤波器80连接光开关20的第四端口205。光开关20的第二端口202连接一个TAP+PD-W，此TAP+PD-W同时连接工作光纤。光开关20的第三端口203连接一个TAP+PD-P，此TAP+PD-P同时连接保护光纤。以上单元之间的连接都是光信号。控制器30接收来自所有TAP+PD的模拟电信号，向OTDR-SFP和光开关20发送控制信号，此控制信号为数字电信号。
第一光合分波器10：完成不同波长光信号的合波和分波。其中合波是将来自本地局端客户设备的多个特定波长的光信号复用进一根光纤，分波是将来自远端客户设备的多个特定波长的WDM光信号解复用到多根光纤，分别去往本地局端客户设备。TFF光合分波器件和AWG光合分波器件已经得到大量应用。一般情况下，CWDM采用TFF光合分波器件，24波及以下的DWDM采用TFF光合分波器件，24波以上的DWDM采用AWG光合分波器件。
光开关20：可以为2X2光开关，受控制器30控制，有直通和交叉两种光路连接状态。直通状态：第一端口201和第二端口202连接，同时第四端口205和第三端口203连接；交叉状态：第一端口201和第三端口203连接，同时第二端口202和第四端口205连接。具有锁定功能，掉电或上电保持原有连接状态。
TAP+PD-R、TAP+PD-T：与图5中的TAP+PD-R、TAP+PD-T功能相同。
TAP+PD-W、TAP+PD-P：与图5中的TAP+PD-W、TAP+PD-P功能相同。
OTDR-SFP 70：SFP标准尺寸形态的光时域反射器。受控制器30控制，向线路光纤发送特定波长的短脉冲光信号，如果光纤线路有故障，光纤端面将会反射一部分光信号，OTDR-SFP 70接收反射回来的信号，由此判断故障点距离发送点的长度。此过程类似于一个一维雷达系统。
光滤波器80：单通道光滤波器，仅允许OTDR-SFP 70发送的特定波长的光信号双向通过，将其他波长的光信号滤掉，避免其他波长的光信号影响OTDR-SFP 70的判断和检测。光滤波器80是无源光器件，允许特定波长的光信号双向通过。一般采用TFF滤波管实现。
控制器30：包括信号放大模块(模拟信号放大器芯片)、模数转换模块(模拟数字转换芯片)、微处理器模块(微处理器芯片)，以及电源模块和时钟模块(时钟电路)，其中，信号放大模块将来自各个TAP+PD的电流信号进行放大，输出给模数转换模块进行数字采样，采样得到的数字信号输出给微处理器模块进行检测判断。微处理器模块不断进行实时检测，当检测到线路工作光纤发生中断故障且保护光纤正常，微处理器模块控制2X2光开关20进行倒换，将所有客户设备的光信号切换到保护光纤，同时将OTDR-SFP输出切换到原工作光纤。微处理器模块控制OTDR-SFP对原工作光纤进行检测，定位故障点。
在一种示例性实施例中，如图7所示，所述远端子系统包括第二光合分波器100和光分路器101，其中：
所述第二光合分波器100包括第二线路端口1001、多个第二支路发送端口1002和多个第二支路接收端口1003；所述光分路器101包括一个共用端口1011和两个支路端口1012；
所述第二光合分波器100的第二线路端口1001与所述光分路器101的共用端口1011光纤连接，第二支路发送端口1002与远端客户设备的接收端口光纤连接，第二支路接收端口1003与远端客户设备的发送端口光纤连接；
所述光分路器101的两个支路端口1012分别连接工作光纤和保护光纤；
所述第二光合分波器100，用于：将通过各第二支路接收端口1003接收到的所述远端客户设备发送的各波长的光信号进行合波，沿第二线路端口1001传输给所述光分路器101；以及，将通过第二线路端口1001接收到的来自所述光分路器101的光信号进行分波，使分波得到的各波长的光信号经对应第二支路发送端口1002传输至所述远端客户设备的接收端口；
所述光分路器101，用于：将通过共用端口1011接收到的所述第二光合分波器合波后的光信号分为两路，分别进入所述工作光纤和所述保护光纤传输；以及，将工作光纤传输的来自所述本地局端客户设备的光信号沿共用端口101传输至所述第二光合分波器。
