CN110505008A - 应用于5g前传的波分复用感知保护系统及感知保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了应用于5G前传的波分复用感知保护系统及感知保护方法。有源波分设备造价高、功耗大，取电难，而无源波分设备则存在缺乏管理手段，无备份保护。本发明包括AAU侧设备、主用光纤、备用光纤和DU侧设备。AAU侧设备包括AAU彩光模块、AAU侧无源波分复用器、主分光器和AAU侧光链路监测模块。AAU侧光链路监测模块包括AAU采集模块和AAU控制模块。DU侧设备包括DU彩光模块、DU侧无源波分复用器、光开关、DU侧光链路监测模块和DU侧监控管理模块。DU侧光链路监测模块包括DU采集模块和DU控制模块。本发明解决无源光复用网络光纤链路故障感知能力弱的问题，实现关键网络节点的实时监控。

Description

应用于5G前传的波分复用感知保护系统及感知保护方法

技术领域

本发明属于5G前传通信技术领域，具体涉及一种应用于5G前传的半有源波分复用感知保护系统，具体为在5G前传中，基于C-RAN建设的传输网络中，使用半有源波分复用系统进行汇聚传输，集成光网络感知模块，实现光链路监控功能，并对汇聚光纤进行保护，形成可统一管控的感知保护系统及其感知保护方法。

背景技术

当前，无线通信的LTE时代已全面普及，5G已经进入准商用阶段。不同以往的是，5G不再只是从2G到3G再到4G的网络速率的提升，而是将人与人之间的通信扩展到万物连接，逐步打造全移动和全连接的数字化社会。甚至可以说，4G是改变生活，而5G是改变社会。毫无疑问，5G将是一场融合创新的盛宴，面向未来多样化和差异化的5G服务，移动运营商所承载的压力也越来越大。突出的表现就是竞争激烈，盈利能力开始降低，而网络建设、运营和升级无线接入网的支出却不断增加。5G时代，数量巨大的基站意味着高额的建设投资、站址配套、站址租赁以及维护费用。类型多样，延时超低的服务，意味着需要维护各种不兼容的平台，扩容和升级的成本不断提高。

因此，C-RAN将是5G建设的重要场景，并以中小集中为主，而5G的超密集异构网络特性，使得整个前传网络，所需光纤资源将是海量，必须引入波分复用技术缓解光纤资源压力。目前的波分系统，一般分为有源和无源2种。其中，有源波分设备造价高、功耗大，取电难，而无源波分设备则存在缺乏管理手段，无备份保护，对光纤链路故障感知能力弱等问题。于是，一种低功耗，可监控，有保护的波分复用技术，成为解决当前问题的不二选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于5G前传的半有源波分复用感知保护系统及其感知保护方法。

本发明应用于5G前传的波分复用感知保护系统，包括AAU侧设备、主用光纤、备用光纤和DU侧设备。所述的AAU侧设备包括AAU彩光模块、AAU侧无源波分复用器、主分光器和AAU侧光链路监测模块。主分光器的两个支路接口与主用光纤、备用光纤的一端分别连接。主分光器的总路接口与AAU侧无源波分复用器的公共端口连接。AAU侧无源波分复用器上设置n个通信子波端口和一个检测子波端口。AAU侧无源波分复用器上的n个通信子波端口与n个AAU彩光模块1连接。2n为通信光信号中的不同波长光信号的数量，n＝3或6或12。

所述的AAU侧光链路监测模块包括AAU采集模块和AAU控制模块。所述的AAU采集模块包括第一光电二极管。AAU侧无源波分复用器上的n个通信子波端口分别通过第一检测分光器引出一根光纤；n根通过第一检测分光器引出的光纤分别接入n个第一光电二极管的接口。

所述的AAU控制模块包括第一SOC控制器和第一集成光模块。第一SOC控制器的n个信号输入接口接收n个第一光电二极管输出的信号。第一SOC控制器的通信收发接口与第一集成光模块的电信号接口连接。第一集成光模块的光信号接口与AAU侧无源波分复用器上的检测子波端口连接。

所述的DU侧设备包括DU彩光模块、DU侧无源波分复用器、光开关、DU侧光链路监测模块和DU侧监控管理模块。光开关的第一光接口与DU侧无源波分复用器的公共端口连接。光开关的第二光接口、第三光接口与主用光纤、备用光纤分别连接。DU侧无源波分复用器上设置有n个通信子波端口和一个检测子波端口。DU侧无源波分复用器上的n个通信子波端口与n个DU彩光模块分别连接。

