CN110430006B - Wdm-pon系统及其管控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种WDM‑PON系统及其管控方法，涉及WDM‑PON接入技术领域。该WDM‑PON系统，应用于5G前传业务中，该系统包括OLT、ODN、波长可调谐可控光模块OM、DU、CFM和AAU，OM插在DU的卡槽上，OM与OLT相连；CFM波长可调，插在AAU的卡槽上，CFM与ODN相连；OLT包括主控单元和光路管理控制单元，光路管理控制单元内部的上行光信号与下行光信号分开传输、分别管理，实现在高速光信号中接收与发送低速管理数据，主控单元和光路管理控制单元共同管控光传输单元，光传输单元为OM或CFM。本发明在不影响原有高速数据光信号传输的同时，能实现在高速光信号中接收与发送低速管理数据，管控CFM和OM。

Description

WDM-PON系统及其管控方法

技术领域

本发明涉及WDM-PON接入技术领域，具体是涉及一种WDM-PON系统及其管控方法。

背景技术

目前5G网络研究已经形成第一波浪潮，进入技术标准研究及研发试验的关键阶段。相对于4G技术，5G网络在吞吐率、时延、连接数量等方面性能有显著提升，同时对前传网络也提出了新的挑战，如密集光纤部署、更高传输宽带、更低时延等大量新需求。WR-WDM-PON(Wavelength Routed-Wavelength Division Multiplexing-Passive OpticalNetwork，波长路由的波分复用无源光网络)，结合了WR(Wavelength Routed，波长路由)技术、WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)技术和PON(Passive OpticalNetwork，无源光网络)拓扑结构的特点，具有高带宽、低时延、节省光纤、运维简单、成本低等优点，在5G前传应用方面具备其独特的优势，是5G网络首选的接入技术。

WR-WDM-PON由OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)、ODN(OpticalDistribution Network，光分配网络)和CFM(Cellular Fronthaul Module，移动前传小型可插拔模块)型ONU组成，其中OLT主要由主控单元和WM(Wavelength Multiplexer，波长复用器件)组成。WM为一种用于在WR-WDM-PON波长通道对与通道组之间提供复用/解复用功能的双向功能单元。ODN包括光纤馈线段、WM和分支光纤。WR-WDM-PON中CFM的工作波长是由CFM在ODN中的物理连接决定的，即连接到ODN中AAWG(Athermal Arrayed WaveguideGrating，无热波导阵列光栅)的哪个分支所决定。同理，在OLT一侧，每个OLT SNI侧OM(Optical Mode，光模块)的工作波长也是物理连接决定的，即连接到OLT侧的WM器件的哪个分支所决定的。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

目前，25G WR-WDM-PON系统中，支持多个通道，每个通道上行最大带宽和下行最大带宽均为25.78Gbit/s，且每个通道独自占用一对波长。因此，主干光纤中上行方向和下行方向各有多个不同波长的光信号在传输，且上行总带宽与下行总带宽都达到了Tbit/s。在这种高速光信号中接收与发送低速管理数据尤为困难，严重影响OLT对OM和CFM的管理维护。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种WDM-PON系统及其管控方法，在WDM-PON系统中不影响原有高速数据光信号传输的同时，实现在高速光信号中接收与发送低速管理数据，对CFM和OM进行管理维护。

第一方面，提供一种WDM-PON系统，应用于5G前传业务中，该系统包括光线路终端OLT、光分配网络ODN、波长可调谐可控光模块OM、分布单元DU、移动前传小型可插拔模块CFM和有源天线处理单元AAU，其中：

OM插在DU的卡槽上，OM与OLT相连；

CFM波长可调，插在AAU的卡槽上，CFM与ODN相连；

OLT包括主控单元和光路管理控制单元，光路管理控制单元内部的上行光信号与下行光信号分开传输、分别管理，实现在高速光信号中接收与发送低速管理数据，主控单元和光路管理控制单元共同管控光传输单元，所述光传输单元为OM或CFM。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述光路管理控制单元包括：下行管理信息输入端口、第一信号发送器、第一光放大器、第一可调滤波器、第一信号接收器、下行管理信息输出端口、第一合分波器、上行管理信息输入端口、第二信号发送器、第二光放大器、第二可调滤波器、第二信号接收器、上行管理信息输出端口、第二合分波器，管理信息及数据流的路径包括：