在一种示例性实施例中，所述光分路器101的分光比例为50:50。
如图7所示，远端子系统包括：第二光合分波器100、光分路器101，其中：
第二光合分波器100的第二支路发送端口1002和第二支路接收端口1003连接插在远端客户设备上的WDM-SFP。第二光合分波器100的第二线路端口1001连接光分路器101的共用端口1011。光分路器101的两个支路端口分别连接工作光纤和保护光纤。
第二光合分波器100完成不同波长光信号的合波和分波。功能与局端子系统的第一光合分波器10相同。
光分路器101：将来自第二光合分波器100的光功率分为两路，一路进入工作光纤，一路进入保护光纤。同时，来自工作光纤的光信号进入第二光合分波器100。可选地，所述光分路器101的分光比为50:50。
如图8所示，本发明实施例还提供了一种波分复用传输系统的传输方法，所述波分复用传输系统包括通过工作光纤和保护光纤相连接的局端子系统和远端子系统，所述工作光纤和保护光纤均为单纤双向传输方式；所述局端子系统与本地局端客户设备光纤连接，该光纤为双纤单向传输方式，所述远端子系统与远端客户设备光纤连接，所述方法包括：
步骤801：所述局端子系统用于单纤双向1+1线路自动保护倒换时，检测所述双纤单向传输的光信号中所述局端子系统发往本地局端客户设备的光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率；
在该步骤中，检测第一光功率，用于判断工作光纤是否发生故障；检测第二光功率，用于判断保护光纤是否发生故障。
在1+1线路自动保护倒换机制下，局端子系统连通所述本地局端客户设备与工作光纤之间的线路，关断所述本地局端客户设备与保护光纤之间的线路，以使所述本地局端客户设备与所述远端客户设备通过所述局端子系统、工作光纤和远端子系统双向通信，所述保护光纤仅传输所述远端子系统将来自所述远端客户设备的光信号分路得到的一路光信号，另一路光信号在所述工作光纤中传输。
步骤802：当检测的第一光功率发生异常且第二光功率正常时，所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。
在该步骤中，根据工作光纤和保护光纤故障与否，进行保护倒换控制。
所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换，包括：关断所述本地局端客户设备与工作光纤之间的光路，连通所述本地局端客户设备与保护光纤之间的光路；控制线路切换后，原保护光纤变换为工作光纤，原工作光纤变换为保护光纤。
在一种示例性实施例中，所述第一光功率发生异常，指的是所述第一光功率小于预设的第一光功率阈值，或者所述第一光功率在预设的第一光功率范围之外。
在一种示例性实施例中，所述第二光功率发生异常，指的是所述第二光功率小于预设的第二光功率阈值，或者所述第二光功率在预设的第二光功率范围之外。
需要说明的是，上述第一光功率阈值或者预设的第一光功率范围可以由本领域技术人员根据实际的本地局端客户设备的光信号接收灵敏度确定，典型的，该第一光功率阈值可以为-30dBm～-12dBm。上述第二光功率阈值或者预设的第二光功率范围可以由本领域技术人员根据实际的远端客户设备的发送光功率、本地局端客户设备的接收灵敏度、波长通道的数量、远端子系统中光合分波器的插损、远端子系统中光分路器的插损、线路光纤的衰减等确定，典型的工作光纤和保护光纤中的正常接收光功率范围约为-28dBm～+15dBm，即预设的第二光功率范围可以为-28dBm～+15dBm。
在一种示例性实施例中，所述传输方法还包括：所述局端子系统检测工作光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第三光功率；
所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换，具体包括：