所述的DU侧光链路监测模块包括DU采集模块和DU控制模块。所述的DU采集模块包括第二光电二极管。备用光纤与光开关的连接处以及DU侧无源波分复用器上n个通信子波端口分别通过第二检测分光器引出一根光纤；n+1根通过第二检测分光器引出的光纤分别接入n+1个第二光电二极管的接口。DU控制模块包括第二SOC控制器。第二SOC控制器的n+1个信号输入接口接收n+1个第二光电二极管输出的信号。

所述的DU侧监控管理模块包括第三SOC控制器和第二集成光模块。第二集成光模块的光信号接口与DU侧无源波分复用器上的检测子波端口连接。第三SOC控制器的通信收发接口与第二集成光模块的电信号接口连接。第三SOC控制器上的保护控制信号接口与光开关的控制接口连接，通信收发接口与第二集成光模块连接。第二SOC控制器与第三SOC控制器通信。

作为优选，所述的AAU采集模块还包括第一跨阻放大器和第一AD转换芯片。n个第一光电二极管的电信号接口与n个第一跨阻放大器的输入接口分别连接。n个第一跨阻放大器的输出接口与第一AD转换芯片的n个模拟量输入接口分别连接。第一SOC控制器的n个信号输入接口与第一AD转换芯片的n个数字量输出接口分别连接。

作为优选，所述的DU采集模块还包括第二跨阻放大器和第二AD转换芯片。n+1个第二光电二极管的电信号接口与n+1个第二跨阻放大器的输入接口分别连接。n+1个第二跨阻放大器的输出接口与第二AD转换芯片的n+1个模拟量输入接口分别连接。第二SOC控制器的n+1个信号输入接口与第二AD转换芯片的n+1个数字量输出接口分别连接。

作为优选，所述的DU侧监控管理模块还包括FLASH芯片、内存芯片和SD卡。第三SOC控制器上的DDR3控制器接口与内存芯片连接，SPI接口与FLASH芯片连接，SD卡接口与SD卡连接，第三SOC控制器与上位机通过千兆光口/电口通信。

作为优选，第三SOC控制器内置有FPGA部分和CPU部分。FPGA部分和CPU部分通过AXI总线连接。FPGA部分内置有数据汇聚模块、策略配置模块和保护控制模块。数据汇聚模块收集AAU侧光链路监测模块和DU侧光链路监测模块上传的光链路监控数据，按照时间格式进行整理，存储。策略配置模块将系统生成的采集策略和保护策略分发配置到AAU侧光链路监测模块和DU侧光链路监测模块。保护控制模块则负责出现线路故障时，根据预设策略，切换光开关。CPU部分内置有策略调度模块、服务层通信模块和文件存储模块。策略调度模块通过对AAU侧光链路监测模块和DU侧光链路监测模块传输来的各个波长通道的监控数据进行分析，选择合适的预配置模板，对系统进行调整和平衡，并持续分析感知曲线的特性，形成预测性报告。服务层通信模块负责上层系统通信，主要是接收服务层策略的配置，上载光纤链路的质量情况报告。文件存储模块负责记录系统运行期间所有采集的原始数据，以及相关告警上载，配置日志等方面，默认配置为一周上载文件到服务器一次，并清除本地存储文件。

作为优选，所述的AAU侧光链路监测模块还包括移动供电模块。移动供电模块采用电池或自发电电源，为AAU采集模块和AAU控制模块供电。

作为优选，所述第一检测分光器及第二检测分光器的分光比均为1％:99％。

作为优选，所述的第一SOC控制器上设置有扩展接口。扩展接口采用PCIE接口。

该应用于5G前传的半有源波分复用感知保护系统的感知保护方法如下：

步骤1、AAU侧光链路监测模块中的n个第一光电二极管对n个AAU彩光模块输出的光信号分别进行采样，并传输给第一SOC控制器。

步骤2、AAU侧光链路监测模块通过自身的检测子波端口上载数据到DU侧监控管理模块，并接收DU侧监控管理模块下发的配置信息。

步骤3、DU侧光链路监测模块中的n+1个第二光电二极管对备用光纤、输入n个DU彩光模块的光信号分别进行采样，并传输给第二SOC控制器。

步骤4、第二SOC控制器向DU侧监控管理模块上载DU侧光链路监测模块检测到的数据。DU侧光链路监测模块上载信息的时间与AAU侧光链路监测模块上载信息的时间相匹配。