第一路径：下行管理信息输入端口、第一信号发送器、第一光放大器、第一合分波器；

第二路径：第二合分波器、第一光放大器、第一可调滤波器、第一信号接收器、下行管理信息输出端口；

第三路径：上行管理信息输入端口、第二信号发送器、第二光放大器、第二合分波器；

第四路径：第一合分波器、第二光放大器、第二可调滤波器、第二信号接收器、上行管理信息输出端口。

根据第一方面的第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，所述第一光放大器、第二光放大器均包括输入口、调顶单元、信号放大器、信号监控器、输出口，其中：

第一光放大器的输入口接收来自第二合分波器的下行光信号；第二光放大器的输入口接收来自第一合分波器的上行光信号；

所述调顶单元利用偏置电流来调节信号放大器中光信号的功率电平，将低速电信号承载的管理信息加载到光信号上进行传输；

所述信号监控器将来自信号放大器的光信号发送给输出口，并对光信号进行分光操作，分出的一份光信号发送给第一可调滤波器/第二可调滤波器；

第一光放大器的输出口将下行光信号发送给第一合分波器；第二光放大器的输出口将上行光信号发送给第二合分波器。

根据第一方面的第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，所述主控单元通过下行管理信息输入端口、上行管理信息输入端口发送管理信息给光路管理控制单元处理，通过下行管理信息输出端口、上行管理信息输出端口接收光路管理控制单元镜像输出的数据信息进行分析处理。

根据第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述OLT还包括波长复用器WM，OM通过光纤与OLT WM分支相连接；光路管理控制单元一端与WM连接，另一端与ODN连接。

根据第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述ODN由无热波导阵列光栅AAWG构成，ODN通过光纤与OLT连接，CFM通过光纤与ODN AAWG分支相连接。

根据第一方面的第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，所述OLT通过网络与网元管理系统EMS相连，用户通过EMS发送管理任务给OLT，对WDM-PON系统进行管理控制。

根据第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述对WDM-PON系统进行管理控制，包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的光传输单元进行管理控制时，通过EMS发送任务单给OLT，OLT的主控单元将接收的任务单存储到队列中；OLT的主控单元从队列中获取任务单，处理获取的任务单。

根据第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述OLT的主控单元通过管理信息及数据流的路径对光传输单元的管控分别为：

所述第一路径：用来设置CFM；

所述第二路径：用来读取OM；

所述第三路径：用来设置OM；

所述第四路径：用来读取CFM。

第二方面，提供一种应用于第一方面的第六种可能的实现方式的WDM-PON系统的管控方法，包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的光传输单元进行管理控制时，通过EMS发送任务单给OLT，OLT的主控单元将接收的任务单存储到队列中；

OLT的主控单元从队列中获取任务单，处理获取的任务单。

根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，还包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的OM、CFM进行管理控制之前，对OLT进行初始化：主控单元建立光传输单元信息存储表，该表中存储有：光传输单元的ID、SN、发送波长范围、接收波长范围、当前发送波长、当前接收波长、发送光功率、接收光功率、电压、电流、温度、速率等级、在位信息；

轮询获取全波长范围内各光传输单元的信息，并将获取到的信息存储到光传输单元信息存储表中。

根据第二方面的第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，处理获取的任务单，包括以下步骤：

若获取的任务单为设置任务，设置WDM-PON系统中某个光传输单元的配置时，查询光传输单元信息存储表，获取该光传输单元的ID号、当前接收波长λ＇；

OLT的主控单元将管理设置信息发给信号发送器，此时管理设置信息在低速电信号中承载，信号发送器将低速电信号发送给光放大器的调顶单元；

光放大器的调顶单元将低速电信号承载的管理信息加载到波长为λ＇的光信号上进行传输，光放大器的信号放大器将光信号功率进行放大并发送出去；

光信号经过WM或AAWG在光纤中传送到光传输单元，光传输单元接收光信号并对管理设置消息进行处理。

根据第二方面的第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述光传输单元为OM时，光传输单元的当前接收波长λ＇为第三路径对应的上行波长；