检测第二光功率和第三光功率是否发生异常；
若第二光功率正常且第三光功率发生异常时，检测第一光功率是否发生异常；若第二光功率异常或者第三光功率正常时，返回检测第二光功率和第三光功率是否发生异常的步骤继续执行；
若第一光功率发生异常，则确定工作光纤存在故障点，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换；若第一光功率正常时，返回检测第二光功率和第三光功率是否发生异常的步骤继续执行。
在一种示例性实施例中，所述检测第二光功率和第三光功率是否发生异常，指的是：检测第三光功率是否发生变化、检测第二光功率是否不变且在预设的第二光功率范围之内，如果第三光功率发生变化、第二光功率不变且在预设的第二光功率范围之内，则第二光功率正常且第三光功率发生异常。
需要说明的是，此处所述的第二光功率范围同上文所述，此处不再赘述。在一种示例性实施例中，所述检测第一光功率是否发生异常，指的是检测所述第一光功率是否大于或等于预设的第一光功率阈值，如果第一光功率小于预设的第一光功率阈值，则第一光功率发生异常。
需要说明的是，此处所述的第一光功率阈值同上文所述，此处不再赘述。
在一种示例性实施例中，所述局端子系统与本地局端客户设备之间有多对波长通道，每对波长通道通过双纤建立，每对波长通道中的两波长通道分别用于传输不同方向上的不同波长的光信号，分别唯一对应双纤中的一根光纤；
所述传输方法还包括：
所述远端子系统将所述远端客户设备发送的多个波长的光信号进行合波后分为两路，分别进入所述工作光纤和所述保护光纤传输；
所述局端子系统将工作光纤中传输的来自所述远端客户设备的光信号解复用到多个波长通道，以传输至所述本地局端客户设备。
在一种示例性实施例中，所述传输方法还包括：
所述局端子系统将所述本地局端客户设备经对应波长通道发送的多个波长的光信号复用进工作光纤传输；
所述远端子系统接收所述工作光纤传输的来自所述本地局端客户设备的光信号，进行分波后传输至所述远端客户设备。
在一种示例性实施例中，所述传输方法还包括：
所述局端子系统检测与本地局端客户设备的发送端口相连的各波长通道的发送光功率，当检测的发送光功率超过预设的阈值时，显示发送光功率超限告警。
如图9所示，在一种示例性实施例中，具体的检测流程包括：
(1)同时检测工作光纤TAP+PD-W的接收光功率和保护光纤TAP+PD-P的接收光功率；
(2)控制器判断是否工作光纤光功率变化并且保护光纤光功率不变并且保护光纤光功率在预设的正常范围内，如果是，转(3)；如果不是，转(1)；
(3)同时检测所有波长通道TAP+PD-R的接收光功率；
(4)控制器判断所有波长通道TAP+PD-R的接收光功率是否低于门限。如果是，转(5)；如果是，转(1)；
(5)控制器控制光开关对工作光纤和线路光纤进行倒换。
其中，预设的正常范围可以由本领域技术人员根据实际的远端客户设备WDM-SFP的发送光功率、本地局端客户设备WDM-SFP的接收灵敏度、波长通道的数量、远端子系统中光合分波器的插损、远端子系统中光分路器的插损、线路光纤的衰减等确定，典型的该范围为-28dBm～+15dBm。预设的波长通道TAP+PD-R光功率门限可以由本领域技术人员根据实际的局端WDM-SFP的接收灵敏度确定，典型的该门限为-30dBm～-12dBm。
本申请提供的传输方法不仅检测工作光纤和保护光纤的接收光功率，而且检测所有波长通道的光功率，有效消除了由于光纤断裂端面反射造成的工作光纤TAP-PD-W接收光功率高于门限值的问题。同时，为了解决波长通道TAP-PD-R的数量较多，轮询检测时间较长的问题，本申请提供的传输方法首先检测工作光纤和保护光纤接收光功率的变化，当工作光纤接收光功率有变化，而保护光纤接收光功率无变化且在正常范围内，才进一步检测波长通道TAP-PD-R光功率。本申请提供的传输方法缩短了轮询检测时间，保证了倒换时间小于50毫秒的要求。