步骤5、DU侧监控管理模块内的第三SOC控制器，将AAU侧光链路监测模块和DU侧光链路监测模块上传的光链路监控数据，按照采集时间，将离散数据点进行曲线拟合，形成两条感知曲线。

当DU侧监控管理模块根据感知曲线判断主用光纤故障时，若初始配置为自动保护切换模式，且备用光纤正常，则DU侧监控管理模块控制光开关切换，使得备用光纤与DU侧无源波分复用器的公共端口与备用光纤连接；否则，向上位机进行告警上载，提示线路维护，并等待上位机策略回复，确认是否切换线路。同时形成告警日志。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明解决无源光复用网络光纤链路故障感知能力弱的问题，实现关键网络节点的实时监控。

2、本发明解决主干线路无备份保护问题，实现汇聚线路1:1保护，机制可靠，切换速度快。

3、本发明实现丰富管理手段，无论是自动运维管理，还是对接上层服务，均可有效支持。

4、本发明基于半无源模式设计，低成本，低功耗，便于部署和维护，同时满足高可靠性。

5、本发明创新设计光链路监测模块以及监控管理模块，实现对无源波分传输网络的实时感知，实时保护，形成统一管控的感知保护系统，极大的提高了网络维护的时效性和针对性，同时为服务层对于网络问题的快速定位以及预警管理，提供必要的物理层数据支持。

附图说明

图1是本发明的整体系统示意图；

图2是本发明中AAU侧光链路监测模块的示意图；

图3是本发明中DU侧光链路监测模块的示意图；

图4是本发明中DU侧监控管理模块的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，应用于5G前传的波分复用感知保护系统，包括AAU侧设备、主用光纤、备用光纤和DU侧设备。

AAU侧设备包括AAU彩光模块1、AAU侧无源波分复用器2、主分光器3和AAU侧光链路监测模块4。主分光器3的两个支路接口与主用光纤、备用光纤的一端分别连接。主分光器3的总路接口与AAU侧无源波分复用器2的公共端口连接。AAU侧无源波分复用器2上设置n个通信子波端口和一个检测子波端口。AAU侧无源波分复用器2上的n个通信子波端口与n个AAU彩光模块1通过单芯光纤和双芯光纤连接。2n为通信光信号中的不同波长光信号的数量，n等于3。2n中光信号的波长分别为1271、1291、1311、1331、1351、1371。AAU侧无源波分复用器2的一个子波端口对应两个波长的光信号；该两个光信号分别用于AAU侧向DU侧发送信号、DU侧向AAU侧发送信号。

如图3所示，AAU侧光链路监测模块4，包括AAU采集模块、AAU控制模块和移动供电模块4-1。移动供电模块4-1采用电池或自发电电源(太阳能电池板、风力发电机)，为AAU采集模块和AAU控制模块供电。

AAU采集模块进行器件级别的集成，直接放置于波分复用设备内部，包括第一光电二极管4-2、第一跨阻放大器4-3和第一AD转换芯片4-4。AAU侧无源波分复用器2上的n个通信子波端口分别通过第一检测分光器引出一根光纤；n根通过第一检测分光器引出的光纤分别接入n个第一光电二极管4-2的接口。第一检测分光器的分光比为1％:99％，即每个子波端口输出的光信号均分出1％能量的一股接入对应的第一光电二极管4-2。n个第一光电二极管4-2的电信号接口与n个第一跨阻放大器4-3的输入接口分别连接。n个第一跨阻放大器4-3的输出接口与第一AD转换芯片4-4的n个模拟量输入接口分别连接。

AAU控制模块包括第一SOC控制器4-5和第一集成光模块4-6。第一SOC控制器4-5的n个信号输入接口与第一AD转换芯片4-4的n个数字量输出接口分别通过组LVDS总线连接，用以快速完成多波段数据的采集。第一SOC控制器4-5的通信收发接口(其为LVPEL标准接口)与第一集成光模块4-6的电信号接口连接。第一集成光模块4-6的光信号接口与AAU侧无源波分复用器2上的检测子波端口连接，用以收发1391、1411nm波段的光信号，完成AAU侧设备与DU侧设备的通信。第一SOC控制器4-5上设置有扩展接口4-6。扩展接口4-6采用PCIE接口，能够为系统提供备份传输线路。