所述光传输单元为CFM时，光传输单元的当前接收波长λ＇为第一路径对应的下行波长。

根据第二方面的第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，处理获取的任务单，包括以下步骤：

若获取的任务单为读取任务，查询WDM-PON系统中某个光传输单元的信息时，OLT的主控单元查询光传输单元信息存储表，获取该光传输单元的ID号、当前发送波长λ；

OLT的主控单元设置可调滤波器从含有多个波长的光信号中过滤出波长为λ的光信号，可调滤波器将波长为λ的光信号传送给信号接收器；

信号接收器完成光电转换，将波长为λ的光信号转换成电信号，并将低速电信号输出；

主控单元接收低速电信号，并对低速电信号中的消息进行处理，通过EMS将查询到的信息反馈给用户。

根据第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，所述光传输单元为OM时，光传输单元的当前发送波长λ为第二路径对应的下行波长；

所述光传输单元为CFM时，光传输单元的当前发送波长λ为第四路径对应的上行波长。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

在WDM-PON系统中，OLT包含光路管理控制单元，光路管理控制单元一端与WM连接，另一端与ODN连接。光路管理控制单元内部上行光信号与下行光信号是分开进行传输的，且分开进行监控管理，两端通过合分波器将上行光信号和下行光信号进行合并或分开。本发明在不影响WDM-PON系统高速数据光信号传输的同时，实现了在高速光信号中接收与发送低速管理数据，能有效对OM与CFM进行管理维护，显著提高了WDM PON在5G前传业务中运维的便捷性与高效性，降低了运维成本。

附图说明

图1为本发明实施例中WDM-PON的应用组网示意图；

图2为本发明实施例中WDM-PON的应用架构图；

图3为本发明实施例中WDM-PON系统中的光路管理控制单元的架构图；

图4为本发明实施例中光传输单元信息存储表维护流程图；

图5为本发明实施例中任务单的处理流程图；

图6为本发明实施例中SET任务单的处理流程图；

图7为本发明实施例中GET任务单的处理流程图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。

图1为本发明实施例WDM-PON的应用组网图。参见图1所示，本发明实施例提供一种WDM-PON系统，可以应用于5G前传业务中。该WDM-PON系统包括光线路终端OLT、光分配网络ODN、分布单元DU(Distributed Unit)和有源天线处理单元AAU(Active Antenna Unit，有源天线处理单元)，WDM-PON OLT的SNI(Service Node Interface，业务节点接口)侧端口通过光纤与DU相连，WDM-PON OLT的PON侧端口通过光纤与ODN主纤连接。

作为优选的实施方式，OLT通过网络与EMS(Element Management System：网元管理系统)相连，用户可以通过EMS发送管理任务给OLT，对整个WDM-PON系统进行管理控制。

图2为本发明实施例WDM-PON的应用架构图。参见图2所示，WDM-PON系统还包括波长可调谐可控光模块OM和移动前传小型可插拔模块CFM，OLT包括主控单元、光路管理控制单元和波长复用器WM，光路管理控制单元一端与WM连接，另一端与ODN连接。光路管理控制单元内部的上行光信号与下行光信号分开传输、分别管理，实现在高速光信号中接收与发送低速管理数据，主控单元和光路管理控制单元共同管控光传输单元，所述光传输单元为OM或CFM。

ODN由无热波导阵列光栅AAWG构成，ODN分支通过光纤与CFM连接。

OM为波长可调谐可控光模块，插在分布单元DU的卡槽上，OM通过光纤与OLT WM分支相连接。

CFM为移动前传小型可插拔模块，波长可调，插在有源天线处理单元AAU的卡槽上，CFM通过光纤与ODN AAWG分支相连接。

图3为本发明实施例WDM-PON系统中的光路管理控制单元架构图。

作为优选的实施方式，参见图3所示，光路管理控制单元包括：下行管理信息输入端口、第一信号发送器、第一光放大器、第一可调滤波器、第一信号接收器、下行管理信息输出端口、第一合分波器、上行管理信息输入端口、第二信号发送器、第二光放大器、第二可调滤波器、第二信号接收器、上行管理信息输出端口、第二合分波器，以及电源供给、软件接口等。