在一种示例性实施例中，在所述控制工作光纤和保护光纤进行线路切换之后，所述传输方法还包括：所述局端子系统还用于对原工作光纤进行故障点定位。
在光开关倒换之后，启动OTDR-SFP对原工作光纤进行故障定位，检测光纤故障点与局端的距离。控制器控制OTDR-SFP发送光脉冲，并根据返回的光信号定位原工作光纤故障点。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种波分复用传输系统，其特征在于，包括通过工作光纤和保护光纤相连接的局端子系统和远端子系统，所述工作光纤和保护光纤均为单纤双向传输方式；所述局端子系统与本地局端客户设备光纤连接，该光纤为双纤单向传输方式，所述远端子系统与远端客户设备光纤连接；其中：
局端子系统用于单纤双向1+1线路自动保护倒换时，检测所述双纤单向传输的光信号中所述局端子系统发往本地局端客户设备的光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率；当检测的第一光功率发生异常且第二光功率正常时，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换；
所述局端子系统，还用于检测工作光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第三光功率；
所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换，具体包括：
检测第二光功率和第三光功率是否发生异常；
若第二光功率正常且第三光功率发生异常时，检测第一光功率是否发生异常；
若第一光功率发生异常，则确定工作光纤存在故障点，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。
2.根据权利要求1所述的波分复用传输系统，其特征在于，所述局端子系统与本地局端客户设备之间有多对波长通道，每对波长通道通过双纤建立，每对波长通道中的两波长通道分别用于传输不同方向上的不同波长的光信号，分别唯一对应双纤中的一根光纤；
所述远端子系统，具体用于：将所述远端客户设备发送的多个波长的光信号进行合波后分为两路，分别进入所述工作光纤和所述保护光纤传输；
所述局端子系统，具体用于：将工作光纤中传输的来自所述远端客户设备的光信号解复用到多个波长通道，以传输至所述本地局端客户设备；检测各波长通道的光信号的光功率，作为第一光功率。
3.根据权利要求2所述的波分复用传输系统，其特征在于，
所述局端子系统，还用于将所述本地局端客户设备经对应波长通道发送的多个波长的光信号复用进工作光纤传输；
所述远端子系统，还用于接收所述工作光纤传输的来自所述本地局端客户设备的光信号，进行分波后传输至所述远端客户设备。
4.根据权利要求3所述的波分复用传输系统，其特征在于，所述局端子系统包括第一光合分波器、第一分光探测器、第二分光探测器、第三分光探测器、光开关和控制器，其中：
所述第一光合分波器包括第一线路端口、多组第一支路发送端口和第一支路接收端口，每组第一支路发送端口和第一支路接收端口对应一对波长通道；所述光开关包括第一端口、第二端口、第三端口和第一控制端口；所述控制器包括多个输入端口和第一输出端口；所述第一分光探测器、第二分光探测器、第三分光探测器均包括线路输入端口、线路输出端口和光电输出端口；
所述第一光合分波器的第一线路端口光纤连接所述光开关的第一端口，第一支路发送端口光纤连接所述第一分光探测器的线路输入端口，所述第一分光探测器的线路输出端口光纤连接本地局端客户设备的接收端口，第一支路接收端口光纤连接本地局端客户设备的发送端口；
所述光开关的第二端口与第一端口连接，并光纤连接第二分光探测器的线路输出端口，第二分光探测器的线路输入端口光纤连接工作光纤，第三端口不与第一端口连接，并光纤连接第三分光探测器的线路输出端口，第三分光探测器的线路输入端口光纤连接保护光纤，第一控制端口电连接所述控制器的第一输出端口；所述光开关用于在所述控制器的控制下，控制第二端口与第三端口中的一个端口与第一端口连接、另一个端口不与第一端口连接，以实现工作光纤和保护光纤的线路切换；