AAU采集模块对波分复用器接收方向的1271、1311、1351nm波段光信号进行感知监控。这克服了传统无源波分网络AAU侧光链路无法进行有效监控，而有源波分网络，功能复杂，功耗巨大，不能灵活布局的问题。AAU侧光链路监测模块4，采用内部融纤，直接采集的方式，极大的控制了体积、衰减和功耗。此外，得益于器件级别的集成，第一SOC控制器4-5可以进行精确的低功耗控制，配合采集周期和上载数据周期，在不需要采集数据的时段，对光电二极管，跨阻放大器，进行关闭，对AD转换芯片进行复位；在不需要上载数据的时段，对集成光模块电路进行关闭；同时SOC控制器也会配合进行休眠操作。从而达到对采集和通信的最大优化，以及对能量的精确利用，进一步降低设备功耗。保障使用电池的模式下，可以最大化延长工作时间。针对AAU侧供电难题，方便供电的基站直接进行取电；难以外部供电的基站，使用锂电池配合太阳能、风能形成供电系统，极大的保障了链路监控的末端覆盖和灵活部署。

DU侧设备包括DU彩光模块5、DU侧无源波分复用器6、光开关7、DU侧光链路监测模块8和DU侧监控管理模块9。光开关7用以实现主用光纤与备用光纤的使用切换。光开关7的第一光接口与DU侧无源波分复用器6的公共端口连接。光开关7的第二光接口、第三光接口与主用光纤、备用光纤分别连接。DU侧无源波分复用器6上设置有n个通信子波端口和一个检测子波端口。DU侧无源波分复用器6上的n个通信子波端口与n个DU彩光模块5通过单芯光纤和双芯光纤连接。进而实现n个AAU彩光模块1与n个DU彩光模块5的独立通信传输。

如图3所示，DU侧光链路监测模块8，包括DU采集模块和DU控制模块。由于DU侧设备处于机房中，取电便捷，故DU采集模块和DU控制模块通过市电供电。DU采集模块对备用光纤以及波分复用器接收方向的1271、1311、1351nm波段光信号进行感知监控。

DU采集模块包括第二光电二极管8-1、第二跨阻放大器8-2和第二AD转换芯片8-3。备用光纤与光开关7的连接处以及DU侧无源波分复用器6上n个通信子波端口分别通过第二检测分光器引出一根光纤；n+1根通过第二检测分光器引出的光纤分别接入n+1个第二光电二极管8-1的接口。第二检测分光器的分光比为1:99。n+1个第二光电二极管8-1的电信号接口与n+1个第二跨阻放大器8-2的输入接口分别连接。n+1个第二跨阻放大器8-2的输出接口与第二AD转换芯片8-3的n+1个模拟量输入接口分别连接。

DU控制模块包括第二SOC控制器8-4。第二SOC控制器8-4的n+1个信号输入接口与第二AD转换芯片8-3的n+1个数字量输出接口分别通过组LVDS总线连接，用以快速完成多波段数据的采集。

如图4所示，DU侧监控管理模块9包括第三SOC控制器9-1、FLASH芯片9-2、内存芯片9-3、SD卡9-4和第二集成光模块9-5。第二集成光模块9-5的光信号接口与DU侧无源波分复用器6上的检测子波端口连接，用以收发1391、1411nm波段的光信号。

第三SOC控制器9-1的通信收发接口(其为LVPEL标准接口)与第二集成光模块9-5的电信号接口连接。第三SOC控制器9-1上的保护控制信号接口与光开关7的控制接口连接，DDR3控制器接口与内存芯片9-3连接，SPI接口与FLASH芯片9-2连接，SD卡9-4接口与SD卡9-4连接，通信收发接口与第二集成光模块9-5连接，第三SOC控制器9-1与上位机10通过千兆光口/电口通信。FLASH芯片9-2用于存储操作系统；SD卡9-4用于存储采集数据，系统日志等文件；第二SOC控制器8-4与第三SOC控制器9-1通过LVDS总线接口连接，实现通信。