参见图3所示，管理信息及数据流的路径包括：

第一路径：下行管理信息输入端口、第一信号发送器、第一光放大器、第一合分波器；

第二路径：第二合分波器、第一光放大器、第一可调滤波器、第一信号接收器、下行管理信息输出端口；

第三路径：上行管理信息输入端口、第二信号发送器、第二光放大器、第二合分波器；

第四路径：第一合分波器、第二光放大器、第二可调滤波器、第二信号接收器、上行管理信息输出端口。

作为优选的实施方式，主控单元通过下行管理信息输入端口、上行管理信息输入端口发送管理信息给光路管理控制单元处理，通过下行管理信息输出端口、上行管理信息输出端口接收光路管理控制单元镜像输出的数据信息进行分析处理。

第一信号发送器可将从下行管理信息输入端口输入的承载管理信息的低速电信号发送给第一光放大器的调顶单元。第二信号发送器可将从上行管理信息输入端口输入的承载管理信息的低速电信号发送给第二光放大器的调顶单元。

第一信号接收器可将承载管理信息的光信号转换成电信号，并将承载管理信息的低速电信号发送给下行管理信息输出端口。第二信号接收器可将承载管理信息的光信号转换成电信号，并将承载管理信息的低速电信号发送给上行管理信息输出端口。第一信号接收器、第二信号接收器通过PD(Photo Diode，光电二极管)完成光信号转换成电信号。PD是光转换电的器件，探测光信号。

第一可调滤波器、第二可调滤波器具有过滤出指定波长光信号、电控可编程、带宽和波长独立可调等功能，具有高达400dB/nm极为陡峭的边沿特性，适用于波长调谐，ASE(Amplifier Spontaneousemission，放大器自发辐射)噪声抑制，脉冲整形，相干光源等。

第一合分波器、第二合分波器用于：将上行光信号与下行光信号合并或分开，具备将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输，同时也具备将一束光信号中各个不同波长的光信号分开的功能。

第一光放大器、第二光放大器均包括输入口、调顶单元、信号放大器、信号监控器、输出口，其中：

第一光放大器的输入口接收来自第二合分波器的下行光信号；第二光放大器的输入口接收来自第一合分波器的上行光信号。

第一光放大器的调顶单元可利用偏置电流来调节第一光放大器的信号放大器中光信号的功率电平，从而可将低速电信号承载的管理信息加载到光信号上进行传输。

第二光放大器的调顶单元可利用偏置电流来调节第二光放大器的信号放大器中光信号的功率电平，从而可将低速电信号承载的管理信息加载到光信号上进行传输。

第一光放大器的信号放大器、第二光放大器的信号放大器主要有EDFA(Erbium-Doped Optical Fiber Amplifier，掺铒光纤放大器)、SOA(Semiconductor OpticalAmplifier，半导体光放大器)和FRA(Fiber Raman Amplifier，光纤拉曼放大器)三种，根据其在光纤网络中的应用，第一光放大器的信号放大器、第二光放大器的信号放大器主要有三种不同的用途：在发射机侧用作功率放大器以提高发射机的功率；在接收机之前作光预放大器以极大地提高光接收机的灵敏度；在光纤传输线路中作中继放大器以补偿光纤传输损耗，延长传输距离。

第一光放大器的信号放大器、第二光放大器的信号放大器不但可对光信号进行直接放大，同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能。

第一光放大器的信号监控器将来自第一光放大器的信号放大器的光信号发送给第一光放大器的输出口，同时对光信号进行分光操作，分光比可调节，分出的一份光信号发送给第一可调滤波器。

第二光放大器的信号监控器将来自第二光放大器的信号放大器的光信号发送给第二光放大器的输出口，同时对光信号进行分光操作，分光比可调节，分出的一份光信号发送给第二可调滤波器。

第一光放大器的输出口将下行光信号发送给第一合分波器；第二光放大器的输出口将上行光信号发送给第二合分波器。

电源供给连接外部电源，对输入光路管理控制单元的电源供给进行调整，以符合光路管理控制单元的上电规范，为光路管理控制单元提供电源。

软件接口提供标准的两线I2C(Inter Integrated Circuit，集成电路总线)接口，四线SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口和MDIO(Management DataInput/Output，管理数据输入输出)接口进行光路管理控制单元控制，读写光路管理控制单元内部寄存器。