所述控制器的多个输入端口分别电连接所述第一分光探测器、所述第二分光探测器、所述第三分光探测器的光电输出端口。
5.根据权利要求4所述的波分复用传输系统，其特征在于，在进行线路切换之后，所述局端子系统还用于对原工作光纤进行故障点定位。
6.根据权利要求5所述的波分复用传输系统，其特征在于，所述局端子系统还包括光时域反射器和光滤波器，所述光时域反射器包括线路连接端口和第二控制端口，所述光开关还包括第四端口，所述控制器还包括第二输出端口，其中：
所述光时域反射器的线路连接端口与所述光滤波器的一端相连，所述光滤波器的另一端连接所述光开关的第四端口，所述光时域反射器的第二控制端口连接所述控制器的第二输出端口；
所述控制器，还用于：控制所述光开关的第四端口连接所述第二端口和第三端口中未与第一端口连接的端口；控制所述光时域反射器根据收发的预设检测波长的光信号确定与故障点的距离，以对原工作光纤进行故障点定位；
所述光滤波器仅允许预设检测波长的光信号双向通过，过滤其他波长的光信号。
7.根据权利要求4所述的波分复用传输系统，其特征在于，所述控制器包括信号放大模块、模数转换模块、微处理器模块、电源模块和时钟模块，其中：
所述信号放大模块，用于对各个光电输出端口输出的电信号进行放大，并输出至模数转换模块；
所述模数转换模块，用于对各个电信号进行模数转换，并按照所述时钟模块输出的时钟信号进行采样，将采样信号输出至所述微处理器模块；
所述微处理器模块，用于对采样信号进行连续检测，以判断第一光功率和第二光功率是否发生异常，并根据判断结果控制所述光开关；
所述电源模块，用于为所述控制器的其他各个模块供电。
8.根据权利要求3所述的波分复用传输系统，其特征在于，所述远端子系统包括第二光合分波器和光分路器，其中：
所述第二光合分波器包括第二线路端口、多个第二支路发送端口和多个第二支路接收端口；所述光分路器包括一个共用端口和两个支路端口；
所述第二光合分波器的第二线路端口与所述光分路器的共用端口光纤连接，第二支路发送端口与远端客户设备的接收端口光纤连接，第二支路接收端口与远端客户设备的发送端口光纤连接；
所述光分路器的两个支路端口分别连接工作光纤和保护光纤。
9.根据权利要求1至8任一所述的波分复用传输系统，其特征在于，所述局端子系统，还用于检测与本地局端客户设备的发送端口相连的各波长通道的发送光功率，当检测的发送光功率超过预设的阈值时，显示发送光功率超限告警。
10.一种波分复用传输系统的传输方法，其特征在于，所述波分复用传输系统包括通过工作光纤和保护光纤相连接的局端子系统和远端子系统，所述工作光纤和保护光纤均为单纤双向传输方式；所述局端子系统与本地局端客户设备光纤连接，该光纤为双纤单向传输方式，所述远端子系统与远端客户设备光纤连接；所述方法包括：
所述局端子系统用于单纤双向1+1线路自动保护倒换时，检测所述双纤单向传输的光信号中所述局端子系统发往本地局端客户设备的光信号的光功率，作为第一光功率，以及检测保护光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第二光功率；
当检测的第一光功率发生异常且第二光功率正常时，所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换；
所述局端子系统检测工作光纤中来自远端客户设备方向的光信号的光功率，作为第三光功率；
所述局端子系统控制工作光纤和保护光纤进行线路切换，具体包括：
检测第二光功率和第三光功率是否发生异常；
若第二光功率正常且第三光功率发生异常时，检测第一光功率是否发生异常；
若第一光功率发生异常，则确定工作光纤存在故障点，控制工作光纤和保护光纤进行线路切换。
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