作为一种优选的方案，第三SOC控制器9-1内置有FPGA部分和CPU部分。FPGA部分和CPU部分通过AXI总线连接，能够快速完成数据访问和资源共享。

FPGA部分负责系统的采集策略和保护策略的管理。FPGA部分内置有数据汇聚模块、策略配置模块和保护控制模块。数据汇聚模块收集AAU侧光链路监测模块4和DU侧光链路监测模块8上传的光链路监控数据，按照时间格式进行整理，存储。策略配置模块将系统生成的采集策略和保护策略分发配置到AAU侧光链路监测模块4和DU侧光链路监测模块8。保护控制模块则负责出现线路故障时，根据预设策略，进行快速切换光开关7，实现线路保护和持续工作。

CPU部分内置有策略调度模块、服务层通信模块和文件存储模块。策略调度模块通过对AAU侧光链路监测模块4和DU侧光链路监测模块8传输来的各个波长通道的监控数据进行分析，选择合适的预配置模板，对系统进行调整和平衡，保障系统工作稳定性，并持续分析感知曲线的特性，形成预测性报告，或前瞻性告警，上报服务层，用以预测通信线路可能出现的故障情况，防患于未然。服务层通信模块负责上层系统通信，主要是接收服务层策略的配置，上载光纤链路的质量情况报告。文件存储模块则负责记录系统运行期间所有采集的原始数据，以及相关告警上载，配置日志等方面，默认配置为一周上载文件到服务器一次，并清除本地存储文件。

AAU侧无源波分复用器2及DU侧无源波分复用器6均采用8波无源波分复用器。8波无源波分复用器按照相关标准，使用的波长为1271/1291/1311/1331/1351/1371/1391/1411(nm)。本发明将前6波作为数据传输波段，第7、8波作为感知监控波段。每个AAU彩光模块1占用2个波段，实现25G全双工数据收发，而感知监控波段独立使用2个波段，实现全双工监控。

本发明在上载传输时，AAU侧无源波分复用器2将不同波长的彩光模块信号进行合波复用到单根光纤，经过主分光器3进行光线路耦合，同时生成主用光纤和备用光纤2组传输信号。主分光器3，按照50：50模式进行耦合，形成信号双发的1:1保护模式。而传输到DU侧后，首先经过DU侧有源光开关7模块，进行数据信号的选收，而后进入DU侧无源波分复用器6，将光信号按不同波长解复用，传输到各DU彩光模块5的数据接口。

本发明在下载传输时，DU侧无源波分复用器6将DU接口不同波长的彩光信号进行合波复用到单根光纤，经DU侧有源光开关7模块选择工作线路，传输到主用光纤或备用光纤，在AAU侧，主分光器3对主用光纤和备用光纤上的光信号进行耦合，由于DU侧有源光开关7仅会选择一个线路进行光信号传输，所以主分光器3不会出现同时耦合2路光信号的情况，保证数据传输的准确无干扰。经过耦合后的光信号，在AAU侧无源波分复用器2处解复用，即可分别传输到AAU侧彩光模块，继而到达AAU。

该应用于5G前传的半有源波分复用感知保护系统的感知保护方法如下：

步骤1、AAU侧光链路监测模块4中的n个第一光电二极管4-2对n个AAU彩光模块1输出的光信号(1271/1311/1351nm波段)分别进行采样，并传输给第一SOC控制器4-5。采样时设置为2ms～1s，默认设置为5ms。采样时间越小，保护反应越快，采样时间越大，模块功耗越小。同时，在第一SOC控制器4-5内存中，采样记录数据被临时存储为以时间为基准的离散数据点。

步骤2、AAU侧光链路监测模块4通过1391nm波段上载数据到DU侧监控管理模块9，并通过1411nm波段接收DU侧监控管理模块9下发的配置信息。配置信息包括上载数据的时间，监控数据的采集阈值。

步骤3、DU侧光链路监测模块8中的n+1个第二光电二极管8-1对备用光纤、输入n个DU彩光模块5的光信号(1271/1311/1351nm波段)分别进行采样，并传输给第二SOC控制器8-4。采样时设置为2ms～1s，默认设置为5ms。在第二SOC控制器8-4内存中，DU侧光链路监测模块8检测到采样记录数据被临时存储为以时间为基准的离散数据点。