光路管理控制单元内部上行光信号与下行光信号是分开进行传输的，且分开进行监控管理，两端通过合分波器将上行光信号和下行光信号进行合并或分开。

作为优选的实施方式，所述对WDM-PON系统进行管理控制，包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的光传输单元进行管理控制时，通过EMS发送任务单给OLT，OLT的主控单元将接收的任务单存储到队列中；OLT的主控单元从队列中获取任务单，处理获取的任务单。

作为优选的实施方式，所述OLT的主控单元通过管理信息及数据流的路径对光传输单元的管控分别为：

所述第一路径：用来设置CFM；

所述第二路径：用来读取OM；

所述第三路径：用来设置OM；

所述第四路径：用来读取CFM。

本发明实施例还提供一种应用于上述WDM-PON系统的管控方法，包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的光传输单元进行管理控制时，通过EMS发送任务单给OLT，OLT的主控单元将接收的任务单存储到队列中；OLT的主控单元从队列中获取任务单，处理获取的任务单。

作为优选的实施方式，上述方法还包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的OM、CFM进行管理控制之前，对OLT进行初始化：主控单元建立光传输单元信息存储表，该表中存储有：光传输单元的ID、SN、发送波长范围、接收波长范围、当前发送波长、当前接收波长、发送光功率、接收光功率、电压、电流、温度、速率等级、在位信息；

轮询获取全波长范围内各光传输单元的信息，并将获取到的信息存储到光传输单元信息存储表中。

图4为本发明光传输单元信息存储表维护流程图。本发明实施例将OM和CFM定义为光传输单元。WDM-PON OLT初始化时，主控单元会建立一张光传输单元信息存储表，光传输单元信息存储表中包括：光传输单元ID、光传输单元SN、光传输单元发送波长范围、光传输单元接收波长范围、光传输单元当前发送波长、光传输单元当前接收波长、发送光功率、接收光功率、电压、电流、温度、光传输单元速率等级、在位信息等内容。

参见图4所示，WDM-PON OLT完成光传输单元信息存储表建立后，会轮询获取全波长范围内各光传输单元的信息，并将获取到的信息存储到光传输单元信息存储表中。

每次轮询过程中，如果本次获取到的光传输单元信息与上一次轮询获取到的信息是相同的，就不更新光传输单元信息存储表中的内容；如果本次获取到的光传输单元信息与上一次轮询获取到的信息是不相同的，就会实时更新光传输单元信息存储表中的内容。

图5为本发明任务单处理流程图，具体包括以下步骤：

S101，OLT接收到任务单；

当用户需要对WDM-PON系统中的光传输单元(OM或CFM)进行管理控制时，可以通过EMS发送管理任务给OLT，OLT主控单元接收任务单；

S102，任务单依次存储到队列中；

当OLT主控单元接收到来自用户的管理任务后，会将这些任务依次存储到队列中，队列的工作方式为先进先出，即先接收进来的任务，优先进行处理，直至队列中的所有任务处理完毕。

S103，从队列中顺序获取任务单；

OLT主控单元会持续不间断从队列中顺序获取任务单进行处理。

S104，判断是否获取到任务单；如果获取到任务单，执行S105，对任务单进行处理；如果没有获取到任务单或任务单处理完成，则继续执行S103，从队列中顺序获取任务单；

当OLT主控单元获取到任务单，则对任务单进行处理；当OLT主控单元没有获取到任务单或队列中所有任务单已经都处理完毕，则继续从队列中获取任务单。

S105，处理任务单。

队列中的任务单分为两种：分别是SET(设置)任务单与GET(读取)任务单。任务单处理有超时机制，每个任务单开始处理时会启动定时器T，定时器超时时间间隔设置为t秒，t的取值可变，可以根据需要灵活设置。当任务单开始处理时，定时器T开始计时，如果在t秒内收到应答消息，则该任务单处理成功，然后进行下一个任务单的处理；如果在t秒内没有收到应答消息，则该任务单处理失败。如果任务单处理失败，则会重复处理该任务单，并重新启动定时器T，重复处理次数为n(n>＝1)次，n的取值可变，可以根据需要灵活设置，一般设置n＝3。