步骤4、第二SOC控制器8-4向DU侧监控管理模块9上载DU侧光链路监测模块8检测到的数据。DU侧光链路监测模块8的上载信息的时间与AAU侧光链路监测模块4上载信息的时间相匹配。

步骤5、DU侧监控管理模块9内的第三SOC控制器9-1，将AAU侧光链路监测模块4和DU侧光链路监测模块8上传的光链路监控数据，进行汇聚分析，按照采集时间，将离散数据点进行曲线拟合，形成两条感知曲线。并将感知曲线存入SD卡9-4。同时根据预配置策略，进行告警产生，完成上载或保护切换等操作，为服务层网络维护，提供重要的原始数据支持。

当DU侧监控管理模块9判断主用光纤故障时，若初始配置为自动保护切换模式，且备用光纤正常，则DU侧监控管理模块9控制光开关7切换，使得备用光纤与DU侧无源波分复用器6的公共端口与备用光纤连接。否则，向上位机10进行告警上载，提示线路维护，并等待上位机10策略回复，确认是否切换线路。同时形成告警日志，定时上传，以备线路维护需求。

Claims (9)

1.应用于5G前传的波分复用感知保护系统，包括AAU侧设备、主用光纤、备用光纤和DU侧设备；其特征在于：所述的AAU侧设备包括AAU彩光模块、AAU侧无源波分复用器、主分光器和AAU侧光链路监测模块；主分光器的两个支路接口与主用光纤、备用光纤的一端分别连接；主分光器的总路接口与AAU侧无源波分复用器的公共端口连接；AAU侧无源波分复用器上设置n个通信子波端口和一个检测子波端口；AAU侧无源波分复用器上的n个通信子波端口与n个AAU彩光模块1连接；2n为通信光信号中的不同波长光信号的数量，n＝3或6或12；

所述的AAU侧光链路监测模块包括AAU采集模块和AAU控制模块；所述的AAU采集模块包括第一光电二极管；AAU侧无源波分复用器上的n个通信子波端口分别通过第一检测分光器引出一根光纤；n根通过第一检测分光器引出的光纤分别接入n个第一光电二极管的接口；

所述的AAU控制模块包括第一SOC控制器和第一集成光模块；第一SOC控制器的n个信号输入接口接收n个第一光电二极管输出的信号；第一SOC控制器的通信收发接口与第一集成光模块的电信号接口连接；第一集成光模块的光信号接口与AAU侧无源波分复用器上的检测子波端口连接；

所述的DU侧设备包括DU彩光模块、DU侧无源波分复用器、光开关、DU侧光链路监测模块和DU侧监控管理模块；光开关的第一光接口与DU侧无源波分复用器的公共端口连接；光开关的第二光接口、第三光接口与主用光纤、备用光纤分别连接；DU侧无源波分复用器上设置有n个通信子波端口和一个检测子波端口；DU侧无源波分复用器上的n个通信子波端口与n个DU彩光模块分别连接；

所述的DU侧光链路监测模块包括DU采集模块和DU控制模块；所述的DU采集模块包括第二光电二极管；备用光纤与光开关的连接处以及DU侧无源波分复用器上n个通信子波端口分别通过第二检测分光器引出一根光纤；n+1根通过第二检测分光器引出的光纤分别接入n+1个第二光电二极管的接口；DU控制模块包括第二SOC控制器；第二SOC控制器的n+1个信号输入接口接收n+1个第二光电二极管输出的信号；

所述的DU侧监控管理模块包括第三SOC控制器和第二集成光模块；第二集成光模块的光信号接口与DU侧无源波分复用器上的检测子波端口连接；第三SOC控制器的通信收发接口与第二集成光模块的电信号接口连接；第三SOC控制器上的保护控制信号接口与光开关的控制接口连接，通信收发接口与第二集成光模块连接；第二SOC控制器与第三SOC控制器通信。

2.根据权利要求1所述的应用于5G前传的波分复用感知保护系统，其特征在于：所述的AAU采集模块还包括第一跨阻放大器和第一AD转换芯片；n个第一光电二极管的电信号接口与n个第一跨阻放大器的输入接口分别连接；n个第一跨阻放大器的输出接口与第一AD转换芯片的n个模拟量输入接口分别连接；第一SOC控制器的n个信号输入接口与第一AD转换芯片的n个数字量输出接口分别连接。

3.根据权利要求1所述的应用于5G前传的波分复用感知保护系统，其特征在于：所述的DU采集模块还包括第二跨阻放大器和第二AD转换芯片；n+1个第二光电二极管的电信号接口与n+1个第二跨阻放大器的输入接口分别连接；n+1个第二跨阻放大器的输出接口与第二AD转换芯片的n+1个模拟量输入接口分别连接；第二SOC控制器的n+1个信号输入接口与第二AD转换芯片的n+1个数字量输出接口分别连接。

4.根据权利要求1所述的应用于5G前传的波分复用感知保护系统，其特征在于：所述的DU侧监控管理模块还包括FLASH芯片、内存芯片和SD卡；第三SOC控制器上的DDR3控制器接口与内存芯片连接，SPI接口与FLASH芯片连接，SD卡接口与SD卡连接，第三SOC控制器与上位机通过千兆光口/电口通信。

5.根据权利要求1所述的应用于5G前传的波分复用感知保护系统，其特征在于：第三SOC控制器内置有FPGA部分和CPU部分；FPGA部分和CPU部分通过AXI总线连接；FPGA部分内置有数据汇聚模块、策略配置模块和保护控制模块；数据汇聚模块收集AAU侧光链路监测模块和DU侧光链路监测模块上传的光链路监控数据，按照时间格式进行整理，存储；策略配置模块将系统生成的采集策略和保护策略分发配置到AAU侧光链路监测模块和DU侧光链路监测模块；保护控制模块则负责出现线路故障时，根据预设策略，切换光开关；CPU部分内置有策略调度模块、服务层通信模块和文件存储模块；策略调度模块通过对AAU侧光链路监测模块和DU侧光链路监测模块传输来的各个波长通道的监控数据进行分析，选择合适的预配置模板，对系统进行调整和平衡，并持续分析感知曲线的特性，形成预测性报告；服务层通信模块负责上层系统通信，主要是接收服务层策略的配置，上载光纤链路的质量情况报告；文件存储模块负责记录系统运行期间所有采集的原始数据，以及相关告警上载，配置日志等方面，默认配置为一周上载文件到服务器一次，并清除本地存储文件。

6.根据权利要求1所述的应用于5G前传的波分复用感知保护系统，其特征在于：所述的AAU侧光链路监测模块还包括移动供电模块；移动供电模块采用电池或自发电电源，为AAU采集模块和AAU控制模块供电。

7.根据权利要求1所述的应用于5G前传的波分复用感知保护系统，其特征在于：所述第一检测分光器及第二检测分光器的分光比均为1％:99％。

8.根据权利要求1所述的应用于5G前传的波分复用感知保护系统，其特征在于：所述的第一SOC控制器上设置有扩展接口；扩展接口采用PCIE接口。

9.如权利要求1所述的应用于5G前传的波分复用感知保护系统的感知保护方法，其特征在于：步骤1、AAU侧光链路监测模块中的n个第一光电二极管对n个AAU彩光模块输出的光信号分别进行采样，并传输给第一SOC控制器；

步骤2、AAU侧光链路监测模块通过自身的检测子波端口上载数据到DU侧监控管理模块，并接收DU侧监控管理模块下发的配置信息；

步骤3、DU侧光链路监测模块中的n+1个第二光电二极管对备用光纤、输入n个DU彩光模块的光信号分别进行采样，并传输给第二SOC控制器；

步骤4、第二SOC控制器向DU侧监控管理模块上载DU侧光链路监测模块检测到的数据；DU侧光链路监测模块上载信息的时间与AAU侧光链路监测模块上载信息的时间相匹配；

步骤5、DU侧监控管理模块内的第三SOC控制器，将AAU侧光链路监测模块和DU侧光链路监测模块上传的光链路监控数据，按照采集时间，将离散数据点进行曲线拟合，形成两条感知曲线；

当DU侧监控管理模块根据感知曲线判断主用光纤故障时，若初始配置为自动保护切换模式，且备用光纤正常，则DU侧监控管理模块控制光开关切换，使得备用光纤与DU侧无源波分复用器的公共端口与备用光纤连接；否则，向上位机进行告警上载，提示线路维护，并等待上位机策略回复，确认是否切换线路；同时形成告警日志。