如果重复处理任务单时，该任务单处理成功，则进行下一个任务单的处理；如果重复处理任务单时，该任务单一直处理失败并且重复处理次数达到n次，则进行下一个任务单的处理，并对该处理失败任务单进行记录保存，供用户查询。

作为优选的实施方式，处理获取的任务单，可以包括以下步骤：

若获取的任务单为SET任务，主控单元设置WDM-PON系统中某个光传输单元(OM或CFM)的配置时，查询光传输单元信息存储表，获取该光传输单元的ID号、当前接收波长λ＇；

OLT的主控单元将管理设置信息发给信号发送器，此时管理设置信息在低速电信号中承载，信号发送器将低速电信号发送给光放大器的调顶单元；

光放大器的调顶单元将低速电信号承载的管理信息加载到波长为λ＇的光信号上进行传输；

光放大器的信号放大器将光信号功率进行放大并发送出去；

光信号经过WM或AAWG在光纤中传送到光传输单元，光传输单元接收光信号并对管理设置消息进行处理。

作为优选的实施方式，所述光传输单元为OM时，光传输单元的当前接收波长λ＇为第三路径对应的上行波长；

所述光传输单元为CFM时，光传输单元的当前接收波长λ＇为第一路径对应的下行波长。

SET OM与SET CFM的不是同一波长；GET OM与GET CFM的也不是同一波长。光传输单元的当前接收波长λ＇不是特指某一个波长，而是泛指某个光传输单元(OM或CFM)的当前接收波长。

图6为本发明SET任务单执行流程图，具体包括以下步骤：

当用户需要设置WDM-PON系统中光传输单元的相关配置时，可以通过EMS发送SET任务给OLT，当OLT主控单元接收到来自用户的SET任务后，会先将此SET任务存储到队列中，然后处理此SET任务单。

具体处理流程为：

某个光传输单元(OM或CFM)需要进行设置，先查询光传输单元信息存储表，获取该光传输单元的ID号、当前接收波长λ＇等信息，接着主控单元通过管理信息输入端口将管理设置信息发给信号发送器，此时管理设置信息在低速电信号中承载，信号发送器将低速电信号发送给光放大器的调顶单元。

然后，光放大器的调顶单元将低速电信号承载的管理信息加载到波长为λ＇的光信号上进行传输，同时，光放大器的信号放大器将光信号功率进行放大并发送出去。

光信号经过WM或AAWG在光纤中传送到光传输单元(OM或CFM)，光传输单元接收光信号并对管理设置消息进行处理，处理完毕后，会回复应答消息。

作为优选的实施方式，处理获取的任务单，还可以包括以下步骤：

若获取的任务单为GET任务，查询WDM-PON系统中某个光传输单元的(OM或CFM)的信息时，OLT的主控单元查询光传输单元信息存储表，获取该光传输单元的ID号、当前发送波长λ；

OLT的主控单元设置可调滤波器从含有多个波长的光信号中过滤出波长为λ的光信号，可调滤波器将波长为λ的光信号传送给信号接收器；

信号接收器完成光电转换，将波长为λ的光信号转换成电信号，并将低速电信号输出；

主控单元接收低速电信号，并对低速电信号中的消息进行处理，通过EMS将查询到的信息反馈给用户。

作为优选的实施方式，所述光传输单元为OM时，光传输单元的当前发送波长λ为第二路径对应的下行波长；

所述光传输单元为CFM时，光传输单元的当前发送波长λ为第四路径对应的上行波长。

关于光传输单元的当前接收波长λ＇和当前发送波长λ，下面结合前文的管理信息及数据流的四条路径来说明：

第一路径：对应于下行管理信息输入端口、第一信号发送器、第一光放大器、第一合分波器；下行到CFM，用来SET CFM；对应于该CFM接收的下行波长；

第二路径：第二合分波器、第一光放大器、第一可调滤波器、第一信号接收器、下行管理信息输出端口；从OM下行，用来GET OM；对应于该OM发送的下行波长；

第三路径：上行管理信息输入端口、第二信号发送器、第二光放大器、第二合分波器；上行到OM，用来SET OM；对应于该OM接收的上行波长；

第四路径：第一合分波器、第二光放大器、第二可调滤波器、第二信号接收器、上行管理信息输出端口；从CFM上行，用来GETCFM，对应于该CFM发送的上行波长。

图7为本发明GET任务单执行流程图，具体包括以下步骤：

当用户需要查询WDM-PON系统中光传输单元(OM或CFM)的相关信息时，可以通过EMS发送GET任务给OLT，当OLT主控单元接收到来自用户的GET任务后，会先将此GET任务存储到队列中，然后处理此GET任务单。

具体流程为：

首先，按照SET任务处理流程通知光传输单元将要查询那些信息，光传输单元接收到查询任务后会及时进行处理，并将处理结果通过光信号进行回传。

接着，主控单元查询光传输单元信息存储表，获取需要查询信息光传输单元的ID号、当前发送波长λ等信息，主控单元设置可调滤波器从含有多个波长的光信号中过滤出波长为λ的光信号。

然后，可调滤波器将波长为λ的光信号传送给信号接收器，信号接收器完成光电转换，将波长为λ的光信号转换成电信号，并将低速电信号发送给管理信息输出端口。低速电信号从管理信号输出端口输出，主控单元接收此电信号并对信号中的消息进行处理。

最后，主控单元通过EMS将查询到的信息反馈给用户。

本发明实施例中的光路管理控制单元内部上行光信号与下行光信号是分开进行传输的，且分开进行监控管理，两端通过合分波器将上行光信号和下行光信号进行合并或分开。

本发明实施例在不影响WDM-PON系统高速数据光信号传输的同时，实现了在高速光信号中接收与发送低速管理数据，能有效对OM与CFM进行管理维护，显著提高了WDM PON在5G前传业务中运维的便捷性与高效性，降低了运维成本。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的所有方法步骤或部分方法步骤。

本发明实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(例如声音播放功能、图像播放功能等)；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(例如音频数据、视频数据等)。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种WDM-PON系统，应用于5G前传业务中，该系统包括光线路终端OLT、光分配网络ODN，其特征在于：该系统还包括：波长可调谐可控光模块OM、分布单元DU、移动前传小型可插拔模块CFM和有源天线处理单元AAU，其中：

OM插在DU的卡槽上，OM与OLT相连；

CFM波长可调，插在AAU的卡槽上，CFM与ODN相连；

OLT包括主控单元和光路管理控制单元，光路管理控制单元内部的上行光信号与下行光信号分开传输、分别管理，实现在高速光信号中接收与发送低速管理数据，主控单元和光路管理控制单元共同管控光传输单元，所述光传输单元为OM或CFM；

所述光路管理控制单元包括：下行管理信息输入端口、第一信号发送器、第一光放大器、第一可调滤波器、第一信号接收器、下行管理信息输出端口、第一合分波器、上行管理信息输入端口、第二信号发送器、第二光放大器、第二可调滤波器、第二信号接收器、上行管理信息输出端口、第二合分波器，管理信息及数据流的路径包括：

第一路径：下行管理信息输入端口、第一信号发送器、第一光放大器、第一合分波器；

第二路径：第二合分波器、第一光放大器、第一可调滤波器、第一信号接收器、下行管理信息输出端口；

第三路径：上行管理信息输入端口、第二信号发送器、第二光放大器、第二合分波器；

第四路径：第一合分波器、第二光放大器、第二可调滤波器、第二信号接收器、上行管理信息输出端口。

2.如权利要求1所述的WDM-PON系统，其特征在于：所述第一光放大器、第二光放大器均包括输入口、调顶单元、信号放大器、信号监控器、输出口，其中：

第一光放大器的输入口接收来自第二合分波器的下行光信号；第二光放大器的输入口接收来自第一合分波器的上行光信号；

所述调顶单元利用偏置电流来调节信号放大器中光信号的功率电平，将低速电信号承载的管理信息加载到光信号上进行传输；

所述信号监控器将来自信号放大器的光信号发送给输出口，并对光信号进行分光操作，分出的一份光信号发送给第一可调滤波器/第二可调滤波器；

第一光放大器的输出口将下行光信号发送给第一合分波器；第二光放大器的输出口将上行光信号发送给第二合分波器。

3.如权利要求1所述的WDM-PON系统，其特征在于：所述主控单元通过下行管理信息输入端口、上行管理信息输入端口发送管理信息给光路管理控制单元处理，通过下行管理信息输出端口、上行管理信息输出端口接收光路管理控制单元镜像输出的数据信息进行分析处理。

4.如权利要求1所述的WDM-PON系统，其特征在于：所述OLT还包括波长复用器WM，OM通过光纤与OLT WM分支相连接；光路管理控制单元一端与WM连接，另一端与ODN连接。

5.如权利要求1所述的WDM-PON系统，其特征在于：所述ODN由无热波导阵列光栅AAWG构成，ODN通过光纤与OLT连接，CFM通过光纤与ODN AAWG分支相连接。

6.如权利要求1所述的WDM-PON系统，其特征在于：所述OLT通过网络与网元管理系统EMS相连，用户通过EMS发送管理任务给OLT，对WDM-PON系统进行管理控制。

7.如权利要求6所述的WDM-PON系统，其特征在于：所述对WDM-PON系统进行管理控制，包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的光传输单元进行管理控制时，通过EMS发送任务单给OLT，OLT的主控单元将接收的任务单存储到队列中；

OLT的主控单元从队列中获取任务单，处理获取的任务单。

8.如权利要求7所述的WDM-PON系统，其特征在于：所述OLT的主控单元通过管理信息及数据流的路径对光传输单元的管控分别为：

所述第一路径：用来设置CFM；

所述第二路径：用来读取OM；

所述第三路径：用来设置OM；

所述第四路径：用来读取CFM。

9.应用于权利要求6所述的WDM-PON系统的管控方法，其特征在于，包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的光传输单元进行管理控制时，通过EMS发送任务单给OLT，OLT的主控单元将接收的任务单存储到队列中；OLT的主控单元从队列中获取任务单，处理获取的任务单。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：还包括以下步骤：

对WDM-PON系统中的OM、CFM进行管理控制之前，对OLT进行初始化：主控单元建立光传输单元信息存储表，该光传输单元信息存储表中存储有：光传输单元的ID、序列号SN、发送波长范围、接收波长范围、当前发送波长、当前接收波长、发送光功率、接收光功率、电压、电流、温度、速率等级、在位信息；

轮询获取全波长范围内各光传输单元的信息，并将获取到的信息存储到光传输单元信息存储表中。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：处理获取的任务单，包括以下步骤：

若获取的任务单为设置任务，设置WDM-PON系统中某个光传输单元的配置时，查询光传输单元信息存储表，获取该光传输单元的ID号、当前接收波长λ＇；

OLT的主控单元将管理设置信息发给信号发送器，此时管理设置信息在低速电信号中承载，信号发送器将低速电信号发送给光放大器的调顶单元；

光放大器的调顶单元将低速电信号承载的管理信息加载到波长为λ＇的光信号上进行传输，光放大器的信号放大器将光信号功率进行放大并发送出去；

光信号经过WM或AAWG在光纤中传送到光传输单元，光传输单元接收光信号并对管理设置消息进行处理。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

所述光传输单元为OM时，光传输单元的当前接收波长λ＇为第三路径对应的上行波长；

所述光传输单元为CFM时，光传输单元的当前接收波长λ＇为第一路径对应的下行波长。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于：处理获取的任务单，包括以下步骤：

若获取的任务单为读取任务，查询WDM-PON系统中某个光传输单元的信息时，OLT的主控单元查询光传输单元信息存储表，获取该光传输单元的ID号、当前发送波长λ；

OLT的主控单元设置可调滤波器从含有多个波长的光信号中过滤出波长为λ的光信号，可调滤波器将波长为λ的光信号传送给信号接收器；

信号接收器完成光电转换，将波长为λ的光信号转换成电信号，并将低速电信号输出；

主控单元接收低速电信号，并对低速电信号中的消息进行处理，通过EMS将查询到的信息反馈给用户。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：

所述光传输单元为OM时，光传输单元的当前发送波长λ为第二路径对应的下行波长；

所述光传输单元为CFM时，光传输单元的当前发送波长λ为第四路径对应的上行波长。

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